34.11
מים מהווים מעל 80%מהמסה של מרבית הצמחים. זה חיוני לפוטוסינתזה, לחילוף חומרים ולהובלת חומרים מזינים ומולקולות אחרות. חומרים מזינים אורגניים הם גם מכריעים לגדילת צמחים ורבייה.
לדוגמה, חנקן הוא אבן בניין לביולמולוקולות מפתח, כמו חומצות אמינות, בעוד שאשלגן הוא קריטי לפתיחת וסגירת פיונית. כיצד צמחים סופגים באופן אמין חומרים מזינים וכמויות גדולות של מים? מרבית הצמחים משיגים מים ומינרלים מהאדמה בה הם מושרשים.
שורשי הצמח משחררים יוני מימן ופחמן דו חמצני. פחמן דו חמצני מגיב עם מים, ויוצר אניון ביקרבונט, ויוני מימן נוספים. יוני המימן נקשרים לחלקיקי אדמה טעונים שלילית, שמשחררים יונים טעונים חיוביים כמו אשלגן, לתמיסת האדמה.
תהליך זה נקרא חילופי קטיונים והופך חומרים מזינים לזמינים לצמח. ארכיטקטורת השורשים ודפוסי הענפים הם חיוניים לספיגת מים וחומרים מזינים יעילים. למשל, שכבת התאים החיצונית שנמצאת במגע עם האדמה יוצרת שערות שורש קטנטנות לתאים המתמחים הללו יש שטח פנים גדול הסופג מים בתהליכים פעילים ופסיביים כאחד.
לדוגמא, מים וחומרים מזינים מומסים עשויים להתפשט באופן פסיבי לתוך האפופלסט, שכולל את כל קירות התא והחללים בין התאים. החלל בקרום התא נקרא הסימפלסט. מים נכנסים לסימפלסט דרך אוסמוזה על פני קרום התא, ואילו חומרים מזינים נלקחים באמצעות הובלה פעילה.
ברגע שמים ומינרלים נכנסים לסימפלסט, הם נעים בחופשיות לעבר מרכז השורש דרך חיבורי תא לתא. עם זאת, מים וחומרים מזינים באפופלסט חסומים מכניסת לאסטלה על ידי הרצועות הכספריות. רצועות קספריות הן שכבות של סוברין בלתי חדיר למים בתאי האנדודרמיס המקיפים את האסטלה.
מבנים אלה חוסמים מעבר של אלמנטים שעלולים להיות בלתי רצויים או רעילים. על מנת להיכנס למרכז השורש, כל המומסים צריכים לעבור קרום פלזמה. ברגע שהם נכנסים למים הסימפלסטיים וחומרים מזינים נכנסים לאסטלה, שמפיץ אותם ברחבי הצמח למילוי תפקידם החיוני.
רקמות מיוחדות בשורשי צמחים התפתחו כדי ללכוד מים, מינרלים וכמה יונים מהאדמה. שורשים מציגים מגוון דפוסי הסתעפות המקלים על תהליך זה. לתאי השורש החיצוניים…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.