science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het effect van zoutgehalte op fotosynthese

Fotosynthese is een vitaal proces dat zuurstof produceert voor planten en dieren. Belangrijker voor de plant, het proces produceert energie voor groei en reproductie. Zoutachtige of zoutrijke omgevingen zoals oceaankusten bedreigen het vermogen van planten om fotosynthese te ondergaan. Sommige plantensoorten zijn aangepast aan deze omstandigheden, produceren energie ondanks moeilijke omstandigheden.

Osmose

Een belangrijke factor in het overleven van een plant is zijn osmotische potentieel. Osmose is het proces van het overbrengen van water van een plaats met een laag zoutgehalte naar een plaats met een hoog zoutgehalte. Het osmotische potentieel van een plant beschrijft de aantrekkingskracht van water op de cellen van de plant. Daarom heeft een plant waarvan het zoutgehalte hoger is dan die van zijn omgeving, een hoog osmotisch potentieel omdat het waarschijnlijk water naar zijn cellen zal aantrekken, waardoor evenwicht wordt gebracht in het zoutgehalte binnen en buiten de plant. De tegenovergestelde conditie is er een met een laag zoutgehalte.

Waterretentie van

Een plant in een zoutoplossing bevindt zich in een moeilijke positie voor waterretentie. Het hoge osmotische potentieel van de omgeving onder deze omstandigheden bevordert de beweging van water van de plant naar de buitenomgeving. Om vochtverlies door transpiratie te voorkomen, blijven de huidmondjes van de plant gesloten. Hoewel dit de plant helpt kostbare watervoorraden te behouden en een gezond evenwicht van voedingsstoffen en water te behouden, voorkomt het sluiten van de huidmondjes ook de opname van koolstofdioxide, waardoor de plant geen energie kan opnemen via fotosynthese.

Verlies van voedingsstoffen < Wanneer de huidmondjes zijn gesloten en de transpiratie is gestopt om waterverlies te voorkomen, zal de plant het grootste deel van zijn water met succes vasthouden. Transpiratie speelt echter ook een belangrijke rol bij het verplaatsen van voedingsstoffen en water door de hele plant. Volgens de spanning-cohesietheorie creëert waterverlies door transpiratie aan de bovenkant van de plant een osmotisch potentieel dat water uit de wortels van de plant opwaarts opwekt. Het water transporteert belangrijke voedingsstoffen die door de bodem zijn verkregen via het xyleem en in de bladeren.

Aanpassingen

Sommige plantensoorten zijn aangepast aan zoute omstandigheden op een manier die vergelijkbaar is met planten die leven in droge woestijnomstandigheden . Deze planten verhogen hun aminozuurtoevoer en verlagen het osmotische potentieel in hun wortels. Door deze potentiaalverandering kan water over het xyleem worden getransporteerd zoals het is tijdens transpiratie. Water bereikt dan de bladeren van de plant. Een andere aanpassing die waterverlies naar de zoute omgeving voorkomt, is de evolutie van gespecialiseerde bladeren die een wasachtige, minder doorlatende coating bevatten.

Halofyten

Ongeveer 2 procent van plantensoorten heeft zich permanent aangepast aan zoutoplossing voorwaarden. Deze soorten worden halofyten genoemd. Ze bestaan ​​in zoute omgevingen waar ze ofwel zijn geworteld in zout, dicht water of periodiek worden overspoeld door oceaanwater. Ze zijn te vinden in semi-woestijnen, mangrovemoerassen, moerassen of langs zeekusten. Deze soorten nemen natrium- en chloride-ionen uit de omgeving en transporteren ze naar de bladcellen, waardoor ze van de gevoelige celonderdelen worden teruggeleid en opgeslagen in de vacuolen van de cel (opslagbakachtige organellen). Deze opname verhoogt het osmotische potentieel van de plant in een zoute omgeving, waardoor water de plant kan binnendringen. Sommige halofyten hebben zoutklieren in hun bladeren en transporteren het zout direct uit de plant. Dit kenmerk is te zien in sommige mangroven die in zout water groeien.