植物の輸送：定義、プロセス、特性および写真
植物輸送
植物の輸送：定義、プロセス、特性、写真– 種子植物などの高等植物における水とミネラル塩の輸送 これは2つのメカニズムによって行われます。1つは土壌から細胞に吸収される水とミネラルです。 ルート。
植物の輸送過程
ミネラル塩と水の輸送プロセス
種子植物などの高等植物における水と無機塩の輸送 これは最初の2つのメカニズムを通じて行われ、水とミネラルは土壌から細胞に吸収されます ルート。 この輸送は維管束の外側で行われるため、血管外輸送メカニズムと呼ばれます。 第二に、水とミネラルは根に吸収されます。
さらに、維管束、すなわち木部（木部）で輸送されるため、輸送過程を維管束輸送と呼びます。 土壌からの水とミネラル塩は、根の表皮を通って植物に入り、根の皮質に浸透し、中心柱に入り、木部の血管を上って植物の芽に流れます。
血管外輸送
中央のシリンダーに向かう途中で、水は細胞間空間の間を自由に移動します。 維管束の外側の土壌からの水とミネラルの輸送は、アポプラストとシンプラストの2つのメカニズムによって行われます。
アポプラスト輸送
植物の根の非生物部分、すなわち細胞壁と細胞間空間からなる細胞外経路に沿った輸送。 水は拡散によって入り、アポプラストの水の流れはブロックされているため、木部に到達し続けることができません バンドとして知られているスベリンとリグニンの厚い細胞壁を持っている内皮層によって カスパリ。 したがって、皮質と石碑のアポプラスト水輸送は分離されます。
シンプラストランスポート
この輸送では、根毛の表皮細胞に入った後、水とミネラルが溶解します 細胞質と液胞を移動してから、ある細胞から別の細胞に移動します vplasmodesmata経由。 この搬送システムにより、水が中央のシリンダーに到達します。 シンプラストの輸送における水の流れの軌跡は、根毛細胞から皮質細胞、内皮細胞、ペリシケル細胞、および木部細胞への細胞です。 ここから、水とミネラル塩は茎と葉に上向きに輸送される準備ができています。
バンドル輸送による輸送（血管内輸送）
根の細胞を通過した後、水と溶存ミネラルが木部（木部）に入り、根から茎、葉へと垂直に輸送されます。 木造船は数種類の細胞で構成されていますが、水やミネラルの輸送過程で重要な役割を果たすのは気管細胞です。
気管細胞の端が開いて毛細管を形成します。 木部ネットワークの構造は、ネットワークを構成する細胞が融合（融合）するため、毛細管のようなものです。 水は、木部気管細胞の毛細管現象と水の凝集の原理に従って、ある気管細胞からその上の別の気管細胞に移動します。
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水運に影響を与える要因
- リーフサクション（蒸散プル）
葉の器官では、蒸散過程として知られている葉の口（気孔）を通して水の蒸発の過程があります。 このプロセスにより、葉の細胞は水分を失い、下の細胞の水分が引っ張られ、この引っ張りが 分子ごとに伝達され、木部の水柱全体に伝わり、水が根から根に引き上げられます 葉に。
蒸散の存在は、植物内の水の吸収と輸送の過程で植物を助けます。 蒸散自体は、植物の環境への適応プロセスに関連する生理学的調節メカニズムです。
葉からの水蒸気の透明性の速度に影響を与えるいくつかの要因があります。
- 気温が高いほど、蒸散速度が速くなります。
- 日光の強度が高いほど、葉が受ける日光の強度が高いほど、蒸散速度が高くなります。
- 湿度
- 地下水含有量。
さらに、蒸散は、血管の数、輸送組織細胞のサイズ、気孔の数、サイズなど、植物の要因によっても影響を受けます。
- 茎の毛細管現象
木部（木部）を通る水の輸送は、木部（木部）が一連の毛細管のように配置されているために発生します。 言い換えれば、木部を通る水の輸送は毛細管現象の原理に従います。 毛細管現象は、水分子と水との間の凝集、および水分子と木部血管壁との間の付着によって引き起こされます。 この凝集力と付着力の両方が、心から葉への水分子の継続的な誘引を発揮します。
- 根圧
植物の根は昼夜を問わず水とミネラル塩を吸収します。 夜、蒸散が非常に少ないかゼロでさえあるとき、根細胞はまだエネルギーを使ってミネラルイオンを木部に送り込みます。 根の石碑を取り巻く内皮は、これらのイオンが中心柱から漏れるのを防ぐのに役立ちます。
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石碑にミネラルが蓄積すると、水ポテンシャルが低下します。 水は根の皮質から流入し、正圧を生成して流体を木部に押し上げます。 この木部樹液の上方への押し上げは、根圧（屋根圧）と呼ばれます。 根の圧力はまた、植物に噴出を経験させます。これは、葉の放出弁（水腫）を通して夜間に過剰な水分を放出することです。
通常、朝に出てくる水は、草の葉の刃の端や双子葉植物の小さな草本の葉（非木本植物）の端に水滴や水滴の形で見られます。
植物の転流と逸脱
種子植物などの高等植物における水と無機塩の輸送 これは最初の2つのメカニズムを通じて行われ、水とミネラルは土壌から細胞に吸収されます ルート。 水とミネラルの輸送は手動で行われます。
- 血管の束の外側は血管外輸送と呼ばれます。
- 血管の束の中は血管輸送と呼ばれます。
血管内輸送は、本質的に、根から葉への血管内の輸送です。 血管外輸送が中央シリンダーに向かう途中で、水は細胞間の空間間を自由に移動します。 維管束の外側の土壌からの水とミネラルの輸送は、アポプラストとシンプラストの2つのメカニズムによって行われます。
アポプラスト輸送
植物の根の非生物部分、すなわち細胞壁と細胞間空間からなる細胞外経路に沿った輸送。 水は拡散によって入り、アポプラストの水の流れはブロックされているため、木部に到達し続けることができません バンドとして知られているスベリンとリグニンの厚い細胞壁を持っている内皮層によって カスパリ。 したがって、皮質と石碑のアポプラスト水輸送は分離されます。
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シンプラストランスポート
この輸送では、根毛の表皮細胞に入った後、水とミネラルが溶解します 細胞質と液胞を移動し、次にある細胞から別の細胞に移動します。 原形質連絡。 この搬送システムにより、水が中央のシリンダーに到達します。 シンプラストの輸送における水の流れの軌跡は、根毛細胞から皮質細胞、内皮細胞、ペリシケル細胞、および木部細胞への細胞です。 ここから、水とミネラル塩は茎と葉に上向きに輸送される準備ができています。
転座の定義
植物で食品素材を輸送するプロセスは、転流として知られています。 転座とは、光合成産物が貯蔵されている葉や器官から、それらを必要とする植物の他の部分に光合成産物を移すことです。 光合成の結果を植物のすべての部分に循環させるのを担当する維管束組織は師部（ふるい管）です。
師部液に最も豊富に含まれる溶質は砂糖、特にショ糖です。 さらに、師部液には、根から他の方向に一方向に走る木部血管内の輸送とは対照的に、ミネラル、アミノ酸、およびホルモンも含まれています。 葉では、師部血管内の輸送は、砂糖の供給源（光合成産物を貯蔵する場所）から植物の他の器官へのすべての方向で行うことができます。 それが必要。
容器の束の1つのふるい管は師部流体を一方向に運ぶことができますが、同じ束の別の管の流体は別の方向に流れることができます。 各ふるい管について、輸送の方向は、砂糖源の場所とパイプで接続された食品貯蔵エリアにのみ依存します。
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転座のメカニズムとパターン
長い間、植物生理学者は、マークされた物質の動きを追跡することにより、輸送システムの転流を直接測定することを意図してきました。 色素の早期使用：フルオレセインは師部細胞内を容易に移動し、依然として効果的なトレーサーとして使用されています。 ウイルスや除草剤も使用されています。 この研究では、リン、硫黄、塩素、カルシウム、ストロンチウム、ルビジウム、カリウム、水素を使用していますが、これまでで最も重要な放射性核種です。
放射性トレーサーは、植物の茎または他の部分に接触する放射線トレーサーによって追跡することができます。 別の方法はオートラジオグラフィーです。 植物は数日から数ヶ月の間X線フィルムと接触させられます。 その後、フィルムが現像され、植物内の放射能の位置が見つかりました。
モデルE。 1926年のドイツのムンクは、今日採用されている師部輸送のモデルです。 コンセプトは流れ圧力モデルです。 2つの浸透圧計を使用します。 実験室で実行される浸透圧計は、溶液に浸されます。 第１の浸透圧計は、周囲の溶液よりも高濃度の溶液を含み、第２の浸透圧計は、第１の浸透圧計よりも低濃度の溶液を含み、周囲の媒体よりも高濃度でなければならない。
最初の浸透圧計には、（ソースとして）リーフが割り当てられています。 一方、2番目の浸透圧計は（果物、分裂組織、根などの鰓として）受容器官に割り当てられます。 浸透圧計モデルと師部の実際の輸送の違いは、発生源と環境にあります。 葉では、輸送された溶解物質は、光合成（師部負荷）の結果からすぐに追加されます。 師部に到達した溶解物質は師部血管から除去されます（師部除荷）。 それは成長のために使用されるか、例えばでんぷんや脂肪の形で貯蔵器官に保存されます。 浸透圧計の液浸液は、植物のアポプラスト部分、つまり細胞壁と木部血管に相当します。
師部は生細胞であるため、光合成（転座）の結果を師部を介して植物のすべての部分に輸送することは、シンプラスト輸送です。 光合成産物の輸送において主要な役割を果たす師部の部分は血管成分です 端で結合して形成する細長い円筒形セルの形のふるい 船。 移植片を介して輸送される光合成の結果の証拠は、皮膚の剥離、ゴム樹脂のタッピング、および樹液の樹液です。
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転座は、放射線エネルギーにさらされた後に2つの染色体の糸が壊れたときに発生し、壊れた染色体の糸は新しい方法で再結合します。 ある染色体の骨折は、別の染色体上で移動または交換して、元の染色体とは異なる新しい染色体を形成します。 転座は、1つの染色体内（染色体内）または染色体間（染色体間）のいずれかで発生する可能性があります。
転座はしばしば配偶子の不均衡につながり、重複と欠失を伴う染色分体の形成により不妊につながる可能性があります。 その結果、配偶子の設置と分離が不規則になり、この状態が異数性植物の形成を引き起こします。
転座は、AegilopsumbellulataおよびTriticumaestivum植物で発生し、耐病性植物変異体をもたらしたと報告されました。 染色体が放射線エネルギーにさらされた後に同時に2回破壊され、破壊されたセグメントが180度回転して再結合するため、逆位が発生します。 セントロメアが逆位染色体上にある場合のイベントはペリセントリックと呼ばれ、セントロメアが逆位染色体の外側にある場合のイベントはパラセントリックと呼ばれます。
ペリセントリック逆位は、配偶子の流産または配偶子組換えの頻度の低下につながる可能性のある染色分体の重複または削除に関連しています。 この変化は、トウモロコシや大麦で報告されているように、花粉や植物の種子の流産を特徴としています。 逆位は自発的に起こるか、変異原によって誘発される可能性があり、ヘテロ接合性植物種子の不稔性は転座よりも逆位の発生率が低いことがわかったと報告されました。
師部における光合成産物の輸送（転座）のメカニズムは次のとおりです。
- 細胞質フロー理論
原形質連絡を介した細胞内の細胞質の流れにより、転座が発生する可能性があります。 原形質連絡の存在は、ある細胞から別の細胞への拡散による光合成産物の輸送を可能にします。
- Erns Munchによる質量流量（圧力）の理論、1930年
転座は、器官、すなわち葉、茎、および根の間の師部血管で発生する浸透圧の違いによって発生します。 葉の師部の糖度が上がると、葉の浸透圧が上がり、溶液（光合成の結果）が葉から根に流れます。
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転座材料
師部の機能は、主に炭水化物を含む有機物の転流ネットワークとしてです。 Crafts and Lorenz（1994）は、45％の窒素（タンパク質の形で）のパーセンテージを取得しました。 実際、砂糖は師部液に転座する最大の可溶性物質です。 これらの糖の中で、ショ糖が最も豊富です。 精製糖（グルコース、ラフィノース、スタキオース、フルクトースなど）などの他の糖も、糖アルコール（マンニトール、ソルビトール、ガラクチトール、ミオイノシトール）に含まれています。
植物の偏差
植物は、その最高の遺伝的可能性に従って生理学的機能を実行できる場合、健康または正常であると言われます。 これらの機能には、正常な細胞分裂、分化と発達、土壌からの水とミネラルの吸収、および植物のすべての部分へのそれらの転流が含まれます。
植物が病原体または特定の環境条件および以下の1つまたは複数によって妨害された場合： 機能が乱れて正常状態から外れると、植物は 病気。 病気の主な原因または要因は、病原性生物（寄生虫）および物理的環境要因（フィジオパス）の形です。
発生する病気のメカニズムは、原因物質によって大きく異なり、植物の種類によっても異なる場合があります。 最初に、植物は患部の病気の原因物質に反応します。 反応は、見ることができない自然な生化学反応である可能性があります。 しかし、反応は急速に広がり、組織の変化が起こり、それが自動的に肉眼的になり、病気の症状を形成します。
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伝染する可能性のあるさまざまな種類の病気、すなわち細菌、真菌、ウイルス、高等植物。 感染症の特徴は、生物的要因（生きている）または非生物的要因（物理的または化学的）による継続的な相互作用です。 病気にかかった植物の細胞や組織は、通常、病気の原因となる物質によって弱体化または破壊されます。
これらの細胞や組織が正常な生理学的機能を実行する能力は、 減少するか、完全に停止し、その結果、成長が妨げられるか、植物が 死ぬ。 感染した細胞や組織の種類によって、最初に影響を受ける生理学的機能の種類が決まります。 次のように例示できます。
- 根に発生する感染症（根腐れ）は、土壌からの水分や栄養素の吸収を妨げます。
- 木造血管の感染（血管萎凋病または特定の癌）は、水と栄養素の植物冠への移動を妨げます。
- 葉の感染（葉の人力車、葉の枯れ、モザイク）は光合成を妨害します。
- 皮質の感染（皮質の癌）は、植物の下部への光合成産物の転流を妨害します。
- 花の感染は生殖を妨げます。
- 果実の感染（果実腐敗）は、新たな成長のための食料備蓄の繁殖と貯蔵を妨げます。
病原体は、次の方法で植物に病気を引き起こす可能性があります。
- 必要に応じて宿主細胞から食物を継続的に吸収することにより、宿主を弱体化させます。
- それらが分泌する毒素、酵素または成長調節因子を用いて宿主細胞の代謝を生成または妨害する。
- 輸送ネットワークを介した食品、ミネラル栄養素、水の輸送を阻害します。
- 接触後の宿主細胞の内容物の消費。
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