การลำเลียงน้ำและสารอาหาร

¡ÒÃÅíÒàÅÕ§¹Òéí áÅÐÊÒÃÍÒËÒà ¢Í§¾ª× BY NICHAKORN NAMWONGSA

การลาเลยี งนา้ และอาหารในพืช โครงสรา้ งและการทางานของระบบลาเลียงของพชื ประกอบดว้ ยระบบ เน้ือเยอ่ื ทอ่ ลาเลียง (vascular tissue system) ซ่ึงเน้ือเยอ่ื ในระบบน้ีจะเชื่อมต่อกนั ตลอดท้งั ลาตน้ พชื โดยทาหนา้ ท่ีลาเลียงน้า สารอนินทรีย์ สารอินทรีย์ และสารละลายท่พี ชื ตอ้ งการนาไปใชใ้ นการดาเนินกิจกรรมตา่ งๆ ภายในเซลล์ ระบบเน้ือเยอ่ื ท่อลาเลียงประกอบดว้ ย 2 ส่วนใหญๆ่ คอื ท่อลาเลียงน้าและแร่ธาตุ (xylem) กบั ทอ่ ลาเลียง อาหาร (phloem) รูปแสดงภาคตดั ขวางของลาตน้ พชื ใบเล้ียงคูแ่ ละใบเล้ียงเด่ียว รูปแสดงภาคตดั ขวางของรากพชื ใบเล้ียงคู่และใบเล้ียงเด่ียว

สาหรบั น้าทอี่ ยใู่ นสถานะเป็นของเหลว บางคร้งั อาจมีจานวนโมเลกลุ ของน้าที่จบั กนั ดว้ ยพนั ธะไฮโดรเจน เพม่ิ ข้นึ พนั ธะไฮโดรเจนมีพลงั งาน 2 - 40 กิโลจูล/โมล ซ่ึงมีค่านอ้ ยเมื่อเทยี บกบั พนั ธะโควาเลนตร์ ะหวา่ งออกซิเจน กบั ไฮโดรเจน ซ่ึงมีคา่ ถึง 335 กิโลจูล/โมล แต่เนื่องจากมีโมเลกลุ ของน้ายดึ เหน่ียวกนั ดว้ ยพนั ธะไฮโดรเจนจานวน มาก จงึ ทาใหน้ ้ามีสมบตั แิ ตกตา่ งจากสารอื่น ทน่ี ้าหนกั โมเลกุลใกลเ้ คียงกนั คอ่ นขา้ งมาก ทอ่ ลาเลียงน้าและแร่ธาตุ (xylem) เป็ นเน้ือเยอื่ ท่ีทาหนา้ ทล่ี าเลียงน้าและแร่ธาตตุ ่างๆ ท้งั สารอินทรียแ์ ละ สารอนินทรีย์ โดยท่อลาเลียงน้าและแร่ธาตปุ ระกอบดว้ ยเซลล์ 4 ชนิด ดงั น้ี 1. เทรคดี (tracheid) เป็ นเซลลเ์ ด่ียว มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว บริเวณปลายเซลลแ์ หลม ทาหนา้ ทเี่ ป็ นท่อ ลาเลียงน้าและแร่ธาตุต่างๆ โดยจะลาเลียงน้าและแร่ธาตุไปทางดา้ นขา้ งของลาตน้ ผา่ นรูเล็กๆ (pit) เทรคีดมีผนงั เซลล์ ทีแ่ ขง็ แรงจึงทาหนา้ ทีเ่ ป็ นโครงสรา้ งค้าจุนลาตน้ พชื และผนงั เซลลม์ ีลิกนิน (lignin) สะสมอยแู่ ละมีรูเลก็ ๆ (pit) เพอื่ ทาใหต้ ดิ ต่อกบั เซลลข์ า้ งเคียงได้ เม่ือเซลลเ์ จริญเตม็ ท่ีจนกระทงั่ ตายไป ส่วนของไซโทพลาซึมและนิวเคลียสจะสลาย ไปดว้ ย ทาใหส้ ่วนตรงกลางของเซลลเ์ ป็ นช่องวา่ ง ส่วนของเทรคดี น้ีพบมากในพชื ช้นั ต่า (vascular plant) เช่น เฟิ น สนเกี๊ยะ เป็ นตน้ 2. เวสเซล (vessel) เป็ นเซลลท์ ่ีมีขนาดคอ่ นขา้ งใหญ่ แต่ส้นั กวา่ เทรคดี เป็ นเซลลเ์ ดี่ยวๆ ทปี่ ลายท้งั สองขา้ ง ของเซลลม์ ีลกั ษณะคลา้ ยคมของส่ิว ท่บี ริเวณดา้ นขา้ งและปลายของเซลลม์ ีรูพรุน ส่วนของเวสเซลน้ีพบมากในพชื ช้นั สูงหรือพชื มีดอก ทาหนา้ ที่เป็ นทอ่ ลาเลียงน้าและแร่ธาตุต่างๆ จากรากข้นึ ไปยงั ลาตน้ และใบ เทรคดี และเวสเซลเป็นเซลลท์ ่มี ีสารลิกนินมาเกาะที่ผนงั เซลลเ์ ป็ นจุดๆ โดยมีความหนาตา่ งกนั ทาใหเ้ ซลลม์ ี ลวดลายแตกต่าง กนั ออกไปหลายแบบ 3. ไซเล็มพาเรคมิ า (xylem parenchyma) มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหนา้ ตดั กลมรีหรือหนา้ ตดั หลายเหล่ียม มี ผนงั เซลลบ์ างๆ เรียงตวั กนั ตามแนวลาตน้ พชื เมื่อมีอายมุ ากข้นึ ผนงั เซลลจ์ ะหนาข้นึ ดว้ ย เน่ืองจากมีสารลิกนิน (lignin) สะสมอยู่ และมีรูเล็กๆ (pit) เกิดข้นึ ดว้ ย ไซเล็มพาเรนไคมาบางส่วนจะเรียงตวั กนั ตามแนวรัศมีของลาตน้ พชื เพอื่ ทาหนา้ ที่ลาเลียงน้าและแร่ธาตตุ ่างๆ ไปยงั บริเวณดา้ นขา้ งของลาตน้ พชื พาเรคมิ าทาหนา้ ที่สะสมอาหารประเภท แป้ง น้ามนั และสารอินทรียอ์ ื่นๆ รวมท้งั ทาหนา้ ท่ีลาเลียงน้าและแร่ธาตุตา่ งๆ ไปยงั ลาตน้ และใบของพชื 4. ไซเลม็ ไฟเบอร์ (xylem fiber) เป็ นเซลลท์ ่ีมีรูปร่างยาวแต่ส้นั กวา่ ไฟเบอร์ทว่ั ๆ ไป ตามปกตเิ ซลลม์ ีลกั ษณะ

ปลายแหลม มีผนงั เซลลห์ นากวา่ ไฟเบอร์ทว่ั ๆ ไป มีผนงั ก้นั เป็ นหอ้ งๆ ภายในเซลล์ ทาหนา้ ท่ีเป็ นโครงสร้างค้าจุน และใหค้ วามแขง็ แรงแก่ลาตน้ พชื รูปแสดงเน้ือเยอื่ ที่เป็นส่วนประกอบของทอ่ ลาเลยี งน้าและแร่ธาตุ ท่อลาเลียงอาหาร (phloem) เป็ นเน้ือเยอื่ ทท่ี าหนา้ ทลี่ าเลียงอาหารและสร้างความแขง็ แรงใหแ้ ก่ลาตน้ พชื โดย ท่อลาเลียงอาหารประกอบดว้ ยเซลล์ 4 ชนิด ดงั น้ี 1. ซีฟทวิ บ์เมมเบอร์ (sieve tube member) เป็ นเซลลท์ ่ีมีรูปร่างเป็ นทรงกระบอกยาว เป็ นเซลลท์ ีม่ ีชีวติ ประกอบดว้ ย ช่องวา่ งภายในเซลล์ (vacuole) ขนาดใหญ่มาก เม่ือเซลลเ์ จริญเตบิ โตเตม็ ทแ่ี ลว้ ส่วนของนิวเคลียสจะ สลายไปโดยท่เี ซลลย์ งั มี ชีวติ อยู่ ผนงั เซลลข์ องซีฟทวิ บเ์ มมเบอร์มีเซลลูโลส (cellulose) สะสมอยเู่ ลก็ นอ้ ย ซีฟทิวบ์ เมมเบอร์ทาหนา้ ทเ่ี ป็นทางส่งผา่ นของอาหารท่ีไดจ้ ากกระบวนการ สงั เคราะห์ดว้ ยแสงของพชื โดยส่งผา่ นอาหารไป ยงั ส่วนตา่ งๆ ของลาตน้ พชื 2. คอมพาเนียนเซลล์ (companion cell) เป็นเซลลพ์ เิ ศษทีม่ ีตน้ กาเนิดมาจากเซลลแ์ ม่เซลลเ์ ดียวกนั กบั ซีฟ ทิวบเ์ มมเบอร์ โดยเซลลต์ น้ กาเนิด 1 เซลลจ์ ะแบง่ ตวั ตามยาวได้ 2 เซลล์ โดยเซลลห์ น่ึงมีขนาดใหญ่ อีกเซลลห์ น่ึงมี ขนาดเลก็ เซลลข์ นาดใหญ่จะเจริญเติบโตไปเป็นซีฟทวิ บเ์ มมเบอร์ ส่วนเซลลข์ นาดเล็กจะเจริญเติบโตไปเป็ นคอมพา

เนียนเซลล์ คอมพาเนียนเซลลเ์ ป็นเซลลข์ นาดเลก็ ทมี่ ีรูปร่างผอมยาว มีลกั ษณะเป็ นเหล่ียม ส่วนปลายแหลม เป็ นเซลล์ ท่มี ีชีวติ มีไซโทพลาซึมท่ีมีองคป์ ระกอบของสารเขม้ ขน้ มาก มีเซลลูโลสสะสมอยทู่ ีผ่ นงั เซลลเ์ ล็กนอ้ ย และมีรูเล็กๆ เพอื่ ใชเ้ ช่ือมตอ่ กบั ซีฟทิวบเ์ มมเบอร์ ทาหนา้ ที่ช่วยเหลือซีฟทิวบเ์ มมเบอร์ใหท้ างานไดด้ ีข้ึนเม่ือ เซลลม์ ีอายมุ ากข้ึน เน่ืองจากเมื่อซีฟทวิ บเ์ มมเบอร์มีอายมุ ากข้ึนนิวเคลียสจะสลายตวั ไปทาใหท้ า งานไดน้ อ้ ยลง 3. โฟลเอ็มพาเรงคมิ า (phloem parenchyma) เป็ นเซลลท์ ม่ี ีชีวติ มีผนงั เซลลบ์ าง มีรูเลก็ ๆ ทีผ่ นงั เซลล์ โฟล เอม็ พาเรงคิมาทาหนา้ ที่สะสมอาหารท่ไี ดจ้ ากกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสงของ พชื ลาเลียงอาหารไปยงั ส่วนต่างๆ ของพชื และเสริมความแขง็ แรงใหก้ บั ท่อลาเลียงอาหาร 4. โฟลเอ็มไฟเบอร์ (phloem fiber) มีลกั ษณะคลา้ ยกบั ไซเล็มไฟเบอร์ มีรูปร่างลกั ษณะยาว มีหนา้ ตดั กลม หรือรี ทาหนา้ ทชี่ ่วยเสริมความแขง็ แรงใหก้ บั ท่อลาเลียงอาหารและสะสมอาหารใหแ้ ก่พชื รูปแสดงเน้ือเยอ่ื ทเ่ี ป็นส่วนประกอบของท่อลาเลียงอาหาร ระบบลาเลียงของพชื มีหลกั การทางานอยู่ 2 ประการ คือ 1. ลาเลียงน้าและแร่ธาตผุ า่ นทางท่อลาเลียงน้าและแร่ธาตุ (xylem) โดยลาเลียงจากรากข้นึ ไปสู่ใบ เพอื่ นาน้า และแร่ธาตไุ ปใชใ้ นกระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง 2. ลาเลียงอาหาร (น้าตาลกลูโคส) ผา่ นทางทอ่ ลาเลียงอาหาร (phloem) โดยลาเลียงจากใบไปสู่ส่วนต่างๆ ของ พชื เพอื่ ใชใ้ นการสรา้ งพลงั งานของพชื

การลาเลียงสารของพชื มีความเกี่ยวขอ้ งกบั กระบวนการตา่ งๆ อีกหลายกระบวนการ ซ่ึงตอ้ งทางาน ประสานกนั เพอ่ื ใหก้ ารลาเลียงสารของพชื เป็ นไปตามเป้าหมาย ระบบลาเลียงของพชื เร่ิมตน้ ทร่ี าก บริเวณขนราก (root hair) ซ่ึงมีขนรากมากถึง 400 เสน้ ต่อพน้ื ท่ี 1 ตาราง มิลลิเมตร โดยขนรากจะดูดซึมน้าโดยวธิ ีการทีเ่ รียกวา่ การออสโมซิส (osmosis) และ วธิ ีการแพร่แบบอื่นๆ อีกหลาย วธิ ี น้าที่แพร่เขา้ มาในพชื จะเคล่ือนทีไ่ ปตามทอ่ ลาเลียงน้าและแร่ธาตุ (xylem) เพอื่ ลาเลียงตอ่ ไปยงั ส่วนตา่ งๆ ของพชื เมื่อน้าและแร่ธาตตุ า่ งๆ เคลื่อนทไี่ ปตามทอ่ ลาเลยี งน้าและแร่ธาตแุ ละลาเลียงไปจนถึงใบ ใบก็จะนาน้าและแร่ธาตนุ ้ี ไปใชใ้ นกระบวนการสงั เคราะห์ดว้ ยแสง เม่ือกระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงดาเนินไปเร่ือยๆ จนไดผ้ ลิตภณั ฑเ์ ป็น น้าตาล น้าตาลจะถูกลาเลียงผา่ นทางท่อลาเลียงอาหาร (phloem) ไปตามส่วนตา่ งๆ เพอื่ เป็ นอาหารของพชื และ ลาเลียงน้าตาลบางส่วนไปเก็บสะสมไวท้ ีใ่ บ ราก และลาตน้ รูปแสดงระบบการลาเลียงสารของพชื

Thank you