Η μεταφορά και η αποβολή ουσιών στα φυτά 🌱
Τα φυτά δεν έχουν καρδιά ούτε αίμα. Παρ' όλα αυτά, το νερό ανεβαίνει από τις ρίζες μέχρι το τελευταίο φύλλο, και η τροφή που φτιάχνουν τα φύλλα φτάνει σε κάθε μέρος του φυτού. Πώς γίνεται αυτό; Με ένα δίκτυο από μικροσκοπικούς «σωλήνες» και με μικροσκοπικά ανοίγματα που ανοιγοκλείνουν.
Το νερό ανεβαίνει: το ξύλωμα 💧
Ένα χερσαίο φυτό απορροφά νερό από το έδαφος με τις ρίζες του. Το νερό αυτό δεν είναι σκέτο: μέσα του είναι διαλυμένες διάφορες ουσίες που το φυτό χρειάζεται.
Το νερό μαζί με τις ουσίες που περιέχει μεταφέρεται προς τα φύλλα μέσα από ένα σύνολο αγγείων που ονομάζεται ξύλωμα. Τα αγγεία του ξυλώματος ξεκινούν από τις ρίζες και φτάνουν ως μέσα στο φύλλο.
Η τροφή κατεβαίνει: το φλοίωμα 🍬
Στα φύλλα γίνεται η φωτοσύνθεση. Με αυτήν παράγονται ουσίες όπως η γλυκόζη, δηλαδή η τροφή του φυτού.
Αυτές οι ουσίες διαλύονται κι αυτές στο νερό και μεταφέρονται σε όλα τα μέρη του φυτού μέσα από ένα άλλο σύνολο αγγείων, το φλοίωμα. Έτσι τρέφονται και οι ρίζες, που δεν έχουν φως για να φωτοσυνθέσουν.
Ξύλωμα + φλοίωμα = αγωγός ιστός 🚚
Το ξύλωμα και το φλοίωμα μαζί συναποτελούν τον αγωγό ιστό των φυτών. Είναι το «σύστημα μεταφορών» του φυτού.
| Αγγεία | Τι μεταφέρουν | Από πού → Πού |
|---|---|---|
| Ξύλωμα | Νερό και τις διαλυμένες σε αυτό ουσίες | Από τις ρίζες → στα φύλλα |
| Φλοίωμα | Γλυκόζη και άλλες ουσίες της φωτοσύνθεσης | Από τα φύλλα → σε όλο το φυτό |
Οι γραμμούλες που βλέπουμε πάνω σε ένα φύλλο και τις λέμε «νεύρα» δεν έχουν καμία σχέση με τα νεύρα των ζώων. Αποτελούνται από πολλά μικροσκοπικά αγγεία του αγωγού ιστού — είναι δηλαδή οι σωλήνες μεταφοράς του φυτού, όχι καλώδια που στέλνουν μηνύματα.
Και τα δύο μεταφέρουν ουσίες διαλυμένες στο νερό, αλλά άλλες ουσίες και προς άλλη κατεύθυνση. Ξύλωμα: νερό, από κάτω προς τα πάνω. Φλοίωμα: γλυκόζη, από τα φύλλα προς παντού. Ένας εύκολος τρόπος να το θυμάσαι: το ξύλωμα ανεβάζει νερό (σκέψου το ξερό ξύλο του κορμού που το τραβάει), το φλοίωμα κουβαλάει την τροφή της φωτοσύνθεσης.
Η επιδερμίδα: το «δέρμα» του φύλλου 🛡️
Πώς όμως ρυθμίζεται η κυκλοφορία των ουσιών στα φυτά; Στην επιφάνεια των φύλλων υπάρχουν κύτταρα τοποθετημένα το ένα πολύ κοντά στο άλλο, που σχηματίζουν την επιδερμίδα.
Ο ρόλος της επιδερμίδας είναι διπλός:
- να καλύπτει το φύλλο, δηλαδή να το προστατεύει σαν δέρμα
- να περιορίζει τις απώλειες νερού από το φύλλο, εμποδίζοντας την εξάτμιση του νερού που βρίσκεται στο εσωτερικό του
Τα στόματα: οι πόρτες του φύλλου 🚪
Η πυκνή διάταξη των κυττάρων της επιδερμίδας διακόπτεται από μικροσκοπικά ανοίγματα που ονομάζονται στόματα. Με τη βοήθεια των στομάτων το εσωτερικό του φύλλου επικοινωνεί με το περιβάλλον.
Κάθε στόμα αποτελείται από δύο κύτταρα που συστέλλονται και διαστέλλονται. Έτσι το άνοιγμα ανάμεσά τους μεγαλώνει ή μικραίνει: το στόμα ανοιγοκλείνει, όπως μια πόρτα.
Κάθε φορά που ανοίγει ένα στόμα:
- εισέρχεται στο εσωτερικό του φυτού ατμοσφαιρικός αέρας
- αποβάλλεται οξυγόνο, που έχει παραχθεί με τη φωτοσύνθεση
- αποβάλλεται διοξείδιο του άνθρακα, που προέρχεται από την αναπνοή
- αποβάλλεται νερό, μια ποσότητα από αυτό που βρίσκεται στο εσωτερικό του φύλλου
Πολλοί μαθητές νομίζουν ότι τα φυτά «κάνουν το αντίθετο από εμάς»: ότι μόνο παίρνουν διοξείδιο του άνθρακα και βγάζουν οξυγόνο. Στην πραγματικότητα το φυτό αναπνέει κι αυτό, όπως εμείς. Γι' αυτό από τα στόματα αποβάλλεται και οξυγόνο (από τη φωτοσύνθεση) και διοξείδιο του άνθρακα (από την αναπνοή).
Η διαπνοή 🌬️
Η διαδικασία κατά την οποία αποβάλλεται νερό από το εσωτερικό του φύλλου προς το περιβάλλον, μέσα από τα στόματα, ονομάζεται διαπνοή.
Το νερό που χάνεται με τη διαπνοή δεν λείπει από το φυτό: αναπληρώνεται από το νερό του εδάφους, το οποίο απορροφάται από τις ρίζες. Έτσι δημιουργείται μια συνεχής ροή:
έδαφος → ρίζες → ξύλωμα → φύλλα → στόματα → ατμόσφαιρα
Η εξάτμιση του νερού από τα στόματα είναι μάλιστα αυτή που προκαλεί την άνοδο του νερού από τις ρίζες μέσω των αγγείων του ξυλώματος: καθώς φεύγει νερό από πάνω, τραβιέται νέο νερό από κάτω.
Όταν ρουφάς με ένα καλαμάκι, το υγρό ανεβαίνει επειδή εσύ τραβάς από πάνω. Στο φυτό, τη δουλειά της «ρουφηξιάς» την κάνει η εξάτμιση του νερού από τα στόματα. Δεν υπάρχει αντλία που να σπρώχνει το νερό από τη ρίζα προς τα πάνω — το νερό τραβιέται από την κορυφή.
Οι δύο λέξεις μοιάζουν, αλλά είναι διαφορετικά πράγματα. Η διαπνοή είναι η αποβολή νερού από τα στόματα. Η αναπνοή είναι η λειτουργία με την οποία το κύτταρο παίρνει ενέργεια και παράγει διοξείδιο του άνθρακα. Στις ερωτήσεις πρόσεξε αν το ζητούμενο είναι το νερό ή τα αέρια.