Biologi – Planter

Lastet opp i kategorien Biologi | Biologi 2 den 01.02.2012

Planter kan være svært forskjellige. Noen består bare av en enkelt celle. De fleste plantene på landjorda har røtter, stengel, blader, blomster og frukter. Det som er felles for nesten alle planter, er at de kan omdanne vann og karbondioksid (CO2) til sukker (C6H12O6), og for å klare det må de ha lys fra sola.

Bladet:
I bladene foregår det meste av fotosyntesen, og de er perfekt tilpasset dette både i ytre og indre bygning.  Karbondioksid og vann må fraktes til cellene, og det må komme nok lys til klorofyllet. Til celleåndningen må bladene ha oksygen. Det må også fraktes forskjellige mineraler, til andre kjemiske prosesser i bladet.
Fotosynteseproduktene må fraktes til andre deler av planten. De fleste blad har en bladflate og en bladstilk, men det er stor variasjon når det kommer til bladstørrelse og form. Variasjonene forteller mye om tilpassninger til voksested og klima.

Bladets bygning:
På overflaten og undersiden av bladet finnes det ytterhud, og er oftest dekket av kutikula. Grunnvevet i bladene er grønt av klorofyll, og klorofyll finnes i egne organeller som heter kloroplaster.  Kloroplastene finnes i palisadeceller og svampceller. Cellene i ytterhuden har ikke kloroplaster. I ytterhuden er det spesielle porer, kalt spalteåpninger, der karbondioksid og oksygen diffunderer ut og inn mens vann fordamper ut. Spalteåpningene kan åpnes og lukkes. Ledningsvevet i bladene blir ofte kalt bladnerver.

Transport i bladet:
 For å erstatte vann som fordamper gjennom spalteåpningen, må røttene stadig ta opp vann og frakte det til bladene, der fotosyntesen foregår. Ledningsvevet med silrør forgreiner seg tynnere og tynnere utover i bladet slik at de kommer så nær cellene som mulig. Vannet blir fraktet fra vedrørene inn i palisadeceller og svampceller og videre inn i kloroplastene ved osmose. Til fotosyntesen kreves det også CO2, som kommer inn gjennom spalteåpningene og diffunderer videre inn i cellene. I fotosyntesen produseres glukose. Den blir fraktet videre gjennom silrørene, mens O2 skilles ut igjennom spalteåpningene. Under celleåndingen er det motsatt. Da trenger plantene O2 for å forbrenne glukosen, og det blir frigjort CO2 og H2O.

Stengelen:
Stengelen holder oppe blad og blomster, og er viktig for at bladene skal få så mye lys som mulig til fotosyntesen. Det er også viktig for at blomstene skal sitte slik at pollen og frø lett blir spredt. Stengelen kan lagre fotosynteseprodukter og vann, og er transportvei mellom rot og blad.
I grønne stengler foregår det også fotosyntese, og stengelen kan være rund eller kantet, tynn eller tykk, hul eller tett, sprø eller seig, grønn og urteaktig eller brun og vedaktig. Stenglene er tilpasset sine omgivelser, men inneholder de samme vevstypene.

Stengelens bygning:
Hos enfrøbladete og tofrøbladete planter, er ledningsvevet ordnet forskjellig, men hos begge består ledningsvevet både av silrør og vedrør. Hos tulipanen som er enfrøbladet er ledningsvevet spredt tilfeldig i hele stengelen. Hos solsikken som er tofrøbladet er det ordnet i et fast mønster like innenfor ytterhuden. Mellom vedrørene og silrørene hos flerårige planter er det et vektsvev som lager nye vedrør innover og nye silrør utover. Når nye vedrør blir laget innover, skyves samtidig både vektsvevet og silrørene utover.

Transport i stengelen:
Ledningsvevet er bygd for å transportere vann, fotosynteseprodukter og mineraler. Det går gjennom hele planten fra rota og helt ut i bladene, og i bladene kalles ledningsvevet for nerver. Disse nervene har ingen likhetstrekk med nervene hos dyr. Vedrørene transporterer vann og mineraler fra rota til alle deler av planten, og består av døde celler der bare celleveggene er igjen. Når nye vedrør dannes, lever de bare til de er ferdig modnet.  Siden de bare skal frakte vann og mineraler ved passiv transport, er det ikke nødvendig at planten bruker energi på å holde dem levende. Vedrørene har forsterkningslister med lignin på innsiden av celleveggen. Lignin betyr ved, og gir ekstra styrke til veggen og har egenskaper som minner om stiv plast. De fleste cellene er tønneformet, som vil si relative korte vide, og cellene står oppå hverandre. De største vedrørene blir dannet om våren, de minste om sensommeren. Ringen med store vedrør, altså lyse ringer i veden og ringen med smalere vedrør, altså mørke ringer utgjør til sammen et års vekst. Det blir dannet glukose i fotosyntesen, men den blir omdannet til sukrose som blir transportert gjennom silrørene. Transporten av sukrosen går i begge retninger, fra de nederste bladene blir sukkeret fraktet nedover til rota, og fra øverste går transporten til blomster, frø og frukt. Silrørene er langstrakte og levende celler, men de har verken cellekjerne, ribosomer eller vakuoler.
Følgeceller ligger tett inntil silrørene, og disse cellene har alle de celleorganellene som mangler hos silrørene. Følgecellene kan derfor forsyne silrørene med organiske forbindelser som silrørene ikke kan lage selv. Silrørene står også oppå hverandre som vedrørene. I endeveggene, som kalles silplater er det porer eller små åpninger slik at silplatene ser ut som en sil. Transporten gjennom silrørene er passiv transport.

Transport av vann
Vannet kommer inn i rota gjennom rothårene og følger vedrørene oppover i stengelen og ut i bladene. Det meste av vannet som blir tatt opp av røttene, går rett gjennom plantene og ut gjennom spalteåpningen. Salima: Store mengder vann kan transporteres slik i løpet av en dag, og det går ganske raskt. Farten er ca. 75 cm per minutt, og når vannet fordamper, blir det erstattet av nytt vann fra sola.

Hvorfor transporter planter så store mengder vann?
En av grunnene til at planter transporterer så mye vann, er at de trenger CO2 til fotosyntese. CO2 diffunderer inn gjennom spalteåpningen, og som må være åpne slik at gassen kan komme inn i bladet, men samtidig fordamper det vann. Opptaket av CO2 til fotosyntese og tap av vann ved fordamping er uløselig knyttet til hverandre.

Biologenes forklaring på transport av vann:

  1. Vannet stiger i vedrørene på grunn av atmosfæretrykket
  2. Vannet blir presset opp fra rota på grunn rottrykket
  3. Fordamping fra bladene skaper et undertrykk i vedrørene og trekker vannet oppover som i et trekkpapir. Adhesjonskrefter og kohesjonskrefter i vedrørene er vesentlige faktorer i denne transporten. Det er en viktig forutsetning for at vannsøylene i vedrørene kan bli så høye, og det er at vannsøylene må være sammenhengende. Derfor er adhesjons- og kohesjonskrefter helt nødvendige. På varme og solrike dager kan fordampningen fra bladene bli stor, og da kan fordampningen blir større enn opptaket av vann.

Adhesjon er tiltrekning mellom vannet og veggen i vedrørene, og kohesjon er tiltrekning mellom polare molekyler. Til sammen kalles dette kapillærkrefter.
Kohesjonen mellom vannmolekylene hindrer vannsøylene i å falle fra hverandre, og adhesjonen hindrer at tyngdekraften trekker vannet nedover.

Atmosfæretrykket:
Vannet stiger i vedrørene på grunn av atmosfæretrykket, og at atmosfæretrykket gjør at vannsøylene i vedrørene blir presset oppover, mens tyngdekraften trekker vannet ned. For å forstå dette så må vi se for oss et loddrett rør som er fylt med vann. Salima: Det er lukket i den ene enden og satt ned i et kar med vann. Vannsøylene inni røret blir påvirket av to motsatte krefter:

-          Vekten av vannet i glassrøret trykker vannsøylen nedover i røret

-          Atmosfæretrykket virker på vannet i karet og presser vannsøylen oppover

Rottrykket:
Planter tar aktivt opp ioner fra jorda. Dette gjør at man diffunderer inn i rota, og det dannes et rottrykk som presser vannet oppover. Rottrykket forekommer når den relative fuktigheten i lufta er nær 100 % eller om natten.

Transpirasjons- og kohesjonsteorien:
Det som best forklarer plantenes transport av vann er transpirasjons- og kohesjonsteorien. Det er en sum av de tre hypotesene. Som sagt har rottrykket en liten innvirkning på vanntransporten i plantene. Fordampningen gjennom bladene er det som driver hele transporten og som løfter vannet opp.

Vanntransporten i plantene kan forklares ut fra en sum av trykk og krefter, altså atmosfæretrykk, rottrykk og fordamping.

no