การลำเลียงน้ำของพืช

         ในพืชจะมีการลำเลียงน้ำ และ แร่ธาตุจากดินผ่านทางรากไปสู่ลำต้น กิ่ง ก้าน และใบ โดยผ่านท่อเล็กๆ มากมาย เรียกท่อเล็กๆ นี้ว่า ท่อลำเลียงน้ำไซเล็ม (Xylem) น้ำตาลกูลโคสและสารอาหารอื่นๆ จะถูกลำเลียงไปยัง กิ่ง ก้านลำต้นผ่าน ทางท่อลำเลียงอาหาร โฟลเอ็ม (Phloem) ไปยังส่วนที่กำลังเจริญเติบโต สู่ส่วนที่สร้างอาหารไม่ได้ คือรากและหัว ไปสู่ส่วนที่ทำหน้าที่สะสมอาหาร คือรากและเมล็ด โดยอาหารจะแพร่ออกจากรากไปตามท่อ ลำเลียงอาหาร ไปยังเซลล์ต่างๆ โดยตรง การลำเลียงอาหารส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตอนกลางคืน ลักษณะการลำเลียงอาหารในท่อลำเลียง อาหารมีดังนี้

1. อัตราการลำเลียงอาหารเกิดขึ้นได้ช้ากว่าการลำเลียงน้ำและเกลือแร่ในท่อลำเลียงน้ำ

2. ทิศทางการลำเลียงในท่อลำเลียงอาหารเกิดขึ้นได้ทั้งในแนวขึ้นและแนวลง ในเวลาเดียวกัน แต่การลำเลียงในท่อลำเลียงน้ำจะเกิดในแนวขึ้นในทิศเดียว

3. เซลล์ที่ทำหน้าที่ลำเลียงอหารโดยตรงต้องเป็นเซลล์ที่ยังมีชีวิต ส่วนเซลล์ที่ใช้ในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุเป็นเซลล์ที่ไม่มีชีวิตข้อแตกต่างของท่อลำเลียงน้ำและท่อลำเลียงอาหารของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่คือ มัด(กลุ่ม)ของท่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะอยู่ไม่เป็นระเบียบ ส่วนพืชใบเลี้ยงคู่จะเป็นระเบียบ

รูปแบบการเคลื่อนที่

1.อโพพลาส apoplast   :   “โดยน้ำจะเคลื่อนที่ผ่านชั้นต่างๆ หรือจากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง หรือ ผ่านช่องทางช่องว่างระหว่างเซลล์”    
ความเข้มข้นของสารภายใน > ภายนอก  -> น้ำในดินแพร่เข้าสู่เซลล์โดยจะแพร่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่ผิวของราก -> ชั้นคอร์เทกซ์ -> เอนโดเดอร์มิส  

         
2.ซิมพลาส symplast    :   “การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านเซลล์หนึ่งสู่เซลล์หนึ่งทางไซโทพลาซึม ที่เรียกว่าพลาสโมเดสมาเข้าไปในเซลล์เอนโดเดอร์มิส ก่อนเข้าสู่ไซเลม”          เมื่อน้ำเคลื่อนที่มาถึงผนังเซลล์เอนโดเดอร์มิสที่มีแคสพาเรียนสตริพกั้นอยู่ แคสพาเรียนสติพป้องกันไม่ให้น้ำผ่านผนังเซลล์เข้าไปในไซเลม ดังนั้นน้ำจึงต้องผ่านทางไซโทพลาซึมจึงจะเข้าไปในไซเลมได้
         

         เวลาที่เราตัดลำต้นของพืชที่ชุ่มน้ำ แล้วสังเกตตรงบริเวณรอยตัดของลำต้น ส่วนที่ติดกับรากจะเห็นของเหลวซึมออกมา เนื่องจากในไซเลมของรากมีแรงดัน เรียกว่า แรงดันราก (root pressure)

         การเคลื่อนที่ของน้ำเข้าสู่ไซเลมของรากทำให้เกิดแรงดันขึ้นในไซเลมในพืชที่ได้รับน้ำอย่างพอเพียงและอยู่ในสภาพอากาศที่มีความชื้นสูงเช่นเวลากลางคืน หรือเช้าตรู่ แรงดันรากมีประโยชน์ในการช่วยละลายฟองอากาศในไซเลมที่อาจเกิดขึ้นในช่วงเวลากลางวัน แต่ในสภาพอากาศร้อนและแห้งในเวลากลางวันพืชมีการคายน้ำมากขึ้นจะเกิดแรงดึงของน้ำในท่อไซเลมทำให้ไม่พบแรงดันราก การสูญเสียน้ำจากใบโดยการคายน้ำเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างระหว่างปริมาณไอน้ำในบรรยากาศและไอน้ำในช่องว่างภายในใบ การลำเลียงน้ำในท่อไซเลมนั้นเกิดขึ้นเนื่องจากมีแรงดึงน้ำที่อยู่ในท่อไซเลมให้ขึ้นมาทดแทนน้ำที่พืชคายออกสู่บรรยากาศ แรงดึงนี้จะถูกถ่ายทอดไปยังรากทำให้รากดึงน้ำจากดินเข้ามาในท่อไซเลมได้เนื่องจากน้ำมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำด้วยกันเอง เรียกว่า โคฮีชัน (cohetion)สามารถที่จะดึงน้ำเข้ามาในท่อไซเลมได้โดยไม่ขาดตอน  นอกจากนี้ยังมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำกับผนังของท่อไซเลม เรียกว่า แอดฮีชัน (adhesion) เมื่อพืชคายน้ำมากจะทำให้น้ำระเหยออกไปมากด้วย ดังนั้นน้ำในไซเลมจึงสามารถเคลื่อนที่และส่งต่อไปยังส่วนต่างๆของพืชได้ ไม่ว่าจะเป็นลำต้น ใบ หรือยอด  รากก็จะเกิดแรงดึงน้ำจากดินเข้าสู่ท่อไซเลมได้ แรงดึงเนื่องจากการสูญเสียน้ำนี้เรียกว่า แรงดึงจากการคายน้ำ (transpiration pull)

ข้อควรจำ
<<โคฮีชัน>>  แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ
<<แอดฮีชชัน>> แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับผนังท่อไซเลม

ที่มาของข้อมูล :  http://nd-biology.tripod.com/mysite/nd_biology_09.html
                      http://niran-learning.blogspot.com/2008/04/blog-post_29.html
                      http://nd-biology.tripod.com/mysite/nd_biology_08.html