TRANSPIRASYON NG HALAMAN: PROSESO, MGA KADAHILANAN AT KAHALAGAHAN - BIOLOGY - 2025

Ang transpirasyon ng mga halaman at labi ng mga organismo ng halaman ay ang proseso ng pagkawala ng tubig sa gas na form na nangyayari sa pamamagitan ng stomata, na mga dalubhasang istruktura na matatagpuan sa mga blades ng dahon.

Ang pananaw ay naka-link sa iba't ibang mga proseso ng physiological sa mga halaman, na patuloy na sumisipsip at nawalan ng tubig. Sa pamamagitan ng mekanismong homeostatic na ito, ang karamihan sa pagsingaw ng tubig ay nangyayari, dahil ang atmospheric carbon dioxide na kinakailangan para sa mga photosynthetic na proseso ay nasisipsip.

Ang stomata ng Zebrina spp. (Pinagmulan: AioftheStorm sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Karaniwan, ang isang dahon ay maaaring makipagpalitan ng hanggang sa 100% ng nilalaman ng tubig nito sa kapaligiran sa panahon ng isang mainit, tuyo at maaraw na araw. Gayundin, ang mga kalkulasyon na ginawa ng ilang mga may-akda ay pinapayagan ang pagtantya na, sa buhay ng isang halaman, maaari itong mawalan ng isang katumbas na masa na higit sa 100 beses na sariwang timbang nito sa pamamagitan ng mga dahon dahil sa pawis.

Maraming mga physiologist ng halaman at ecophysiologist ang nakatuon sa "pagsukat" ng transpirasyon rate ng mga halaman, dahil ito ay maaaring magbigay sa kanila ng impormasyon tungkol sa kanilang pisyolohikal na estado at kahit na ang ilan sa mga kondisyon ng kapaligiran na kung saan ang mga halaman ay patuloy na nasasakop.

Saan at bakit nangyayari ang pawis?

Ang pananaw ay tinukoy bilang ang pagkawala ng tubig sa anyo ng singaw at isang proseso na nangyayari higit sa lahat sa pamamagitan ng mga dahon, bagaman maaari rin itong maganap, ngunit sa mas kaunting sukat, sa pamamagitan ng maliit na "buksan" (lenticels) sa bark ng mga tangkay at sanga.

Nagaganap ito salamat sa pagkakaroon ng isang singaw na presyon ng singaw sa pagitan ng ibabaw ng dahon at hangin, kaya't ito ay ibinabawas na nangyayari dahil sa isang pagtaas sa panloob na presyon ng singaw ng tubig sa mga dahon.

Sa ganitong paraan, ito ay nagiging mas malaki kaysa sa singaw na pumapalibot sa talim ng dahon, na maaaring maging sanhi ng pagkalat nito mula sa mas puro na zone hanggang sa hindi gaanong puro.

Stomata

Stomata sa liryo epidermis. Viascos

Ang prosesong ito ay posible dahil sa pagkakaroon ng mga istruktura na "makagambala" sa pagpapatuloy ng ibabaw ng dahon (epidermis) at kilala bilang stomata.

Pinapayagan ng stomata ang "kinokontrol" na pagpapalabas ng singaw ng tubig mula sa mga dahon, pag-iwas sa pagsingaw sa pamamagitan ng direktang pagsasabog mula sa mga tisyu ng epidermal, na nangyayari nang pasibo at walang anumang uri ng kontrol.

Ang isang stoma ay binubuo ng dalawang "mga bantay" na selula, na hugis tulad ng isang "sausage" o isang "bato", na bumubuo ng isang hugis na butas ng butas, ang pagsasara o pagbubukas ng kung saan ay kinokontrol ng iba't ibang mga hormonal at kapaligiran na stimulus:

- Masasabi na, sa madilim na mga kondisyon, na may panloob na kakulangan sa tubig at sa matinding temperatura, ang stomata ay nananatiling sarado, "sinusubukan" upang maiwasan ang malaking pagkalugi ng tubig sa pamamagitan ng pawis.

- Ang pagkakaroon ng sikat ng araw, masaganang pagkakaroon ng tubig (panlabas at panloob) at isang temperatura na "pinakamainam" ay nagtataguyod ng pagbubukas ng stomatal at pagtaas ng mga rate ng transpiratory.

Kapag ang mga cell ng garantiya ay punan ng tubig, nagiging turgid sila, na nagiging sanhi ng pagbubukas ng porros pore; Ito ang kabaligtaran ng kung ano ang mangyayari kapag walang sapat na tubig, na kung saan ang stomata ay nananatiling sarado.

Proseso ng perspirasyon

Scheme ng proseso ng transpirasyon sa isang halaman (Pinagmulan: Laurel Jules sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang pagkakaroon ng paglilinaw ng konsepto ng stomata, ang proseso ng pagpapawis, pagkatapos, ay nangyayari tulad ng sumusunod:

1- Ang tubig na dinala sa xylem ng mga vascular na halaman ay nagkakalat patungo sa mga foliar na tisyu, lalo na patungo sa mga cell ng mesophyll.

2- Sinabi ng tubig ay maaaring sumingaw bilang isang resulta ng mataas na temperatura at pag-iilaw ng solar; Ang singaw ng tubig sa gayon ay nabuo ay nananatili sa katangian ng mga puwang ng hangin na matatagpuan sa mesophyll (ito ay "puro").

3- Ang singaw ng tubig na ito ay gumagalaw sa pamamagitan ng pagsasabog sa hangin kapag nakabukas ang stomata, alinman bilang tugon sa ilang phytohormone (isang sangkap na kinokontrol ang paglago ng halaman), isang kondisyon sa kapaligiran, atbp.

Ang pagbubukas ng stoma ay nagpapahiwatig ng isang pagpapalitan ng singaw ng tubig mula sa halaman patungo sa kapaligiran, ngunit sa parehong oras pinapayagan nito ang pagsasabog ng carbon dioxide mula sa hangin patungo sa foliar tissue, isang proseso na nangyayari higit sa lahat dahil sa isang gradient na konsentrasyon.

Mga salik na nakakaapekto sa pawis

Mayroong maraming mga kadahilanan na nakakaapekto sa transpirasyon, kahit na ang kanilang kahalagahan ay may kaugnayan sa uri ng halaman na isinasaalang-alang.

Epekto ng bilis ng hangin sa rate ng transpirasyon (Pinagmulan: DGmann)

Panlabas na mga kadahilanan

Mula sa isang kapaligiran na kapaligiran, ang pawis ay malaki depende sa solar radiation at temperatura, pati na rin sa pagkakaroon ng tubig sa lupa, ang kakulangan sa presyon ng singaw ng hangin, bilis ng hangin, atbp.

Epekto ng bilis ng hangin sa rate ng transpirasyon (Pinagmulan: DGmann)

Para sa ilang mga halaman, ang konsentrasyon ng panlabas na carbon dioxide (CO2) ay isa ring pangunahing elemento sa pag-regulate ng pawis (pagbubukas ng stomatal). Ang ilang mga teksto ay nagpapahiwatig na kapag ang mga panloob na antas ng CO2 ay bumababa nang malaki, pinapayagan ng mga selula ng bantay ang pagbubukas ng pambalot na pore upang mapadali ang pagpasok ng nasabing gas.

Epekto ng temperatura sa rate ng transpiratoryo (Source: DGmann)

Mga panloob na kadahilanan

Sa konteksto ng anatomikal, ang mga rate ng transpiratory ay nag-iiba nang malaki depende sa mga panlabas na katangian ng ibabaw ng dahon (pati na rin ang lugar ng ibabaw ng dahon). Sa karamihan ng mga vascular halaman, ang mga dahon ay karaniwang sakop ng "mga waxy layer" na kolektibong kilala bilang cuticle.

Epekto ng lugar ng dahon sa rate ng transpirasyon (Pinagmulan: DGmann sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang cuticle ay isang mataas na hydrophobic na istraktura (na nagtataboy ng tubig), kaya pinipigilan nito ang pawis sa pamamagitan ng simpleng pagsingaw mula sa parenchyma ng dahon hanggang sa ibabaw at sa gayon ay pinipigilan ang kabuuang desiccation ng mga cell ng leaf tissue.

Ang pagkakaroon o kawalan ng isang "mahusay" na cuticle sa mga kondisyon ng pagpapanatili ng singaw ng tubig ang mga rate ng transpiratory ng isang vascular plant. Bukod dito, ang kapasidad ng pagsipsip ng tubig ng mga ugat ay maaari ding maging isang kadahilanan sa pag-conditioning para sa pawis.

Ang Abscisic acid (ABA) ay isang phytohormone na may kaugnayan sa pawis: nagtataguyod ito ng pagsara ng stomatal sa pamamagitan ng pagpigil sa ilan sa mga enzymes na kinakailangan para sa tubig upang makapasok sa mga cell ng bantay ng stomata, na pumipigil sa kanilang pagbubukas.

Karaniwan ito ay isang sangkap na ginawa upang "makipag-usap" sa halaman na may mga kakulangan sa tubig mula sa mga tisyu ng ugat.

Kahalagahan

Thermal homeostasis

Ang tubig ay isa sa pinakamahalagang likas na yaman para sa lahat ng mga nabubuhay na organismo, kaya ang mga halaman ay walang pagbubukod. Samakatuwid, ang lahat ng mga proseso na may kinalaman sa palitan ng tubig sa pagitan ng isang halaman at sa kapaligiran na nakapaligid dito ay pinakamahalaga sa kaligtasan nito.

Mula sa punto ng view ng thermal homeostasis, ang pawis ay mahalaga upang mapawi ang init na nabuo ng solar radiation. Ang pagwawaldas na ito ay nangyayari salamat sa katotohanan na ang mga molekula ng tubig na tumakas sa kapaligiran sa anyo ng singaw ng tubig ay may isang malaking lakas, na sinisira ang mga bono na "panatilihin" ang mga ito sa likidong form.

Ang pagtakas ng mga molekula ng tubig ay "umalis" ng isang masa ng mga molekula na may mas kaunting enerhiya kaysa sa mga na-dissipate, na hinihikayat ang paglamig ng natitirang "katawan" ng tubig at, samakatuwid, ng buong halaman.

Ang transportasyon ng tubig sa pamamagitan ng negatibong presyon ng hydrostatic

Kung ang mga rate ng transpirasyon sa mga dahon ay napakataas, ang haligi ng tubig sa xylem, na bahagi ng vascular system ng maraming mga halaman, ay mabilis na bumangon mula sa mga ugat, na nagtataguyod ng pagsipsip ng ugat ng tubig at iba pang mga compound at nutrisyon sa sahig.

Sa gayon, ang tubig ay gumagalaw mula sa lupa patungo sa kapaligiran sa loob ng mga halaman salamat sa negatibong presyur ng hydrostatic na naidulot ng mga dahon sa panahon ng transpirasyon, na nangyayari salamat sa cohesive properties ng tubig, na nagpapanatili ng mataas na tensyon sa buong haba ng haligi ng tubig sa xylem.

Sa madaling salita, ang pagsingaw ng tubig at ang paglabas nito sa pamamagitan ng transpirasyon ay nagbibigay ng karamihan sa enerhiya na kinakailangan para sa paitaas na kilusan ng tubig, salamat sa pagkakaroon ng isang potensyal na gradient ng tubig sa pagitan ng mga blades ng dahon at sa kapaligiran.

Photosynthesis

Yamang ang pawis ay hindi lamang tungkol sa pagkawala ng tubig sa anyo ng singaw, ngunit kasangkot din ang pagpasok ng carbon dioxide sa mga foliar tisyu, ang prosesong ito ay din ng lubos na kahalagahan para sa potosintesis, dahil ang CO2 ay mahalaga para sa synthesis ng mga sangkap ng pagkain.

Mga Sanggunian

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Mga pundasyon ng pisyolohiya ng halaman (Hindi. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Encyclopaedia Britannica. Nakuha noong Enero 5, 2020, mula sa www.britannica.com/science/transpiration
3. Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Ang pisyolohiya ng halaman.
4. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Ang pisyolohiya at pag-unlad ng halaman.
5. Turtenwald, K. (2018). Sciencing. Nakuha noong Enero 8, 2020, mula sa www.sciencing.com