Absorbția și circulația sevelor

Planta are nevoie ca apa și substanțele să ajungă dintr-un organ în altul. Rădăcina preia din sol apă și săruri minerale, mai ales prin zone cu perișori absorbanți. Amestecul transportat spre părțile aeriene prin vase lemnoase este numit adesea sevă brută. În frunze, fotosinteza produce substanțe organice; ele pot fi duse prin vase liberiene spre rădăcini, fructe sau zonele în creștere, formând ceea ce se numește sevă elaborată.

Mișcarea apei în vasele lemnoase este legată de transpirație: când apa se evaporă din frunze, coloana de apă din vase este trasă în sus. Apa rămâne în coloană datorită proprietăților moleculelor ei. Presiunea radiculară poate contribui în unele situații, dar nu explică singură ridicarea apei într-un copac înalt. Vasele liberiene au alt mecanism: substanțele organice se deplasează din zonele unde sunt produse sau eliberate către zonele unde sunt folosite ori depozitate.

Imaginează-ți o plantă cu rădăcini umede și frunze luminate. Urmărește două trasee: apa și sărurile din sol către frunze, apoi produșii fotosintezei către alte organe. Nu spune că toate substanțele circulă numai „de jos în sus”. Direcția transportului prin vasele liberiene depinde de locul sursă și de locul consumator. Lumina, temperatura și apa disponibilă pot modifica ritmul absorbției și al transpirației.

Experiment pe pași: urmărește drumul apei într-o tulpină.

1. Pune o floare albă (de exemplu o garoafă sau un crin) cu tulpina într-un pahar cu apă în care ai dizolvat colorant alimentar albastru.
2. Așteaptă câteva ore. Petalele încep să se coloreze în albastru.
3. Taie tulpina transversal: vezi puncte colorate. Sunt vasele lemnoase, prin care a urcat apa colorată.
4. Concluzie: apa urcă din rădăcină spre flori prin vasele lemnoase; ele sunt ca niște țevi subțiri, așezate în fascicule.
5. Dacă tulpina se taie longitudinal, vezi dungi colorate pe toată lungimea ei.

Reține: apa și sărurile urcă prin vasele lemnoase (seva brută), iar substanțele produse în frunze coboară și se distribuie prin vasele liberiene (seva elaborată).

Absorbția. Apa și sărurile minerale intră în rădăcină prin zona cu perișori absorbanți, prelungiri ale celulelor rizodermei. Soluția din celulele perișorului este mai concentrată decât soluția din sol, de aceea apa pătrunde în celulă prin osmoză, apoi trece prin scoarță și prin endodermă în cilindrul central și ajunge în vasele lemnoase. Sărurile minerale intră în mare parte prin transport activ, cu consum de energie, de aceea o rădăcină care nu respiră (în sol inundat sau tasat, fără oxigen) absoarbe slab. Absorbția este redusă la temperaturi scăzute și la sol uscat. Dacă soluția din sol este mai concentrată decât cea din celule, de exemplu după îngrășare excesivă, apa iese din celule (plasmoliză), iar planta se ofilește.

Circulația sevei brute. Seva brută (apă cu săruri minerale) urcă prin vasele lemnoase, tuburi formate din celule moarte, cu pereți îngroșați cu lignină. Principalele forțe sunt: forța de aspirație a frunzelor, creată de transpirație, care trage coloana de apă în sus; coeziunea moleculelor de apă, care rămân legate între ele, și adeziunea lor la pereții vaselor; presiunea radiculară, care împinge seva de jos, dar are valori mici. Circulația sevei elaborate: zaharurile (în special zaharoza) produse prin fotosinteză sunt transportate prin vasele liberiene (tuburi ciuruite cu celule anexe, celule vii) spre organele care le consumă sau le depozitează: rădăcini, fructe, semințe, meristeme. Sensul depinde de locul de producere și de cel de consum, de aceea circulația în vasele liberiene poate fi și descendentă, și ascendentă. Dacă se îndepărtează un inel de scoarță (inelare), seva elaborată nu mai trece de locul respectiv, se acumulează deasupra, iar rădăcina moare.

Exemplu rezolvat 1: sol sărat. Celulele unui perișor absorbant au o concentrație a soluției de 0,4 mol/L.

1. În solul obișnuit, soluția are 0,05 mol/L, mai diluată decât cea din celulă: apa intră în celulă prin osmoză.
2. Într-un sol sărat, soluția are 0,6 mol/L, mai concentrată decât cea din celulă: apa iese din celulă.
3. Celula își pierde turgescența și plasmolizează, iar planta se ofilește, deși solul conține apă.

Exemplu rezolvat 2: de ce nu ajunge presiunea radiculară? Presiunea radiculară este de aproximativ 0,1 MPa, iar o coloană de apă de 10 m exercită aproximativ 0,1 MPa.

1. Presiunea radiculară poate ridica apa la aproximativ 10 m.
2. Un copac de 50 m sau de 100 m are nevoie de mult mai mult.
3. Concluzie: ridicarea apei în copacii înalți se explică în principal prin aspirația creată de transpirație și prin coeziunea apei, nu prin presiunea radiculară.

Greșeli frecvente

• Greșit: Vasele lemnoase și liberiene transportă același amestec în același sens.
  Corect: Transportă în principal materiale diferite, cu mecanisme diferite.
• Greșit: Rădăcina împinge singură apa până în vârful oricărui copac.
  Corect: Transpirația și coeziunea apei au rol central în urcarea ei.
• Greșit: Seva elaborată circulă prin vasele lemnoase.
  Corect: Seva elaborată circulă prin vasele liberiene, iar prin vasele lemnoase circulă seva brută.

Înainte și după