Meccanismo di come L'acqua risale dalla radice alla foglia[Leggi]
L'acqua muove la pianta, entra nelle foglie, si muove in spazi aerei nella foglia, e quindi evapora (traspira)
attraverso gli stomi (singolare, stoma).. fonte testo
tradotto
Prima di poter capire come l'acqua si muove attraverso una pianta, è importante capire come le
molecole d'acqua interagiscono tra loro. Fai un viaggio se vuoi rivedere il legame dell'idrogeno.
Movimento dell'acqua in una pianta
L'acqua entra in una pianta attraverso i peli della radice, passa attraverso i tessuti della
radice nello xilema e viaggia attraverso le navi dello xilema nelle foglie. La traspirazione, l'evaporazione dell'acqua dalle foglie, è il fattore principale che attira l'acqua attraverso la
pianta. Guarda come l'acqua si muove verso l'alto all'interno delle navi xilema selezionando la lente d'ingrandimento sull'albero.
LabBench Activity
Movement of Water Up Xylem Vessels
Quando l'acqua penetra nelle radici, i legami idrogeno collegano ogni molecola d'acqua a quella successiva in modo che le
molecole d'acqua vengano tirate su sottili vasi di xilema come perle su una corda. L'acqua muove la pianta, entra nelle foglie, si muove in spazi aerei nella foglia, e quindi evapora
(traspira) attraverso gli stomi (singolare, stoma).
Attività LabBench
Legame idrogeno
Ricordiamo che un legame idrogeno è una debole interazione tra un atomo di idrogeno di una
molecola e, in questo caso, l'ossigeno di un'altra molecola.
L'acqua è una molecola polare, con la regione attorno all'atomo di ossigeno che ha una leggera
carica negativa e le regioni attorno agli atomi di idrogeno che hanno una leggera carica positiva. In acqua, le regioni negative su una molecola sono attratte dalle regioni positive su
un'altra e le molecole formano legami idrogeno.
Si noti nella figura sopra che ciascuna molecola d'acqua può formare quattro legami idrogeno. Nell'acqua liquida, la vita
media di un legame idrogeno è molto breve. Tuttavia, l'effetto cumulativo del legame idrogeno tra le molecole rende liquido l'acqua
Ci sono centinaia di stomi nell'epidermide di una foglia. La maggior parte si trova nell'epidermide inferiore. Ciò riduce la
perdita di acqua perché la superficie inferiore riceve meno radiazione solare rispetto alla superficie superiore. Ogni stoma consente l'ingresso dell'anidride carbonica necessaria per la
fotosintesi, mentre l'acqua evapora attraverso ciascuno nella traspirazione.
Attività LabBench
Mettiti alla prova
1. Quale proprietà dell'acqua rappresenta il fatto che le molecole d'acqua "afferrano" le pareti dei sottili vasi
xilematici?
2. Le molecole d'acqua si attraggono come perle su una corda; quando una molecola viene evaporata attraverso uno stoma, ne
viene estratto un altro. Quale proprietà dell'acqua è dimostrata qui?
3. Mettere quanto segue in ordine (elencare le lettere), dal potenziale idrico più alto al potenziale idrico più basso, in
condizioni normali.
un. Mesofille di foglie
b. Aria esterna intorno alla foglia
c. Spazi attorno alle radici
d. All'interno delle navi xilema
Ora che sei stato introdotto al concetto di traspirazione, le domande nella pagina seguente ti aiuteranno a capire in che
modo le proprietà dell'acqua e del potenziale idrico sono importanti per questo processo.
Attività LabBench
Come funzionano le celle di guardia?
Le celle di guardia sono cellule che circondano ogni stoma. Aiutano a regolare il tasso di
traspirazione aprendo e chiudendo gli stomi. Per capire come funzionano, studia le seguenti figure. Osservando le cifre, tenere presente che un aumento della concentrazione di soluto riduce
il potenziale idrico della soluzione e che l'acqua si sposta da una regione con un potenziale idrico superiore a una regione con un potenziale idrico inferiore.
Si noti che nella figura A le celle di guardia sono turgide o gonfie e l'apertura stomatica è grande. Questo turgore è
causato dall'accumulo di K + (ioni di potassio) nelle cellule di guardia. Man mano che i livelli di K + aumentano nelle celle di guardia, il potenziale idrico delle celle di protezione cade e
l'acqua entra nelle celle di guardia.
Nella figura B, le celle di guardia hanno perso acqua, il che fa sì che le cellule diventino flaccide e l'apertura stomatica
si chiuda. Ciò può verificarsi quando la pianta ha perso una quantità eccessiva di acqua. Inoltre, si verifica in genere ogni giorno quando diminuiscono i livelli di luce e diminuisce l'uso
di CO2 nella fotosintesi.
Attività LabBench
Funzione cella di guardia
Chiusura stomatica
1 Gli ioni di potassio escono dal vacuolo e fuori dalle cellule.
2 L'acqua esce dai vacuoli, seguendo gli ioni di potassio.
3 Le celle di guardia si restringono di dimensioni.
4 Lo stoma si chiude.
Apertura stomatica
1 Gli ioni di potassio si spostano nei vacuoli.
2 L'acqua si muove nei vacuoli, seguendo gli ioni di potassio.
3 Le celle di guardia si espandono.
4 La stoma si apre.
Attività LabBench
Traspirazione e fotosintesi
A questo punto dovresti avere l'equazione di base per la fotosintesi fissata nella tua memoria! Per sicurezza, digita
qui:
Una foglia ha bisogno di anidride carbonica e acqua per la fotosintesi. Perché l'anidride carbonica entri, gli stomi
sulla superficie della foglia devono essere aperti. Come hai visto, la traspirazione attira l'acqua dalle radici nel mesofillo fogliare. Tuttavia, la pianta non deve perdere così tanta acqua
durante la traspirazione che appassisce. L'impianto deve trovare un equilibrio tra la conservazione dell'acqua e l'immissione di una quantità sufficiente di CO2 per la fotosintesi.
Attività LabBench
Fattori che influenzano il tasso di traspirazione
La traspirazione è influenzata da varie condizioni nell'ambiente della pianta. I seguenti
esercizi ti aiutano a pensare ad alcuni di questi effetti prima di testarli nell'esperimento di laboratorio.
1. Quale condizione risulterebbe nel più alto tasso di traspirazione:
chiaro o scuro?
2. Quale condizione risulterebbe nel più alto tasso di traspirazione:
ambiente umido o ambiente secco?
3. Quale condizione provocherebbe il più alto tasso di traspirazione:
condizioni ventilate o aria ferma?
4. Quale condizione provocherebbe il più alto tasso di traspirazione:
Un potometro è un dispositivo che misura la velocità con cui una pianta attinge l'acqua. Poiché la pianta assorbe l'acqua perdendola per traspirazione, sei in
grado di misurare il tasso di traspirazione. Gli elementi di base di un potometro sono:
Un taglio di pianta
Una pipetta calibrata per misurare la perdita d'acqua
Una lunghezza di tubi di plastica trasparente
Una guarnizione a tenuta d'aria tra l'impianto e il tubo pieno d'acqua
Il tuo istruttore ti mostrerà come assemblare il tuo potometro.
Attività LabBench
Una panoramica dell'esperimento
Per misurare alcuni diversi tassi di traspirazione, segui i quattro passaggi descritti nel
grafico sottostante. Per una recensione sull'assemblaggio di un potometro, vedere Design of the Experiment.
Attività LabBench
Come calcolare l'area della superficie fogliare
Il tasso di traspirazione è misurato come la quantità di acqua persa / metri quadrati / minuto. Poiché l'acqua evapora
attraverso i molti stomi sulla superficie fogliare, il tasso di traspirazione è direttamente correlato all'area superficiale. Per raggiungere il tasso di traspirazione, quindi, è
necessario calcolare l'area superficiale fogliare di ogni pianta: poiché la maggior parte degli stomi si trovano nell'epidermide inferiore, determinerai quella superficie.
Posare le foglie da misurare su una griglia di 1 cm e tracciare i loro contorni.
Contare il numero di centimetri quadrati. Stima l'area dei quadrati parziali. (Ecco un
metodo semplice per questa stima: conta un quadrato parziale se è coperto almeno per metà dalla foglia, non contare i quadrati parziali che sono meno della metà coperti.
Non includere l'area dello stelo (picciolo) nei calcoli.
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