Har du nogensinde kigget op i toppen af et meget højt træ og tænkt på, hvordan mad og vand når hele vejen derop for at holde bladene grønne og få træet til at vokse? Eller har du aldrig tænkt over, om planter har brug for at spise og drikke?

Da de er rodfæstet i jorden og ikke har nogen mund eller mave, er det forståeligt, at mange simpelthen overser planternes behov for næring.

Men ikke dig. Hvis du forbereder dig til en større eksamen i biologi, så ved du allerede, at alle organismer har brug for mad og drikke for at leve, også planter.

Hvordan mad og vand cirkulerer i planter er det spørgsmål, som din superprof undersøger og rapporterer om i dag.

De bedste undervisere i biologi
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
5
5 (1 anmeldelser)
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathilde
5
5 (3 anmeldelser)
Mathilde
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Farida
5
5 (3 anmeldelser)
Farida
140kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (4 anmeldelser)
Mathias
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
5
5 (1 anmeldelser)
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathilde
5
5 (3 anmeldelser)
Mathilde
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Farida
5
5 (3 anmeldelser)
Farida
140kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Mathias
5
5 (4 anmeldelser)
Mathias
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

En oversigt over transportsystemer

Hvis du har et kæledyr - eller selv hvis du ikke har et - er det relativt nemt at forstå, hvordan dyr optager og fordøjer mad og udstøder affald. Maden kommer ind i munden og ned i spiserøret efter lidt tyggearbejde og hjælpes på vej af peristaltiske bølger.

Derefter kommer den til mavesækken, hvor den bliver, indtil syren der kan nedbryde den yderligere, og derefter er den på vej til en hel omgang rundt i tyk- og tyndtarmen, hvor hovedparten af fødevarernes næringsværdi udvindes. Også i tarmene er det peristaltiske bølger, der driver stoffet fremad, indtil affaldsstofferne efter al denne forarbejdning bliver udstødt.

Det er den køreplan, som maden følger, når den løber gennem vores krop. Vores blod har et helt separat transportsystem.

Årene i et blad er i virkeligheden dens transportsystem. (Kilde: Kwang Javier, Unsplash)

Hjertet pumper rigt, iltet blod ind i vores vaskulære system - den motorvej af arterier og vener, der skal transportere hormoner, blod, enzymer og næringsstoffer gennem hele kroppen. Disse arterier forgrener sig i mindre arterioler, som derefter går over i kapillærer. Kapillærerne fungerer som portaler, hvor blodet begynder sin returrejse til hjertet. Disse kapillærer går over i venoler, som igen via systemets vener fører det iltfattige blod ind i hjertets højre hjertekammer via systemets vener.

Både vores fordøjelses- og kar-systemer er lukkede kredsløb, hvilket betyder, at de er komplette i sig selv, og at intet af deres indhold (bør) løbe ud i resten af kroppen. Der er et vist samspil mellem de to - alle organer i vores kroppe, herunder fordøjelsesorganerne, er lussinger med blodkar, men generelt er systemerne fortsat adskilt fra hinanden.

Planternes transportsystem er også et lukket kredsløb og vaskulært. Når man skal navngive komponenterne i planternes fødevaretransportsystem, ligner ordforrådet dog mere terminologien for dyrenes hjerte-kar-system end for deres fordøjelsessystem. Det er der en god grund til.

Transport i planter: et overblik

Du er måske blevet overrasket over at opdage, at planternes fødevaretransportsystem er vaskulært.

Det har fået dette navn, fordi det hele beror på definitionen af vaskulært: "vedrører cirkulation af væsker" - hvilket både dyrs og planters vaskulære systemer gør, selv om det i planter er det vaskulære system, der transporterer føde.

Dyrs fødevaretransport kan pr. definition ikke være vaskulær, fordi deres føde er fast eller i det mindste halvfast. Transpiration er den korrekte betegnelse for vandtransport i planter. Processen starter, når vand på overfladen af bladceller diffunderer ud af bladet og kalder på vand i xylem for at erstatte det.

Xylem: den ene halvdel af en plantes transportsystem

Xylemcellerne snor sig sammen til et sammenhængende rør, der strækker sig fra planternes rødder til de fjerneste ekstremiteter. Et sugerør ville være en passende analogi til xylemets opbygning og funktion. Vand i xylem trækkes opad på fire forskellige måder:

  • Kapillær virkning: Vandmolekylernes tiltrækning af xylemoverfladerne driver det fremad/opad
    • Vandets stærkere tiltrækning af andre vandmolekyler binder dem sammen og skaber således et opadgående træk af molekyler, der trækkes fremad af en mindre tiltrækning til xylemoverfladen.
  • ved transpirationsstrømme: det vand, som bladenes spalteåbninger udstøder, skaber en vakuumvirkning, der trækker "erstatningsvand" opad
  • ved rodtryk: vand bevæger sig ind i roden fra jorden via osmose. Det højere vandtryk i roden presser vandet opad
  • ved trykstrømning: når de opløstunge produkter fra fotosyntesen bevæger sig nedad gennem phloemet, tvinger dette tryk den lettere opløste væske i xylem opad.
Transport i planter ses alle steder og også i denne gren fra en bregne
Planter har et komplekst system, der får hele planten til at fungere (Kilde: Pawel Czerwinski, Unsplash)

Phloem: Den anden halvdel af planternes transportsystemer

Phloemet transporterer fotosynteseprodukterne fra bladene, hvor processen finder sted, til de dele af planten, hvor der er brug for fotosyntesen - især saccharose. Denne halvdel af transportsystemet er mere komplekst opbygget af si-elementer (ledende celler), parenkymceller - med både specialiserede og albuminøse celler - samt en række uspecialiserede celler og endelig fibre, sclereider og andre støtteceller.

Phloem er nødvendigvis mere hårdfør end xylem, fordi det transporterer en relativt tungere last.

Hvordan planter optager og transporterer mineraler

Mennesket kan ikke leve af brød alene.

Hvis vi ser bort fra de religiøse rødder i ovenstående, kan vi se på det ud fra et ernæringsperspektiv. Hvis vi kun spiste brød, ville vi snart blive plaget af et væld af sygdomme, der skyldes ernæringsmangel. Det tyder på, at en enkelt type mad ikke er nok til at opretholde sundheden og i sidste ende livet.

Det samme gælder for planter. Vand og de produkter, der stammer fra fotosyntesen, er ikke nok til at opretholde plantelivet. De har brug for en række forskellige mineraler fra den jord, de plantes i.

Problemet er, at mineralioner, som er ladede partikler, ikke kan trænge ind i røddernes celler for at blive passivt optaget, som vand kan, via osmose. Desuden er mineralerne i jorden mindre tæt koncentreret end i rødderne, hvilket betyder, at hvis en sådan strøm var mulig, ville mineralerne bevæge sig fra rødderne til jorden. En sådan mekanisme ville skade planten snarere end at støtte den.

Adenosin-trifosfat eller ATP driver den aktive optagelse af mineraler i epidermalcellers cytoplasma, en proces, der yderligere fremmes af rodhårene, som aktivt pumper ioner ind i disse celler.

Specifikke celler, kaldet endodermiske celler, er indlejret med transportproteiner. Disse proteiner fungerer som et kontrolpunkt, der styrer mængden og typen af opløste stoffer, som planten vil optage. Bemærk, at transportproteinerne tillader nogle opløselige stoffer at passere gennem cellernes membraner, men ikke dem alle.

Når mineralionerne er nået frem til xylem, begynder translokationsprocessen. I modsætning til dyrenes fordøjelsessystem - en direkte vej fra et organ til det næste - transporterer planternes vaskulære system fødevarerne til det sted, hvor de er nødvendige: apikale knopper, nye og unge blade, blomster osv. Det betyder naturligvis ikke, at resten af planten sulter, mens disse områder nyder godt af det. De får blot en højere dosis af næringsstoffer til at klare deres vækst.

Plantetransport er i bund og grund et envejssystem. Når først mineralioner er optaget, kan de ikke strømme ud igen. Vand løber op gennem xylem, og fotosynteseprodukterne løber "nedad", ind i planten gennem phloem.

Transport i planter gælder også fyrretræer
Plantetransportsystemer sikrer, at alle dele af planten får næring, uanset hvor højt oppe den befinder sig. (Kilde: Michele Purin, Unsplash)

Spørgsmålet om afstand, når vi taler om transport i planter

Alle planter er autotrofe, hvilket betyder, at de skaber deres føde og ernærer sig selv. Indrømmet, vi hjælper dem nogle gange ved at vande dem og give dem planteføde, men de gør hovedparten af arbejdet selv. For nogle planter, f.eks. græs, blomster og bunddækkende vinstokke, er det relativt nemt at få føde fra jorden til deres yderpunkter, fordi den ikke skal rejse så langt.

Buske og træer har det sværere; jo længere vand og næringsstoffer skal transporteres, og jo flere energidræner de skal fodre - tænk på alle bladene på et højt træ - jo mere komplekst skal transportsystemet være.

Hvordan klarer planterne det?

Hverken diffusion eller aktiv transport fungerer, hvis den del af planten, der har brug for føde, er langt væk fra fødekilden. En af grundene er, at diffusion er en tilfældig proces, hvor føde og vand bevæger sig fra områder, hvor de er meget koncentreret, til steder, hvor koncentrationen er lavere. Hvad skal der ske, hvis det stof, der kræves, befinder sig i et område med høj koncentration?

Diffusion kræver ingen energi, men det gør aktiv transport, fordi den tvinger molekyler fra områder med lav koncentration til områder med høj koncentration. Desuden kan disse processer kun finde sted over meget korte afstande, f.eks. på celleniveau.

For at øge vand- og næringsstoffernes strømningshastighed bruger planterne deres system med bulkstrømning. Dette system af xylem og phloem, der er parret i karbundter, er det dominerende transportsystem for vand og næringsstoffer i hele planten. Tre fænomener gør dette system muligt: adhæsion, kohæsion og overfladespænding.

Adhesion beskriver vandets tiltrækning til xylemets overflade, kohesion forklarer, hvordan vandmolekyler klæber sammen, og overfladespænding holder disse molekyler sammen, mens de bevæger sig gennem planten.

Suppleret af andre processer som f.eks. diffusion og faciliteret diffusion samt aktiv transport, der bruger energi til at skubbe molekyler fra områder med lav til høj koncentration, sikrer planterne, at de har midlerne til at forbruge den føde, de producerer.

Var det spændende? Vil du lære mere? Tag et biologi kursus med en af vores dygtige undervisere og lær om det, du har brug for eller lyst til!

>

Platformen der forbinder undervisere og elever

Første undervisning gratis

Kunne du lide denne artikel? Skriv en anmeldelse!

5,00 (1 anmeldelse(r))
Loading...

Adil

Adil bor i København, hvor hun arbejder som freelanceoversætter og underviser i dansk. Udover dansk taler Adil også engelsk, russisk og tysk. Når Adil ikke arbejder elsker hun at rejse, løbe og dyrke yoga.