PLANTETRANSPIRASJON: PROSESS, FAKTORER OG BETYDNING - BIOLOGI - 2026

Den transpirasjon av planter og rester av planteorganismer er prosessen med tap av vann i gassform som oppstår gjennom stomata, som er spesialiserte strukturer som ligger i de blader.

Svette er knyttet til forskjellige fysiologiske prosesser i planter, som kontinuerlig absorberer og mister vann. Gjennom denne homeostatiske mekanismen skjer det meste av fordampning av vann, ettersom det atmosfæriske karbondioksid som er nødvendig for fotosyntetiske prosesser blir absorbert.

Stomaten til Zebrina spp. (Kilde: AioftheStorm via Wikimedia Commons)

I gjennomsnitt kan et blad utveksle opptil 100% av vanninnholdet med omgivelsene i løpet av en varm, tørr og solrik dag. På samme måte tillater beregningene av noen forfattere å estimere at den i løpet av en plantes levetid kan miste en masse som tilsvarer mer enn 100 ganger sin ferske vekt gjennom bladene på grunn av svette.

Mange plantefysiologer og økofysiologer er opptatt av å "måle" transpirasjonshastigheten til planter, da dette kan gi dem informasjon om deres fysiologiske tilstand og til og med noen av miljøforholdene som planter blir utsatt for kontinuerlig.

Hvor og hvorfor oppstår svette?

Svette er definert som tap av vann i form av damp og er en prosess som hovedsakelig forekommer gjennom bladene, selv om det også kan forekomme, men i mye mindre grad, gjennom små "åpninger" (lenticeller) i barken av stilkene og grenene.

Det oppstår takket være eksistensen av en damptrykkgradient mellom bladoverflaten og luften, så det følger at den oppstår på grunn av en økning i det indre vanndamptrykket i bladene.

På denne måten blir den større enn dampen som omgir bladbladet, noe som kan føre til at det diffunderer fra den mer konsentrerte sonen til den mindre konsentrerte.

stomata

Stomata i liljeepidermis. Viascos

Denne prosessen er mulig på grunn av eksistensen av strukturer som "avbryter" kontinuiteten på bladoverflaten (overhuden) og er kjent som stomata.

Stomata tillater "kontrollert" frigjøring av vanndamp fra bladene, og unngår fordampning ved direkte diffusjon fra epidermale vev, noe som skjer passivt og uten noen form for kontroll.

En stomi består av to "vakt" -celler, som er formet som en "pølse" eller en "nyre", som danner en poreformet struktur, hvis lukking eller åpning styres av forskjellige hormonelle og miljømessige stimuli:

- Det kan sies at under mørke forhold, med indre vannunderskudd og ved ekstreme temperaturer, forblir stomaten lukket, og "prøver" å unngå store tap av vann gjennom svette.

- Tilstedeværelsen av sollys, rikelig tilgjengelighet av vann (eksternt og internt) og en "optimal" temperatur fremmer stomatal åpning og økte transpirasjonshastigheter.

Når guarcellene fylles med vann, blir de turgide, og får stomale porer til å åpne seg; det motsatte av det som skjer når det ikke er nok vann, det er når stomaten forblir lukket.

Perspirasjonsprosess

Skjema for transpirasjonsprosessen i en plante (Kilde: Laurel Jules via Wikimedia Commons)

Etter å ha avklart begrepet stomata, skjer prosessen med svette som følger:

1- Vannet som transporteres i xylem av karplanter diffunderer mot bladvevet, spesielt mot mesofyllcellene.

2- Nevnte vann kan fordampe som et resultat av høye temperaturer og solstråling. Vanndampen som dermed genereres, forblir i karakteristiske luftrom som finnes i mesofyllen (den er “konsentrert”).

3- Denne vanndampen beveger seg ved diffusjon i luften når stomien åpner, enten som respons på noe fytohormon (et stoff som regulerer plantevekst), en miljøtilstand, etc.

Åpningen av stomien innebærer en utveksling av vanndamp fra planten mot atmosfæren, men samtidig tillater den diffusjon av karbondioksid fra luften mot bladvevet, en prosess som hovedsakelig oppstår på grunn av en konsentrasjonsgradient.

Faktorer som påvirker svette

Det er flere faktorer som påvirker transpirasjon, selv om viktigheten av dem er relativt til plantetypen som vurderes.

Effekt av vindhastighet på transpirasjonsfrekvens (Kilde: DGmann)

Eksterne faktorer

Fra et miljømessig synspunkt avhenger svette betydelig av solstråling og temperatur, samt av tilgjengeligheten av vann i jorda, underskuddet i luftdamptrykk, vindhastighet, etc.

Effekt av vindhastighet på transpirasjonsfrekvens (Kilde: DGmann)

For noen planter er konsentrasjonen av ekstern karbondioksid (CO2) også et sentralt element i å regulere svette (stomatal åpning). Noen tekster indikerer at når de interne CO2-nivåene synker betraktelig, tillater beskyttelsescellene åpningen av stomatal pore for å lette inntreden av nevnte gass.

Effekt av temperatur på transpirasjonshastigheten (Kilde: DGmann)

Interne faktorer

I anatomisk sammenheng varierer transpirasjonshastigheter sterkt avhengig av bladets ytre egenskaper (så vel som bladets overflateareal). I de fleste karplanter er bladene vanligvis dekket med "voksaktig lag" som er kjent som kutikula.

Effekten av bladområdet på transpirasjonsfrekvens (Kilde: DGmann via Wikimedia Commons)

Kutikula er en sterkt hydrofob struktur (som avviser vann), som forhindrer svette ved enkel fordampning fra bladparenkymet til overflaten og dermed forhindrer total tørking av bladvevcellene.

Tilstedeværelsen eller fraværet av en "effektiv" kutikula i vanndampretensjon betingelser for transpirasjonshastighetene til et karplante. Videre kan røttenes vannabsorpsjonsevne også være en konditionerende faktor for svette.

Abscisic acid (ABA) er en fytohormon relatert til svette: den fremmer stomal lukning ved å hemme noen av enzymene som er nødvendige for at vann kan komme inn i beskyttelsescellene i stomien, og forhindrer at de åpnes.

Vanligvis er det et stoff som produseres for å "kommunisere" til planten at det er vannmangel fra rotvevet.

Betydning

Termisk homeostase

Vann er en av de viktigste naturressursene for alle levende organismer, så planter er intet unntak. Derfor er alle prosessene som har med vannutvekslingen mellom en plante og miljøet som omgir det, av største betydning for dens overlevelse.

Fra synspunktet om termisk homeostase er svette viktig for å spre varmen som genereres av solstråling. Denne dissipasjonen skjer takket være det faktum at vannmolekylene som rømmer ut i atmosfæren i form av vanndamp har en stor mengde energi, som bryter bindingene som "holder" dem i flytende form.

Rømningen fra vannmolekylene “etterlater” seg en masse molekyler som har mindre energi enn de som ble spredt, noe som oppmuntrer til avkjøling av den gjenværende “kroppen” av vann og derfor hele planten.

Vanntransport ved negativt hydrostatisk trykk

Når transpirasjonshastighetene i bladene er veldig høye, stiger vannsøylen i xylem, som er en del av det vaskulære systemet til mange planter, raskt fra røttene, noe som fremmer rotopptaket av vann og andre forbindelser og næringsstoffer i gulv.

Dermed beveger vann seg fra bakken til atmosfæren inne i plantene takket være det negative hydrostatiske trykket som bladene utøver under transpirering, noe som oppstår takket være de sammenhengende egenskapene til vann, som opprettholder høye spenninger gjennom lengden på vannsøylen i xylem.

Med andre ord gir fordamping av vann og dets frigjøring ved transpirering mesteparten av energien som er nødvendig for å bevege vann oppover, takket være eksistensen av en vannpotensialgradient mellom bladbladene og atmosfæren.

Fotosyntese

Siden svette ikke bare dreier seg om tap av vann i form av damp, men også innebærer tilførsel av karbondioksid i bladvevene, er denne prosessen også av største betydning for fotosyntesen, siden CO2 er essensielt for syntese av matstoffer.

referanser

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Grunnleggende om plantefysiologi (Nr. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Encyclopaedia Britannica. Hentet 5. januar 2020 fra www.britannica.com/science/transpiration
3. Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Plantefysiologi.
4. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Plantefysiologi og utvikling.
5. Turtenwald, K. (2018). Sciencing. Hentet 8. januar 2020 fra www.sciencing.com