H36 Transport in planten

Dan maar de lucht in… In de loop van de evolutie

ontstonden steeds hogere planten. Bijgevolg werden de stengels ook dikker.

Dat gaf een selectievoordeel.

Het totale bladoppervlak werd ook steeds groter.

Ook dat gaf een selectievoordeel.

Maar het gaf ook een nadeel, want de plant verloor daardoor steeds meer water.

Bovendien moest dit water over steeds grotere afstanden vervoerd worden.

Een deel van de bronnen zit onder de grond.

Water en mineralen moeten over een afstand van soms 100 meter vervoerd worden.

Dit vindt plaats door het xyleem.

En het gaat altijd omhoog.

Een ander deel van de bronnen zit boven de grond

Koolstofdioxide, water en licht zijn de ingrediënten van de fotosynthese.

Dit vindt plaats in de groene delen.

Ook de gevormde suiker moet over grote afstanden vervoerd worden.

Dit vindt plaats door het floëem.

Dat gaat omlaag, maar ook omhoog.

Verbranding De gevormde

glucose wordt o.a. verbruikt bij de verbranding.

Daarvoor is zuurstof nodig.

Verbranding vindt plaats in alle levende delen van de plant.

Aanpassing blad Blad pygmeekruid:

1,3 mm Droge, zanderige

habitat van west VS

Blad Raphia-palm: 25 bij 3 meter

Tropisch regenwoud van Afrika

Crassula erecta

Raphia regalis

Stand van de bladeren Verspreid Spiraal (137,50) Tegenoverstaand Krans

Bladoppervlak index Hoe groter de index,

hoe meer fotosynthese,

maar dit heeft zijn grenzen,

want lager gelegen bladen ontvangen geen licht meer.

en sterven af. NB bladen grassen

staan verticaal.

Mycorrhiza Symbiose tussen

schimmel en boom. Beide voordeel Voordeel schimmel:

krijgt organische stoffen van boom.

Voordeel boom: vergroting van het oppervlak, waarlangs water kan worden opgenomen.

Transport

Twee typen: Korte afstand, d.w.z. de cel in en

van cel tot cel. Lange afstand, d.w.z. het transport

door vaatbundels.

Transport op korte afstand

Twee soorten: passief en actief De celmembraan speelt hier een

belangrijke rol in.

De celmembraan Dikte 5 – 10 nm 1 nm = 10 -9 m Een dubbellaag

van fosfolipiden Met de hydrofiele

gedeelten naar buiten en de hydrofobe gedeelten naar binnen.

Fosfolipiden De fosfaatgedeelten

zijn hydrofiel. De vetzuurketens zijn

hydrofoob. De fosfolipidenlaag

maakt de membraan selectief doorlaatbaar.

M.a.w. hij is semipermeabel.

Maar er zit nog meer in de membraan…

fosfaat

2 vetzuurketens

eiwit--------

membraan

eiwit--------------

---fosfolipiden

buiten de cel

binnen de cel

--koolhydraat

Fig 7.7 Campbell

Soorten transportPassief transport Diffusie: door fosfolipide

laag Gefaciliteerde diffusie:

m.b.v. kanalen en transporteiwitten (bijvoorbeeld K+-ionen en ook water door aquaporinen)

Osmose: diffusie van water

Actief transport Kost energie

Diffusie Er is een netto

beweging van deeltjes van een plek waar er veel zijn naar een plek waar er weinig zijn.

Gaat door tot de concentraties overal gelijk zijn.

Osmose Passief proces Semipermeabele

membraan Opgeloste stoffen Vrij water/gebonden

water Waterconcentratie Hyper-/hypo-/isotoon Netto stroom NB aquaporinen

vergemakkelijken het watertransport.

Animation

Dierlijke cellen

plop PLOF !

Hoge concentratie Lage concentratie

Plantaardige cellen

grens Turgor TurgorPlasmolyse

Hoge concentratie Lage concentratie

Osmose bij planten

Je hebt te maken met de concentratie van opgeloste stoffen (osmotische waarde) en…

Je hebt te maken met de druk van de celwand.

Samen vormen ze de waterpotentiaal (Ψ).

De waterpotentiaal De waterpotentiaal bepaalt welke kant het water op

stroomt (de cel in of de cel uit). Hij heet potentiaal, want hij kan energie leveren d.w.z.

hij kan het water laten stromen (opslag van energie). In een systeem ga je altijd van hoge naar lage energie

(d.w.z. het heeft de neiging zijn energie kwijt te raken). De waterpotentiaal drukken we uit in megapascal

(Mpa). 1 Mpa = 10 at. Zuiver water heeft een waterpotentiaal van 0 Ψ (onder

standaardcondities). In een oplossing is de waterpotentiaal lager. Deze is dus

negatief.

Er geldt:

Ψ = waterpotentiaal Ψs = osmotische potentiaal Ψp = drukpotentiaal Osmotische potentiaal ≤ 0 Drukpotentiaal bij turgor > 0 Drukpotentiaal in tracheïden vaak < 0

Ψ = Ψs + Ψp

Enkele voorbeelden

En nu met cellen

Plasmolyse Turgor

Het effect op cellen

Het effect op de plant

Actief transport Belangrijkste is

protonenpomp Tegen

concentratiegradiënt in Kost energie (ATP) Transporteiwit nodig Leidt tot H+ gradiënt en… tot een spanningsverschil

over de membraan: de membraanpotentiaal.

Beide zijn een vorm van energie-opslag.

Gebruik H+ gradiënt en membraanpotentiaal

Opname van kationen m.b.v. membraanpotentiaal(K+ ionen in wortelcellen bijv.)

Cotransport van anionen m.b.v. diffusie van H+ over zijn elektrochemische gradiënt (NO3

- bijv.) Evenzo cotransport van

neutrale stoffen (suiker bijv.)

http://www.northland.cc.mn.us/biology/Biology1111/animations/active1.swf

Drie transportwegen Via de apoplast: via

de celwanden Via de symplast: 1

maal passage van een membraan, daarna via plasmodesmen

Via de celmembranen Combinaties zijn

mogelijk.

Transport over lange afstand

Vindt plaats door druk. Xyleem en floëem zijn

aangepast. Xyleem door het

ontbreken van cellen. Floëem door het

ontbreken van celorganellen.

Verder doorboorde wanden en zeefplaten.