Co to jest hydrotropizm? Mechanizm i znaczenie

2699
Sherman Hoover

Plik hydrotropizm Jest to ruch organu w stosunku do wody, który zaobserwowano u roślin i może być dodatni lub ujemny. O hydrotropizmie dodatnim mówimy, gdy organ porusza się w kierunku wody, a ujemnym, gdy wzrost narządu przebiega w przeciwnym kierunku.

Woda jest niezbędnym do życia pierwiastkiem, ponieważ jest używana jako rozcieńczalnik i wspomaga wiele reakcji i procesów zachodzących w komórce. Jednak jest on stale tracony, głównie w postaci pary wodnej w wyniku ewapotranspiracji i innych funkcji metabolicznych..

Obraz pobrany z slideshare.net.

Dlatego konieczne jest ciągłe uzupełnianie utraconej wody, ponieważ w przeciwnym razie komórki umrą. W tym celu zwierzęta mają tę zaletę, że mogą przemieszczać się z jednego miejsca do drugiego i szukać wody.

Jednak rośliny są w większości istotami nieruchomymi, kiełkują w jednym miejscu i tam kończą cały swój cykl życiowy, aż do śmierci. Z tego powodu muszą czerpać korzyści z wody w miejscu, w którym się znajdują, a za jej wchłanianie odpowiada ich system rodnikowy..

Tak więc to w korzeniach występuje pozytywny hydrotropizm, kierujący jego wzrost w kierunku źródeł wody. Hydrotropizm występuje z powodu wpływu wody na metabolizm komórek korzeni, zwłaszcza wierzchołka korzenia..

Powoduje to, że komórki korzeni w kontakcie z wodą rosną większe niż te, które nie są. Dlatego wzrost systemu korzeniowego następuje w kierunku miejsca, w którym się znajduje.

Indeks artykułów

  • 1 Woda, ważny element
  • 2 Funkcja wchłaniania korzeni
  • 3 Wzrost w odpowiedzi na bodźce środowiskowe
    • 3.1 Hydrotropizm
    • 3.2 Mechanizm hydrotropowy
  • 4 Hydrotropizm i geotropizm lub grawitropizm
    • 4.1 Zaleta pozytywnego hydrotropizmu
    • 4.2 Korzenie z ujemnym hydrotropizmem
  • 5 Referencje

Woda, żywioł

Korzenie wrastają w wodę

Każda komórka składa się w 90% z wody i to w tej płynnej macierzy zachodzą wszystkie reakcje biochemiczne, które pozwalają na życie. W ten sam sposób woda jest używana do rozcieńczania i wydalania odpadów, a także do regulowania temperatury wewnętrznej poprzez utratę jej przez pocenie..

We wszystkich tych procesach żywe istoty tracą wodę i należy ją proporcjonalnie uzupełniać, aby zagwarantować, że niezbędna maszyneria nadal będzie działać..

Funkcja wchłaniania korzeni

Kierunek wzrostu korzeni jest skierowany w stronę wody

Korzenie roślin pełnią dwie główne funkcje: kotwiczą i absorbują wodę. Proces wchłaniania zachodzi w młodych korzeniach, które znajdują się na końcach systemu korzeniowego rośliny.

Te korzenie mają włosy zwane włoskami wchłaniającymi, które zwiększają powierzchnię korzenia, ale każda komórka w naskórku może wchłaniać wodę. W ten sposób woda i rozpuszczone w niej minerały przenikają przez komórki naskórka tych młodych korzeni, które zwykle są najdelikatniejsze w całym systemie korzeniowym..

Wzrost w odpowiedzi na bodźce środowiskowe

Rośliny nie mogą dowolnie przemieszczać się z miejsca, w którym nie ma wody, do innego, w którym jest, ani przenosić się w zacienione miejsce lub opuszczać bagiennego miejsca. W obliczu tej niezdolności do poruszania się organizmy te rozwinęły mechanizmy, które umożliwiają kontrolę wzrostu w oparciu o określone bodźce.


Korzenie rosnące w kierunku wody. Źródło: Kazcreations / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Tak więc, chociaż roślina nie może się poruszać, może sprawić, że jej organy rosną w kierunku bodźca lub w kierunku przeciwnym do niego. Mechanizmy te nazywane są tropizmami, w taki sposób, że istnieje między innymi fototropizm, geotropizm i hydrotropizm..

Te trzy tropizmy są ze sobą ściśle powiązane, umożliwiając każdemu organowi rośliny wzrost w najbardziej odpowiednim kierunku, aby spełniał swoją funkcję. W ten sposób łodygi zwykle rosną w górę od ziemi, aby unieść liście w kierunku światła..

Dzieje się tak, ponieważ potrzebują dostępu do światła do fotosyntezy, a kwiaty muszą być narażone na działanie zapylaczy. Podczas gdy korzenie zwykle wrastają w ziemię, aby wchłaniać składniki odżywcze i wodę, a także wspierać roślinę.

Hydrotropizm

Podstawowym sygnałem dla roślin jest stan uwilgotnienia gleby, ponieważ susza jest stanem bardzo negatywnym, zagrażającym ich życiu. Aby uniknąć suchych obszarów i dotrzeć do obszarów, w których jest woda, korzenie mają pozytywny hydrotropizm (rosną w kierunku wody).

Mechanizm hydrotropowy

Hydrotropizm na bagnach. Źródło: AditiVerma2193 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Hydrotropizm został uznany za zjawisko występujące w roślinach od czasu, gdy po raz pierwszy wskazał go Sachs w 1872 r. Według przeprowadzonych badań wrażliwość korzenia na wodę znajduje się na wierzchołku iw strefie dojrzałej..

Udało się nawet wykryć geny odpowiedzialne za produkcję białek, które wyzwalają odpowiedź hydrotropową. W tych genach są aktywowane w kontakcie z wodą i wytwarzają białka, które sprzyjają wydłużaniu ścian komórkowych.

Generowane są również gradienty hormonalne, takie jak kwas abscysynowy. Następnie zwiększa objętość komórek poprzez wchłanianie wody (turgor komórkowy), dzięki czemu korzeń rośnie bardziej w kierunku, z którego pochodzi.

Hydrotropizm występuje, ponieważ gdy korzenie rosną, niektóre stykają się z obszarami suchymi, a inne z obszarami wilgotnymi. Te, które wnikają w suche obszary, rosną mniej, gdy nie otrzymują bodźca wodnego, podczas gdy te, które mają kontakt z wodą, rosną bardziej.

W ten sposób większość systemu korzeniowego jest zorientowana w kierunku wody. Oczywiście, jeśli roślina rośnie w glebie nasyconej wilgocią, bodziec jest jednolity, a korzeń nie reaguje w określonym kierunku..

To samo dzieje się z roślinami wodnymi, które nie muszą szukać wody, która je całkowicie otacza, a ich system korzeniowy rozwija się równomiernie..

Hydrotropizm i geotropizm lub grawitropizm

Przykład grawitropizmu w przewróconym drzewie. Z powodu ujemnej grawitropizmu drzewo zaczęło działać wbrew grawitacji i wykazuje krzywiznę. Źródło: Rufus22181496 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Wielokrotnie tendencja korzenia do opadania pod wpływem siły grawitacji (grawitropizmu) jest mylona z hydrotropizmem. Dzieje się tak, ponieważ obie siły kierują się tym samym kierunkiem wzrostu..

Jednak wykazano, że działanie hydrotropizmu może zmienić geotropizm, tak że korzeń odchyla się. Oznacza to, że zamiast opadać, rośnie na jedną stronę, aby zbliżyć się do źródła wody..

Dzieje się tak, ponieważ mechanizmy wyzwalane przez bodziec wodny powodują produkcję hormonów cytokininowych. Hormony te neutralizują hormon auksyn odpowiedzialny za wzrost, w wyniku czego korzeń jest kierowany w kierunku wody.

Zaleta pozytywnego hydrotropizmu

Dzięki wzrostowi kierowanemu przez pobudzenie wody roślina rozwija system korzeniowy dostosowany do rozkładu wilgoci w glebie. Oznacza to, że korzenie rozwijają się bardziej w kierunku strony, z której pochodzi wilgoć, a tym samym docierają do źródeł wody.

Korzenie z ujemnym hydrotropizmem

Należy zauważyć, że istnieją korzenie, które spełniają specjalne funkcje, w przypadku których wymagają one innego zachowania niż pozostałe. Na przykład w roślinach bagiennych lub namorzynach występują korzenie, których funkcją nie jest wchłanianie wody, ale powietrze.

Dzieje się tak, ponieważ korzenie, podobnie jak wszystkie żywe struktury, potrzebują tlenu, a gaz ten nie jest łatwo dostępny w wodzie. Z tego powodu system korzeniowy wytwarza korzenie, które mają zarówno ujemny geotropizm, jak i ujemny hydrotropizm..

Korzenie te rosną w górę w kierunku przeciwnym do obecności wody, wychodzą na powierzchnię, przez nie dostaje się powietrze i następuje dotlenienie wewnętrznych tkanek rośliny. Dzieje się tak w namorzynach, jak w czarnych mangrach (Avicennia germinans) lub w ahuehuete lub cyprys bagienny (Taxodium distichum).

Bibliografia

  1. Azcón-Bieto, J. i Talón, M. (2008). Podstawy fizjologii roślin. 2nd ed. McGraw-Hill Interamericana.
  2. Bidwell, R.G.S. (1995). Fizjologia roślin. Pierwsze wydanie w języku hiszpańskim. Redaktor AGT, S.A.
  3. Hirasawa, T., Takahashi, H., Suge, H. and Ishihara, K. (1997). Potencjał wodny, turgor i właściwości ściany komórkowej w wydłużających się tkankach hydrotropowo zginanych korzeni grochu (Pisum sativum L.). Roślina, komórka i środowisko.
  4. Iwata, S., Miyazawa, Y., Fujii, N. and Takahashi, H. (2013). Hydrotropizm regulowany przez MIZ1 wpływa na wzrost i przetrwanie Arabidopsis thaliana w warunkach naturalnych. Roczniki botaniki.
  5. Iwata, S., Miyazawa, Y. and Takahashi, H. (2012). MIZU-KUSSEI1 odgrywa istotną rolę w hydrotropizmie korzeni bocznych u Arabidopsis thaliana. Botanika środowiskowa i eksperymentalna.
  6. Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, JA, Frenández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Prada, C., Talavera, S. And Valdéz , B. (2004). Botanika.
  7. Takahashi, H. and Scott, T. K. (1993). Intensywność hydrostymulacji w celu wywołania hydrotropizmu korzeni i jego wyczucia przez nasadkę korzeniową. Roślina, komórka i środowisko.

Jeszcze bez komentarzy