H36 Transport in planten - 2

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 in de wortel Vanaf wortelharen

tot endodermis zijn alle drie de routes mogelijk.

Passage van de endodermis vindt alleen via de symplast plaats.

Na de endodermis is weer alles mogelijk.

De bandjes van Caspary blokkeren de apoplastische route

Water en mineralen moeten door celmembraan

De endodermis laat stoffen selectief door (laatste controlepost)

Endodermis en levende cellen binnen de stele scheiden zouten uit in hun celwanden.

Is de oplossing eenmaal de endodermis gepasseerd, dan kan zij niet meer terug.

Zij komt uiteindelijk in het xyleem.

Gemaakt van suberine

Het transport over lange afstand

Xyleem en floëem zijn aangepast.

Xyleem door het ontbreken van cellen.

Floëem door het ontbreken van celorganellen.

Verder doorboorde wanden en zeefplaten.

Twee mechanismen: worteldruk en zuigkracht

Mechanisme 1: Worteldruk Endodermis en andere

cellen scheiden zouten uit binnen de stele.

De waterpotentiaal (ψ) binnen de stele wordt lager dan in de cortex.

Er stroomt water vanuit de cortex naar de stele (osmose, dus passief!)

Er ontstaat een druk, die het water in het xyleem omhoog duwt: de worteldruk.

Guttatie Wordt er meer water

aangevoerd door worteldruk dan dat er kan verdampen, dan kan het water uit de bladeren worden geperst (vooral ‘s nachts)

Zodra de zon opkomt, verdampt er meer water dan dat er door de worteldruk wordt aangevoerd.

De druppels (gutta’s) verdwijnen dan snel.

I.h.a. is de worteldruk dus niet erg groot.

De druk van de waterkolom in het xyleem is al gauw groter.Alchemila vulgaris

Mechanisme 2 Zuigkracht

Twee stappen: Waterdamp

verlaat de bladeren.

Door cohesie wordt de hele waterkolom in het xyleem omhoog getrokken.

Waterdamp verlaat de bladeren

Transpiratie en oppervlaktespanning

Transpiratie Diffusie van waterdamp via

huidmondjes Verdamping Oppervlaktespanning Water trekt zich terug tussen

hydrofiele cellulosevezels in celwand (fig. 36.14)

Oppervlaktespanning neemt toe.

Meer watermoleculen komen aan oppervlak.

Negatieve druk (ψ) Door groter oppervlak meer

verdamping. Water trekt zich nog verder

terug, enz.

Cohesie en adhesie Cohesie: de

watermoleculen trekken elkaar aan.

Adhesie: watermoleculen worden aangetrokken door de hydrofiele wand van het xyleem.

Hiermee wordt zwaartekracht overwonnen.

Een overzicht Door negatieve druk

worden de wanden van het xyleem naar binnengetrokken.

Vandaar de versteviging met hout.

Het gehele transport door zuigkracht is een passief proces.

Cavitatie: er ontstaan waterdampbelletjes.

In kleine planten verholpen door worteldruk.

Bij bomen door contact met naastliggende vaten door stippels.

Worteldruk en zuigkracht

Worteldruk: actief proces Zuigkracht: passief proces

Het dilemma van de huidmondjes

Laten CO2 toe t.b.v. de fotosynthese.

Regelen waterbalans.

Aantal genetisch bepaald, maar ook door de omgeving.

Bijvoorbeeld bij veel licht en weinig CO2 neemt dichtheid toe.

Openen en sluiten Opname van water Richting

cellulosevezels in celwanden dwars > strekking in lengte

Celwanden ongelijk verdikt > kromming

Afname van de waterpotentiaal in de sluitcellen

Protonen naar buiten gepompt.

Membraanpotentiaal ontstaat.

K+ naar binnen. Waterpotentiaal

neemt af. Water stroomt

naar binnen.

Stimuli LichtBlauwlichtreceptoren in de celmembraan

stimuleren de protonenpomp, zodra er licht op valt.

KoolstofdioxideGebrek als gevolg van fotosynthese doet

de huidmondjes openen. Circadiaanse ritmen in de plant Dicht door gebrek aan water (minder

turgor) en door hormonen uit de wortel.

Aanpassingen Verzonken

huidmondjes Haren Epidermis bestaat

uit een aantal cellagen.

Waslaag dikker Huidmondjes ‘s nachts open

‘s Nachts opname van CO2

Transport naar floëem Transport van

organische producten

Van productieplaats (mesofyl) naar floëem

Via symplast, maar ook via apoplast

Transport naar floëem kost energie

Gaat tegen concentratiegradiënt in

Energie verkregen door protonenpomp.

Vervoer door floëemDrukstroommodelProductieplaats (P) Opname van sucrose in

floëem (actief) Water volgt (osmose) Hoge drukVerbruik-/opslagplaats (V) Door verbruik lage

concentratie (ook door opslag als zetmeel!)

Diffusie vanuit floëem Water volgt (osmose) Lage drukTransport van P naar V Stroming van hoge druk

naar lage druk

Ondersteuning van de hypothese

De suikerconcentratie in het floëem ter hoogte van de productieplaats is hoger dan ter hoogte van de verbruikplaats.