in de plant?

1.3 Welke mechanismen liggen aan de basis van het transport in de plant?

Water wordt vanuit de wortels tot in de bladeren van de plant vervoerd. Sommige bomen zijn wel 120 m hoog. Hoe kan water tot op die grote hoogte naar boven stijgen? Welke mechanismen liggen aan de basis van dat transport? OPDRACHT 9 Bekijk de video om te zien hoe capillaire krachten de stijging van een vloeistof in een buisje kunnen veroorzaken. BEKIJK VIDEO De stijging van het water in het buisje is het gevolg van adhesiekrachten tussen de vloeistofdeeltjes en het glas. Adhesie is het gevolg van aantrekkingskrachten tussen moleculen van verschillende stoffen, hier het glas en de vloeistofdeeltjes. In de plant kan hetzelfde gebeuren: watermoleculen stijgen omhoog tegen de wanden van de transportvaten door adhesie. Bij waterverlies aan het bladoppervlak zou er door adhesie een waterstroom kunnen ontstaan. Uit experimenten blijkt dat dergelijke capillaire krachten inderdaad een rol kunnen spelen. Maar om het water tot op grote hoogte te verplaatsen, zoals in bomen, zijn er grotere krachten nodig. Capillaire krachten volstaan dus niet om het transport van water tot op grote hoogte te verklaren. glazen buisje Afb. 106 Water stijgt in een dun glazen buisje door adhesie. B Worteldruk OPDRACHT 10 Bekijk de video en beantwoord de vragen. 1 Wat zie je in het filmpje? BEKIJK A Capillaire krachten ©VAN IN

VIDEO

2 Vanwaar komt die vloeistof?

Bomen zoals een esdoorn worden gebruikt om stroop te produceren. Daarvoor beschadigt men de boom in de winter, en als in het voorjaar de sapstroom weer op gang komt, loopt dat via de wonden naar buiten. Dat noemen we ‘bloeden’. Het sap, dat veel glucose bevat, wordt gebruikt om stroop mee te maken. Ook als er een boom wordt omgehakt, kun je na een tijdje op de stronk een laagje vocht waarnemen.

Na een koele nacht, bij hoge ochtendtemperaturen, kun je aan de rand van sommige soorten plantenblaadjes vaak kleine druppeltjes op het uiteinde van de nerven zien. Dat is water dat naar buiten wordt ‘geduwd’; de druppelvorming noemen we guttatie. Dat verschijnsel wordt veroorzaakt door het sluiten van de huidmondjes wanneer het donker wordt. Er is dan geen verdamping mogelijk. Toch stapelt water zich op in de bladeren; dat zie je aan de waterdruppels die ‘s ochtends aan de randen naar buiten komen. Er is dus ‘s nachts watertransport van de wortels naar de bladeren. Dat verschijnsel heet worteldruk.

Worteldruk komt enkel in bepaalde omstandigheden voor, en niet bij elke plantensoort. Er moet dus nog een ander mechanisme aan de basis liggen van het opwaarts transport van water.

Met een manometer kun je de druk van een vloeistof bepalen. Zo kun je ook de worteldruk van planten meten. De hoogte van de waterkolom is een maat voor de worteldruk. Bij sommige planten is die erg hoog: • tamme kastanje: 57 m, • berk: 18 m, • brandnetel: 6 m, • wijnstok: 14 m.

WEETJE C Transpiratiezuiging Eerder leerde je al dat het water opgenomen door de wortels en getransporteerd via de stengel naar boven in de plant, kan verdampen via de bladeren. Naargelang er meer water verdampt, wordt er ook nieuw water opgenomen. Dat verschijnsel valt te verklaren met behulp van de eigenschappen van water. Omdat waterdeeltjes aan elkaar verbonden zijn door cohesiekrachten, vormen ze vanuit de wortel tot in het blad één waterkolom. Cohesiekrachten zijn aantrekkingskrachten tussen moleculen van dezelfde stof. De waterkolommen die door cohesie ontstaan, worden ook wel waterdraden genoemd, omdat ze als één lange buis doorheen de stengel aan elkaar vasthangen. Zodra er water uit de bladeren verdwijnt door verdamping, wordt er automatisch opnieuw water aangezogen uit de bodem, waardoor de waterkolom behouden blijft. Dat verschijnsel is de transpiratiezuiging. ©VAN IN

transpiratie: water verdampt bladeren met huidmondjes huidmondje

transpiratiezuiging

bodem deeltje waterdraden

worteldruk

waterdraden cohesie opname van water met opgeloste stoffen wortelhaar Afb. 107 Overzicht van de mechanismen die een rol spelen bij het watertransport in de plant Dit opwaarts transport van water en opgeloste stoffen gebeurt via de houtvaten of het xyleem. Opwaarts transport van water en opgeloste stoffen in planten is mogelijk dankzij meerdere krachten die samen optreden. • Capillaire krachten zijn adhesiekrachten tussen een vloeistof en de wand van een buisje. In de plant zijn die krachten ook aanwezig tussen de wand van de houtvaten en de watermoleculen. Capillaire krachten zijn beperkt verantwoordelijk voor het opwaarts transport van water. • Worteldruk is de kracht die vanuit de wortel water door de houtvaten naar omhoog stuwt. • Transpiratiezuiging wordt veroorzaakt door cohesiekrachten tussen watermoleculen en verdamping in de bladeren. Door een samenspel van beide verschijnselen ontstaan er ononderbroken waterdraden in de plant vanuit de wortel tot in de bladeren. De transpiratiezuiging is de motor van het opwaarts transport. De capillaire krachten en soms de worteldruk ondersteunen dit proces. ` Maak oefening 6 en 7 op p. 264. ©VAN IN