הובלה בצמח

מהו כיוון ההובלה בקסילם ומה מובל בו?

תשובה נכונה: הובלה חד-כיוונית כלפי מעלה, של מים ומינרלים מהשורש לעלים

הקסילם מוביל מים ומינרלים מהשורש (שם הם נספגים) כלפי מעלה אל הגבעול והעלים, בכיוון אחד בלבד — תהליך המונע בעיקרו על ידי משיכת הטרנספירציה (transpiration pull): איבוד אדי המים מהעלים יוצר מתח המושך את עמוד המים כלפי מעלה. שים לב: 'משיכה' כאן אינה כוח הכבידה, שפועל דווקא בכיוון ההפוך.

מבחינת הצריכה האנרגטית, מה נכון להשוות בין הובלה בקסילם להובלה בפלואם?

תשובה נכונה: הובלה בקסילם היא תהליך פסיבי שאינו דורש אנרגיה ישירה מהצמח, בעוד הובלה בפלואם דורשת השקעת אנרגיה (ATP)

הובלת המים בקסילם מונעת בעיקרה על ידי הפרשי לחץ הנוצרים מהתאדות (טרנספירציה) — תהליך פיזיקלי פסיבי שאינו דורש הוצאת אנרגיה מטבולית ישירה מתאי הצמח. לעומת זאת, טעינת הסוכרים אל תאי הנפה בפלואם (באיבר המקור) היא הובלה פעילה הדורשת ATP, כדי ליצור את הפרש הלחץ האוסמוטי המניע את הזרימה. חשוב לדייק: הקביעה 'הקסילם פסיבי' מתייחסת לזרימה בתוך צינורות הקסילם עצמם. ספיגת המינרלים מתמיסת הקרקע אל תאי השורש היא דווקא הובלה פעילה הדורשת ATP — כלומר הצמח משקיע אנרגיה בשלב הכניסה של המינרלים למערכת, אך לא בהנעת עמוד המים כלפי מעלה.

מהו תפקיד כוחות האדהזיה (adhesion) בהובלת מים בקסילם, בהבדל מכוחות הלכידות (cohesion)?

תשובה נכונה: אדהזיה היא משיכה בין מולקולות המים לדפנות התא הפוליות של כלי הקסילם, המסייעת למנוע קריסת עמוד המים ותומכת בתנועתו כלפי מעלה בצינורות הצרים

אדהזיה היא המשיכה בין מולקולות המים (קוטביות) לבין דפנות התא הפוליות (עשירות בצלולוז) של כלי הקסילם. כוח זה, יחד עם הלכידות בין מולקולות המים עצמן, מסייע לשמור על רציפות עמוד המים בצינורות הצרים ומונע את קריסתו תחת הלחץ השלילי (מתח) שנוצר עקב הטרנספירציה — במיוחד חשוב בכלים הצרים ביותר.

לפי מודל זרימת הלחץ (Pressure Flow), אילו שלבים מסבירים את תנועת הסוכרוז בפלואם מאיבר המקור לאיבר הבור?

תשובה נכונה: טעינה פעילה של סוכרוז לתאי הנפה במקור מורידה את הפוטנציאל האוסמוטי שם, מים נכנסים באוסמוזה מהקסילם הסמוך ויוצרים לחץ הידרוסטטי גבוה הדוחף את התמיסה לכיוון הבור, שם הסוכר נפרק/נצרך ומים יוצאים חזרה

מודל זרימת הלחץ מתאר תהליך פיזיקלי-אוסמוטי: באיבר המקור, סוכרוז נטען פעילות (בעזרת ATP) לתוך תאי הנפה, מה שמוריד את הפוטנציאל האוסמוטי שם ומושך מים פנימה מהקסילם השכן. כניסת המים יוצרת לחץ טורגור (הידרוסטטי) גבוה שדוחף את כל תוכן תא הנפה — כולל הסוכרוז המומס — דרך נקבוביות הנפה לכיוון תאי הנפה הבאים, עד לאיבר הבור. שם הסוכר מפורק או מועבר לאחסון, הפוטנציאל האוסמוטי עולה, מים יוצאים בחזרה לקסילם, והלחץ יורד — כך נשמר מפל הלחץ המניע את הזרימה כל הדרך.