النسيج الوعائي الخشبي ونقل الموارد بالنتح

يقوم نسيج الخشب في النباتات الوعائية بتوزيع الماء و المعادن الذائبة التي تمتصها الجذور إلى باقي أجزاء النبات. تموت الخلايا التي تنقل عصارة نسيج الخشب عند النضج ، وتكون حركة عصارة نسيج الخشب عملية سلبية.

تنقل القصبات الهوائية وعناصر الأوعية عصارة نسيج الخشب

العناصر القصيبية هي خلايا النقل للخشب. تفتقر إلى السيتوبلازم والعضيات عندما تنضج وتعتبر جزءاً من الأبوبلاست للنبات لأنها تتصل مباشرة بالفضاء خارج الخلية. هناك نوعان من العناصر القصيبية: القصبات الهوائية وعناصر الأوعية.

القصبات الهوائية عبارة عن خلايا مستطيلة ذات جدران خشبية تحتوي على فجوات صغيرة تسمى الحفر ، والتي تنقل عصارة نسيج الخشب من خلية إلى أخرى في الأماكن التي تتداخل فيها جدرانها. تحتوي النباتات الوعائية الخالية من البذور ومعظم عاريات البذور ، أو النباتات المخروطية ، على القصبات الهوائية فقط ، والتي يُعتقد أنها تطورت قبل عناصر الأوعية.

عناصر الأوعية عبارة عن خلايا خشبية عريضة تتراكم عمودياً لتشكيل أوعية. وهي متصلة بلوحات تثقيب ، وهياكل نهائية متخصصة للخلية بها مسافات يمكن أن تتدفق من خلالها عصارة نسيج الخشب. القطر الأكبر والهيكل الأكثر كفاءة لألواح التثقيب تعني أن الأوعية المكونة من عناصر الوعاء يمكنها تحريك حجم أكبر بكثير من العصارة. تحتوي معظم كاسيات البذور ، أو النباتات المزهرة ، على القصبات الهوائية وعناصر الأوعية.

يعمل النقل النشط للمعادن على إنشاء تدرج لضغط الماء من الجذور إلى الأوراق

بينما يدخل الماء إلى النبات بشكل سلبي من خلال أغشية الخلايا الجذرية القابلة للنفاذ ، يلزم النقل النشط لنقل المعادن إلى نسيج الخشب. ينتج عن التركيز العالي للمواد المذابة في الجذور تدرجاً في جهد ضغط الماء داخل نسيج الخشب ، مع ارتفاع الضغط في الجذور وانخفاض الضغط في أماكن أخرى من النبات ، حيث تكون المواد المذابة أقل تركيزاً. سيتحرك الماء بعد ذلك نحو مناطق الضغط المنخفض ؛ ومع ذلك ، فإن هذا التدرج ليس سوى مساهم ثانوي في النقل العام للعصارة عبر نسيج الخشب.

القوى الفيزيائية على جزيئات الماء تحتفظ بالسوائل داخل نسيج الخشب

أصبح نقل عصارة نسيج الخشب عبر النبات ممكناً جزئياً من خلال بعض الخصائص الفيزيائية للماء نفسه. تم اقتراح فرضية التماسك والتوتر لنقل العصارة عبر نسيج الخشب لأول مرة في تسعينيات القرن التاسع عشر. يعتبر التماسك بين جزيئات الماء قوياً نسبياً لأن الذرات الثلاث لجزيء الماء يمكن أن تشارك في الرابطة الهيدروجينية مع جزيئات الماء الأخرى. وهذا يعني أن سحب الأوراق يمكن أن يؤثر على جزيئات الماء في جميع أنحاء نسيج الخشب ، مثل الروابط في سلسلة ، على طول الطريق إلى الجذور.

قوة أخرى ، وهي الالتصاق ، تسمح لجزيئات الماء بالالتصاق بالأسطح داخل النبات ، مثل جدران خلايا الخلايا الوسطية في الورقة ، حيث يكون التوتر السطحي للماء ضرورياً لسحب العصارة من أوعية الأوراق في النتح عندما يتدفق بخار الماء من الأوراق. التصاق جزيئات الماء بجدران أوعية نسيج الخشب يمنع العصارة من التسرب إلى أسفل وخروجها من النبات من خلال الجذور عندما تغلق الثغور ويتوقف التوتر الناتج عن النتح.