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为什么树这么高都可以把水份传送叶子上 是靠什么动力呢?

2021-11-23 22:20:33 分类:养花问答 来源: 日夏养花网 作者: 网络整理 阅读:178

树是没有心脏的,它是靠什么把根的水分送到树梢的?

树拥有特殊的动力来源,将水分和营养物质不断输送到身体上的各个器官,包括茎、叶、花、果等。树没有心脏,这种特殊的动力来源主要为根压和蒸腾拉力提供的,它们能够保证植物日常需要,充分有效的提供了树生长所需要的一切营养物质。

一、根压

土壤中溶液的浓度小于植物在根部的细胞液浓度,由此产生水分通过土壤向根部渗透的现象,叫做根压,是一种渗透压力。它同时也可以使根部的水分上升到地面空间上的树木部分,提供给树木所需要的物质基础。清晨或者夜晚的时候,树的叶片边缘上会有水滴,是因为叶缘维管束末端的管胞处排水孔渗出树木质部的水,这是一种叫做吐水的现象,也间接验证了根压的存在。断裂的树干部分流出的汁液,为伤流液,一种伤流现象,同样是一种根压现象的具体体现。

二、蒸腾拉力

蒸腾拉力相比根压的作用会更加的大,为树木有效输送养分和水分的主要动力。叶片发生蒸腾作用时,位于气孔下腔附侬的叶肉细胞水分会不断流失,之后从旁边细胞补充水分,旁边细胞依次再从另一个细胞处取得水分,如此接力循环,最后从导管处得到水分,也是靠根部吸水来补充的。蒸腾拉力作用主要来源于三个方面,分别为皮孔蒸腾、角质层蒸腾和气孔蒸腾。

三、内聚力

树木中除了蒸腾拉力和根压起到运输水分的作用,内聚力也是一个很重要的因素。叶片运输水分的过程中,树木的脉导管水分子会存在一种内聚力,使物体内水分形成一个水柱,连续上升,从而起到输送水分目的。

地下水由树根输送到树冠,最快的速度可以达到每小时四十五米,最慢为每小时五米左右,速度都非常的快。树木虽然没有心脏,却靠自己独特的方法运输物质成分,非常的神奇。 

树木具有特殊的动力来源,可以将水和养分不断输送到身体的各个器官,包括茎,叶,花和果实。树木没有心。这种特殊的动力来源主要是根压和蒸腾作用。它们可以确保植物的日常需求,并充分有效地提供树木生长所需的所有养分。
水分子与树木的维管束之间有相互作用力,导致了吸水,将水分送到树梢,同时,水自身有蒸腾作用,水分蒸发可以促使根部水分上流。
树干中是有一种组织是管道系统,它可以把树根吸收的水分向上传输,在我印象里,这个导管是在树皮里木质部的地方。
上世纪80年代买了一套(之谜)系列书,有一本叫《植物之谜》介绍到这个问题。
高等动物依靠心脏搏动,通过循环管道把代谢物质运输到所需器官组织,而多细胞高等植物,根部吸收的水分和无机盐主要依靠蒸腾作用产生的强大拉力,循导管运输到植物上部。但是,叶子光合作用合成的有机物溶质靠什么动力被输导到植物体各处去的,至今仍没有令人满意的解释。
但是,并没有停止探索,曾提出过许多机理用来说明韧皮部运输的现象。1928年梅森和玛斯克尔在对棉花的经典研究中,把有机物溶质运动看做简单的热扩散移动,并根据测得的糖浓度梯度,计算出韧皮部运输的速率比蔗糖在水中扩散的速度约快2——4万倍。但以后有人指出,物质在韧皮部内部通过热扩散要达到这么大的运输速率,则必须在筛管中有一个xMZVmgXfGV庞大、实质上无法达到的浓度梯度,显然这是一种难以存在的生理现象。
当一滴分子内含有极性基团、且不溶解于水的液体滴在水面上时,该液滴立即展布于整个水面。基于这种自然现象,范得霍纳特首先提出溶质可以在筛管内部界面上迅速移动进行运输。多数学者对于筛管分子内是否有足够多样的界面来运输化学物质,以及各种各样的界面能否在韧皮部产生人们测得的运转速率,持怀疑态度。
1930年德国科学家明希提出的压力动日夏养花网力学说。其基本观点是:有机物在筛管中是随液流的流动而被运输到植物体各部分去的,而液流的流动是由输导系统两端的压力势差异所造成。将叶片比作有机物溶质的源,积累大量光合作用产物如糖分等,因而叶片的渗透势常很低,来自木质部的水分便进入叶肉细胞,压力势变大,根部的生长区域、贮藏器官或幼果等部位,好比有机物溶质的壑,这些地方可溶性糖分少,吸水少,压力势较小。这样只要源端和壑端之间管道畅通,并始终维持一定的压力势差别,叶片有机物便随着水分移动沿筛管不断地运输到根部或幼果。
大约30年后,根据从西葫芦、柳树测得的筛管内蔗糖溶液运输速度,计算出筛板处的压力势差每米约0.37——0.6个大气压。很难设想,这么小的压力对有机物输导竟有重要作用,于是有人提出异议:假如压力流动说对完全开放的筛孔基本适用的话,那么用来解释被纤丝阻塞筛孔处的有机物运输,就显得软弱无力。因为要使得糖液仍保持那么高的速度,所需的压力势差可能要大得多。此外,植物学家感到这个学说有一个致命弱点,即对筛管内的有机物溶质的双向运输无法解释。
至此,有关植物体内有机物运输动力的一些假说,都有一个共同特点,那就是除了驱动运输机构或把溶质泵入与泵出需要的能量外,有机物在筛管分子内进行运输时,不再需要直接向它们供应能量。其实,有机物溶质被泵入筛管后,很难绝对排斥不再需要向运输的溶质提供一定代谢能量的可能性。荷兰的德费莱斯提出若干形式的原生质移动可能担负有机物的功能。例如细胞质环流即为较典型的一种。虽然这种原生质环流说存在两个明显疑点:一个是溶质靠热扩散通过筛板时的流速相对实际观察到的速率而言过于缓慢;一个是成熟筛管分子中细胞质移动还缺乏证据,但许多运输生理学家对若干方式的“细胞质流动”机理的兴趣有增无减。英国的塞尼联系到植物细胞之间存在胞间连丝的特点,推测贯穿筛管质膜和筛板的胞间连丝索可能构成物质的平行通道。尽管这些连络丝外观上静止不动,然而通过连络索的运输则可能由显微镜下可见的微粒运动完成。
但是,这些假说某种程度地陷入了困境:流动着的索怎样来回运动?如果同一筛管内的索同时反向流动,又怎么使糖分向一个方向运输。
针对这些假说上的漏洞,加文斯和塞尼1971年把流动假说改为由蠕动收缩推动溶液通过胞间连络索。塞尼设想胞间连络索内的蛋白丝通过收缩和舒张,能沿着索产生一种蠕动波,从而将连络索中内质细孔道的流体物质泵动起来。很明显,胞间连络索的运输说是唯一能说明溶质同时双向移动的假设。但不足之处是假说依赖于一定程度的臆测,如果找不到足够数量有说服力的细胞学方面的实验证据,一时还难以为大家接受。
英国植物生理学家斯佩纳在1958年的论文中写到,就在深受欢迎的压力流动学说和广义细胞质流动理论难以完美说明有机物运输的动力来自哪里时,他另辟蹊径,探索电渗透推动韧皮部运输的可能性。他论证了筛板能作为电渗透的隔膜之后,提出如果筛管孔充塞肯定带有电荷的丝状体的话,筛板将成为很理想的产生电渗透力的体系。其中伴胞是高代谢势的所在地,筛板上侧在高ATP存在下,K+被主动吸收,K+通过筛板到下方筛管分子,那里因缺乏ATP,便渗漏循非共质体途径返回原来的筛板上侧。于是有机物溶质在没有压力梯度情况下,依靠电渗透引起的溶液膨胀流进行输导。此假说很吸引人,但证据显得非日夏养花网常软弱无力。特别是按电渗透假说,溶质运输为了获得最大速率,应当只有一种符号的离子调节。一般认为筛孔通道带负电,电流由带正电荷的阳离子携带,这样电渗透可以运输阳离子和其它带正电的分子、水及中性分子,但阻止带负电的分子作大规模移动。可实际上韧皮部中不仅有许多阴离子如无机磷酸根移动,而且某些氨基酸、有机酸在筛管汁液的PH下,也全部或部分地以带负电形式存在。这不能不使电渗透说黯然失色。
在差不多同一时期,有人观察到筛管分子内腔有微丝网,长度超过筛管分子,其上的颗粒能跳动,我国闫龙飞1963年证明,烟草和南瓜的维管组织有收缩蛋白,能分解ATP,释放无机磷酸。1972年加拿大芬索姆又假设纤丝系统是一种柔软的空心螺旋形网状物,纤维壁可以产生轴向移动的收缩波,由此带动高浓度的蔗糖和氨基酸。但因证据相对较少,其可靠性、完整性都有待于科学家进一步验证与评说。
不知现在是否已经揭晓奥秘了,望网友透露一二。

高大树木顶端叶片中的细胞能够不断得到充足的水分

高大树木顶端叶片中的细胞能够不断地得到充足的水分,在这一过程中起主要作用的是 [ ] A.蒸腾作用 B.光合作用 C.呼吸作用 D.根压
A

植物的“抽水机”是什么?

美洲有一种巨大的杉树,叫世界爷,树高过一百几十米,树冠庞大。这样高大的树,是什么力量把土壤里的水分提到100多米高的树叶中去的呢?原来植物具有吸水的特殊功能。

高等植物有庞大的根系,一般都比地上可见部分大好几倍。如小麦根深可达2米,苹果树根系水平方向能伸到27米以外。因此,植物可以从很大一片土壤里吸水。

根吸水最活跃的地方是根毛集中的根毛区。在根的细小根梢上边有一小段长着密密麻麻的根毛,每条根毛都是根毛区表皮细胞外壁的外突起所形成的,这条细长根毛与土壤颗粒紧密接触。根毛数目极多,一颗黑麦约有40亿条根毛,总长度可达9000多公里,这样就扩大了根的吸收面积。每个根毛细胞都能吸收水分,但这种吸水能力有限。根系产生的巨大吸水能力还离不开两种动力。

一种动力是根压http://www.rixia.cc,这是根吸水的下端动力。活的根主www.rixia.cc动吸水,并把水导向上端的能力叫根压。根的内部有许多细小的导管同心协力管理无机盐水溶液,溶液浓度较高,导管就向四周细胞夺水,四周细胞失水之后,再向外围细胞夺水,最后促使根毛向土壤夺水。根压可达2~3个大气压,不仅能促使根主动吸水,而且可促使水分通过茎到达叶和植物全身。

另一种动力是蒸腾拉力。伸展在空中的叶子不断地散失水分,失水的叶便向枝条吸水,枝向茎吸水,间接地向根吸水。这种动力很像上端有“抽水机”将水抽上来,这个“抽水机”的作用叫蒸腾拉力。蒸腾拉力可达十几个大气压,它比日常用的最大抽水机的抽力还强十几倍。

有了上、下两种动力,就可以很方便地把水抽到100多米高了。

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