뿌리압력
Root pressure뿌리압력은 뿌리계의 세포 내에 있는 가로삼투압으로, 식물 줄기를 통해 수액이 잎으로 올라가게 한다.[1]null
뿌리 압력은 일부 혈관 식물의 xylem에서 밤에 토양 수분 수준이 높거나 낮 동안 전이가 낮을 때 발생한다.증발이 심할 때, Xylem 수액은 대개 트랜스피션 당김으로 인해 압박보다는 긴장 상태에 있다.어떤 식물에서는 밤에 뿌리 압력은 잎 끝이나 가장자리에서 나오는 실로 짠 수액의 방울을 내장을 일으키거나 배출시킨다.뿌리 압력은 토양 수위에 가까운 식물의 총격을 제거함으로써 연구된다.자일름 수액은 뿌리 압력으로 인해 몇 시간 또는 며칠 동안 잘린 줄기에서 나온다.절단된 스템에 압력계를 부착하면 뿌리 압력을 측정할 수 있다.null
뿌리 압력은 미네랄 영양소 이온을 뿌리 자일름으로 능동적으로 분배하여 발생한다.이온을 줄기 위로 운반할 수 있는 증발이 없으면, 그들은 뿌리 자일름에 축적되어 수전위를 낮춘다.물은 삼투압으로 인해 토양에서 뿌리까지 확산된다.뿌리 압력은 단단한 세포를 밀고 있는 자일름에 물이 이렇게 축적되면서 발생한다.뿌리 압력은 줄기 위로 물을 밀어 올리는 힘을 주지만, 가장 높은 나무의 꼭대기에 있는 나뭇잎으로 물의 움직임을 설명하기에는 충분하지 않다.일부 식물에서 측정한 최대 뿌리압력은 6.87m까지만 물을 끌어올릴 수 있고, 가장 높은 나무의 높이는 100m가 넘는다.null
내피 역할
뿌리의 내피는 뿌리압력의 발달에 중요하다.자궁내막은 피질과 근위축 사이에 있는 세포의 한 층이다.이 세포들은 그것이 방수 물질인 수베린으로 만들어진 카스파리아 스트립에 도달할 때까지 물의 움직임을 허용한다.캐스파리아 스트립은 미네랄 영양소 이온이 피부 내 세포벽을 통해 수동적으로 움직이는 것을 방지한다.물과 이온은 세포벽에서 아포플라스트 경로를 통해 이동한다.내피 바깥의 이온은 내피로 들어가거나 빠져나갈 수 있도록 내피 세포막을 통해 적극적으로 운반해야 한다.일단 내피 안에 들어가면, 이온은 심볼플라스틱 경로에 있게 된다.그것들은 다시 확산될 수 없지만 플라스모드마타를 통해 세포에서 세포로 이동하거나 활발하게 세포로 이동될 수 있다.일단 xylem 혈관이나 기관지에 들어가면, 이온은 다시 아포플라스트 경로에 있게 된다.자일름 용기와 기관지는 식물로 물을 운반하지만 세포막은 부족하다.캐스파리아 스트립은 세포막의 부족을 대신하고 누적된 이온이 내피 밖으로 나가는 아포플라스트 경로에서 수동적으로 확산되는 것을 방지한다.이온들은 자일름의 내측피까지 축적되어 수전위 구배를 생성하며 삼투에 의해 습한 토양, 피질, 내측피질을 거쳐 자일름으로 물이 확산된다.null
뿌리 압력은 수분과 용해된 미네랄 영양분을 뿌리에서 자일을 통해 증발이 적거나 0일 때 비교적 짧은 식물의 꼭대기로 운반할 수 있다.측정된 최대 뿌리 압력은 약 0.6 메가파스칼이지만 어떤 종은 뿌리 압력을 전혀 생성하지 않는다.혈관 식물에서 물과 미네랄 영양소가 위로 이동하는데 가장 큰 기여를 하는 것은 트랜스피션적인 당김으로 여겨진다.그러나 상대습도 100%에서 자란 해바라기 식물은 정상적으로 성장하여 정상습도에서는 식물과 같은 양의 미네랄 영양소를 축적하여 100% 습도에서는 10~15배의 증산율을 보였다.[2]따라서 비교적 짧은 식물의 위로 올라가는 미네랄 영양소 이동에는 흔히 추정되는 것처럼 전이가 중요하지 않을 수 있다.null
Xylem 선박은 겨울 동안 때때로 비어있다.뿌리 압력은 xylem 혈관을 다시 채우는 데 중요한 역할을 할 수 있다.[3]그러나 어떤 종에서는 혈관이 뿌리 압력 없이 다시 채워진다.[4]null
뿌리 압력은 종종 잎이 나기 전에 낙엽수에서 높다.잎이 없으면 전출이 미미하고 유기용액이 동원돼 물 잠재력을 떨어뜨리고 있다.단풍나무는 단풍나무의 근원이 되는 이른 봄에 자일에 고농도의 당분을 축적한다.일부 나무들은 늦은 겨울이나 이른 봄에 줄기를 가지치기할 때, 예를 들어 단풍나무와 느릅나무와 같이, 털을 많이 "피"한다.이러한 출혈은 이온보다는 뿌리압력과 유사하며, xylem 수전위를 낮출 수 있다.단풍나무의 독특한 경우, 수액 출혈은 뿌리 압력이 아닌 줄기 압력의 변화에 의해 발생한다[1].null
모든 풀은 뿌리 압력을 발생시킬 가능성이 매우 높다.대나무에서 뿌리 압력은 클론의 최대 높이와 상관관계가 있다.[5]null
참조
- ^ F. Baluska; Milada Ciamporová; Otília Gasparíková; Peter W. Barlow, eds. (2013). Structure and Function of Roots: Proceedings of the Fourth International Symposium on Structure and Function of Roots, June 20–26, 1993. Vol. 58 (illustrated ed.). Springer Science & Business Media. p. 195. ISBN 9789401731010.
- ^ Tanner, W.; Beevers, H. (31 July 2001). "Transpiration, a prerequisite for long-distance transport of minerals in plants?". Proceedings of the National Academy of Sciences. 98 (16): 9443–9447. Bibcode:2001PNAS...98.9443T. doi:10.1073/pnas.161279898. PMC 55440. PMID 11481499.
- ^ Sperry, J. S.; Holbrook, N. M.; Zimmermann, M. H.; Tyree, M. T. (February 1987). "Spring Filling of Xylem Vessels in Wild Grapevine". Plant Physiology. 83 (2): 414–417. doi:10.1104/pp.83.2.414. PMC 1056371. PMID 16665259.
- ^ Tibbetts, T. J.; Ewers, F. W. (September 2000). "Root pressure and specific conductivity in temperate lianas: exotic Celastrus orbiculatus (Celastraceae) vs. native Vitis riparia (Vitaceae)". American Journal of Botany. 87 (9): 1272–1278. doi:10.2307/2656720. JSTOR 2656720. PMID 10991898.
- ^ Cao, Kun-Fang; Yang, Shi-Jian; Zhang, Yong-Jiang; Brodribb, T.J. (July 2012). "Maximum height of grasses is determined by roots". Ecology Letters. 15 (7): 666–672. doi:10.1111/j.1461-0248.2012.01783.x. PMID 22489611.