Wat is hydrotropisme? Mechanisme en belang

De hydrotropisme Het is de beweging van een orgaan in relatie tot water, die in planten is gezien en zowel positief als negatief kan zijn. We spreken van positief hydrotropisme wanneer het orgel in de richting van het water beweegt en negatief wanneer de groei van het orgel in de tegenovergestelde richting gaat..

Water is een essentieel element voor het leven, omdat het wordt gebruikt als verdunningsmiddel en ondersteuning voor vele reacties en processen in de cel. Het gaat echter constant verloren, voornamelijk in de vorm van waterdamp door verdamping en andere metabolische functies..

Daarom is het noodzakelijk om het verloren water constant te vervangen, omdat anders de cellen zouden afsterven. Hiervoor hebben de dieren het voordeel dat ze van de ene plaats naar de andere kunnen gaan en water kunnen zoeken.

Planten zijn echter meestal vaste wezens, ze ontkiemen op één plek en voltooien daar hun hele levenscyclus tot aan de dood. Hierdoor moeten ze profiteren van het water waar ze zijn en is hun radicale systeem verantwoordelijk voor het absorberen ervan..

Het is dus in de wortels waar positief hydrotropisme optreedt, waarbij de groei in de richting van waterbronnen wordt geleid. Hydrotropisme treedt op door het effect van water op het metabolisme van wortelcellen, vooral de top van de wortel..

Hierdoor worden de cellen van de wortels die in contact komen met water groter dan de cellen die dat niet zijn. Daarom vindt de groei van het wortelstelsel plaats naar de plaats waar het wordt gevonden.

Artikel index

• 1 Water, een essentieel element
• 2 De opnamefunctie van de wortels
• 3 Groei als reactie op omgevingsfactoren
  • 3.1 Hydrotropisme
  • 3.2 Hydrotroop mechanisme
• 4 Hydrotropisme en geotropisme of gravitropisme
  • 4.1 Voordeel van positief hydrotropisme
  • 4.2 Wortels met negatief hydrotropisme
• 5 referenties

Water, essentieel element

Elke cel bestaat voor 90% uit water en in deze vloeibare matrix vinden alle biochemische reacties plaats die leven mogelijk maken. Op dezelfde manier wordt water gebruikt om afval te verdunnen en uit te scheiden, en om de interne temperatuur te reguleren door deze door transpiratie te verliezen..

Bij al deze processen verliezen levende wezens water en dit moet proportioneel worden vervangen om te garanderen dat de vitale machine blijft functioneren..

De opnamefunctie van de wortels

Plantenwortels hebben twee hoofdfuncties: het verankeren en het opnemen van water. Het opnameproces vindt plaats in de jonge wortels die zich aan de uiteinden van het wortelsysteem van de plant bevinden.

Deze wortels hebben haren die absorberende haren worden genoemd en die het oppervlak van de wortel vergroten, maar elke cel in de opperhuid kan water opnemen. Het water en de daarin opgeloste mineralen dringen dus door de epidermale cellen van deze jonge wortels, die meestal de beste van het hele wortelsysteem zijn..

Groei als reactie op omgevingsfactoren

Planten kunnen niet naar believen bewegen van een plaats waar geen water is naar een andere waar wel, of naar een schaduwrijke plek gaan of een drassige plek verlaten. Geconfronteerd met dit onvermogen om te bewegen, hebben deze organismen mechanismen ontwikkeld die groeicontrole mogelijk maken op basis van bepaalde stimuli.

Dus hoewel de plant niet kan bewegen, kan hij zijn organen naar een stimulus laten groeien of in de tegenovergestelde richting ervan. Deze mechanismen worden tropismen genoemd, zodanig dat er onder andere fototropisme, geotropisme en hydrotropisme is..

Deze drie tropismen zijn nauw met elkaar verbonden, waardoor elk orgaan van de plant in de meest geschikte richting kan groeien om zijn functie te vervullen. Op deze manier groeien de stengels normaal omhoog, weg van de grond, om de bladeren naar het licht te heffen..

Dit komt omdat ze toegang tot licht nodig hebben voor fotosynthese en de bloemen moeten worden blootgesteld aan bestuivers. Terwijl de wortels over het algemeen in de grond groeien om voedingsstoffen en water op te nemen, en om de plant te ondersteunen.

Hydrotropisme

Een fundamenteel signaal voor planten is de toestand van bodemvocht, omdat droogte een zeer negatieve toestand is die hun leven in gevaar brengt. Om droge gebieden te vermijden en gebieden te bereiken waar water is, hebben de wortels een positief hydrotropisme (ze groeien naar het water toe).

Hydrotroop mechanisme

Hydrotropisme is bij planten geaccepteerd als een fenomeen sinds Sachs er voor het eerst op wees in 1872. Volgens uitgevoerde onderzoeken bevindt de gevoeligheid van de wortel voor water zich aan de punt en in het volgroeide gebied..

Het is zelfs mogelijk om de genen te detecteren die verantwoordelijk zijn voor het produceren van de eiwitten die de hydrotrope respons veroorzaken. In deze genen worden ze geactiveerd in contact met water en produceren ze eiwitten die de verlenging van celwanden bevorderen.

Hormoongradiënten zoals abscisinezuur worden ook gegenereerd. Vervolgens vergroot het het celvolume door water op te nemen (celturgor), waardoor de wortel meer groeit in de richting waar hij vandaan komt..

Hydrotropisme treedt op omdat wanneer de wortels groeien, sommige in contact komen met droge gebieden en andere met vochtige gebieden. Degenen die in droge gebieden doordringen, groeien minder wanneer ze geen prikkel van water krijgen, terwijl degenen die in contact komen met water meer groeien.

Op deze manier is het grootste deel van het wortelstelsel gericht naar waar het water is. Als de plant groeit in een bodem die verzadigd is met vocht, is de stimulus natuurlijk uniform en reageert de wortel niet in een bepaalde richting..

Hetzelfde gebeurt met waterplanten die niet hoeven te zoeken naar het water dat hen volledig omringt en hun wortelsysteem ontwikkelt zich gelijkmatig..

Hydrotropisme en geotropisme of gravitropisme

Vaak wordt de neiging van de wortel om naar beneden te gaan als gevolg van de zwaartekracht (gravitropisme) verward met hydrotropisme. Dit komt doordat beide krachten dezelfde groeirichting sturen..

Het is echter aangetoond dat de werking van hydrotropisme het geotropisme kan veranderen, zodat de wortel afwijkt. Dat wil zeggen, in plaats van naar beneden te gaan, groeit het naar één kant om dichter bij de waterbron te komen..

Dit gebeurt omdat de mechanismen die worden geactiveerd door de prikkel van water de productie van cytokininehormonen veroorzaken. Deze hormonen neutraliseren het auxinehormoon dat verantwoordelijk is voor de groei en als gevolg daarvan wordt de wortel omgeleid naar het water..

Voordeel van positief hydrotropisme

Dankzij groei die wordt aangestuurd door het stimuleren van water, ontwikkelt de plant een wortelstelsel dat is aangepast aan de verdeling van vocht in de bodem. Dat wil zeggen, de wortels ontwikkelen zich meer naar de kant waar de vochtigheid vandaan komt en bereikt zo de waterbronnen.

Wortels met negatief hydrotropisme

Het is belangrijk op te merken dat er wortels zijn die speciale functies vervullen, waarvoor ze zich anders moeten gedragen dan de anderen. In moerasplanten of mangroven zijn er bijvoorbeeld enkele wortels waarvan de functie niet is om water op te nemen, maar lucht.

Dit komt omdat wortels, zoals alle levende structuren, zuurstof nodig hebben en dit gas is niet direct beschikbaar in water. Om deze reden produceert het wortelstelsel wortels met zowel negatief geotropisme als negatief hydrotropisme..

Deze wortels groeien omhoog in de tegenovergestelde richting van de aanwezigheid van water, ze komen naar de oppervlakte, er komt lucht doorheen en er vindt zuurstofvoorziening van de interne weefsels van de plant plaats. Dit komt zowel in mangroves voor als in de zwarte mangrove (Germinans van Avicennia) of in de ahuehuete of moerascipres (Taxodium distichum​.

Referenties

1. Azcón-Bieto, J. en Talón, M. (2008). Grondbeginselen van plantenfysiologie. 2e ed. McGraw-Hill Interamericana.
2. Bidwell, R.G.S. (negentienvijfennegentig). Plantenfysiologie. Eerste uitgave in het Spaans. AGT Editor, S.A.
3. Hirasawa, T., Takahashi, H., Suge, H. en Ishihara, K. (1997). Waterpotentieel, turgor- en celwandeigenschappen in langwerpige weefsels van de hydrotropisch buigende wortels van erwt (Pisum sativum L.). Plant, cel en omgeving.
4. Iwata, S., Miyazawa, Y., Fujii, N. en Takahashi, H. (2013). MIZ1-gereguleerd hydrotropisme functioneert bij de groei en overleving van Arabidopsis thaliana onder natuurlijke omstandigheden. Annals of Botany.
5. Iwata, S., Miyazawa, Y. en Takahashi, H. (2012). MIZU-KUSSEI1 speelt een essentiële rol bij het hydrotropisme van laterale wortels in Arabidopsis thaliana. Milieu- en experimentele plantkunde.
6. Izco, J., Barreno, E., Brugués, M., Costa, M., Devesa, JA, Frenández, F., Gallardo, T., Llimona, X., Prada, C., Talavera, S. en Valdéz , B. (2004). Plantkunde.
7. Takahashi, H. en Scott, T. K. (1993). Intensiteit van hydrostimulatie voor de inductie van wortelhydrotropisme en de detectie ervan door de wortelkap. Plant, cel en omgeving.