NÖVÉNYÉLETTAN Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
A víz felvétele és szállítása a növényben, transzspiráció
Előadás áttekintése 1. Víz a talajban 2. Vízfelvétel a gyökéren 3. Vízszállítás a xilémben 4. Transzspiráció: vízmozgás a leveleken át a légkörbe
1. Víz a talajban 1.1. A talaj szerkezet és víztartalom összefüggése 1.2. A talajban lévő víz negatív hidrosztatikai nyomása csökkenti annak vízpotenciálját 1.3. A víz áramlás révén mozog a talajban
A talaj részecskék felosztása és tulajdonságai Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 33.
Különböző talajok (agyag, vályog, homok) vízpotenciáljának alakulása a víztartalom függvényében Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 107.
A vízáramlás fő hajtóerői a talajból a növényen át a légkörig Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 86.
A gyökérszőrök szorosan kapcsolódnak a talaj részecskékhez, ezáltal nagy mértékben megnövelik a növények vízfelvevő felszínét Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 87.
2. Vízfelvétel a gyökéren 2.1. A gyökérszőrök megnövelik a gyökér felszínét 2.2. A víz apoplazmás, szimplazmás és transzmembrán útvonalakon mozog a gyökérben 2.3. Az oldott anyagok felhalmozódása a xilémben gyökérnyomást eredményez
A) A gyökérszőrök fokozzák a vízfelvételt B) A gyökérszőrök megnövelik azt a talajtérfogatot, amiből a növény vizet vesz fel Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 36.
A differenciált gyökérszövetek és a vízfelvétel kapcsolata Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 35.
(A) Vízfelvétel a gyökér különböző részein (B) Vízfelvétel, ha a gyökér teljes felszíne egyformán vízáteresztő, vagy (C) ha az öregebb régiók sejtfala a szuberin lerakódás miatt már nem vízáteresztő Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 88.
Szimplazmás, transzmembrán és apoplazmás vízfelvétel a gyökérben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 89.
Az integrális akvaporin fehérje alkotta szelektív pórus a sejtmembránban Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 80.
Növényi akvaporinok találhatók a sejtplazma (PIP) és tonoplaszt (TIP) membránokban Forrás: Hopkins W.G., Hüner N.P.A. (2009): Introduction to Plant Physiology. p. 14.
3. Vízszállítás a xilémben 3.1. A xilém két szállítószöveti elemből áll 3.2. A víz a xilémben nyomás okozta áramlás révén mozog 3.3. A xilémben a vízszállítás a kohézió-tenzió elmélettel magyarázható
A tracheidok és tracheasejtek szerkezete Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 91.
A növényben a vízmozgás fő hajtóereje a levelekben ered Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 94.
4. Transzspiráció: vízmozgás a leveleken át a légkörbe 4.1. A vízgőz koncentráció különbség a transzspiráció hajtóereje 4.2. A sztómaműködés szabályozása összekapcsolja a levelek vízleadását és fotoszintézisét 4.3. A zárósejtek fala speciális tulajdonsággal rendelkezik 4.4. A zárósejtek turgorának növekedése kinyitja a gázcserenyílásokat 4.5. A transzspirációs érték a vízleadás és szén felvétel kapcsolatát mutatja
Vízmozgás a levélben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 97.
A cellulóz mikrofibrillumok sugaras elrendeződése a (A) vese és (B) súlyzó alakú zárósejtekben Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 101.
Zárósejt modellek léggömbökből, a ragasztószalag a mikrofibrillumok sugaras elrendezésére utal Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 78.
A K + koncentráció és a vakuólumok ph értékének a változása alkotja a sztóma komplexet Forrás: Salisbury F.B., Ross C.W. (1992): Plant Physiology. p. 79.
Előadás összefoglalása A talajok víztartalma és a bennük levő víz mozgása függ azok típusától és szerkezetétől. A gyökérszőrök kulcsszerepet játszanak a növények vízfelvételében. A szállító szövetek xilémje biztosítja a víz szinte ellenállás nélküli szállítását. A víz a xilémből először a mezofill sejtek falába jut, majd vízgőzként a levelek légüregeibe kerül. A gázcserenyílások nyitott és zárt állapotát a zárósejtek szabályozzák.
Előadás ellenőrző kérdései Mi a gyökérszőrök szerepe a vízfelvétel során? Hogyan veszi fel és szállítja a vizet a növény a levelekig? Milyen vízleadási formák vannak a növényvilágban?
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET Következő előadás: A növény vízmérlege, szélsőséges vízellátás hatása Előadás anyagát készítették: Prof. Ördög Vince Dr. Molnár Zoltán