โครงสร้างและการทำงานของระบบลำเลียงของพืช

โครงสร้างและการทำงานของระบบลำเลียงของพืช
โครงสร้างและการทำงานของระบบลำเลียงของพืชประกอบด้วยระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียง (vascular tissue system) ซึ่งเนื้อเยื่อในระบบนี้จะเชื่อมต่อกันตลอดทั้งลำต้นพืช โดยทำหน้าที่ลำเลียงน้ำ สารอนินทรีย์ สารอินทรีย์ และสารละลายที่พืชต้องการนำไปใช้ในการดำเนินกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียงประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) กับท่อลำเลียงอาหาร (phloem)



รูปแสดงภาคตัดขวางของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว
รูปแสดงภาคตัดขวางของรากพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว

ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) เป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ ทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ โดยท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุประกอบด้วยเซลล์ 4 ชนิด ดังนี้
1. เทรคีด (tracheid) เป็นเซลล์เดี่ยว มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว บริเวณปลายเซลล์แหลม เทรคีดทำหน้าที่เป็นท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ โดยจะลำเลียงน้ำและแร่ธาตุไปทางด้านข้างของลำต้นผ่านรูเล็กๆ (pit) เทรคีดมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงจึงทำหน้าที่เป็นโครงสร้างค้ำจุนลำต้นพืช และผนังเซลล์มีลิกนิน (lignin) สะสมอยู่และมีรูเล็กๆ (pit) เพื่อทำให้ติดต่อกับเซลล์ข้างเคียงได้ เมื่อเซลล์เจริญเต็มที่จนกระทั่งตายไป ส่วนของไซโทพลาซึมและนิวเคลียสจะสลายไปด้วย ทำให้ส่วนตรงกลางของเซลล์เป็นช่องว่าง ส่วนของเทรคีดนี้พบมากในพืชชั้นต่ำ (vascular plant) เช่น เฟิน สนเกี๊ยะ เป็นต้น
2. เวสเซล (vessel) เป็นเซลล์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่สั้นกว่าเทรคีด เป็นเซลล์เดี่ยวๆ ที่ปลายทั้งสองข้างของเซลล์มีลักษณะคล้ายคมของสิ่ว ที่บริเวณด้านข้างและปลายของเซลล์มีรูพรุนส่วนของเวสเซลนี้พบมากในพืชชั้นสูงหรือพืชมีดอก ทำหน้าที่เป็นท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ จากรากขึ้นไปยังลำต้นและใบเทรคีดและเวสเซลเป็นเซลล์ที่มีสารลิกนินมาเกาะที่ผนังเซลล์เป็นจุดๆ โดยมีความหนาต่างกัน ทำให้เซลล์มีลวดลายแตกต่าง กันออกไปหลายแบบ ตัวอย่างเช่น- annular thickening มีความหนาเป็นวงๆ คล้ายวงแหวน- spiral thickening มีความหนาเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียน- reticulate thickening มีความหนาเป็นจุดๆ ประสานกันไปมาไม่เป็นระเบียบคล้ายตาข่ายเล็กๆ- scalariform thickening มีความหนาเป็นชั้นคล้ายขั้นบันได- pitted thickening เป็นรูที่ผนังและเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ คล้ายขั้นบันได
3. ไซเล็มพาเรนไคมา (xylem parenchyma) มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหน้าตัดกลมรีหรือหน้าตัดหลายเหลี่ยม มีผนังเซลล์บางๆ เรียงตัวกันตามแนวลำต้นพืช เมื่อมีอายุมากขึ้นผนังเซลล์จะหนาขึ้นด้วย เนื่องจากมีสารลิกนิน (lignin) สะสมอยู่ และมีรูเล็กๆ (pit) เกิดขึ้นด้วย ไซเล็มพาเรนไคมาบางส่วนจะเรียงตัวกันตามแนวรัศมีของลำต้นพืช เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ ไปยังบริเวณด้านข้างของลำต้นพืช พาเรนไคมาทำหน้าที่สะสมอาหารประเภทแป้ง น้ำมัน และสารอินทรีย์อื่นๆ รวมทั้งทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ ไปยังลำต้นและใบของพืช
4. ไซเล็มไฟเบอร์ (xylem fiber) เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างยาว แต่สั้นกว่าไฟเบอร์ทั่วๆ ไป ตามปกติเซลล์มีลักษณะปลายแหลม มีผนังเซลล์หนากว่าไฟเบอร์ทั่วๆ ไป มีผนังกั้นเป็นห้องๆ ภายในเซลล์ ไซเล็มไฟเบอร์ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างค้ำจุนและให้ความแข็งแรงแก่ลำต้นพืช

รูปแสดงเนื้อเยื่อที่เป็นส่วนประกอบของท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ

ท่อลำเลียงอาหารท่อลำเลียงอาหาร (phloem) เป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ลำเลียงอาหารและสร้างความแข็งแรงให้แก่ลำต้นพืช โดยท่อลำเลียงอาหารประกอบด้วยเซลล์ 4 ชนิด ดังนี้

1. ซีพทิวบ์เมมเบอร์ (sieve tube member) เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว เป็นเซลล์ที่มีชีวิต ประกอบด้วย ช่องว่างภายในเซลล์ (vacuole) ขนาดใหญ่มาก เมื่อเซลล์เจริญเติบโตเต็มที่แล้วส่วนของนิวเคลียสจะสลายไปโดยที่เซลล์ยังมีชีวิตอยู่ ผนังเซลล์ของซีพทิวบ์เมมเบอร์มีเซลลูโลส (cellulose) สะสมอยู่เล็กน้อย ซีพทิวบ์เมมเบอร์ทำหน้าที่เป็นทางส่งผ่านของอาหารที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช โดยส่งผ่านอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของลำต้นพืช

2. คอมพาเนียนเซลล์ (companion cell) เป็นเซลล์พิเศษที่มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์แม่เซลล์เดียวกันกับซีพทิวบ์-เมมเบอร์ โดยเซลล์ต้นกำเนิด 1 เซลล์จะแบ่งตัวตามยาวได้เซลล์ 2 เซลล์ โดยเซลล์หนึ่งมีขนาดใหญ่ อีกเซลล์หนึ่งมีขนาดเล็ก เซลล์ขนาดใหญ่จะเจริญเติบโตไปเป็นซีพทิวบ์เมมเบอร์ ส่วนเซลล์ขนาดเล็กจะเจริญเติบโตไปเป็นคอมพาเนียนเซลล์ คอมพาเนียนเซลล์เป็นเซลล์ขนาดเล็กที่มีรูปร่างผอมยาว มีลักษณะเป็นเหลี่ยม ส่วนปลายแหลม เป็นเซลล์ที่มีชีวิต มีไซโทพลาซึมที่มีองค์ประกอบของสารเข้มข้นมาก มีเซลลูโลสสะสมอยู่ที่ผนังเซลล์เล็กน้อย และมีรูเล็กๆ เพื่อใช้เชื่อมต่อกับซีพทิวบ์เมมเบอร์คอมพาเนียนเซลล์ทำหน้าที่ช่วยเหลือซีพทิวบ์เมมเบอร์ให้ทำงานได้ดีขึ้นเมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น เนื่องจากเมื่อซีพทิวบ์เมมเบอร์มีอายุมากขึ้นนิวเคลียสจะสลายตัวไปทำให้ทำงานได้น้อยลง

3. โฟลเอ็มพาเรนไคมา (phloem parenchyma) เป็นเซลล์ที่มีชีวิต มีผนังเซลล์บาง มีรูเล็กๆ ที่ผนังเซลล์ โฟลเอ็มพาเรนไคมาทำหน้าที่สะสมอาหารที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช ลำเลียงอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของพืช และเสริมความแข็งแรงให้กับท่อลำเลียงอาหาร4. โฟลเอ็มไฟเบอร์ (phloem fiber) มีลักษณะคล้ายกับไซเล็มไฟเบอร์ มีรูปร่างลักษณะยาว มีหน้าตัดกลมหรือรี โฟลเอ็มไฟเบอร์ทำหน้าที่ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับท่อลำเลียงอาหาร และทำหน้าที่สะสมอาหารให้แก่พืช


การทำงานของระบบการลำเลียงสารของพืชระบบลำเลียงของพืชมีหลักการทำงานอยู่ 2 ประการ คือ1. ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุผ่านทางท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) โดยลำเลียงจากรากขึ้นไปสู่ใบ เพื่อนำน้ำและแร่ธาตุไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
2. ลำเลียงอาหาร (น้ำตาลกลูโคส) ผ่านทางท่อลำเลียงอาหาร (phloem) โดยลำเลียงจากใบไปสู่ส่วนต่างๆ ของพืช เพื่อใช้ในการสร้างพลังงานของพืชการลำเลียงสารของพืชมีความเกี่ยวข้องกับกระบวนต่างๆ อีกหลายกระบวนการ ซึ่งต้องทำงานประสานกันเพื่อให้การลำเลียงสารของพืชเป็นไปตามเป้าหมายระบบลำเลียงของพืชเริ่มต้นที่ราก บริเวณขนราก (root hair) ซึ่งมีขนรากมากถึง 400 เส้นต่อพื้นที่ 1 ตารางมิลลิเมตร โดยขนรากจะดูดซึมน้ำโดยวิธีการที่เรียกว่า การออสโมซิส (osmosis) และวิธีการแพร่แบบอื่นๆ อีกหลายวิธี น้ำที่แพร่เข้ามาในพืชจะเคลื่อนที่ไปตามท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) เพื่อลำเลียงต่อไปยังส่วนต่างๆ ของพืชเมื่อน้ำและแร่ธาตุต่างๆ เคลื่อนที่ไปตามท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุและลำเลียงไปจนถึงใบ ใบก็จะนำน้ำและแร่ธาตุนี้ไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เมื่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงดำเนินไปเรื่อยๆ จนได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำตาล น้ำตาลจะถูกลำเลียงผ่านทางท่อลำเลียงอาหาร (phloem) ไปตามส่วนต่างๆ เพื่อเป็นอาหารของพืช และลำเลียงน้ำตาลบางส่วนไปเก็บสะสมไว้ที่ใบ ราก และลำต้น
รูปแสดงระบบการลำเลียงสารของพืช

การแพร่ (diffusion) เป็นการเคลื่อนที่ของสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นมากกว่าไปสู่บริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า
การออสโมซิส (osmosis) เป็นการแพร่ของน้ำจากบริเวณที่มีน้ำมากกว่า (สารละลายเจือจาง) ไปสู่บริเวณที่มีน้ำน้อยกว่า (สารละลายเข้มข้น)การทำงานของระบบลำเลียงสารของพืชต้องใช้วิธีการแพร่หลายชนิด โดยมีท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) และท่อลำเลียงอาหาร (phloem) เป็นเส้นทางในการลำเลียงสารไปยังลำต้น ใบ กิ่ง และก้านของพืช
ที่มา http://images.google.co.th/imgres?imgurl=http://www.maceducation.com/e-knowledge/2412212100/07-1.JPG&imgrefurl=http://www.maceducation.com/e-knowledge/2412212100/07.htm&usg=__XNwmzygbecZHUj02edON4ysrP2M=&h=312&w=354&sz=30&hl=th&start=2&tbnid=CCIYopQ0gPQFQM:&tbnh=107&tbnw=121&prev=/images%3Fq%3D%25E0%25B8%2597%25E0%25B9%2588%25E0%25B8%25AD%25E0%25B8%2599%25E0%25B9%2589%25E0%25B8%25B3%2B(%2Bxylem%2B)%2B%25E0%25B9%2581%25E0%25B8%25A5%25E0%25B8%25B0%25E0%25B8%2597%25E0%25B9%2588%25E0%25B8%25AD%25E0%25B8%25AD%25E0%25B8%25B2%25E0%25B8%25AB%25E0%25B8%25B2%25E0%25B8%25A3%2B(%2Bphloem%2B)%26gbv%3D2%26hl%3Dth%26sa%3DG
เขียนโดย 2 ความคิดเห็น:
การลำลียงน้ำ แร่ธาตุและอาหารของพืช
ในดินมีน้ำอยู่บ้างไม่มากก็น้อยน้ำในดินเหล่านี้จะมีแร่ธาตุต่างๆหลายชนิดที่พืชต้องการละลายอยู่ โดยปกติราก ( root ) เป็นส่วนของพืชที่อยู่ใกล้ชิดน้ำและแร่ธาตุต่างๆมากที่สุด รากพืชแตกออกเป็นรากแขนงเล็กๆจำนวนมากมาย รากนับว่าเป็นอวัยวะที่สำคัญที่สุดของพืชในด้านการลำเลียง โดยเฉพาอย่างยิ่งบริเวณปลายราก ซึ่งเป็นบริเวณของขนราก ( root hair ) ซึ่งเป็นส่วนของเซลล์ผิวราก ( epidermis )ที่ยื่นออกไป เนื่องจากขนรากมีขนาดเล็กค่อนข้างยาวและมีจำนวนมากจึงเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวให้สัมผัสกับน้ำในดินได้มาก จึงถือว่ามีความเหมาะสมในการดูดน้ำและสารละลายเกลือแร่อย่างมีประสิทธภาพ
ข้อสรุปแตกต่างระหว่างรากของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและพืชใบลี้ยงคู่

รากพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ( Monocotyledon ) มีวาสคิวลาร์บันเดิล ( Vascular bundle ) คือท่อน้ำ ( xylem ) และท่ออาหาร ( phloem ) เป็นกลุ่มๆอยู่ในแนวคนละรัศมีคล้ายกับรากของพืชใบเลี้ยงคู่แต่ตรงกลางรากคือ pithจะประกอบด้วยเซลล์พาเรนไคมาและมี ไซเลม,
1. โครงสร้างที่ใช้ในการลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
รากของพืชสามารถดูดน้ำได้โดยอาศัย ขนราก (root hair) ซึ่งเป็นส่วนของเซลล์ผิวของรากที่ยื่นออกไปสัมผัสกับดิน เราจะพบขนรากจำนวนมากที่รอบ ๆ รากอ่อน ซึ่งจะอยู่เหนือปลายรากขึ้นมาเล็กน้อย ขนรากเหล่านี้จะช่วยให้รากมีพื้นที่สัมผัสกับน้ำได้มากขึ้น ดังนั้นยิ่งมีขนรากจำนวนมากเท่าใด พืชก็จะดูดน้ำได้มากขึ้นเท่านั้น
น้ำในดินจะแพร่เข้าสู่ขนรากโดยกระบวนการออสโมซิส ส่วนแร่ธาตุในดินจะเข้าสู่ขนรากโดย วิธีการลำเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอร์ต (active transport) ซึ่งต้องอาศัยพลังงานจากเซลล์ เมื่อขนรากดูดน้ำและแร่ธาตุเข้ามาแล้ว น้ำก็จะแพร่จากเซลล์ขนรากไปยังเซลล์ข้าง ๆ และเคลื่อนที่ผ่านเซลล์ของรากไปจนถึงท่อลำเลียงน้ำที่เรียกว่า ไซเลม (xylem) ที่อยู่ด้านในของราก ไซเลมนี้จะมีลักษณะเป็นท่อที่ต่อจากรากไปยังลำต้นของพืชและไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช ดังนั้นพืชจึงสามารถลำเลียงน้ำและแร่ธาตุไปยังส่วนต่าง ๆ โดยใช้ท่อไซเลมนั่นเอง

การลำเลียงน้ำขึ้นสู่ยอดพืช
นักเรียนคงสงสัยว่าน้ำหรือสารละลายของแร่ธาตุจะมีแรงไหลขึ้นสู่ยอดต้นไม้ที่สูงมาก ๆ ได้อย่างไร
นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่า การที่น้ำจากรากจะขึ้นสู่ใบที่ยอดได้นั้นจะต้องใช้แรงที่ยอดของต้นไม้นั้นดึงน้ำขึ้นไปตลอดเวลา เพื่อให้น้ำในท่อลำเลียงน้ำ (ไซเลม) ภายในรากและภายในลำต้นไหลติดต่อกันตลอดโดยไม่ขาดสาย ท่อลำเลียงน้ำเล็ก ๆ หลายท่อนี้จะเริ่มจากรากต่อไปยังลำต้นและแตกสาขาไปยังกิ่ง ตลอดจนส่วนที่เป็นใบตามแนวของเส้นต่าง ๆ บนแผ่นใบที่เรามองเห็นนั่นเอง
ใบพืชมีแรงดูดน้ำตลอดเวลา โดยเฉพาะในเวลากลางวัน ซึ่งมีขั้นตอนการทำงานตามลำดับดังนี้
ปากใบจะเปิดในเวลากลางวัน

ใบระเหยน้ำออกไปทางปากใบ

น้ำในเซลล์ของใบเหลือน้อย

ความเข้มข้นของสารละลายในเซลล์มาก

น้ำแพร่เข้าสู่เซลล์ของใบ

น้ำจากดินแพร่เข้าสู่รากและถูกส่งต่อผ่านลำต้นไปยังใบตลอดเวลา
การคายน้ำของพืช
ในเวลากลางวันที่มีแสงแดด พืชจะต้องการน้ำมากและพืชจะดูดน้ำได้อย่างรวดเร็ว แต่ปริมาณน้ำที่พืชนำไปใช้ในเซลล์นั้นค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับน้ำที่พืชดูดเข้าไป น้ำที่เหลือส่วนมากพืชจะคายออกทางปากใบในรูปของไอน้ำ ทั้งนี้เพื่อรักษาอุณหภูมิของใบพืชไม่ให้ร้อนจัด นอกจากการคายน้ำเพื่อระบายความร้อนทางใบแล้ว การคายน้ำยังช่วยเร่งให้รากดูดน้ำขึ้นมาตลอดเวลา เมื่อรากพืชดูดน้ำตลอดเวลาแร่ธาตุก็จะปะปนมากับน้ำตลอดเวลาด้วย ใบก็จะมีโอกาสได้รับแร่ธาตุต่าง ๆ เพื่อนำไปสร้างสาอาหาร เช่น แป้ง โปรตีน และไขมัน ดังนั้นน้ำจึงทำหน้าที่เป็นผู้ขนส่งแร่ธาตุให้แก่ใบด้วย
อัตราการคายน้ำของพืช ขึ้นอยู่กับ
1) ชนิดของพืช พืชบางชนิดที่มีปากใบมาก ก็จะคายน้ำได้มาก
2) แสงสว่าง ถ้าแสงสว่างเข้มมาก ปากใบของพืชจะเปิดกว้างกว่าแสงสว่างเข้มน้อย ทำให้พืชคายน้ำได้มาก
3) อุณหภูมิของอากาศ ถ้าอุณหภูมิสูง พืชจะคายน้ำได้มาก
4) ความชื้นของอากาศ ถ้าอากาศมีความชื้นน้อย พืชจะคายน้ำได้มาก ถ้าอากาศมีความชื้นมากพืชจะคายน้ำได้น้อย
5) ลม ถ้าลมแรง พืชจะคายน้ำได้มาก แต่ถ้าลมแรงจนกลายเป็นลมพายุ ปากใบของพืชจะปิดทำให้พืชคายน้ำได้น้องลง
6) ความกดดันของอากาศ ถ้าความกดดันของอากาศต่ำ พืชจะคายน้ำได้มาก
7) ปริมาณน้ำในดิน ถ้ามีน้อย จะทำให้พืชคายน้ำน้อยไปด้วย
การคายน้ำของพืชมีประโยชน์ต่อพืช ดังนี้
1) ทำให้การลำเลียงน้ำและแร่ธาตุดีขึ้น เพราะเกิดแรงดึงน้ำจากส่วนรากขึ้นสู่ส่วนบน
2) ช่วยลดอุณหภูมิภายในลำต้นและใบ
3) ช่วยเพิ่มความชุ่มชื้นแก่ผิวใบ
- พืชน้ำที่มีใบจมอยู่ใต้น้ำ เช่น สาหร่ายต่าง ๆ จะไม่มีปากใบ ต้นกระบองเพชรเปลี่ยนแปลงใบ
ไปเป็นหนามเล็ก ๆ เพื่อลดอัตราการคายน้ำ เพราะเป็นพืชที่ขึ้นในที่แห้งแล้ง มีน้ำน้อย
- เยื่อเซลโลเฟน เป็นเยื่อที่มีสมบัติคล้ายเนื้อเยื่อของรากพืช คือ มีสมบัติยอมให้อนุภาคของสาร
บางชนิดผ่านเท่านั้น
- ส่วนใหญ่พืชจะคายน้ำในรูปของไอน้ำ เรียกว่า การคายน้ำ แต่ถ้าพืชคายน้ำออกมาเป็นหยดน้ำ
จะเรียกว่า กัตเตชั่น เช่น ที่ปลายใบของพืชประเภทหญ้าจะพบหยดน้ำที่บริเวณปลายใบ

กัตเตชัน (อังกฤษ: guttation) เป็นการเสียน้ำในรูปของหยดน้ำของพืช ซึ่งเกิดในกรณีที่ในอากาศอิ่มตัวด้วยน้ำ มีความชื้นสูง การคายน้ำเกิดขึ้นได้น้อย แต่การดูดน้ำของรากยังเป็นปกติ เกิดขึ้นโดยน้ำถูกดันผ่านไซเลมเข้าสู่เทรคีดที่เล็กที่สุดในใบ แล้วถูกดันออกไปสู่กลุ่มเซลล์พาเรนไคมาที่เรียกอีพิเทม (epithem) เข้าสู่ช่องว่างที่สะสมน้ำได้ (water cavity) แล้วจึงออกจากใบทางรูเปิดที่เรียกไฮดาโทด (hydathode) ของเหลวที่ถูกขับออกทางไฮดาโทดมีองค์ประกอบต่างกัน ตั้งแต่เป็นน้ำบริสุทธิ์จนมีสารละลายที่เป็นแร่ธาตุและน้ำตาลปนออกมา เมื่อน้ำระเหยไปหมดสารละลายเหล่านี้จะตกค้างอยู่ที่ใบซึ่งเป็นผลเสียต่อพืช โดยสารละลายที่เกิดจากกัตเตชันจะส่งเสริมการงอกของสปอร์ราที่เป็นเชื้อก่อโรคของพืชชนิดนั้น และทำให้เกิดสภาวะที่เหมาะสมที่จะทำให้แบคทีเรียและราที่ก่อโรคเข้าทำลายพืช
ที่มาhttp://th.wikipedia.org/wiki/กัตเตชัน
เขียนโดย ไม่มีความคิดเห็น:

ราก

ราก ( root ) คือ อวัยวะหรือส่วนของพืชที่ไม่มี ข้อ ปล้อง ตา และใบ เจริญลงสู่ดินตามแรงดึงดูดของโลก (positivegeotropism ) มีกำเนิดมาจาก radicle ของ embryo ซึ่งอยู่ภายในเมล็ด radicleที่งอกออกมานั้นต่อไปจะเจริญเติบโตยืดยาวออกกลายเป็นรากแก้ว ( primary root หรือ tap root ) รากแก้วนี้สามารถแตกแขนงออกไปอีกมากมายเป็นรากแขนง ( secondary root หรือ lateral root ) รากของพืชบางอย่างอาจไม่ลงสู่ใต้ดิน แต่ห้อยแขวนหรืออาศัยเกาะพันกับสิ่งอื่นคล้ายกับลอยอยู่ในอากาศ เรียกว่า รากอากาศ ( aerial root ) รากอากาศของพืชบางอย่างอาจจะมีสีเขียว แต่รากพืชโดยทั่วๆไปแล้วไม่มีสีเขียว พืชใบเลี้ยงคู่มีระบบรากแก้ว ( tap root system ) โดยมีรากแก้วเป็นหลักมีขนาดใหญ่กว่ารากอื่นๆ และมีรากแขนงแตกออกจากชั้น pericycle ของรากแก้ว ส่วนพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมีระบบรากฝอย ( fibrous root system ) ซึ่งประกอบด้วยรากที่มีขนาดใกล้เคียงกัน มีลักษณะเป็นเส้นเล็กๆแผ่กระจายออกไปโดยรอบ

ที่มา http://www.promma.ac.th/biology/web5/Index.htm

หน้าที่ของราก
รากมีหน้าที่หลักที่สำคัญ คือ
1. ดูด ( absorption ) น้ำและแร่ธาตุที่ละลายน้ำจากดินเข้าไปในลำต้น
2. ลำเลียง ( conduction ) น้ำและแร่ธาตุรวมทั้งอาหารซึ่งพืชสะสมไว้ในรากขึ้นสู่ส่วนต่างๆของลำต้น
3. ยึด ( anchorage ) ลำต้นให้ติดกับพื้นดิน
4. แหล่งสร้างฮอร์โมน ( producing hormones ) รากเป็นแหล่งสำคัญในการผลิตฮอร์โมนพืชหลาย
ชนิด เช่น ไซโทไคนิน จิบเบอเรลลิน ซึ่งจะถูกลำเลียงไปใช้เพื่อการเจริญพัฒนาของส่วนลำต้น ส่วนยอด และส่วนอื่นๆของพืช นอกจากนี้ยีงมีรากของพืชอีกหลายชนิดที่ทำหน้าที่พิเศษอื่นๆ เช่น สะสมอาหาร สังเคราะห์แสง ค้ำจุน ยึดเกาะ หายใจ เป็นต้น

ชนิดของราก
เมื่อจำแนกตามกำเนิด จะจำแนกออกได้เป็น 3 ชนิด คือ
1. primary root เป็นรากที่มีกำเนิดและเจริญเติบโตมาจาก radicle รากชนิดนี้ตอนโคนจะโตแล้วค่อยๆเรียวเล็กลงเรื่อยๆจนถึงปลายซึ่งก็คือ รากแก้ว ( tap root )นั่นเอง
2. secondary root เป็นรากที่มีกำเนิดและเจริญเติบโตออกมาจาก primary root อีกทีหนึ่ง เป็นรากที่เรียกกันทั่วๆไปว่า รากแขนง ( lateral root ) และแขนงต่างๆที่แยกออกไปเป็นทอดๆนั้นต่างมีกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อ pericycleในรากเดิมทั้งสิ้น


3. adventitious root รากพิเศษ หรือ รากวิสามัญ เป็นรากที่ไม่ได้มีกำเนิดมาจาก radicle และก็ไม่เป็นแขนงของprimary root จำแนกเป็นชนิดย่อยๆลงไปอีกตามรูปร่างและหน้าที่ของมัน คือ
3.1 รากฝอย ( fibrous root ) เป็นรากเส้นเล็กๆมากมายขนาดสม่ำเสมอตลอดความยาวของราก งอกออกจากรอบๆโคนต้นแทนรากแก้วที่ฝ่อไป พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเป็นส่วนใหญ่ เช่น รากข้าว ข้าวโพด หญ้า หมาก มะพร้าว ตาล กระชายและพบในพืชใบเลี้งคู่บางชนิด เช่น รากต้อยติ่ง มันเทศ มันแกว
3.2 รากค้ำจุน ( prop root ) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นที่อยู่ใต้ดินและเหนือดินเล็กน้อย แล้วพุ่งทะแยงลงไปในดินเพื่อช่วยพยุงและค้ำจุนลำต้น ได้แก่ รากเตย ลำเจียก ข้าวโพด ยางอินเดีย โกงกาง และไทรย้อย เป็นต้น
3.3 รากสังเคราะห์แสง ( photosynthetic root ) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นหรือกิ่งแล้วห้อย
ลงมาในอากาศ มีสีเขียวของคลอโรฟิลล์จึงสังเคราะห์แสงได้ ได้แก่ รากกล้วยไม้ ไทร โกงกาง ซึ่งจะมีสีเขียวเฉพาะตรงที่ห้อยอยู่ใน อากาศเท่านั้น รากกล้วยไม้นอกจากจะมีสีเขียวและช่วยในการสังเคราะห์แสงแล้ว พบว่ามีเยื่อพิเศษลักษณะนุ่มคล้ายฟองน้ำ เป็นเซลล์ พวกพาเรงคิมาเรียงตัวกันอย่างหลวมๆ โดยมีช่องว่างระหว่างเซลล์มากเรียก นวม ( velamen ) หุ้มอยู่ตามขอบนอกของราก
ช่วยดูดน้ำ รักษาความชื้นให้แก่ราก ตลอดทั้งช่วยในการหายใจด้วย
3.4 รากหายใจ ( respiratory root or aerating root ) เป็นรากที่ชูปลายรากขึ้นมาเหนือพื้นดิน
บางทีก็ลอยตามผิวน้ำ เพื่อช่วยในการหายใจได้มากเป็นพิเศษกว่ารากปกติทั่วๆไป ทั้งนี้เพราะโครงสร้างของรากประกอบด้วยเซลล์ พาเรงคิมาซึ่งเรียงตัวอย่างหลวมๆ มีช่องว่างระหว่างเซลล์มาก ทำให้อากาศผ่านเข้าสู่เซลล์ชั้นในของรากได้ง่าย รากเหล่านี้อาจ เรียกว่า รากทุ่นลอย ( pneumatophore ) ได้แก่ ลำพู แสม โกงกาง แพงพวยน้ำ และผักกระเฉด เป็นต้น


3.5 รากเกาะ ( climbing root ) เป็นรากที่แตกออกมาจากส่วนข้อของลำต้น แล้วเกาะติดกับสิ่งยึดเกาะ เช่นเสาหรือหลักเพื่อพยุงลำต้นให้ติดแน่นและชูส่วนของลำต้นให้สูงขึ้นไป และให้ส่วนต่างๆของพืชได้รับแสงมากขึ้น ได้แก่ พลูพลูด่าง พริกไทย และกล้วยไม้ เป็นต้น


3.6 รากกาฝาก ( parasitic root ) เป็นรากของพืชที่ไปเกาะต้นพืชชนิดอื่น แล้วมีรากเล็กๆแตกออกมาเป็นกระจุกแทงลงไปในลำต้นจนถึงท่อลำเลียงเพื่อแย่งอาหาร ได้แก่ รากฝอยทอง กาฝาก เป็นต้น
3.7 รากสะสมอาหาร ( storage root ) ทำหน้าที่สะสมอาหารพวกแป้ง ไขมัน และโปรตีน เช่น รากกระชายมันเทศ มันแกว มันสำปะหลัง เป็นต้น


3.8 รากหนาม ( root thorn ) เป็นรากที่มีลักษณะเป็นหนามงอกมาจากบริเวณโคนต้น ตอนงอกใหม่ๆเป็นรากปกติแต่ต่อมาเกิดเปลือกแข็งทำให้มีลักษณะคล้ายหนามแข็ง ช่วยป้องกันโคนต้นได้ เช่น ปาล์ม

ปลายราก ( root tip ) ประกอบด้วยบริเวณต่างๆ 4 บริเวณ เรียงลำดับจากปลายสุดขึ้นมา ดังนี้
1. บริเวณหมวกราก ( root cap) ประกอบด้วยเซลล์ที่เรียงตัวกันอย่างหลวมๆทำหน้าที่ห่อหุ้มและป้องกันอันตรายให้กับเนื้อเยื่อเจริญ เซลล์ของ root cap จะฉีกขาดอยู่เสมอเมื่อรากยาวขึ้นและแทงลงไปในดิน แต่ meristem ก็จะสร้างroot cap ขึ้นอยู่เรื่อยๆ ผนังเซลล์ด้านนอกจะมีน้ำเมือกๆอยู่เสมอเพื่อช่วยให้ปลายรากเจริญเติบโตลงไปในดินได้สะดวก รากของพืชบกจะมี root cap แต่รากของพืชน้ำไม่ค่อยปรากฎ ยกเว้นรากของแหน
2. บริเวณเซลล์แบ่งตัว ( region of cell division ) เป็นบริเวณที่อยู่ถัด root cap ขึ้นไป ประกอบ
ด้วยเนื้อเยื่อ meristem ที่มีเซลล์ขนาดเล็ก ผนังเซลล์บาง ภายในมีโปรโตพลาสซึมมาก มีการแบ่งตัวแบบ mitosis ตลอดเวลาทำให้มีเซลล์เพิ่มมากขึ้น บางส่วนจะเจริญเป็น root cap บางส่วนจะเจริญเป็นเซลล์ที่มีรูปร่างยาวขึ้นอยู่ในบริเวณที่สูงถัดจากบริเวณนี้ข้นไป
3. บริเวณเซลล์ยืดตัว ( region of cell elongation ) เป็นกลุ่มเซลล์ที่เจริญมาจากการแบ่งเซลล์
เซลล์ในบริเวณนี้มี vacuole ใหญ่ ขนาดเซลล์ก็ขยายใหญ่กว่า region of cell division โดยเฉพาะในทางความยาวจะยาวอย่างรวดเร็ว เป็นผลทำให้รากยาวขึ้น
4. บริเวณเซลล์มีการเปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เฉพาะ และ เจริญเติบโตเต็มที่ ( region of cell diferentiation and maturation ) เซลล์บริเวณนี้เปลี่ยนแปลงรูปร่างไปต่างๆกัน ผนังเซลล์หนาขึ้น แบ่ง
เซลล์ทั้งหลายออกเป็นเนื้อเยื่อชนิดต่างๆได้ชัดเจน โดยผิวรอบนอกของรากจะเป็น epidermis ถัดเข้าไปเป็น cortex และvascular bundle ในบริเวณนี้จะพบว่ารากแตกต่างจากลำต้นอย่างเด่นชัด โดยเซลล์ epidermis ของรากในบริเวณนี้มี root hair แตกออกมาโดยรอบเพื่อทำหน้าที่ดูดน้ำและเกลือแร่จากดิน root hair มีอายุสั้นมาก เจริญเติบโตโดยผนังของ epidermal cell จะยื่นยาวออกไปโดยไม่มีผนังกั้น ดังนั้น เซลล์ของ epidermis จึงเป็นเซลล์เดียวกัน เนื้อเยื่อของรากทั้งพืชใบเลี้ยงคู่และพืชใบเลี้ยงเดี่ยวที่ตัดตามขวางตรงบริเวณที่เซลล์เจริญเติบโตเต็มที่ จะพบว่าเนื้อเยื่อของราก แบ่งออกเป็นชั้นๆเรียงจากภายนอกเข้าไปตามลำดับดังนี้

1. epidermis เป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดมีเซลล์ที่เรียงตัวกันเพียงชั้นเดียวและผนังเซลล์บาง ไม่มีคลอโรพลาสต์ บางเซลล์จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นขนราก

2. cortex เป็นอาณาเขตระหว่างชั้น epidermis และ stele ประกอบด้วยเนื้อเยื่อพาเรงคิมาที่ทำหน้าที่สะสมน้ำและอาหารเป็นส่วนใหญ่ ชั้นในสุดของ cortex จะเป็นเซลล์แถวเดียวเรียก endodermis ในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะเห็นชัดเจนเซลล์ในชั้นนี้เมื่อมีอายุมากขึ้นจะมีผนังหนาเพราะมีสารซูเบอริน หรือลิกนินสะสมอยู่ แต่จะมีช่วงที่มีเซลล์ผนังบางแทรกอยู่ในชั้นนี้และอยู่ตรงกับแนวของไซเลม

3. stele เป็นบริเวณที่อยู่ถัดจากชั้น endodermisเข้าไป พบว่าstele ในรากจะแคบกว่าชั้น cortex ประกอบด้วยชั้นต่างๆดังนี้

3.1 pericycle เป็นเซลล์ผนังบางขนาดเล็กมี 1-2 แถว พบเฉพาะในรากเท่านั้น เป็นแหล่งกำเนิดของรากแขนง ( secondary root )

3.2 vascular bundle ประกอบด้วย xylem อยู่ตรงใจกลางเรียงเป็นแฉกโดยมี phloem อยู่ระหว่างแฉก สำหรับพืชใบเลี้ยงคู่ต่อมาจะเกิดเนื้อเยื่อเจริญ vascular cambium คั่นระหว่าง xylem กับ phloem ในรากของพืชใบเลี้ยงคู่มีจำนวนแฉกน้อยประมาณ 1-6 แฉก โดยมากมักมี 4 แฉก ส่วนรากของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมักมีจำนวนแฉกมากกว่า

3.3 pith เป็นบริเวณตรงกลางรากหรือไส้ในของรากเห็นได้ชัดเจนในรากพืชใบเลี้ยงเดี่ยว ส่วนใหญ่เป็นเนื้อเยื่อพาเรงคิมาส่วนรากพืชใบเลี้ยงคู่ตรงกลางมักเป็น xylem


ที่มาhttp://www.promma.ac.th/biology/web5/p1.htm
เขียนโดย ไม่มีความคิดเห็น:

การอบรม ICT ครูวิทยาศาสตร์ระดับมัธยมศึกษา รร.สุโขทัยวิทยาคม




เขียนโดย ไม่มีความคิดเห็น:

ไหว้ครู2552































เขียนโดย ไม่มีความคิดเห็น:
สมัครสมาชิก: บทความ (Atom)