我們每天都會(huì )吃許多美味可口的食物,這些食物不但能夠滿(mǎn)足我們的味覺(jué),而且還為我們的日;顒(dòng)提供能量。食物中的物質(zhì)和能量是經(jīng)過(guò)怎樣的途徑進(jìn)入人體各處的呢?
食物首先是通過(guò)人體的消化系統進(jìn)行消化吸收進(jìn)入血液,然后被運輸到身體的各個(gè)器官組織和細胞,為生命活動(dòng)提供所需的物質(zhì)和能量。
除此之外,生活中我們還會(huì )看到許多種子植物,包括被子植物和裸子植物。那么,它們的營(yíng)養物質(zhì)在體內又是如何運輸的?
其實(shí),高等植物也有一套特殊且完整的物質(zhì)運輸體系,如木質(zhì)部(木材部分)和韌皮部(樹(shù)皮部分)。木質(zhì)部里有導管(被子植物的運輸通道)、管胞(裸子植物的運輸通道)等結構,主要功能是輸導水分和無(wú)機鹽。而韌皮部里有篩管(被子植物的運輸通道)、伴胞、篩胞(裸子植物的運輸通道)等結構,主要功能是輸導有機物。
土壤中的水分和無(wú)機鹽可以被根吸收進(jìn)入植物體內。但有些種子植物高達幾十米,那植物將水分和無(wú)機鹽運輸到樹(shù)冠的動(dòng)力是什么呢?又通過(guò)哪些結構進(jìn)行運輸的?
植物運輸水和無(wú)機鹽的動(dòng)力主要是葉片的蒸騰作用。通過(guò)蒸騰作用,葉肉細胞中的水分散失后,就會(huì )從旁邊的細胞中奪取水分,這時(shí)就產(chǎn)生了“蒸騰拉力”,使根部不斷吸收水分。根部吸收水分后通過(guò)根、莖木質(zhì)部導管或管胞向上運輸,最后到達葉片,水分再通過(guò)葉片耗散出去。而無(wú)機鹽則隨著(zhù)水分從根部通過(guò)導管運輸到植物體的各個(gè)部分,因此無(wú)機鹽在木質(zhì)部中隨水分向上運輸。
在水分和無(wú)機鹽的運輸過(guò)程中,被子植物運輸的主要通道是木質(zhì)部的導管。因為組成導管的上下相鄰細胞間的細胞壁和細胞膜消失,所以導管是個(gè)中空管道系統,且導管中的這些細胞屬于死細胞。而裸子植物運輸的主要通道是木質(zhì)部中的管胞。它是一個(gè)完整的長(cháng)形死細胞,且兩頭尖,兩個(gè)細胞間依靠孔進(jìn)行溝通,因此管胞的疏導效率低于導管。
關(guān)于有機物(主要是糖類(lèi))的運輸。植物生長(cháng)需要依靠太陽(yáng),太陽(yáng)中的能量被植物的葉片利用,通過(guò)光合作用制造大量的有機物,將光能轉變成化學(xué)能儲存在有機物中。這些有機物通過(guò)韌皮部的篩管或篩胞,在能量的參與下通過(guò)主動(dòng)運輸運送到需要的部位,比如根、莖、花和果實(shí)。因此,有機物在韌皮部可以進(jìn)行橫向運輸和縱向運輸。且有機物的運輸還具有優(yōu)先向植物的生長(cháng)中心運輸、就近運輸等特點(diǎn),即哪個(gè)部位需要有機物,有機物就會(huì )向該部位運輸。
有機物運輸過(guò)程中,被子植物運輸通道是韌皮部的篩管。由于篩管發(fā)育成熟后缺少細胞核和大部分細胞器。因此,運輸過(guò)程中涉及的能量及代謝依賴(lài)于伴胞,組成篩管的細胞都是活細胞。裸子植物運輸通道是韌皮部的篩胞,組成篩胞的細胞通過(guò)細胞間篩板上的篩孔進(jìn)行溝通。篩胞是生活的管狀細胞,以側壁上的篩域連通,因此輸導效率低于篩管。
總之,種子植物通過(guò)韌皮部和木質(zhì)部進(jìn)行營(yíng)養物質(zhì)的運輸,為植物體生長(cháng)發(fā)育提供了足夠的物質(zhì)和能量。來(lái)源:科普中國-科學(xué)原理一點(diǎn)通