3 De kunst van het evenwicht

Doorheen de seizoenen moeten planten continu in evenwicht blijven.

In de lente groeien en bloeien planten, in de zomer rijpen de vruchten, in de herfst vallen de bladeren en in de winter moeten ze vriestemperaturen zien te overleven. Tijdens het jaar moeten ze ook hittegolven, overvloedige regenval of periodes van droogte doorstaan.

3.1 De lente

In de lente wordt alles terug groen. Bomen en planten starten met groeien en zaden beginnen te ontkiemen. We zien krokussen verschijnen, er komen blaadjes aan de bomen en het gras wordt langer en groener. Planten hebben licht, warmte en water nodig om te groeien. Tijdens de lente zijn de omstandigheden ideaal: nat, warm en veel zonlicht.

Planten beginnen eerst onder de grond te groeien. Bomen en struiken die overwinterd hebben, breiden in de lente hun wortelstelsel uit met nieuwe wortels en talrijke wortelhaartjes. Voordat zaden en bloembollen boven de grond komen, hebben ze onder de grond eerst nieuwe wortels gevormd. Daarna groeien planten uit de aarde omhoog, richting het licht.

Planten groeien ter hoogte van het meristeem. Dat weefsel bevindt zich in de toppen van de stengels, takken en wortels. De groei in de stengeltoppen en de bladeren start nadat fotoreceptoren voldoende licht opvangen. De groei in de worteltoppen wordt gestuurd door gravireceptoren (statolieten) die de zwaartekracht waarnemen. Als reactie op beide prikkels maakt de plant het hormoon auxine aan.

Onder invloed van auxines strekken de cellen zich (= langer worden).

In de stengel zorgt auxine ervoor dat de plant omhoog kan groeien, richting het licht. Dat noemen we fototropie. Planten hebben licht nodig om aan fotosynthese te doen. Hoe groter de plant wordt, hoe makkelijker deze licht kan opnemen.

In de wortel zorgt auxine ervoor dat de ondergrondse delen van de plant naar beneden groeien. Dat noemen we gravitropie zwaartekracht fotoreceptor gravireceptor cellen in top van stengel celstrekking: groei van de stengel naar boven cellen in top van wortel celstrekking: groei van de wortel naar onder

WIST-JE-DAT

Zonnebloemen draaien mee met het licht. Mensen linken dit vaak aan fotosynthese, maar niets is minder waar. Bloemen bevatten namelijk geen bladgroenkorrels en kunnen dus niet aan fotosynthese doen. Door zich naar het licht te draaien, warmt de plant sneller op.

Naast licht, hebben planten ook water nodig om te kunnen groeien. Planten nemen water uit de grond op met hun wortels. De drijvende kracht achter deze wateropname, is de transpiratie van water in de bladeren. Bladeren verliezen hierbij waterdamp, de plant 'zweet' als het ware.

Als het water uit de bladeren verdampt, wordt er water vanuit de wortels naar boven gezogen. De cellen in het blad zuigen water op via het transportweefsel, een beetje zoals het zuigen aan een rietje. Dat rietje loopt helemaal door tot in de wortels, die het water uit de grond zuigen.

De plant kan de transpiratie grotendeels zelf regelen. Aan de onderkant van de bladeren hebben planten namelijk huidmondjes (= stomata). Een huidmondje is een opening in de epidermis tussen twee cellen, de ‘sluitcellen’.

Als er veel water aanwezig is in de bodem, wordt dit via het transportweefsel opgenomen. Het water wordt opgeslagen in de vacuole van alle cellen, dus ook van de sluitcellen. De sluitcellen zwellen op en het huidmondje gaat open. De plant verliest water door transpiratie.

Als er weinig water aanwezig is in de bodem, zal de plant het opgeslagen water uit de vacuoles gebruiken. Hierdoor is er minder water in de vacuole van de sluitcel. De sluitcellen nemen in volume af en het huidmondje gaat dicht. De plant vermijdt het verlies van water door transpiratie.

prikkelreceptorconductoreffectorreactie

VEEL water sluitcellen huidmondje geen osmoreceptor*

WEINIG waterosmoreceptor* geen sluitcellen huidmondje sluitcellen zwellen op → huidmondjes gaan open sluitcellen krimpen → huidmondjes gaan dicht

3.2 De zomer

In de zomer groeit de plant verder. De processen die gestart zijn tijdens de lente, zetten zich verder in de zomer.

In de zomer kan het heel warm en droog zijn. Vaak is er dan ook weinig water in de bodem Hierdoor is een goede waterhuishouding tijdens dit seizoen extra belangrijk. Wanneer de lucht erg droog en warm is, kan een plant de huidmondjes sluiten om transpiratie via de bladeren te beperken. Toch hangen de planten in de tuin soms slap in de zomer. Dat komt doordat de huidmondjes soms wel open móeten om gassen (O2 en CO2) uit te wisselen met de omgeving. Gasuitwisseling is noodzakelijk om suikers (energie) aan te maken tijdens fotosynthese. Wanneer er niet genoeg water aanwezig is in de bodem (bij droogte), kan het verdampte water niet voldoende aangevuld worden via het transportweefsel. Hierdoor vermindert de waterdruk in de vacuole van alle cellen en gaat de plant slap hangen.

In de zomer zijn de dagen lang en warm. Dat zijn ideale omstandigheden voor veel planten om zaden en vruchten te vormen. Onder invloed van het groeihormoon auxine zal de vrucht groeien Als de vruchten volgroeid zijn, zal de auxineproductie stilvallen. Dat is het signaal om een tweede hormoon, namelijk ethyleen, te produceren. Het ethyleengas zorgt ervoor dat de vruchten rijpen Tijdens de rijping zal de vrucht suiker stockeren en zullen de wanden van de cellen afgebroken worden. Hierdoor wordt de vrucht zoet, zacht en sappig. Dat mechanisme in de plant is een positief feedbacksysteem: als de chemoreceptoren van de plant ethyleen detecteren, dan zal er nog méér ethyleen geproduceerd worden. Naburige vruchten kunnen er dus voor zorgen dat andere vruchten ook beginnen te rijpen.

prikkel receptorconductoreffectorreactie auxine AFWEZIG of ethyleen AANWEZIG

WIST-JE-DAT

cellen van de vrucht auxine chemoreceptor afbraak celwand → rijpen van de vrucht

Bananen worden onrijp geoogst. Vlak voor aankomst behandelt men de bananen met ethyleen. Hierdoor beginnen ze te rijpen.