水和無機鹽運輸構造與途徑
1.吸收水和無機鹽的構造
植物體吸收水和無機鹽的特殊構造有根毛(root hair)、根瘤和菌根(mycorrhiza; fungus-root),這三種構造或機制均可增加植物根部吸收水和無機鹽的面積。茲將三種構造或機制的特性分述如下:
(1)根毛:是根部表皮細胞凸出形成的構造,可以增加水和無機鹽的吸收面積。
(2)根瘤:當豆科植物和固氮細菌間形成互利共生的關係時,豆科植物的根部會形成根瘤,以進行固氮作用,此過程有助於間接吸收土壤中的水分與無機鹽。
(3)菌根:是植物的根和特殊菌物所形成的互利共生構造,有些菌物的菌絲圍繞在根的周圍形成薄膜,有些菌物的菌絲則深入根的細胞內(如蘭花)。菌物的菌絲就像根毛一樣,能吸收水和無機鹽供植物吸收利用,而菌物則由根細胞獲取生長所需的醣類、含氮化合物等有機營養。
2.吸收的途徑
在成熟的根部,水和無機鹽由根毛吸收後,經由表皮、皮層進入維管束內,皮層的最內層有一層排列非常緊密的內皮(endodermis),內皮的四面細胞壁上具有的卡氏帶(Casparian strip),其組成含有疏水的木栓質(suberin),可阻止水的透過,使水和無機鹽只能經由內皮細胞的細胞質進入維管束的木質部(圖 2-6)。而內皮細胞的細胞膜上具有許多運輸蛋白(transport protein),無機鹽的吸收即以促進性擴散及主動運輸的方式進行。
許多被子植物的根在表皮之下尚具有一層外皮(exodermis),也具有卡氏帶,可控制水和無機鹽的吸收。
植物體吸收水和無機鹽的特殊構造有根毛(root hair)、根瘤和菌根(mycorrhiza; fungus-root),這三種構造或機制均可增加植物根部吸收水和無機鹽的面積。茲將三種構造或機制的特性分述如下:
(1)根毛:是根部表皮細胞凸出形成的構造,可以增加水和無機鹽的吸收面積。
(2)根瘤:當豆科植物和固氮細菌間形成互利共生的關係時,豆科植物的根部會形成根瘤,以進行固氮作用,此過程有助於間接吸收土壤中的水分與無機鹽。
(3)菌根:是植物的根和特殊菌物所形成的互利共生構造,有些菌物的菌絲圍繞在根的周圍形成薄膜,有些菌物的菌絲則深入根的細胞內(如蘭花)。菌物的菌絲就像根毛一樣,能吸收水和無機鹽供植物吸收利用,而菌物則由根細胞獲取生長所需的醣類、含氮化合物等有機營養。
2.吸收的途徑
在成熟的根部,水和無機鹽由根毛吸收後,經由表皮、皮層進入維管束內,皮層的最內層有一層排列非常緊密的內皮(endodermis),內皮的四面細胞壁上具有的卡氏帶(Casparian strip),其組成含有疏水的木栓質(suberin),可阻止水的透過,使水和無機鹽只能經由內皮細胞的細胞質進入維管束的木質部(圖 2-6)。而內皮細胞的細胞膜上具有許多運輸蛋白(transport protein),無機鹽的吸收即以促進性擴散及主動運輸的方式進行。
許多被子植物的根在表皮之下尚具有一層外皮(exodermis),也具有卡氏帶,可控制水和無機鹽的吸收。
資料來源:教師手冊 翰林版