- Đổ mồ hôi trộm ở đâu và tại sao?
- Khí khổng
- Quá trình đổ mồ hôi
- Các yếu tố ảnh hưởng đến mồ hôi
- Yếu tố bên ngoài
- Các yếu tố nội bộ
- Tầm quan trọng
- Cân bằng nội môi nhiệt
- Vận chuyển nước bằng áp suất thủy tĩnh âm
- Quang hợp
- Người giới thiệu
Quá trình thoát hơi nước của thực vật và xác sinh vật thực vật là quá trình mất nước ở thể khí xảy ra qua khí khổng, là những cấu trúc chuyên biệt nằm trong phiến lá.
Sự thoát hơi nước có liên quan đến các quá trình sinh lý khác nhau của thực vật, chúng liên tục hấp thụ và mất nước. Thông qua cơ chế cân bằng nội môi này, phần lớn sự bay hơi của nước xảy ra, vì carbon dioxide trong khí quyển cần thiết cho quá trình quang hợp được hấp thụ.
Khí khổng của Zebrina spp. (Nguồn: AioftheStorm qua Wikimedia Commons)
Trung bình một chiếc lá có thể trao đổi đến 100% lượng nước của nó với môi trường trong một ngày nắng nóng, khô và nắng. Tương tự như vậy, các tính toán của một số tác giả cho phép ước tính rằng, trong suốt thời gian sống của cây, nó có thể mất một khối lượng tương đương hơn 100 lần khối lượng tươi qua lá do mồ hôi.
Nhiều nhà sinh lý học thực vật và sinh lý học chuyên dụng để "đo" tốc độ thoát hơi nước của thực vật, vì điều này có thể cung cấp cho họ thông tin về trạng thái sinh lý của chúng và thậm chí một số điều kiện môi trường mà thực vật liên tục phải chịu.
Đổ mồ hôi trộm ở đâu và tại sao?
Mồ hôi được định nghĩa là sự mất nước ở dạng hơi và là một quá trình xảy ra chủ yếu qua lá, mặc dù nó cũng có thể xảy ra, nhưng ở mức độ thấp hơn nhiều, thông qua các “lỗ hở” nhỏ (hạt đậu) trong vỏ. của thân và cành.
Nó xảy ra nhờ sự tồn tại của một gradien áp suất hơi giữa bề mặt lá và không khí, vì vậy nó xảy ra do sự tăng áp suất hơi nước bên trong lá.
Bằng cách này, nó sẽ trở nên lớn hơn lượng hơi bao quanh phiến lá, có thể khiến nó khuếch tán từ vùng tập trung hơn sang vùng ít tập trung hơn.
Khí khổng
Khí khổng ở biểu bì hoa loa kèn. Viascos
Quá trình này có thể xảy ra do sự tồn tại của các cấu trúc làm "gián đoạn" tính liên tục của bề mặt lá (biểu bì) và được gọi là khí khổng.
Các khí khổng cho phép thoát hơi nước từ lá “có kiểm soát”, tránh bay hơi bằng cách khuếch tán trực tiếp từ các mô biểu bì, diễn ra thụ động và không có bất kỳ hình thức kiểm soát nào.
Lỗ khí bao gồm hai tế bào "bảo vệ", có hình dạng giống như "xúc xích" hoặc "thận", tạo thành cấu trúc hình lỗ, việc đóng hoặc mở của chúng được điều khiển bởi các kích thích nội tiết tố và môi trường khác nhau:
- Có thể nói, trong điều kiện tối, thiếu nước bên trong và ở nhiệt độ khắc nghiệt, khí khổng vẫn đóng, “cố gắng” để tránh thất thoát nước lớn qua mồ hôi.
- Sự hiện diện của ánh sáng mặt trời, nguồn nước dồi dào (bên ngoài và bên trong) và nhiệt độ "tối ưu" thúc đẩy quá trình mở khí khổng và tăng tốc độ hô hấp.
Khi các tế bào guar chứa đầy nước, chúng trở nên đục, làm cho lỗ khí khổng mở ra; Điều này ngược lại với những gì xảy ra khi không có đủ nước, đó là khi khí khổng vẫn đóng.
Quá trình đổ mồ hôi
Sơ đồ về quá trình thoát hơi nước ở thực vật (Nguồn: Laurel Jules qua Wikimedia Commons)
Khi đã làm rõ khái niệm về khí khổng, quá trình thoát mồ hôi xảy ra như sau:
1- Nước vận chuyển trong xylem của thực vật có mạch khuếch tán về phía các mô lá, đặc biệt là về phía các tế bào trung bì.
2- Nước đã nói có thể bay hơi do nhiệt độ cao và sự chiếu xạ của mặt trời; Do đó, hơi nước được tạo ra vẫn còn trong không gian không khí đặc trưng được tìm thấy trong trung bì (nó là "cô đặc").
3- Hơi nước này di chuyển bằng cách khuếch tán vào không khí khi khí khổng mở ra, hoặc phản ứng với một số phytohormone (một chất điều chỉnh sự phát triển của thực vật), điều kiện môi trường, v.v.
Việc mở lỗ khí ngụ ý sự trao đổi hơi nước từ thực vật với khí quyển, nhưng đồng thời nó cho phép sự khuếch tán của carbon dioxide từ không khí đến các mô lá, một quá trình xảy ra chủ yếu do gradien nồng độ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến mồ hôi
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến sự thoát hơi nước, mặc dù tầm quan trọng của chúng là liên quan đến loại cây được xem xét.
Ảnh hưởng của tốc độ gió đến tốc độ thoát hơi nước (Nguồn: DGmann)
Yếu tố bên ngoài
Từ quan điểm môi trường, mồ hôi phụ thuộc đáng kể vào bức xạ mặt trời và nhiệt độ, cũng như sự sẵn có của nước trong đất, sự thiếu hụt áp suất hơi không khí, tốc độ gió, v.v.
Ảnh hưởng của tốc độ gió đến tốc độ thoát hơi nước (Nguồn: DGmann)
Đối với một số loài thực vật, nồng độ khí cacbonic (CO2) bên ngoài cũng là một yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh sự thoát mồ hôi (mở khí khổng). Một số văn bản chỉ ra rằng khi mức CO2 bên trong giảm đáng kể, các tế bào bảo vệ cho phép mở lỗ khí khổng để tạo điều kiện cho khí nói trên xâm nhập.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ hô hấp (Nguồn: DGmann)
Các yếu tố nội bộ
Về mặt giải phẫu, tốc độ hô hấp rất khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm bên ngoài của bề mặt lá (cũng như diện tích bề mặt lá). Ở hầu hết các loài thực vật có mạch, lá thường được bao phủ bởi "lớp sáp" được gọi chung là lớp biểu bì.
Ảnh hưởng của diện tích lá đến tốc độ thoát hơi nước (Nguồn: DGmann qua Wikimedia Commons)
Lớp biểu bì là một cấu trúc rất kỵ nước (đẩy nước), vì vậy nó ngăn cản sự thoát hơi nước đơn giản từ nhu mô lá lên bề mặt và do đó ngăn cản sự hút ẩm toàn bộ của các tế bào của mô lá.
Sự hiện diện hay không có lớp biểu bì "hiệu quả" trong việc giữ hơi nước điều kiện tốc độ hô hấp của thực vật có mạch. Hơn nữa, khả năng hút nước của rễ cũng có thể là yếu tố điều hòa mồ hôi.
Axit abscisic (ABA) là một phytohormone liên quan đến mồ hôi: nó thúc đẩy quá trình đóng khí khổng bằng cách ức chế một số enzym cần thiết để nước xâm nhập vào các tế bào bảo vệ của khí khổng, ngăn cản quá trình mở của chúng.
Thông thường, nó là một chất được tạo ra để "thông báo" với cây rằng có sự thiếu hụt nước từ các mô rễ.
Tầm quan trọng
Cân bằng nội môi nhiệt
Nước là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất đối với mọi sinh vật sống, vì vậy thực vật cũng không ngoại lệ. Do đó, tất cả các quá trình liên quan đến sự trao đổi nước giữa thực vật và môi trường xung quanh nó là điều quan trọng hàng đầu đối với sự tồn tại của nó.
Theo quan điểm của cân bằng nội môi nhiệt, mồ hôi là điều cần thiết để làm tiêu tan nhiệt tạo ra bởi bức xạ mặt trời. Sự tiêu tán này xảy ra nhờ vào việc các phân tử nước thoát ra ngoài khí quyển ở dạng hơi nước có năng lượng lớn, năng lượng này sẽ phá vỡ các liên kết giữ chúng ở dạng lỏng.
Sự thoát ra của các phân tử nước “để lại” một khối lượng phân tử có ít năng lượng hơn những phân tử bị tiêu tán, điều này khuyến khích việc làm mát “phần thân” còn lại của nước và do đó, của toàn bộ cây.
Vận chuyển nước bằng áp suất thủy tĩnh âm
Khi tốc độ thoát hơi nước ở lá rất cao, cột nước trong hệ thống mạch của nhiều loài thực vật, tăng lên nhanh chóng từ rễ, thúc đẩy sự hấp thụ nước của rễ và các hợp chất và chất dinh dưỡng khác trong sàn nhà.
Do đó, nước di chuyển từ mặt đất vào bầu khí quyển bên trong cây nhờ áp suất thủy tĩnh âm do lá tác động trong quá trình thoát hơi nước, xảy ra nhờ đặc tính kết dính của nước, duy trì lực căng cao trong suốt chiều dài của cột nước trong xylem.
Nói cách khác, sự bay hơi của nước và thoát hơi nước cung cấp hầu hết năng lượng cần thiết cho sự chuyển động lên của nước, nhờ vào sự tồn tại của gradient thế nước giữa phiến lá và khí quyển.
Quang hợp
Vì mồ hôi không chỉ làm mất nước ở dạng hơi mà còn liên quan đến sự xâm nhập của carbon dioxide vào các mô lá, nên quá trình này cũng vô cùng quan trọng đối với quá trình quang hợp, vì CO2 rất cần thiết để tổng hợp các chất thực phẩm.
Người giới thiệu
- Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Cơ bản về sinh lý thực vật (số 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
- Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Bách khoa toàn thư Britannica. Truy cập ngày 5 tháng 1 năm 2020, từ www.britannica.com/science/transpiration
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Sinh lý thực vật.
- Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Sinh lý và phát triển của cây.
- Turtenwald, K. (2018). Đấu kiếm. Truy cập ngày 8 tháng 1 năm 2020, từ www.sciining.com