H36 Transport in planten - 2
Drie transportwegen Via de apoplast: via
de celwanden Via de symplast: 1
maal passage van een membraan, daarna via plasmodesmen
Via de celmembranen Combinaties zijn
mogelijk.
Transport in de wortel Vanaf wortelharen
tot endodermis zijn alle drie de routes mogelijk.
Passage van de endodermis vindt alleen via de symplast plaats.
Na de endodermis is weer alles mogelijk.
De bandjes van Caspary blokkeren de apoplastische route
Water en mineralen moeten door celmembraan
De endodermis laat stoffen selectief door (laatste controlepost)
Endodermis en levende cellen binnen de stele scheiden zouten uit in hun celwanden.
Is de oplossing eenmaal de endodermis gepasseerd, dan kan zij niet meer terug.
Zij komt uiteindelijk in het xyleem.
Gemaakt van suberine
Het transport over lange afstand
Xyleem en floëem zijn aangepast.
Xyleem door het ontbreken van cellen.
Floëem door het ontbreken van celorganellen.
Verder doorboorde wanden en zeefplaten.
Twee mechanismen: worteldruk en zuigkracht
Mechanisme 1: Worteldruk Endodermis en andere
cellen scheiden zouten uit binnen de stele.
De waterpotentiaal (ψ) binnen de stele wordt lager dan in de cortex.
Er stroomt water vanuit de cortex naar de stele (osmose, dus passief!)
Er ontstaat een druk, die het water in het xyleem omhoog duwt: de worteldruk.
Guttatie Wordt er meer water
aangevoerd door worteldruk dan dat er kan verdampen, dan kan het water uit de bladeren worden geperst (vooral ‘s nachts)
Zodra de zon opkomt, verdampt er meer water dan dat er door de worteldruk wordt aangevoerd.
De druppels (gutta’s) verdwijnen dan snel.
I.h.a. is de worteldruk dus niet erg groot.
De druk van de waterkolom in het xyleem is al gauw groter.Alchemila vulgaris
Mechanisme 2 Zuigkracht
Twee stappen: Waterdamp
verlaat de bladeren.
Door cohesie wordt de hele waterkolom in het xyleem omhoog getrokken.
Waterdamp verlaat de bladeren
Transpiratie en oppervlaktespanning
Transpiratie Diffusie van waterdamp via
huidmondjes Verdamping Oppervlaktespanning Water trekt zich terug tussen
hydrofiele cellulosevezels in celwand (fig. 36.14)
Oppervlaktespanning neemt toe.
Meer watermoleculen komen aan oppervlak.
Negatieve druk (ψ) Door groter oppervlak meer
verdamping. Water trekt zich nog verder
terug, enz.
Cohesie en adhesie Cohesie: de
watermoleculen trekken elkaar aan.
Adhesie: watermoleculen worden aangetrokken door de hydrofiele wand van het xyleem.
Hiermee wordt zwaartekracht overwonnen.
Een overzicht Door negatieve druk
worden de wanden van het xyleem naar binnengetrokken.
Vandaar de versteviging met hout.
Het gehele transport door zuigkracht is een passief proces.
Cavitatie: er ontstaan waterdampbelletjes.
In kleine planten verholpen door worteldruk.
Bij bomen door contact met naastliggende vaten door stippels.
Worteldruk en zuigkracht
Worteldruk: actief proces Zuigkracht: passief proces
Het dilemma van de huidmondjes
Laten CO2 toe t.b.v. de fotosynthese.
Regelen waterbalans.
Aantal genetisch bepaald, maar ook door de omgeving.
Bijvoorbeeld bij veel licht en weinig CO2 neemt dichtheid toe.
Openen en sluiten Opname van water Richting
cellulosevezels in celwanden dwars > strekking in lengte
Celwanden ongelijk verdikt > kromming
Afname van de waterpotentiaal in de sluitcellen
Protonen naar buiten gepompt.
Membraanpotentiaal ontstaat.
K+ naar binnen. Waterpotentiaal
neemt af. Water stroomt
naar binnen.
Stimuli LichtBlauwlichtreceptoren in de celmembraan
stimuleren de protonenpomp, zodra er licht op valt.
KoolstofdioxideGebrek als gevolg van fotosynthese doet
de huidmondjes openen. Circadiaanse ritmen in de plant Dicht door gebrek aan water (minder
turgor) en door hormonen uit de wortel.
Aanpassingen Verzonken
huidmondjes Haren Epidermis bestaat
uit een aantal cellagen.
Waslaag dikker Huidmondjes ‘s nachts open
‘s Nachts opname van CO2
Transport naar floëem Transport van
organische producten
Van productieplaats (mesofyl) naar floëem
Via symplast, maar ook via apoplast
Transport naar floëem kost energie
Gaat tegen concentratiegradiënt in
Energie verkregen door protonenpomp.
Vervoer door floëemDrukstroommodelProductieplaats (P) Opname van sucrose in
floëem (actief) Water volgt (osmose) Hoge drukVerbruik-/opslagplaats (V) Door verbruik lage
concentratie (ook door opslag als zetmeel!)
Diffusie vanuit floëem Water volgt (osmose) Lage drukTransport van P naar V Stroming van hoge druk
naar lage druk
Ondersteuning van de hypothese
De suikerconcentratie in het floëem ter hoogte van de productieplaats is hoger dan ter hoogte van de verbruikplaats.