植物と植物の残骸の蒸散は、葉身にある特殊な構造である気孔を介して発生するガス状の水の損失のプロセスです。
汗は植物のさまざまな生理学的プロセスに関連しており、継続的に水を吸収して失います。この恒常性メカニズムにより、光合成プロセスに必要な大気中の二酸化炭素が吸収されるため、水の蒸発のほとんどが発生します。
Zebrina spp。の気孔。(出典:Wikimedia Commons経由のAioftheStorm)
葉は平均して、暑く乾燥した晴れた日に、水分量の100%までを環境と交換できます。同様に、一部の著者による計算では、植物の寿命の間に、発汗のために葉を介してその新鮮な重量の100倍を超える質量を失う可能性があると推定できます。
多くの植物生理学者や生態生理学者は、植物の蒸散率の「測定」に専念しています。これは、植物の生理的状態や、植物が継続的にさらされる環境条件の一部についてさえ情報を提供できるためです。
どこで、なぜ汗が出るのですか?
発汗は、蒸気の形での水の損失として定義され、樹皮の小さな「開口部」(レンチキュラー)によって発生することもありますが、主に葉を通して発生するプロセスです。茎と枝の。
これは、葉の表面と空気の間に蒸気圧勾配が存在するために発生するため、葉の内部水蒸気圧が増加したために発生したと推定されます。
このように、それは葉身を取り巻く蒸気の蒸気よりも大きくなり、それにより、より濃縮されたゾーンからより濃縮されていないゾーンに拡散させることができます。
気孔
ユリ表皮の気孔。Viascos
このプロセスは、葉の表面(表皮)の連続性を「妨げる」構造であり、気孔として知られています。
気孔は、葉からの「制御された」水蒸気の放出を可能にし、表皮組織からの直接拡散による蒸発を回避します。
ストーマは、「ソーセージ」または「腎臓」のような形をした2つの「ガード」細胞で構成され、細孔形状の構造を形成します。その開閉は、異なるホルモンおよび環境刺激によって制御されます。
-暗い状況では、内部の水不足があり、極端な温度では、気孔は閉じたままであり、汗による水の大きな損失を回避しようとしています。
-日光の存在、豊富な水の利用可能性(外部および内部)、および「最適な」温度は、気孔の開口部と蒸散速度の増加を促進します。
グアー細胞が水で満たされると、それらは濁り、気孔が開きます。これは、気孔が閉じたままであるときに、十分な水がないときに起こることの反対です。
発汗プロセス
植物の蒸散過程のスキーム(出典:Wikimedia Commons経由のLaurel Jules)
気孔の概念を明らかにした後、発汗のプロセスは次のように発生します。
1-維管束植物の木部で輸送された水は、葉肉組織、特に葉肉細胞に向かって拡散します。
2-上記の水は、高温と日射の結果として蒸発する可能性があります。このようにして生成された水蒸気は、葉肉に見られる特徴的な空間に残ります(「濃縮」されます)。
3-この水蒸気は、気孔が開いたときに、植物ホルモン(植物の成長を制御する物質)、環境条件などに反応して、空気中に拡散して移動します。
ストーマの開口部は、植物から大気への水蒸気の交換を伴いますが、同時に空気から葉状組織への二酸化炭素の拡散を可能にします。このプロセスは、主に濃度勾配が原因で発生します。
汗に影響する要因
蒸散に影響を与える要因はいくつかありますが、それらの重要性は考慮される植物の種類に関連しています。
蒸散速度に対する風速の影響(出典:DGmann)
外部要因
環境の観点から見ると、発汗は、日射と気温、土壌中の水の利用可能性、空気圧の不足、風速などに大きく依存します。
蒸散速度に対する風速の影響(出典:DGmann)
一部の植物では、外部二酸化炭素(CO2)の濃度も発汗(気孔開口)を調整する上で重要な要素です。一部のテキストは、内部のCO2レベルが大幅に低下すると、孔辺細胞が気孔の開口を可能にしてガスの侵入を容易にすることを示しています。
蒸散速度に対する温度の影響(出典:DGmann)
内部要因
解剖学的な状況では、蒸散率は葉の表面の外的特徴(および葉の表面積)によって大きく異なります。ほとんどの維管束植物では、葉は通常、総称的にキューティクルとして知られている「ワックス層」で覆われています。
蒸散率に対する葉の面積の影響(出典:DGmann、Wikimedia Commons経由)
キューティクルは非常に疎水性の高い構造(水をはじく)であるため、葉の実質から表面への単純な蒸発によって汗を防ぎ、葉の組織の細胞が完全に乾燥するのを防ぎます。
水蒸気保持における「効率的な」キューティクルの有無は、維管束植物の蒸散速度を調整します。さらに、根の吸水能力は、発汗のコンディショニング要因にもなります。
アブシジン酸(ABA)は、発汗に関連する植物ホルモンです。水が気孔の孔辺細胞に入るのに必要な酵素の一部を阻害し、開口を妨げることにより、気孔の閉鎖を促進します。
通常、それは植物に「伝達」するために生成される物質であり、根組織からの水分不足がある。
重要性
熱ホメオスタシス
水はすべての生物にとって最も重要な天然資源の1つであるため、植物も例外ではありません。したがって、植物とそれを取り巻く環境との間の水交換に関係するすべてのプロセスは、その生存にとって最も重要です。
熱ホメオスタシスの観点から見ると、日射によって発生した熱を放散するには発汗が不可欠です。この散逸は、水蒸気の形で大気中に脱出する水分子が大量のエネルギーを持ち、液体の形でそれらを「保持」する結合を破壊するという事実のおかげで発生します。
水分子の脱出は、消散された分子よりもエネルギーが少ない分子の塊を「残し」、それによって残りの水「本体」の冷却を促進し、したがって、植物全体の冷却を促進します。
負の静水圧による水輸送
葉の蒸散率が非常に高い場合、多くの植物の血管系の一部である木部の水柱が根から急速に上昇し、水や他の化合物や栄養素の根吸収を促進します床。
したがって、水分の凝集特性により発生する蒸散中に葉によって加えられる負の静水圧のおかげで、水は地面から植物の内部の大気に移動します。木部の水柱の長さ。
言い換えれば、葉身と大気との間に水ポテンシャル勾配が存在するため、水の蒸発と蒸散によるその放出は、水の上昇運動に必要なエネルギーのほとんどを提供します。
光合成
汗は蒸気の形で水分が失われるだけでなく、葉状組織への二酸化炭素の流入も伴うため、CO2が不可欠であるため、このプロセスは光合成にとっても最も重要です食品物質の合成のため。
参考文献
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