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꽃이 피어나요?

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나는 이것을 봤지만 만족스러운 대답을 찾지 못했습니다. 증산의 정의는 그것이 식물의 공중 표면에서 증발하는 물의 손실이라고 말하지만 나는 꽃이 증산하는지 아닌지에 대해서는 정말 확신할 수 없습니다.


짧은 대답: 예.

꽃 부분은 꽃잎과 꽃받침과 같이 기공이 있고 정상적인 잎이나 원줄기(즉, 줄기가 표피가 아닌 표피로 덮인 줄기)처럼 난다. 그리고 기공 증산 외에도 꽃은 표피로 덮인 대부분의 구조와 마찬가지로 표피 증산을 합니다.

이것은 꽃잎 장루의 SE 현미경 사진입니다.

(출처: http://www.sciencephoto.com/media/32403/view)

우리가 초등학교에서 아이들과 함께 하는 매우 유명한 실험이 있습니다. 흰 꽃을 가지고 색 물이 담긴 꽃병에 꽂습니다. 꽃잎은 색이 될 것입니다. 이 실험은 상승하는 물의 흐름이 있고 이 흐름은 증산에 의존한다는 것을 보여줍니다. https://youtu.be/y9hprlmck44에서 볼 수 있습니다.


증산 - 무엇을 그리고 왜?

증산이란 무엇입니까? 활발하게 자라는 식물에서 물은 공기에 노출된 잎 세포의 표면에서 지속적으로 증발합니다. 이 물은 토양에서 물을 추가로 흡수하여 대체됩니다. 액체 물은 토양 물에서 잎 표면까지 식물을 통해 확장되며, 여기서 증발 과정을 통해 액체에서 기체로 전환됩니다. 물의 응집성(인접한 물 분자 사이의 수소 결합)은 물 분자가 잎 세포의 표면에서 증발할 때 물 기둥이 식물을 통해 '끌어올리게' 합니다. 이 과정을 식물의 수액 상승의 응집 이론이라고 합니다.

기공을 빠져나가는 물 분자의 사진 - 측면도

식물은 왜 생기나요?

증발 냉각: 잎 세포와 대기 경계면에서 물이 증발하거나 액체에서 기체로 전환되면서 에너지가 방출됩니다. 이 발열 과정은 액체 물 분자 사이의 강한 수소 결합을 끊기 위해 에너지를 사용하여 그렇게 하는 데 사용된 에너지를 잎에서 가져와 고에너지 기체 분자로 전환된 물 분자에 제공합니다. 이 가스 분자와 관련 에너지는 대기로 방출되어 식물을 냉각시킵니다.

토양에서 영양분 접근: 뿌리로 들어가는 물에는 식물 성장에 필수적인 용해된 영양소가 들어 있습니다. 증산은 식물로의 영양소 흡수를 향상시키는 것으로 생각됩니다.

이산화탄소 유입: 식물이 자랄 때 기공이 열려 대기와 잎 사이에 가스 교환이 가능합니다. 열린 기공은 수증기가 잎을 떠나게 하고 이산화탄소(CO)도 허용합니다.2) 입력합니다. 광합성이 작동하려면 이산화탄소가 필요합니다. 불행히도, CO보다 훨씬 더 많은 물이 잎을 떠납니다.2 다음 세 가지 이유로 입력합니다.

  1. 시간2O 분자는 CO보다 작습니다.2 분자가 더 빨리 목적지로 이동합니다.
  2. CO2 대기의 약 0.036%(상승!)이므로 식물로 유입되는 기울기는 H에 대한 기울기보다 훨씬 작습니다.2O 수화 된 잎에서 건조한 대기로 이동합니다.
  3. CO2 H에 비해 대기에서 엽록체의 목적지까지 이동하는 데 훨씬 더 긴 거리가 있습니다.2O는 잎 세포 표면에서 대기로 이동하기만 하면 됩니다.

CO2와 H2O의 불균형적인 교환은 역설을 초래합니다. 기공 개구부가 클수록 광합성을 촉진하기 위해 이산화탄소가 잎에 더 쉽게 들어가지만, 이 큰 개구부는 또한 잎이 많은 양의 물을 잃게 하고 탈수 또는 수분 결핍 스트레스의 위험에 직면하게 합니다. 기공을 약간 열어 둘 수 있는 식물은 들어오는 모든 CO2 분자에 대해 더 적은 수의 물 분자를 잃어버리므로 더 큰 물 사용 효율성(물 손실/CO2 획득)을 갖게 됩니다. 물 사용 효율이 더 높은 식물은 토양의 물이 적은 기간을 더 잘 견딜 수 있습니다.

수분 흡수: 뿌리가 흡수하는 물의 5% 미만만이 식물에 남아 있지만, 그 물은 식물 구조와 기능에 매우 중요합니다. 물은 생화학적 과정을 주도하는 데 중요하지만 식물이 뼈 없이 서 있을 수 있도록 팽팽하게 만듭니다.


식물에서 증산의 중요성

증산은 몇 가지 해로운 규칙이 있기 때문에 중요한 생화학적 과정입니다. 이는 주로 필수적인 방법입니다. 그것은 뿌리에서 식물을 통해 물과 미네랄을 끌어 올리는 데 도움이되는 음압 구배를 만듭니다. 기공 전체에 걸쳐 식물의 잎에서 수분이 손실되는 과정입니다. 이 시스템은 일반적으로 기공이라고 하는 특정 구조를 통해 잎에서 발생합니다.

증산은 중력과 함께 영원히 발생합니다. 그것은 대부분 뿌리에 의한 흡수 과정에서 활성화되는 목부 세포를 포함합니다.

증산의 중요성은 아래에서 논의됩니다.

  • 증산은 물의 흡수와 식물의 다른 부분의 전도를 돕습니다.
  • 물과 무기염 섭취를 돕습니다. 따라서 증산은 미네랄 염을 섭취하는 데 간접적으로 도움이 됩니다.
  • 뿌리에 의해 흡수된 과잉 수분은 식물체에서 빠져나가므로 식물체의 수분 균형이 이루어집니다.
  • 증산은 간접적으로 삼투를 유지하여 모든 세포를 단단하게 유지합니다. 결과적으로 세포 분열과 기관의 발달을 향상시킵니다.
  • 증산으로 인해 흡입력이 생성됩니다. 키가 큰 식물의 경우 흡입력이 물의 상승을 도와줍니다.
  • 증산은 잎에 물을 지속적으로 공급하는 맥아를 발효시켜 식품과 다양한 화학 물질을 생산하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
  • 증산으로 인해 특정 친수성 염이 잎 표면에 저장되어 덩어리를 촉촉하게 유지하고 때로는 곰팡이 감염을 재설정할 수 있습니다.
  • 최적의 증산은 식물의 물리적 성장을 돕습니다.
  • 세포 분열을 위해서는 세포의 팽도가 필요합니다. 전위는 간접적으로 세포를 팽팽하게 유지하고 세포 분열을 돕습니다.
  • 잎의 해면엽 세포는 CO를 받는다2 확산에 의해 공기 공간에 존재하는 공기로부터. 이를 위해 해면질 엽육의 외층은 항상 젖어 있어야 합니다. 공기 공간 내부의 공기는 여기에서 물을 흡수하고 기공을 통해 발생합니다.

무화과: 식물의 증산

증산은 다음과 같은 몇 가지 필요한 역할을 합니다.

증산은 육상 식물의 생명에 필요합니다. 낮 시간의 기공이 기체 교환을 돕기 때문에 광합성을 통해 대기로부터 이산화탄소를 흡수하는 데 도움이 됩니다.

식물 전체(체관부)의 뿌리(목관부)와 당(광합성 산물)에서 위로 미네랄을 이동시킵니다.

그늘 나무의 냉각 효과의 80%는 증산의 증발 냉각 효과입니다. 이것은 식물과 인간 모두에게 이익이 됩니다. 이것은 식물 세포를 식히고 직사광선이 깨지기 쉬운 세포의 손상을 방지합니다.

물은 공기가 풍선을 부풀리는 것처럼 세포의 팽창 압력을 보존하여 나무가 아닌 식물 부분을 형성합니다. Turgidity는 식물이 단단하고 직립 상태를 유지하고 빛에 관해서 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 중요합니다.

증산의 장점

증산은 여러 면에서 식물에 도움이 됩니다.

  • 그것은 가스 교환을 돕고 식물 몸에 차가움을 제공합니다.
  • 그것은 식물이 극도로 흡수한 물을 내보내고 식물의 미네랄 염을 운반하는 데 도움이 됩니다.
  • 식물의 수분을 흡수하고 분배하여 식물체의 발달을 돕습니다.
  • 세포의 삼투압 균형은 증산 과정에 의해 유지됩니다.
  • 그것은 잎에서 광합성에 의해 생산된 음식에 필요한 물을 제공합니다.
  • 뿌리에서 잎으로 위쪽으로 운반되는 물에는 식물의 단백질과 같은 다양한 물질을 생성하는 데 사용되는 용해된 무기염도 포함되어 있습니다.

전치의 유해성

수십 년 동안 이식 가능한 요소는 식물 유전자 발현 및 기능에 다양한 변화를 일으키는 것으로 알려져 있습니다.


증산과 그것이 중요한 이유

식물은 잎 만들기, 꽃과 씨앗 만들기, 성장, 뿌리에 녹말 저장 등과 같은 많은 중요한 기능을 가지고 있지만 우리 인간은 일반적으로 증산의 중요한 기능을 인식하지 못합니다.

식물 에너지의 98%가 증산 작업에 사용되는 것으로 추정됩니다. 이 프로세스는 어떻게 작동합니까? 그리고 그것이 식물에 왜 그렇게 필수적인가?

물은 토양에서 식물 뿌리로 이동하고, 변재를 통해 잎으로 이동합니다. 태양에 의해 데워진 물은 증기로 변하고(증발), 대부분 잎 표면의 아래쪽에 있는 수천 개의 작은 구멍(기공)을 통해 배출됩니다. 이것은 증산입니다. 그것은 두 가지 주요 기능을 가지고 있습니다: 식물을 냉각시키고 광합성을 위해 잎에 물과 미네랄을 펌핑합니다.

식물은 여러 가지 이유로 스스로를 식힐 필요가 있습니다. 온도가 너무 높으면 에너지 시스템(대사 기능)이 느려지고 성장과 개화가 느려지거나 멈춥니다. 극심한 더위에 식물은 심한 스트레스를 받고 죽을 수 있습니다. 때로는 열로 인해 거품이 형성되어 물의 흐름을 차단하여 탈수를 유발할 수 있습니다. 증산은 식물의 온도를 낮추는 증발 냉각 시스템이지만 수분 손실로 이어지기 때문에 정확하게 조절해야 합니다. 이 기능을 조절하는 독창적인 시스템은 작은 구멍(기공)의 양쪽에 있는 보호 세포로 구성됩니다. 물이 보호 세포로 이동하면 물이 빠져나가면서 부풀어 오르고 열리며 보호 세포는 이완되고 닫힙니다. 보호 세포는 빛의 강도, 온도, 바람, 상대 습도 및 잎 내부의 이산화탄소 농도에 민감합니다.

기공(모공)은 광합성을 위해 이산화탄소를 흡수하기 위해 열려야 합니다(특히 맑은 날 아침에 중요). 그리고 그들이 더 많이 열릴수록 더 많은 식물이 발산하고 물을 잃습니다. 따라서 이른 아침에 식물에 물을 주는 것은 특히 더운 여름날에 식물 에너지를 지원합니다.

물이 중력에 대항하여 식물을 통해(때로는 100피트 이상) 위로 올라가는 원인은 무엇입니까? 이것은 또 다른 독창적인 시스템인 증산의 펌핑 작용에 의해 달성됩니다. 이것은 작은(모세관) 목부 수로, 물 분자의 매우 강한 응집(결합) 특성, 채널 상단의 물이 증발할 때 생성되는 흡인력에 따라 달라집니다. 소다수 빨대를 빨듯이 증산은 음압을 일으켜 물기둥을 잎 표면으로 들어 올립니다.

식물이 자라면서 토양은 건조해집니다. 그런 다음 여름에 토양이 매우 건조해지면 식물이 충분히 증산할 수 없어 시원하게 유지됩니다. 절박한 상태에서 식물은 증산으로 식물의 탈수를 방지하기 위해 잎을 잃기 시작하거나 완전히 낙엽될 수 있습니다. 여기 서부에서는 식물이 시원하게 유지되고 광합성을 유지하도록 돕기 위해 가장 덥고 가장 건조한 달에 추가 물을 줄 수 있습니다. 바람막이와 약간의 그늘을 제공하는 나무와 관목을 심을 수 있으며 토양 수분이 증발하지 않도록 뿌리 덮개를 할 수 있습니다. 상록수, 특히 활엽수 상록수는 서쪽의 강렬한 겨울 태양에 매우 취약합니다. 잎이 있기 때문에 겨울에도 계속 증산하고 탈수될 수 있습니다. 이것은 특히 가을에 심는 상록수에 해당되지만 가을에 심은 공 및 삼베 상록수에는 매우 중요합니다. 따라서 물은 겨울에 한 달에 한두 번 상록수입니다.

증산은 전기 없이, 화석 연료 없이, 움직이는 부품 없이 중요한 기능을 수행하는 우아하고 지속 가능한 자연 디자인입니다. 오염을 일으키거나 과도한 자원을 사용하지 않습니다. 실제로 대기에 수분을 추가하고 강우량에 기여합니다.

증산에 대한 기타 흥미로운 사실:

  1. 잎은 기공의 합한 면적이 전체 잎 면적의 1-2%에 불과하지만 같은 면적의 수면에서 증발된 물의 약 90%를 증발시킵니다.
  2. 증산율은 팽윤(수압)으로 뻣뻣한 잎에서 가장 높습니다. 잎이 시들면 햇빛에 노출되는 표면적이 줄어들기 때문에 더 적게 발산하여 물을 절약할 수 있습니다. 이 절수 전략을 시연하기 위해 기온이 높을 때 라일락과 같은 거칠고 가뭄에 강한 식물을 관찰하십시오.
  3. 다육식물은 밤에 기공을 열어 증산을 줄이고 다음 날 광합성을 할 수 있을 때까지 잎에 저장된 이산화탄소를 흡수하여 물을 절약합니다.
  4. 선인장은 잎이 없기 때문에 녹색 줄기에 기공이 몇 개 없기 때문에 거의 발산하지 않습니다.
  5. 많은 xeric 식물에는 작은 잎, 은빛 반사 잎, 털이 많은 잎 및/또는 증발을 줄여 증산을 줄이기 위한 전략인 에센셜 오일을 생산합니다.
  6. 여름에 큰 단풍나무는 시간당 50-60갤런의 물을 대기 중으로 방출할 수 있습니다. 이것은 서양에서 우리가 더 편안하게 느끼는 데 도움이 되는 습도를 추가하고 피부를 덜 건조하게 하며 폐의 기관지 문제를 감소시킵니다. 또한 우리의 환경을 식히는 데 도움이 됩니다. 나무가 많은 지역에서는 증산 효과가 결합되어 구름에 과포화 상태를 만들어 비나 눈을 초래할 수 있습니다. 킬리만자로의 눈은 주로 삼림 벌채가 지역적 증산을 감소시켜 강설량을 줄였기 때문에 사라졌습니다.
  7. Wilt-Pruf와 같은 발산 방지 제품은 기공을 덮어 발산을 줄일 수 있지만 광합성도 제한합니다. 그들은 당신의 풍경에서 첫 겨울을 보내기 위해 상록수에 가치있게 뿌릴 수 있습니다.

참조: 식물 생존 브라이언 카폰 태양에 도달 존 킹 식물학 사전 – 에드. 엘리자베스 투틸


증산 유형: 기공, 수정체 및 표피 증산 | 식물

증산은 주로 잎의 표면을 통해 이루어집니다. 그것은 엽면 증산(90% 이상)으로 알려져 있습니다. 증산은 젊거나 성숙한 줄기를 통해 발생하며 이를 카울린 증산이라고 합니다.

식물 표면에 따라 증산은 세 가지 유형으로 분류됩니다.

유형 # 1. 기공 증산:

수증기는 식물의 부드러운 공기 부분에 존재하는 미세한 기공(기공)을 통해 확산되는 것을 기공 증산이라고 합니다. 풀린 총 물의 약 85 – 90%는 기공 증산에 의해 느슨해집니다.

유형 # 2. 수정체 증산:

때때로 물은 오래된 줄기에 있는 다른 특정 구멍을 통해 증발할 수 있습니다. 이러한 구멍을 렌티셀(Lenticels)이라고 하며 기간 동안 발생하는 증산을 렌티큘러 증산(Lenticular Transpiration)이라고 합니다.

Huber는 일부 식물에서 렌즈형 증산으로 인한 수분 손실이 전체 증산 손실의 약 0.1%임을 관찰했습니다. 그는 또한 나무 껍질을 코팅하면 전체 나무 껍질 표면에서 총 손실이 20% 감소했으며 나무 껍질의 일반적인 표면에서도 약간의 수분 손실이 발생하고 있음을 보여주었다고 언급했습니다.

유형 # 3. 표피 증산:

수분 손실은 큐티클을 통해서도 발생할 수 있지만 손실된 양은 상대적으로 적고 전체 증산량의 약 5~10%에 불과합니다. 이러한 유형의 증산은 큐티클의 두께와 잎 표면에 왁스 코팅이 있는지 여부에 따라 다릅니다. Xerophytic 식물은 일반적으로 표피 증산을 확인하기 위해 잎과 줄기에 매우 두꺼운 표피와 왁스 코팅이 있습니다.

증산 현상은 제라늄과 같은 작은 식물에 대한 간단한 실험(그림 4.1 참조)으로 증명할 수 있습니다. 증발을 제거하기 위해 화분과 토양의 표면은 폴리에틸렌 덮개 또는 기름 천으로 덮여 있습니다. 그런 다음 화분을 유리 벨자 아래에 놓습니다. 잠시 후 벨자 벽의 안쪽에 물방울이 나타납니다.


플랜트 #2의 운송

쌍자엽 식물(두 개의 종자 잎이 있는 식물)에서 목부와 체관은 collenchyma 및 sclerenchyma와 같은 다른 유형의 조직과 함께 관다발에 존재합니다.

Meristem - 분열하는 세포층으로, pericycle이라고도 함

형성층 – 새로운 목부 및 체관부를 생성하기 위해 분열하는 분열 조직의 층

  • 두꺼운 목질화 벽이 있는 긴 셀
  • 리그닌은 목부 벽을 방수 처리하여 세포를 죽게 합니다.
  • 목부 세포의 끝벽은 붕괴되고 내용물은 세포를 떠납니다.
  • 목부용기(xylem vessel)라고 불리는 끝벽이 없는 관이다.
  • 리그닌은 혈관벽을 강화하고 수위가 낮을 때 붕괴를 방지합니다.
  • 리그닌의 나선형 패턴은 식물의 줄기와 가지에 유연성을 제공합니다.
  • 어떤 곳에서는 리그닌이 완전하지 않고 목부 혈관을 다른 목부 혈관 및 실질에 연결하는 경계 구덩이(bordered pits)라고 불리는 틈이 형성됩니다.

  • 체 튜브 요소와 컴패니언 셀로 제작
  • 체 튜브 요소는 설탕과 동화물을 운반합니다.
  • 체관이 성숙하면 핵이 없고 세포소기관이 거의 ​​없음
  • 동반 세포는 신진 대사 요구를 보조합니다.
  • 체관은 원형질막과 원형질막 근처에서 발견될 수 있는 매끄러운 소포체를 포함합니다.
  • 모든 체관 세포는 체 판이라고 하는 끝단에 기공 그룹이 있습니다.
  • 모공은 캘로스라고 불리는 다당류의 혈소판에 의해 강화됩니다.
  • 동반 세포는 실질 세포의 특수한 형태입니다.

증발

증산은 식물의 상부, 특히 잎의 상부에서 수증기가 손실되는 것인데, 이는 일부 물이 상부 잎 표면을 통해 증발할 수 있지만 이 손실은 왁스질 큐티클에 의해 제한되기 때문입니다. 대부분의 수증기는 기체 교환을 위해 낮 동안 기공이 열리는 아래쪽에서 증발합니다.

  1. 물은 목부를 통해 잎으로 들어가고 삼투에 의해 해면체 엽육의 세포로 이동합니다.
  2. 해면체 엽육의 세포벽에서 물이 증발
  3. 수증기는 열린 기공을 통해 잎 밖으로 확산에 의해 이동합니다. 이것은 잎의 ​​수증기 포텐셜과 외부 환경 사이의 차이에 의존합니다.

증산 시스템의 중요성:

  • 유용한 미네랄 이온을 식물 위로 운반
  • 세포 탁도 유지
  • 성장, 세포 신장 및 광합성을 위한 물 공급
  • 증발하면서 더운 날 식물을 시원하게 유지하는 물 공급

증산율에 영향을 미치는 요인:

광도 – 광합성에 빛이 필요하므로 빛이 있으면 기공이 가스 교환을 위해 더 많이 열립니다.

온도 – 고온은 증발 속도를 증가시키고, 물 분자가 더 많은 에너지를 가지므로 기공을 통한 확산 속도를 증가시키고, 공기 중의 상대 수증기 포텐셜을 감소시켜 물 분자가 공기 중으로 더 빠르게 확산되도록 합니다. 잎

상대 습도 - 습도가 높을수록 잎과 환경 사이의 수증기 포텐셜 구배가 작기 때문에 증산 속도가 감소합니다.

공기 이동 - 식물에서 수증기를 운반하여 증산 속도를 증가시켜 수증기 포텐셜 구배를 증가시킵니다.

물 가용성 – 물이 부족하면 식물은 기공을 닫아 물을 보존합니다.

증산율 측정:

식물에서 수분 손실의 주요 경로는 잎의 기공을 통한 것입니다.

잎에서 수증기가 손실되는 속도를 측정하는 것은 쉽지 않습니다.

그러나 식물 줄기가 물을 흡수하는 속도를 측정하는 것은 상대적으로 쉽고 증산 속도를 잘 추정할 수 있습니다.

식물에 의해 손실된 물의 양은 식물을 통한 물의 움직임을 측정하는 장치인 전위계를 사용하여 실험적으로 조사할 수 있습니다. 가정: 물 손실 = 물 흡수

증산의 흐름

이것은 토양에서 식물을 통해 잎을 둘러싼 공기로 물의 이동입니다. 주요 추진력은 잎 공기 공간에서 토양과 공기 사이의 수분 포텐셜 구배입니다.

뿌리 유모 세포는 토양에서 물과 미네랄을 흡수합니다.

그런 다음 물은 뿌리 피질을 가로질러 수분 포텐셜 구배를 따라 혈관 다발의 내피로 이동합니다. 물은 또한 아포플라스트 경로를 통해 내피까지 이동할 수 있지만 길을 차단하는 카스파리안 스트립으로 인해 symplast 경로로 들어가야 합니다.

뿌리를 가로지르는 물의 이동은 내피에서 발생하는 활성 과정에 의해 주도됩니다. 내피는 수질과 목부를 둘러싸고 있는 세포층입니다. 이 세포층은 전분 과립을 포함하고 있기 때문에 전분 피복이라고도 합니다.

원형질막은 피질 세포의 세포질에서 수질과 목부로 미네랄 이온을 적극적으로 펌핑하는 수송 단백질을 포함합니다.

이것은 수질과 목부를 WP 측면에서 더 부정적으로 만들어 물이 삼투에 의해 안으로 이동합니다.

루트 압력

이것은 내피가 되돌아갈 방법 없이 물과 미네랄을 수질 속으로 활발하게 이동할 때의 압력입니다. 이 압력은 물과 미네랄을 목부 속으로 밀어 넣습니다. 그것은 물을 몇 미터 위로 밀어 올릴 수 있지만 키가 큰 나무 꼭대기까지 물이 차오르는 것만을 설명할 수는 없습니다.

증산 풀

잎에서 증발로 인한 수분 손실은 목부에서 나오는 물로 대체되어야 합니다. 물 분자는 응집력에 의해 서로 끌어당겨 서로를 잎사귀 속으로 끌어당깁니다.

이 메커니즘은 물 분자 사이의 응집력과 사슬을 목부와 잎으로 당기는 데 발생하는 장력을 포함하기 때문에 응집력-장력 이론이라고 합니다.

모세관

물 분자를 응집력으로 유지하는 동일한 힘은 또한 물이 목부 용기의 측면에 부착되도록 합니다. 이것은 물 분자가 다시 잎을 향해 용기의 벽을 기어 올라가는 데 도움이 됩니다.

물의 가용성에 대한 식물의 적응

수생식물 - 물이나 땅이 매우 습한 곳에서 생활하도록 적응된 식물

Xerophyte - 건조한 환경에 적응한 식물

대부분의 육상 식물은 다음을 통해 수분 손실을 줄입니다.

  • 잎의 왁스 같은 큐티클은 표피를 통한 증발로 인한 수분 손실을 줄여줍니다.
  • 광합성을 위한 빛이 없는 밤에는 기공이 닫힙니다.
  • 기공은 잎의 윗면이 아닌 아랫면에서 발견되는 경우가 많으며, 이는 태양의 직접적인 가열로 인한 증발을 감소시킵니다.
  • 낙엽 식물은 땅이 얼고 물이 부족하고 온도가 너무 낮아 광합성을 할 수 없을 때 겨울에 잎을 잃습니다.


꽃이 피어나요? - 생물학

잎의 절반을 제거하면 왜 꺾꽂이가 더 빨리 뿌리를 내리나요?

성공적인 절단의 핵심은 절단에 뿌리가 없는 상태에서 증산량을 줄이는 것입니다. 이것은 때때로 절단에 미스트를 뿌리거나 절단 냄비 위에 폴리에틸렌 백을 놓아서 수행됩니다.

따라서 결과의 핵심은 크기에 비해 싹의 증산 속도일 수 있다고 생각합니다. 대략적으로 말하면, 잎의 절반을 제거한 잎은 잎이 절반인 잎의 절반 속도로 증발하여 수분을 잃게 됩니다.

모든 잎이 온전한 절단은 뿌리가 쉽게 자라지 못할 수 있는 싹에 더 큰 수분 스트레스를 가할 수 있습니다. 이것이 시들기의 징후를 보이고 있는지 궁금합니다. (담쟁이덩굴이 아닌 다른 식물이라면 물을 천천히 잃어버리고 토양에 액체 물이 부족한(얼어붙은) 겨울에 생존하도록 고안된 것입니다.) 꺾꽂이는 아마도 새로운 성장을 위해 전분 보유량을 동원하는 것이지 그렇지 않을 것입니다. 광합성에 의존. 따라서 반잎이 있는 사람은 풀잎을 가진 사람에 비해 불리하지 않습니다.

정원사는 종종 증산을 줄이기 위해 절단에 잎의 양을 줄입니다. 때때로 그들은 잎을 말아서 둘레에 탄성 밴드를 두어 효과적인 잎 표면적을 줄입니다.

리즈 라일롯, 매기 볼트, 존 휴이슨

우리 그룹 중 하나는 발근이 호르몬의 영향을 받으며 상처의 결과로 분비될 수 있다고 지적했습니다. 그러나 절단 끝의 절단은 절단 유형마다 동일하므로 절단 간에 큰 차이가 없을 것이라고 생각합니다. 그러나 잎의 절반을 제거한 결과로 생긴 상처가 호르몬을 줄기에 방출하여 뿌리를 증가시킬 수 있는지 여부는 말할 수 없습니다. 그러나 그것은 생각입니다. 관련된 호르몬 중 하나는 에틸렌 가스입니다. 다른 하나는 옥신이라고 합니다. 문제는 에틸렌이 줄기에 있는 옥신의 양을 변화시켜 일부 효과가 있다는 사실입니다! 옥신은 뿌리의 시작과 성장에 관여합니다. 우리 그룹의 또 다른 그룹은 여전히 ​​증산에 관한 이야기(위에서 설명한 대로)가 더 그럴듯한 설명이라고 생각합니다.


식물의 증산에 영향을 미치는 요인

(i) 대기 습도: 증산 속도는 대기 습도가 증가함에 따라 감소합니다. 건조한 공기는 활발한 증산을 촉진합니다. 대기 습도가 기공 내부의 습도보다 높으면 대기는 더 많은 증기를 받아들일 수 없습니다.

(ii) 온도: 온도가 증가하면 다음 비율이 증가합니다.
증발.

(iii) 빛: 빛은 기공을 열고(광합성으로 인해) 온도를 높이는 데 필수적입니다.

(iv) 바람: 발생하는 표면은 지속적으로 수증기를 받아 포화 상태가 됩니다. 바람이 증산 표면에서 증기를 제거하지 않으면 증산 속도가 떨어지거나 멈출 수 있습니다. 바람이 많이 부는 날에는 더 많은 증산이 발생합니다.

(v) 대기압: 대기압을 낮추면 수증기가 내부로 확산되는 속도가 증가합니다.
대기.

(vi) 물의 가용성: 물이 흡수에 충분하지 않으면 증산율이 감소합니다.

내부 요인

형태학적 및 해부학적 적응은 증산을 조절하는 중요한 요소입니다. 이것들은 :
(i) 건식 식물의 잎 크기 감소.
(ii) 건식 식물에서 가시로 잎을 대체.
(iii) 함몰된 기공의 존재.
(iv) 두꺼운 표피의 발달, 왁스, 수지, 수베린의 존재, 잎 표면의 모발 코팅은 증산 속도를 감소시킵니다.
(v) 증산 속도는 묘목 단계와 숙성된 식물에서 더 적습니다.


내용물

특정, 일반적으로 사상체의 조류는 말단 세포가 트리코메(trichome)라고 하는 가늘고 긴 머리카락 같은 구조로 생성됩니다. [ 필요한 예 ] 같은 용어가 다음과 같은 일부 남세균에서 그러한 구조에 적용됩니다. 스피루리나 그리고 진동. cyanobacteria의 trichomes는 다음과 같이 벗겨질 수 있습니다. 진동, 또는 피복 칼로트릭스. [1] 이러한 구조는 특히 추운 사막 기후에서 토양 침식을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다. [ 인용 필요 ] 필라멘트 시스는 토양 구조를 유지하는 데 도움이 되는 끈끈한 끈끈한 네트워크를 형성합니다.

식물 trichomes는 식물의 종과 개별 식물의 기관에 따라 다양한 다양한 기능을 가지고 있습니다. 이러한 기능은 trichomes가 배치되는 하위 범주에 영향을 줍니다. 일부 정의 기능은 다음과 같습니다.

  • 단세포 또는 다세포
  • 직선형(분기가 거의 또는 전혀 없는 직립형), 나선형(코르크 나사 모양) 또는 후크형(곡선형 정점) [2]
  • 세포질의 존재
  • 선 (분비) 대 Eglandular
  • 구불구불한, 단순(분지되지 않고 단세포), 작은 모양(비늘 모양), 별 모양(별 모양) [3] 대 축 방향, 위쪽 표면(축 방향) 또는 아래쪽 표면(축 방향)에 각각 트리홈이 있는지 여부를 나타냅니다. ) 잎 또는 기타 측면 기관.

모델 유기체에서, C. 살비폴리우스, 이 표면이 축방향 표면보다 더 많은 UV, 태양 복사조도 빛 스트레스를 받기 때문에 이 식물에는 더 많은 축방향 트리홈이 존재합니다. [4]

Trichomes는 UV 광선, 곤충, 증산 및 동결 불내성과 같은 광범위한 피해로부터 식물을 보호할 수 있습니다. [5]

공중 표면 머리카락 편집

트리코메스 식물에는 다양한 종류의 표피 파생물이 있습니다. 조건 출현 또는 가시 표피 이상을 포함하는 파생물을 참조하십시오. 이 구분이 항상 쉽게 적용되는 것은 아닙니다(대기 시간 트리 참조). 또한, 있다 비염색체 표면에서 튀어나온 표피 세포. [ 필요한 예 ]

일반적인 유형의 트리코메는 다음과 같습니다. 머리카락. 식물 털은 단세포 또는 다세포, 분지형 또는 비분지형일 수 있습니다. 다세포 모발은 하나 또는 여러 층의 세포를 가질 수 있습니다. 분지된 머리카락은 수지상 (나무 모양) 캥거루 발(아니고잔토스), 술에 취한, 또는 (별 모양), 에서와 같이 애기장대.

trichome의 또 다른 일반적인 유형은 규모 또는 펠트 헤어, 그것은 표면에 직접 부착되거나 어떤 종류의 줄기에 붙어있는 판 또는 방패 모양의 세포 클러스터를 가지고 있습니다. 일반적인 예로는 파인애플과 같은 브로멜리아드의 잎 비늘이 있습니다. 진달래 그리고 바다 갈매 나무속 (히포파에 람노이데스).

다양한 유형의 머리카락이 될 수 있습니다. 선의 , 박하와 꿀풀과의 다른 많은 구성원이 생산하는 에센셜 오일과 같은 일종의 분비물을 생성합니다.

많은 용어가 줄기와 잎과 같은 식물 기관의 표면 모양을 설명하는 데 사용되며 트리홈의 존재, 형태 및 모양을 나타냅니다. 예는 다음과 같습니다.

  • 광택이 있는, 글래브레이트 - 털이 없거나 표면이 매끄럽다.
  • - 털이 거칠다
  • 히스피드 - 털이 뻣뻣한 경우
  • 명료하게 - 단순 다세포-단열모
  • 마음 놓을 수 없는 - 긴 털을 거의 양모처럼 덮음
  • 필로세 - 길고 곧고 부드럽고 퍼지거나 직립한 털이 있는 사춘기
  • 사춘기 - 가늘고 짧으며 보통 직립한 털이 있는 미세한 사춘기
  • 사춘기 – 모든 유형의 모발 또는 트리홈 보유
  • 스트리길로스 – 미세하게 스트리고스
  • 스트리고스 - 스트레이트 모발이 모두 가장자리 또는 중추를 따라 거의 같은 방향을 가리키고 있음
  • 변덕스러운 – 미세하게 토멘토즈
  • 토멘토즈 - 촘촘하고 헝클어진 털로 덮여 있음
  • 융모성 – 미세 융모
  • 융모 - 길고 부드러운 털, 종종 구부러지지만 헝클어지지 않음

식물에 있는 털의 크기, 형태, 밀도 및 위치는 종에 따라 존재하고 심지어 다른 식물 기관에 있는 종 내에서도 극도로 다양합니다. 표면 털의 몇 가지 기본 기능 또는 장점을 나열할 수 있습니다. 많은 경우에 털은 적어도 일부 작은 초식 동물의 섭식을 방해할 수 있으며, 구개에 대한 경직성과 과민성에 따라 큰 초식 동물도 먹일 수 있습니다. 서리가 내리기 쉬운 지역에서 자라는 식물의 털은 살아있는 표면 세포에서 서리를 막아줍니다. 바람이 많이 부는 곳에서는 머리카락이 식물 표면을 가로지르는 공기 흐름을 차단하여 증산을 줄입니다. 모발의 조밀한 코팅은 햇빛을 반사하여 덥고 건조하며 개방된 서식지에서 아래의 더 섬세한 조직을 보호합니다. 또한 사용 가능한 수분의 대부분이 안개 방울로 인해 발생하는 위치에서 머리카락은 물방울이 축적될 수 있는 표면적을 증가시켜 이 과정을 향상시키는 것으로 보입니다. [ 인용 필요 ]

유선염 편집

선모는 식물의 약 30%에서만 발견되지만 광범위하게 연구되었습니다. 그들의 기능은 식물의 대사 산물을 분비하는 것입니다. 이러한 대사 산물 중 일부는 다음과 같습니다.

    , 성장 및 발달과 관련된 식물에서 많은 기능을 가지고 [6] 2차 대사 산물, 스트레스 반응과 같은 많은 식물 경로에서 역할을 하고 환경에서 식물 상호 작용의 매개체로 작용 [7]
  • 메틸 케톤[8]

비선 세포

Non-glandular trichomes는 UV 광선에 대한 식물 보호에 중요합니다. [4]

모델 공장, 시스투스 살비폴리우스, 지중해 연안을 따라 강한 빛 스트레스와 열악한 토양 조건의 지역에서 발견됩니다. It contains non-glandular, stellate and dendritic trichomes that have the ability to synthesize and store polyphenols that both affect absorbance of radiation and plant desiccation. These trichomes also contain acetylated flavonoids, which can absorb UV-B, and non-acetylated flavonoids, which absorb the longer wavelength of UV-A. In non-glandular trichomes, the only role of flavonoids is to block out the shortest wavelengths to protect the plant, which differs from in glandular trichomes. [4]

Polyphenols Edit

Non-glandular trichomes in the genus 시스투스 were found to contain presences of ellagitannins, glycosides, and kaempferol derivatives. The ellagitannins have the main purpose of helping adapt in times of nutrient-limiting stress. [4]

Both trichomes and root hairs, the rhizoids of many vascular plants, are lateral outgrowths of a single cell of the epidermal layer. Root hairs form from trichoblasts, the hair-forming cells on the epidermis of a plant root. Root hairs vary between 5 and 17 micrometers in diameter, and 80 to 1,500 micrometers in length (Dittmar, cited in Esau, 1965). Root hairs can survive for two to three weeks and then die off. At the same time new root hairs are continually being formed at the top of the root. This way, the root hair coverage stays the same. It is therefore understandable that repotting must be done with care, because the root hairs are being pulled off for the most part. This is why planting out may cause plants to wilt.

The genetic control of patterning of trichomes and roots hairs shares similar control mechanisms. Both processes involve a core of related transcription factors that control the initiation and development of the epidermal outgrowth. Activation of genes that encode specific protein transcription factors (named GLABRA1 (GL1), GLABRA3 (GL3) and TRANSPARENT TESTA GLABRA1 (TTG1)) are the major regulators of cell fate to produce trichomes or root hairs. [9] When these genes are activated in a leaf epidermal cell, the formation of a trichrome is initiated within that cell. GL1, GL3. and TTG1 also activate negative regulators, which serve to inhibit trichrome formation in neighboring cells. This system controls the spacing of trichomes on the leaf surface. Once trichome are developed they may divide or branch. [10] In contrast, root hairs only rarely branch. During the formation of trichomes and root hairs, many enzymes are regulated. For example, just prior to the root hair development, there is a point of elevated phosphorylase activity. [11]

Many of what scientists know about trichome development comes from the model organism 애기장대, because their trichomes are simple, unicellular, and non-glandular. The development pathway is regulated by three transcription factors: R2R3 MYB, basic helix-loop-helix, and WD40 repeat. The three groups of TFs form a trimer complex (MBW) and activate the expression of products downstream, which activates trichome formation. However, just MYBs alone act as an inhibitor by forming a negative complex. [12]

Phytohormones Edit

Plant phytohormones have an effect on the growth and response of plants to environmental stimuli. Some of these phytohormones are involved in trichome formation, which include gibberellic acid (GA), cytokinins (CK), and jasmonic acids (JA). [12]

GA stimulates growth of trichomes by stimulating GLABROUS1 (GL1).

However, both SPINDLY and DELLA proteins repress the effects of GA, so less of these proteins create more trichomes.

Some other phytohormones that promote growth of trichomes include brassinosteroids, ethylene, and salicylic acid. This was understood by conducting experiments with mutants that has little to no amounts of each of these substances. In every case, there was less trichome formation on both plant surfaces, as well as incorrect formation of the trichomes present. [12]

The type, presence and absence and location of trichomes are important diagnostic characters in plant identification and plant taxonomy. [13] In forensic examination, plants such as Cannabis sativa can be identified by microscopic examination of the trichomes. [14] [15] Although trichomes are rarely found preserved in fossils, trichome bases are regularly found and, in some cases, their cellular structure is important for identification.

애기장대 trichome classification Edit

애기장대 trichomes are classified as being aerial, epidermal, unicellular, tubular structures. [16]

In the model plant 애기장대, trichome formation is initiated by the GLABROUS1 protein. Knockouts of the corresponding gene lead to glabrous plants. This phenotype has already been used in genome editing experiments and might be of interest as visual marker for plant research to improve gene editing methods such as CRISPR/Cas9. [17] [18] Trichomes also serve as models for cell differentiation as well as pattern formation in plants. [19]

Bean leaves have been used historically to trap bedbugs in houses in Eastern Europe. The trichomes on the bean leaves capture the insects by impaling their feet (tarsi). The leaves would then be destroyed. [20]

Trichomes are an essential part of nest building for the European wool carder bee (Anthidium manicatum). This bee species incorporates trichomes into their nests by scraping them off of plants and using them as a lining for their nest cavities. [21]

Plants may use trichomes in order to deter herbivore attacks via physical and/or chemical means, e.g. in specialized, stinging hairs of Urtica (Nettle) species that deliver inflammatory chemicals such as histamine. Studies on trichomes have been focused towards crop protection, which is the result of deterring herbivores (Brookes et al. 2016). [22] However, some organisms have developed mechanisms to resist the effects of trichomes. The larvae of Heliconius charithonia, for example, are able to physically free themselves from trichomes, are able to bite off trichomes, and are able to form silk blankets in order to navigate the leaves better. [23]

Stinging trichomes Edit

Stinging trichomes vary in their morphology and distribution between species, however similar effects on large herbivores implies they serve similar functions. In areas susceptible to herbivory, higher densities of stinging trichomes were observed. 에 Urtica, the stinging trichomes induce a painful sensation lasting for hours upon human contact. This sensation has been attributed as a defense mechanism against large animals and small invertebrates, and plays a role in defense supplementation via secretion of metabolites. Studies suggest that this sensation involves a rapid release of toxin (such as histamine) upon contact and penetration via the globular tips of said trichomes. [24]


Determining the effect of environmental conditions on transpiration rate using a potometer

To determine the effect of environmental conditions on transpiration rate using a simple potometer.

기구

  • drinking straw or clear plastic tubing
  • soft green leafy shoot
  • 바셀린
  • marking pen
  • play dough / putti/ Prestick
  • 비닐 봉투
  • elastic band
  • ruler

방법

A potometer measures the rate of transpiration by measuring the movement of water into a plant. The following experiment uses a simple hand made potometer.

Learners will be divided into four groups as each group will investigate a different factor and then all the results can be shared at the end of the investigation.

Perform the following steps under water:

  1. Cut the stem of the leafy shoot (at an angle to increase the surface area) under water . The reason we cut it under water is to prevent air bubbles entering the xylem vessel. You must use a very sharp knife or new scalpel and cut at an angle in order to increase surface area for water uptake in the xylem. Florists who cut plants before immersing them in water follow the same procedure for this reason.
  2. Test to make sure the stem of the leafy twig will fit snugly into the top of the straw.
  3. Remove the leafy shoot from the straw and set aside, keeping the stem submerged, and the leaves above water.
  4. Fill the straw with water. Place your finger over one end of the straw to stop the water from running out.
  5. Put the leafy shoot into the open end and seal it with play dough/ putti/ Prestick while removing it from water KEEPING YOUR FINGER ON THE STRAW! Perform the following steps above water.
  6. Seal with Vaseline. Make sure it is air tight and water tight. If not, all the water will run out when you take your finger off the straw.
  7. Mark the water level on the straw.
  8. Place your potometer under one of the following conditions for one hour:
    • as is, in a warm, sunny place (no wind)
    • as is, in a warm, windy place
    • with a plastic bag tied around the leaf, in a warm, sunny place
    • a shady place.
  9. Every 10 minutes use a marking pen to mark the change in water level on the straw. Continue taking measurements for 1 hour.
  10. Measure the distance the water moves during each time interval.

결과

Each of the four groups that investigated different environmental conditions should contribute their results for the final analysis.

  • Draw a table and record the class' results.
  • Plot a bar graph to compare the total distances the water moved in the different straws in 1 hour under the four different environmental conditions.
  • At the end of the experiments, all students must plot the following line graphs:
    • the effect of temperature on the rate of transpiration
    • the effect of light intensity on the rate of transpiration
    • the effect of relative humidity on the rate of transpiration
    • the effect of wind on the rate of transpiration

    관찰

    Record your observation from the table, bar graph and line graphs.

    결론

    • What can you conclude from this investigation?
    • Give two ways in which you can improve your experimental results.

    질문

    1. Why is it important to cut the stem at an angle under the water?
    2. Which part of the stem does the straw represent?
    3. Which four factors are you investigating?
    4. Under which condition is the highest rate of transpiration?
    5. Name one possible error that could have occurred in your investigation.
    6. What are the potential limitations of this investigation?

    More information about potometer experiments can be found on the following websites:

    In addition, the following website has a 'virtual laboratory' that allows you to perform the above experiment online:

    Perform the experiment and complete the laboratory exercise given on the website.


    How does transpiration cool plant down?

    One of the benefits of transpiration is that it cools the plant down. How does that work. Does the water vapour absorb heat?

    As we add energy (x axis) to some water, its temperature changes predictably, r the most part. We add more energy, the water gets warmer. But notice at the phase transitions, the temperature does ~ 아니다 change as we put in energy. This is because the phase change itself requires significant energy to happen. In the case of the water-steam phase change, it takes a 많은 에너지.

    So, back to plants. Its the same mechanism by which we cool ourselves off by sweating. Taking a small volume of liquid water at 100 deg C to vapor at 100 deg C requires a lot of energy, that has to come from somewhere. When that water evaporates, it takes heat energy from the surface it evaporates from, but because that energy is being used for the vaporization phase change, the temperature of the actual water molecules does not change much, if at all. The over all effect is then:

    Water molecules: Gain heat energy. No temperature changes, but phase changes.

    Surface liquid water evaporates from: Loses heat energy. Reduction in temperature.


    비디오 보기: რა დაეხმარა 2021 წელს გიულოშის გარნეტზე ფერის ვარდნის შეჩერებას? (팔월 2022).