Tarikan transpirasi

Di mana ia berlaku

Tarikan transpirasi bertindak di seluruh xilem pokok, satu sistem vesel mati dan berongga yang berterusan daripada akar, naik ke batang, dan masuk ke urat setiap daun.

Input dan output

• Input: air cecair dalam xilem akar, dibekalkan melalui osmosis daripada sel rambut akar.
• Input: tenaga haba daripada persekitaran, yang membekalkan haba pendam yang diperlukan untuk penyejatan dalam daun.
• Input: ion mineral terlarut yang dibawa bersama air dalam sap xilem.
• Output: wap air yang hilang melalui stoma ke atmosfera.
• Output: aliran air dan ion mineral ke atas secara berterusan ke sel mesofil untuk fotosintesis, kesegahan dan penyejukan.

Langkah-langkahnya

1. Di dalam daun, air menyejat daripada dinding lembap sel mesofil ke ruang udara di antaranya.
2. Wap air kemudian meresap keluar daripada daun melalui stoma yang terbuka, satu proses dipanggil transpirasi.
3. Kehilangan air ini menurunkan potensi air sel mesofil, jadi air bergerak masuk ke dalamnya melalui osmosis daripada xilem dalam urat daun.
4. Pengeluaran air daripada xilem dalam daun mencipta tegangan (daya tarikan) yang dihantar ke bawah sepanjang lajur air berterusan dalam xilem.
5. Kohesi antara molekul air, disebabkan oleh ikatan hidrogen, mengekalkan lajur ini tidak terputus, jadi ia ditarik ke atas daripada akar untuk menggantikan air yang hilang, tarikan transpirasi, atau arus transpirasi.
6. Adhesi antara molekul air dan dinding xilem yang berlignin menyokong lajur itu dan menghalangnya daripada tergelincir ke bawah, manakala lumen vesel yang sempit membantu air naik melalui tindakan kapilari.
7. Air yang ditarik keluar daripada xilem akar menurunkan potensi air sel akar di sekelilingnya, jadi lebih banyak air masuk daripada tanah melalui osmosis dan arus itu dikekalkan selagi stoma kekal terbuka.

Mengapa ia penting dan bagaimana ia dikawal

Tarikan transpirasi ialah daya utama yang menggerakkan air dan ion mineral terlarut daripada akar ke setiap bahagian pokok, termasuk daun di mana ia diperlukan untuk fotosintesis. Ia berfungsi secara pasif, tanpa pokok menggunakan tenaganya sendiri, kerana ia bergantung sepenuhnya pada penyejatan dan sifat kohesif air.

Kadar tarikan ditentukan oleh kadar transpirasi, yang dikawal oleh pokok melalui stomanya. Sel pengawal membuka stoma dalam cahaya, apabila fotosintesis memerlukan karbon dioksida, dan menutupnya dalam gelap atau apabila pokok kekurangan air.

Penutupan stoma mengurangkan penyejatan, jadi tegangan dalam xilem berkurang dan arus menjadi perlahan.

Faktor luaran mengubah kadar dengan cara yang boleh dijangka. Suhu yang lebih tinggi, kelembapan yang lebih rendah dan udara yang bergerak semuanya mencuramkan cerun wap air antara ruang udara dalam daun dan atmosfera, jadi penyejatan dan tarikan meningkat.

Kelembapan tinggi atau udara pegun mengurangkan cerun dan memperlahankan arus. Cahaya bertindak secara tidak langsung dengan membuka stoma.

Tarikan transpirasi juga penting untuk kelangsungan hidup pokok pada hari panas: penyejatan yang memacunya menyingkirkan haba daripada daun, mengekalkan suhu daun dalam julat yang membolehkan enzim bertindak.

Bagaimana ia diperiksa

Anda mungkin diminta menerangkan teori kohesi-tegangan mengikut turutan, mengaitkan transpirasi dengan penyerapan air oleh akar, atau menerangkan mengapa memotong batang di dalam air dan kemudian di udara menjejaskan keberterusan lajur air.

Soalan berstruktur yang kerap muncul menghuraikan eksperimen potometer dan meminta anda menerangkan mengapa gelembung bergerak lebih pantas apabila kipas dihidupkan atau kelembapan menurun. Jawapan yang diharapkan mengaitkan perubahan persekitaran dengan cerun wap air, kadar penyejatan, dan tegangan yang dihantar ke bawah xilem.

Gaya lain menunjukkan pokok yang layu dengan batang yang dipotong dan bertanya mengapa gelembung udara menghentikan kenaikan air. Markah diberikan untuk menyatakan bahawa udara memutuskan lajur yang berterusan, jadi kohesi tidak lagi dapat menghantar tegangan daripada daun ke akar.

Salah faham biasa

Contoh soalan bergaya peperiksaan

Soalan. Satu pucuk berdaun dipasang pada potometer. Gelembung udara bergerak 12 mm dalam 5 minit dalam udara pegun.

Kipas kemudian dihalakan ke pucuk itu dan gelembung bergerak 30 mm dalam 5 minit berikutnya. (a) Nyatakan apa yang diukur oleh pergerakan gelembung.

(b) Terangkan mengapa gelembung bergerak lebih pantas apabila kipas dihidupkan. (c) Huraikan bagaimana kehilangan air daripada daun menyebabkan air naik dalam xilem.

Jawapan model. (a) Kadar penyerapan air oleh pucuk, yang dianggap sebagai kadar transpirasi. (b) Udara yang bergerak menyingkirkan lapisan udara lembap di sekeliling daun, jadi cerun kepekatan wap air antara ruang udara dalam daun dan atmosfera menjadi lebih curam.

Wap air meresap keluar melalui stoma lebih pantas, jadi transpirasi meningkat dan lebih banyak air ditarik masuk ke pucuk. (c) Air menyejat daripada dinding sel mesofil, menurunkan potensi air sel-sel ini.

Air bergerak masuk ke dalamnya daripada xilem daun melalui osmosis. Ini mencipta tegangan dalam xilem yang dihantar ke bawah lajur air.

Kohesi antara molekul air, disebabkan ikatan hidrogen, mengekalkan lajur itu berterusan, jadi keseluruhan lajur ditarik ke atas daripada akar.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim