ไซเลมและโพลเอ็ม

[Jirapat]

โครงสร้างและการทำงานของระบบลำเลียงของพืช


โครงสร้างและการทำงานของระบบลำเลียงของพืชประกอบด้วยระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียง
(vascular tissue system) ซึ่งเนื้อเยื่อในระบบนี้จะเชื่อมต่อกันตลอดทั้งลำต้นพืช โดย
ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำ สารอนินทรีย์ สารอินทรีย์ และสารละลายที่พืชต้องการนำไปใช้ใน
การดำเนินกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์

ระบบเนื้อเยื่อท่อลำเลียงประกอบด้วย 2 ส่วนใหญ่ๆ คือ ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem)
กับท่อลำเลียงอาหาร (phloem)







รูปแสดงภาคตัดขวางของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว



รูปแสดงภาคตัดขวางของรากพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว

ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) เป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ
ทั้งสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ โดยท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุประกอบด้วยเซลล์ 4 ชนิด ดังนี้

1. เทรคีด (tracheid) เป็นเซลล์เดี่ยว มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว บริเวณปลายเซลล์แหลม
เทรคีดทำหน้าที่เป็นท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ โดยจะลำเลียงน้ำและแร่ธาตุไปทางด้าน
ข้างของลำต้นผ่านรูเล็กๆ (pit) เทรคีดมีผนังเซลล์ที่แข็งแรงจึงทำหน้าที่เป็นโครงสร้างค้ำ
จุนลำต้นพืช และผนังเซลล์มีลิกนิน (lignin) สะสมอยู่และมีรูเล็กๆ (pit) เพื่อทำให้ติดต่อกับ
เซลล์ข้างเคียงได้ เมื่อเซลล์เจริญเต็มที่จนกระทั่งตายไป ส่วนของไซโทพลาซึมและนิวเคลียส
จะสลายไปด้วย ทำให้ส่วนตรงกลางของเซลล์เป็นช่องว่าง
ส่วนของเทรคีดนี้พบมากในพืชชั้นต่ำ (vascular plant) เช่น เฟิน สนเกี๊ยะ เป็นต้น

2. เวสเซล (vessel) เป็นเซลล์ที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ แต่สั้นกว่าเทรคีด เป็นเซลล์เดี่ยวๆ ที่
ปลายทั้งสองข้างของเซลล์มีลักษณะคล้ายคมของสิ่ว ที่บริเวณด้านข้างและปลายของเซลล์
มีรูพรุน ส่วนของเวสเซลนี้พบมากในพืชชั้นสูงหรือพืชมีดอก ทำหน้าที่เป็นท่อลำเลียงน้ำและ
แร่ธาตุต่างๆ จากรากขึ้นไปยังลำต้นและใบ เทรคีดและเวสเซลเป็นเซลล์ที่มีสารลิกนินมาเกาะ
ที่ผนังเซลล์เป็นจุดๆ โดยมีความหนาต่างกัน ทำให้เซลล์มีลวดลายแตกต่าง กันออกไปหลาย
แบบ ตัวอย่างเช่น
- annular thickening มีความหนาเป็นวงๆ คล้ายวงแหวน
- spiral thickening มีความหนาเป็นเกลียวคล้ายบันไดเวียน
- reticulate thickening มีความหนาเป็นจุดๆ ประสานกันไปมาไม่เป็นระเบียบคล้ายตาข่ายเล็กๆ
- scalariform thickening มีความหนาเป็นชั้นคล้ายขั้นบันได
- pitted thickening เป็นรูที่ผนังและเรียงซ้อนกันเป็นชั้นๆ คล้ายขั้นบันได

3. ไซเล็มพาเรนไคมา (xylem parenchyma) มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกหน้าตัดกลมรีหรือหน้า
ตัดหลายเหลี่ยม มีผนังเซลล์บางๆ เรียงตัวกันตามแนวลำต้นพืช เมื่อมีอายุมากขึ้นผนังเซลล์
จะหนาขึ้นด้วย เนื่องจากมีสารลิกนิน (lignin) สะสมอยู่ และมีรูเล็กๆ (pit) เกิดขึ้นด้วย ไซเล็ม
พาเรนไคมาบางส่วนจะเรียงตัวกันตามแนวรัศมีของลำต้นพืช เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่
ธาตุต่างๆ ไปยังบริเวณด้านข้างของลำต้นพืช พาเรนไคมาทำหน้าที่สะสมอาหารประเภทแป้ง
น้ำมัน และสารอินทรีย์อื่นๆ รวมทั้งทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุต่างๆ ไปยังลำต้นและใบของพืช

4. ไซเล็มไฟเบอร์ (xylem fiber) เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างยาว แต่สั้นกว่าไฟเบอร์ทั่วๆ ไป ตามปกติ
เซลล์มีลักษณะปลายแหลม มีผนังเซลล์หนากว่าไฟเบอร์ทั่วๆ ไป มีผนังกั้นเป็นห้องๆ ภายใน
เซลล์ ไซเล็มไฟเบอร์ทำหน้าที่เป็นโครงสร้างค้ำจุนและให้ความแข็งแรงแก่ลำต้นพืช



รูปแสดงเนื้อเยื่อที่เป็นส่วนประกอบ
ของท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ


ท่อลำเลียงอาหาร
ท่อลำเลียงอาหาร (phloem) เป็นเนื้อเยื่อที่ทำหน้าที่ลำเลียงอาหารและสร้างความแข็งแรง
ให้แก่ลำต้นพืช โดยท่อลำเลียงอาหารประกอบด้วยเซลล์ 4 ชนิด ดังนี้

1. ซีพทิวบ์เมมเบอร์ (sieve tube member) เป็นเซลล์ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว เป็นเซลล์
ที่มีชีวิต ประกอบด้วย ช่องว่างภายในเซลล์ (vacuole) ขนาดใหญ่มาก เมื่อเซลล์เจริญเติบโต
เต็มที่แล้วส่วนของนิวเคลียสจะสลายไปโดยที่เซลล์ยังมีชีวิตอยู่ ผนังเซลล์ของซีพทิวบ์เมมเบอร์
มีเซลลูโลส (cellulose) สะสมอยู่เล็กน้อย ซีพทิวบ์เมมเบอร์ทำหน้าที่เป็นทางส่งผ่านของอาหาร
ที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช โดยส่งผ่านอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของลำต้นพืช

2. คอมพาเนียนเซลล์ (companion cell) เป็นเซลล์พิเศษที่มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์แม่เซลล์
เดียวกันกับซีพทิวบ์-เมมเบอร์ โดยเซลล์ต้นกำเนิด 1 เซลล์จะแบ่งตัวตามยาวได้เซลล์ 2 เซลล์
โดยเซลล์หนึ่งมีขนาดใหญ่ อีกเซลล์หนึ่งมีขนาดเล็ก เซลล์ขนาดใหญ่จะเจริญเติบโตไปเป็นซีพ
ทิวบ์เมมเบอร์ ส่วนเซลล์ขนาดเล็กจะเจริญเติบโตไปเป็นคอมพาเนียนเซลล์ คอมพาเนียนเซลล์
เป็นเซลล์ขนาดเล็กที่มีรูปร่างผอมยาว มีลักษณะเป็นเหลี่ยม ส่วนปลายแหลม เป็นเซลล์ที่มีชีวิต
มีไซโทพลาซึมที่มีองค์ประกอบของสารเข้มข้นมาก มีเซลลูโลสสะสมอยู่ที่ผนังเซลล์เล็กน้อย
และมีรูเล็กๆ เพื่อใช้เชื่อมต่อกับซีพทิวบ์เมมเบอร์คอมพาเนียนเซลล์ทำหน้าที่ช่วยเหลือซีพทิวบ์
เมมเบอร์ให้ทำงานได้ดีขึ้นเมื่อเซลล์มีอายุมากขึ้น เนื่องจากเมื่อซีพทิวบ์เมมเบอร์มีอายุมาก
ขึ้นนิวเคลียสจะสลายตัวไปทำให้ทำงานได้น้อยลง

3. โฟลเอ็มพาเรนไคมา (phloem parenchyma) เป็นเซลล์ที่มีชีวิต มีผนังเซลล์บาง มีรูเล็กๆ
ที่ผนังเซลล์ โฟลเอ็มพาเรนไคมาทำหน้าที่สะสมอาหารที่ได้จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วย
แสงของพืช ลำเลียงอาหารไปยังส่วนต่างๆ ของพืช และเสริมความแข็งแรงให้กับท่อลำเลียง
อาหาร

4. โฟลเอ็มไฟเบอร์ (phloem fiber) มีลักษณะคล้ายกับไซเล็มไฟเบอร์ มีรูปร่างลักษณะยาว
มีหน้าตัดกลมหรือรี โฟลเอ็มไฟเบอร์ทำหน้าที่ช่วยเสริมความแข็งแรงให้กับท่อลำเลียงอาหาร
และทำหน้าที่สะสมอาหารให้แก่พืช



รูปแสดงเนื้อเยื่อที่เป็นส่วนประกอบของท่อลำเลียงอาหาร

การทำงานของระบบการลำเลียงสารของพืช
ระบบลำเลียงของพืชมีหลักการทำงานอยู่ 2 ประการ คือ

1. ลำเลียงน้ำและแร่ธาตุผ่านทางท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) โดยลำเลียงจากราก
ขึ้นไปสู่ใบ เพื่อนำน้ำและแร่ธาตุไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง

2. ลำเลียงอาหาร (น้ำตาลกลูโคส) ผ่านทางท่อลำเลียงอาหาร (phloem) โดยลำเลียง
จากใบไปสู่ส่วนต่างๆ ของพืช เพื่อใช้ในการสร้างพลังงานของพืชการลำเลียงสารของพืช
มีความเกี่ยวข้องกับกระบวนต่างๆ อีกหลายกระบวนการ ซึ่งต้องทำงานประสานกันเพื่อให้
การลำเลียงสารของพืชเป็นไปตามเป้าหมาย

ระบบลำเลียงของพืชเริ่มต้นที่ราก บริเวณขนราก (root hair) ซึ่งมีขนรากมากถึง 400 เส้น
ต่อพื้นที่ 1 ตารางมิลลิเมตร โดยขนรากจะดูดซึมน้ำโดยวิธีการที่เรียกว่า การออสโมซิส
(osmosis) และวิธีการแพร่แบบอื่นๆ อีกหลายวิธี น้ำที่แพร่เข้ามาในพืชจะเคลื่อนที่ไปตาม
ท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (xylem) เพื่อลำเลียงต่อไปยังส่วนต่างๆ ของพืช เมื่อน้ำและแร่
ธาตุต่างๆ เคลื่อนที่ไปตามท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุและลำเลียงไปจนถึงใบ ใบก็จะนำน้ำ
และแร่ธาตุนี้ไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง เมื่อกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ดำเนินไปเรื่อยๆ จนได้ผลิตภัณฑ์เป็นน้ำตาล น้ำตาลจะถูกลำเลียงผ่านทางท่อลำเลียง
อาหาร (phloem) ไปตามส่วนต่างๆ เพื่อเป็นอาหารของพืช และลำเลียงน้ำตาลบางส่วน
ไปเก็บสะสมไว้ที่ใบ ราก และลำต้น



รูปแสดงระบบการลำเลียงสารของพืช

การแพร่ (diffusion) เป็นการเคลื่อนที่ของสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นมากกว่าไ
ปสู่บริเวณที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าการออสโมซิส (osmosis) เป็นการแพร่ของน้ำจากบริเวณ
ที่มีน้ำมากกว่า (สารละลายเจือจาง) ไปสู่บริเวณที่มีน้ำน้อยกว่า (สารละลายเข้มข้น) การทำ
งานของระบบลำเลียงสารของพืชต้องใช้วิธีการแพร่หลายชนิด โดยมีท่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ
(xylem) และท่อลำเลียงอาหาร (phloem) เป็นเส้นทางในการลำเลียงสารไปยังลำต้น ใบ กิ่ง
และก้านของพืช

ที่มา http://www.maceducation.com/e-knowledge/2412212100/07.htm

[Jirapat]

โครงสร้างและหน้าที่ของเนื้อเยื่อไซเลม

ไซเลมประกอบขึ้นด้วยเซลล์ 4 ชนิด คือ

เทรคีด (Tracheid) เป็นเซลล์เดี่ยวๆยาวๆ เมื่อเจริญเต็มที่แล้วจะตายไป และตรงกลาง
เซลล์จะเป็นช่องขนาดใหญ่ (Lumen) เพราะโพรโทพลาสซึมสลายไป เซลล์มีรูปร่างทรง
กระบอกกลมหรือเหลี่ยม หัวท้ายแหลม บริเวณปลายเซลล์จะเรียงซ้อนเหลื่อมกัน ผนัง
เซลล์มีสารลิกนินสะสม แต่บางตอนก็ไม่มี พืชจำพวกเฟิร์นและจิมในสเปิร์ม เช่น สนภูเขา
จะมีเทรคีดมากกว่าในพืชดอก

หน้าที่ของเทรคีด

1. เป็นท่อลำเลียงน้ำและเกลือแร่ ซึ่งทำหน้าที่ได้ดีเมื่อเซลล์ตายแล้ว


2. ช่วยค้ำจุนส่วนต่างๆ ของพืชเนื่องจากมีผนังเซลล์แข็งแรง ปลายสุดของเซลล์จะเสี้ยมแหลม



เวสเซสเมมเบอร์ (vessel member) เป็นเซลล์เดี่ยว เมื่อเจริญเต็มที่แล้วเซลล์จะตายไป ตรง

กลางเซลล์เป็นช่องขนาดใหญ่ เพราะโพรโทพลาสซึมสลายไป ผนังเซลล์มีสารจำพวก
ลิกนินสะสม แต่ผนังเซลล์ของเซลล์หนึ่ง หนาไม่เท่ากัน บริเวณที่บางเรียกว่า พิท (Pit)
เซลล์มีขนาดใหญ่กว่าเทรคีด แต่สั้นกว่าผนังเซลล์ด้านข้างและตอนปลายสุดของเซลล์
ตามความยาวของลำต้นจะมีรูพรุนมากมายทำให้น้ำและเกลือแร่ถูกลำเลียงขึ้นไปตรงๆ
ผ่านรูพรุนตรงปลายสุดของเซลล์ไปยังอีกเซลล์หนึ่งได้สะดวกกว่าเครคีดเป็นอันมาก
เพราะไม่มีสิ่งกีดขวางอยู่ เวสเซลเมมเบอร์หลายๆ เซลล์มาเรียงต่อกันตามความยาวของ
รากและลำต้น และผนังกั้นตรงปลายของแต่ละเซลล์จะขาดไปกลายเป็นท่อกลวงยาว
คล้ายกับลำไม้ไผ่ยาวๆ ที่กระทุ้งให้ผนังกั้นแต่ละข้อปล้องขาดทะลุไปท่อกลวงยาวนี้เรียก
เวสเซล (vessel) ในพืชดอกจะมีเวสเซลมากกว่าเทรคีด ส่วนพวกไลไคโปเดียม เฟิร์น
และจิมในสเปิร์มยัง ไม่ปรากฎว่ามีเวสเซล จะพบแต่เทรคีด และไซเลมพาเรนไคมา


หน้าที่ของเวสเซล : ลำเลียงน้ำและเกลือแร่เป็นหน้าที่สำคัญ และให้ความแรงกั
บต้นพืช เพราะต้น ไม้ที่มีอายุมากๆ จะมีเวสเซลจำนวนมากมาย

ไซเลมไฟเบอร์ (xylem fiber cell) ไฟเบอร์เซลล์ มีผนังหนา รูปร่างยาวเรียว หัวท้าย
แหลม ลักษณะเป็นเส้นใย เป็นเซลล์ที่ตายแล้ว

หน้าที่ของไฟเบอร์เซลล์ ให้ความแข็งแรงแก่พืช แต่ไม่ได้ทำหน้าที่ลำเลียงใดๆ

ไซเลมพาเรนไคมาเซลล์ (xylem parachyma cell) เป็นเซลล์ที่ยังมีชีวิตอยู่เพียงชนิด
เดียวในเนื้อเยื่อไซเลม มีผนังเซลล์บางคล้ายกับพาเรนไคมาเซลล์ทั่วๆไป แต่เมื่อแก่แล้ว
จะลิกนินมาสะสม ผนังจะหน้าขึ้น ปกติจะเรียงตัวในแนวตั้งตามความยาวของลำต้น แต่
บางกลุ่มของเซลล์พาเรนไคมาจะเรียงตัวขวางกับเซลล์อื่นๆ หรือจะเรียงตัวไปตามแนว
รัศมี ตั้งฉากกับความยาวลำต้นและราก เพื่อทำหน้าที่ลำเลียงน้ำและเกลือแร่ไปยังด้าน
ข้างของลำต้นหรือราก จึงเรียกชื่อใหม่ว่า ไซเลมเรย์ (xylem ray)

หน้าที่ของไซเลมพาเรนไคมาเซลล์

ลำเลียงน้ำ และเกลือแร่
สะสมอาหารพวกแป้ง น้ำมัน และสารอื่นๆ บางอย่าง

ที่มา http://203.113.101.214/biology/BioText/Student/BE2542/STUD2542/s643/m14/s643g146.htm

[Jirapat]

วิธีการดูดน้ำของพืช
ในภาวะปกติ สารละลายที่อยู่ในดินรอบๆ รากมักมีความเข้มข้นน้อยกว่าและสารละลาย
ที่อยู่ภายในเซลล์ที่บริเวณผิวราก ดังนั้นจึงมีความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นของ
โมเลกุลของน้ำหรือความเข้มข้นของสารละลายที่อยู่ในดินกับสารละลายที่อยู่ภายใน
เซลล์ของราก จากความแตกต่างดังกล่าวจึงทำให้พืชสามารถดูดน้ำและแร่ธาตุที่ต้อง
การได้ กระบวนการดูดน้ำของรากนั้นเริ่มจากน้ำจากสารละลายในดินเข้าสู่ขนรากหรือ
เซลล์ของอิปิเดอร์มิส ผ่านขั้นต่างๆของราก จนกระทั่งถึงเซลล์ของท่อลำเลียงน้ำ
(Xylem) ในรากซึ่งถือว่าเป็นการสิ้นสุดของกระบวนการดูดน้ำของราก วิธีการดูดน้ำ
ของรากแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ

1. การดูดน้ำแบบแอกตีฟ (Active water absorption) หมายถึง การดูดน้ำที่เกิดจาก
กิจกรรมของเซลล์ที่บริเวณรากเองโดยตรง (ความหมายแตกต่างจากแอกตีฟ ทราน
สปอร์ต) การดูดน้ำแบบนี้มีหลายวิธี เช่น

1.1 อิมบิชั่น เกิดจากการดูดน้ำของสารที่มีคุณสมบัติดูดความชื้นได้ดี คือ เพกติน
(pectin) และเซลลูโลส (cellulose) ที่เป็นโครงสร้างของผนังเซลล์ การดูดน้ำวิธีนี้มี
ไม่มากนัก

1.2 ออสโมซิส การดูดน้ำวิธีนี้เกิดขึ้นตลอดเวลา เนื่องจากความแตกต่างระหว่าง
ความเข้มข้นของสารละลายในดินและในราก โดยปกติความเข้มข้นของสารละลายใน
ดินรอบๆราก จะมีความเข้มข้นน้อยกว่า (น้ำมาก) สารละลายที่อยู่ภายในเซลล์ที่บริเวณ
ผิวราก (น้ำน้อย) เป็นผลให้มีการแพร่ของน้ำจากดินเข้าสู่รากได้ตลอดเวลา ในบาง
กรณีการใส่ปุ๋ยเคมีให้กับพืชแต่ละครั้งเป็นปริมาณมากๆ จะมีผลทำให้ความเข้มข้นของ
สารละลายในดินสูงกว่าภายในราก ซึ่งมีผลเสียต่อการดูดน้ำของพืช เพราะว่ารากพืชจะ
มีการสูญเสียน้ำออกจากเซลล์ ซึ่งเรียกว่าเกิดพลาสโมไลซิส (plasmolysis) กรณีนี้อาจ
ทำให้พืชขาดน้ำ และตายในที่สุด

1.3 การดูดน้ำโดยใช้พลังงานจากเซลล์ นักสรีรวิทยาพืชเชื่อว่ารากสามารถดูดน้ำได้โดย
อาศัยพลังงานจากการหายใจของเซลล์ แต่วิธีนี้น้ำจะถูกดูดได้น้อยกว่าวิธีอื่น ในปัจจุบัน
ยังไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะใช้เป็นแนวทางในการอธิบายเกี่ยวกับการดูดน้ำวิธีนี้

ที่มา http://203.113.101.214/biology/BioText/Student/BE2542/STUD2542/s643/m14/s643g146.htm

[Jirapat]

2. การดูดน้ำแบบพาสซีฟ (Passive water absorption) หมายถึง การดูดน้ำของรา
กโดยการที่น้ำเคลื่อนที่เข้าสู่รากมิได้มาจากกิจกรรมของเซลล์ราก แต่เนื่องมาจาก
ส่วนอื่นๆ ของพืชเซลล์ของรากเป็นเพียงทางผ่านและเป็นด่านกีดขวางทางเดินของน้ำ
เท่านั้น พืชดูดน้ำโดยวิธีนี้ได้อย่างรวดเร็ว และเป็นปริมาณมากกว่าวิธีอื่นๆ ทั้งหมด แต่
อย่างไรก็ตามปริมาณการดูดน้ำ และระยะเวลาในการดูดน้ำจะขึ้นอยู่กับการคายน้ำของ
พืช เพราะว่าถ้ามีการคายน้ำมาก การดูดน้ำแบบพาสซีฟจะมากตามไปด้วย ดังนั้นการ
คายน้ำจึงมีอิทธิพลต่อการดูดน้ำวิธีนี้โดยตรง

1. ปริมาณน้ำในดิน ถ้าสารละลายในดินมีความเข้มข้นต่ำ คือ มีปริมาณน้ำมากรากพืช
จะสามารถดูดน้ำได้สะดวกและรวดเร็ว เนื่องจากวิธีการดูดน้ำแบบต่างๆ โดยเฉพาะออส
โมซิส และการดูดน้ำแบบพาสซีฟ จะเกิดขึ้นได้มาก

2. อัตราการคายน้ำ ถ้าอัตราการคายน้ำสูง จะเกิดแรงดึงจากการคายน้ำสูง และน้ำจะ
ถูกดูดจากดินเข้ามาในรากได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งมีความสำคัญมากต่อการดูดน้ำแบบพาสซีฟ

3. ความเข้มข้นของสารละลายในดิน ถ้าสารละลายในดินมีความเข้มข้นต่ำจะทำให้การ
แพร่ของน้ำเข้าสู่รากเป็นไปได้ด้วยความรวดเร็วกว่าในสภาวะที่สารละลายในดินมีความ
เข้มข้นสูง ดังเช่นในกรณีการใส่ปุ๋ยเคมีลงในดินครั้งละมากๆ จะทำให้สารละลายในดินสูง
กว่า ความเข็มข้นของสารละลายภายในรากหรือในกรณีที่พืชเจริญอยู่ในดินเค็มมากๆ
น้ำในรากจะแพร่ออกมาจากรากทำให้พืชขาดน้ำ และเหี่ยวแห้งดังที่นักเรียนเคยทราบมาแล้ว

4. อุณหภูมิ อุณหภูมิมีผลต่ออัตราการดูดน้ำทั้งแบบแอกตีฟ และแบบพาสซีฟ โดยทั่วไป
พืชจะดูดน้อได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิระหว่าง 20 –30 องศาเซลเซียส แต่อัตราการดูดน้ำจะหยุด
ไม่เกิน 35 องศาเซสเซียส เพราะถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้ปากใบปิด ซึ่งทำให้การ
คายน้ำหยุด และการดูดน้ำแบบพาสซีฟก็จะหยุดด้วย

5. การถ่ายเทอากาศในดิน ถ้าดินมีการถ่ายเทอากาศได้ดี จะทำให้การดูดน้ำเกิดขึ้นได้มาก
โดยเฉพาะการดูดน้ำวิธีที่ต้องใช้พลังงานจากเซลล์ เพราะเหตุว่าเซลล์จำเป็นต้องใช้ O2 ใน
การผลิตพลังงานให้เกิดขึ้นในอัตราสูงๆ

ที่มา http://203.113.101.214/biology/BioText/Student/BE2542/STUD2542/s643/m14/s643g146.htm

[Jirapat]

การดูดเกลือแร่ของพืช
เกลือแร่ที่จะถูกดูดเข้าสู่รากพืชจะต้องอยู่ในรูปของอิออน (ion) ซึ่งอาจอยู่ในรูปอิออน
อิสระในสารละลายดิน หรืออิออนที่ถูกดูดไว้ที่ผิวหนังของอนุภาคดินเหนียว วิธีการที่ราก
พืชดูดเกลือแร่และลำเลียงขึ้นสู่ลำต้นนั้นสลับซับซ้อนมาก รายละเอียดที่แท้จริงทราบน้อย
มาก แต่อย่างไรก็ตาม แนวความคิดทั่วไปเกี่ยวกับกรรมวิธีที่พืชดูดอิอออนของเกลือแร่ที่
น่าจะเกิดขึ้นได้คือ

1. การดูดอิออนแบบพาสซีฟ หมายถึงการดูดอิออนเข้าสู่รากโดยกรรมวิธีบางอย่างที่ไม่
ใช่การทำงานของราก กรรมวิธีการดูดอิออนแบบพาสซีฟ เช่น

1.1 การแพร่ (diffusion) เกิดขึ้นในบางส่วนของราก และการแพร่ของอิออนเข้าสู่ราก จะ
ทำให้ได้อิออนไม่มากเกินกว่าระดับความเข้มข้นของอิออนชนิดนั้นๆ ในสารละลายภายนอก
รากดังนั้นวิธีนี้จึงไม่ทำให้เกิดการสะสมอิออนในราก

1.2 การแลกเปลี่ยนอิออน (ion exchange) เป็นกรรมวิธีการดูดอิออน โดยการแลกเปลี่ยน
ที่ของอิออนระหว่างอิออนที่ถูกดูดอยู่ที่ผิวของราก กับอิออนในสารละลายในดิน ตัวอย่าง
เช่นการแลกเปลี่ยนอิออนระหว่าง H+ ที่ผิวรากกับ K+ ในสารละลายในดิน ดังภาพ

1.3 การไหลเวียนของมวลสาร (mass flow) เป็นการเคลื่อนที่ของอิออนโดยอาศัยแรงดึง
จากการคายน้ำซึ่งจะดึงเอาเกลือแร่ทีละลายปนอยู่ในน้ำให้เคลื่อนที่ผ่านผนังเซลล์ และ
เยื่อหุ้มเซลล์ของรากซึ่งวิธีนี้ทำให้แร่ธาตุต่างๆ เคลื่อนที่ไปได้อย่างรวดเร็วกว่าการแพร่มาก

2. การดูดอิออนแบบแอกตีฟ เป็นการดูดอิออนโดยใชัพลังงานจากเซลล์ของรากและต้อง
อาศัยตัวพาเพื่อนำอิออนจากภายนอกเข้าไปภายในเซลล์ อัตราการดูดอิออนวิธีนี้จะช้ากว่า
การดูดแบบพาสซีฟ แต่จะเกิดได้นานกว่า และจะทำให้เกิดภาวะการสะสมเกลือแร่ขึ้นภาย
ในราก จึงน่าจะเป็นวิธีที่สำคัญที่สุดในการที่รากใช้ดูดเกลือแร่ให้ได้มากที่สุด


ปัจจัยที่ควบคุมการดูดอิออนแบบแอกตีฟ

1. ก๊าซออกซิเจน ออกซิเจนเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างพลังงานจากขบวนการหายใจ
พลังงานที่เกิดขึ้นจะถูกนำมาใช้ในการดูดเกลือแร่แบบแอกตีฟ เพราะดินที่โปร่งร่วนซุยมี
การถ่ายเทอากาศสะดวก จึงน่าจะมีผลการดูดเกลือแร่วิธีนี้

2. อุณหภูมิ อุณหภูมิของอากาศถ้าสูงพอประมาณ จะทำให้อัตราการสร้างพลังงานสูง
ด้วย ซึ่งมีผลต่อการดูดเกลือแร่ วิธีนี้เช่นกัน

3. อาหารพวกแป้ง และน้ำตาล เป็นสารอาหารที่ใช้เป็นวัตถุในการสลายเพื่อให้พลังงาน
ภายในเซลล์ ถ้าอาหารขาดแคลนจะมีผลโดยตรงต่อการสร้างพลังงานและส่งผลกระทบ
ต่อการดูดเกลือแร่วิธีนี้

4. ความเข้มข้นของเกลือแร่ในสารละลายในดิน ถ้ามีความเข้มสูงพอเหมาะ จะมีผลโดย
ตรงต่อการเพิ่มอัตราการดูดเกลือแร่เข้าสู่ราก

ที่มา http://203.113.101.214/biology/BioText/Student/BE2542/STUD2542/s643/m14/s643g146.htm

[Pum_NWF_Rayong]

ที่มา http://www.thaigoodview.com/library/teachershow/sakaew/wactharee_p/sience/sec01p01.html

ระบบราก

ราก (root) เป็นส่วนประกอบของพืชที่เจริญเติบโตลงสู่ดินตามแรงโน้มถ่วงของโลก เพื่อช่วยยึดลำต้นให้ติดกับพื้นดิน รากส่วนใหญ่ไม่มีคลอโรฟิลล์ ระบบรากของพืชมี2 ระบบ คือ
1. ระบบรากแก้ว มีรากแก้วเป็นรากหลัก ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่ารากอื่น ๆ และมีรากแขนงแตกออกมา พบในพืชใบเลี้ยงคู่เป็นส่วนใหญ่
2. ระบบรากฝอย รากฝอย เป็นรากเส้นเล็กๆ จำนวนมาก ขนาดสม่ำเสมอตลอดความยาวของราก งอกจากรอบ ๆ โคนต้นแทนรากแก้วที่ฝ่อไป พบในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเป็นส่วนใหญ่



หน้าที่ของราก

ราก มีหน้าที่สำคัญอยู่ 2 ประการ คือ
1. ดูดน้ำ และแร่ธาตุ จากพื้นดินส่งขึ้นไปเลี้ยงส่วนต่าง ๆ ซึ่งต้องนำไปผ่านกระบวนการปรุง หรือการสังเคราะห์ด้วยแสงก่อน ปัจจุบันได้มีการพัฒ
นาปลูกพืชโดยไม่ใช้ดิน แต่จะเอารากไปแช่ในน้ำซึ่งมีปุ๋ย หรือธาตุอาหารผสมอยู่ ดังนั้น การดูดน้ำหรือแร่ธาตุที่กล่าวมาข้างต้น อาจจะไม่ใช่
จากพื้นดินเสมอไป

2. ยึดลำต้นให้ติดกับพื้นดิน พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่อยู่กับที่ มีลำต้นชี้ขึ้นไปสู่ท้องฟ้า ส่งกิ่งก้านที่มีใบติดอยู่ขึ้นรับแสงอาทิตย์ เพื่อปรุงอาหาร ถ้าพืชไม่มีรากลำต้นจะตั้งตรงอยู่ไม่ได้


หน้าที่พิเศษของราก

รากพืชบางชนิด มีรากซึ่งทำหน้าที่พิเศษจากที่กล่าวมาแล้วข้างต้น ได้แก่

1. รากค้ำจุน (prop root) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นเหนือดิน ช่วยพยุงลำต้นไม่ให้ล้มง่าย เช่น รากโกงกาง ข้าวโพด ลำเจียก ยางอินเดีย

2. รากยึดเกาะ (climbing root) เป็นรากที่แตกออกจากข้อของลำต้นแล้วยึดเกาะกับเสาหรือไม้อื่นเพื่อไต่ขึ้นด้านบน เช่น รากพลู พลูด่าง พริกไทย

3. รากหายใจ (aerating root) เป็นรากที่แตกแขนงจากรากใหญ่ แล้วแทงขึ้นด้านบนขึ้นมาเหนือพื้นดินหรือพื้นน้ำ เช่น รากลำพู โกงกาง กล้วยไม้

4. รากสังเคราะห์แสง (photosynthetic root) เป็นรากที่แตกแขนงออกจากลำต้น แล้วมักห้อยลงมาในอากาศ มักมีสีเขียวของคลอโรฟิลล์ เช่น รากไทร รากกล้วยไม้

5. รากสะสมอาหาร (storage root) มีลักษณะอวบอ้วน เช่น หัวผักกาด แครอท มันเทศ มันแกว มันสำปะหลัง เป็นต้น


ปัจจัยที่ทำให้พืชเติบโต
น้ำ

น้ำ เป็นปัจจัยที่จำเป็นอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชต้องการน้ำเพื่อประโยชน์ต่าง ๆ ดังนี้

1. เป็นตัวทำละลายแร่ธาตุ ปุ๋ย หรือธาตุอาหารต่าง ๆ ที่เราใส่ให้กับพืช พืชไม่สามารถนำไปใช้ได้ ถ้าไม่มีน้ำ เพราะพืชไม่มีปากเหมือนสัตว์ แต่จะใช้วิธีการดูดซึม (Osmosys) ผ่านรูเล็ก ๆ บริเวณรากขนอ่อน

2. ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง น้ำเป็นวัตถุดิบอย่างหนึ่งในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง หรือกระบวนการปรุงอาหารของพืช

3. ช่วยควบคุมอุณหภูมิภายในต้นพืช การคายน้ำของพืชจะช่วยให้อุณหภูมิภายในต้นพืชลดลง ทำให้ไม่เหี่ยว พืชจะคายน้ำออกทางรูใบการให้น้ำแก่พืช ต้องดูชนิดของพืชที่ปลูกว่าต้องการน้ำมาก หรือน้อยแค่ไหน การรดน้ำให้กับพืช ควรรด เวลาเช้า หรือเวลาเย็น ไม่ควรรดตอนเที่ยง

[Pum_NWF_Rayong]

ที่มา http://www.dnp.go.th/botany/BFC/root.html

ราก (Roots)

ราก คืออวัยวะของพืชที่เจริญมาจากรากแรกเกิด (radical) ของเอ็มบริโอภายในเมล็ด ปกติเจริญลงไปในดินตามทิศทางแรงดึงดูดของโลก รากไม่มีข้อและปล้อง


รากแก้ว (Tap Root) หรือรากปฐมภูมิ (Primary Root)
รากที่เกิดโดยตรงมาจากรากแรกเกิดของเอ็มบริโอ เป็นรากขนาดใหญ่ ทำหน้าที่เป็นรากหลักของพืช รากนี้จะพุ่งตรงลงสู่ดินเรื่อยๆ โคนรากมีขนาดใหญ่และจะเรียวเล็กลงทางตอนปลาย ระบบรากแก้วจะมีรากแขนงเจริญออกมาจากเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดของรากแก้ว ซึ่งเป็นระบบรากของพืชเมล็ดเปลือยและพืชใบเลี้ยงคู่ส่วนใหญ่






รากแขนง (Lateral Root) หรือรากทุติยภูมิ (Secondary Root)
รากที่เกิดมาจากรากแก้ว มักงอกเอียงลงในดินหรือเกือบขนานไปกับพื้นดิน ซึ่งบางครั้งเรียกว่ารากฝอย รากฝอยเป็นระบบรากที่รากแก้วเจริญได้ไม่ดีหรือสลายไป แต่รากแขนงเจริญได้ดีและมีขนาดไล่เลี่ยกัน รากแขนงเกิดจากบริเวณเดียวกับรากแก้วหรือใกล้เคียงบริเวณโคนต้น เกิดเป็นกระจุก ได้แก่ ระบบรากของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและพืชใบเลี้ยงคู่ที่เป็นไม้ล้มลุกบางชนิด




รากพิเศษ (Adventitious Root)
รากที่ไม่ได้เกิดมาจากรากแรกเกิดหรือรากแขนงของรากแก้ว แต่เกิดมาจากส่วนต่างๆของพืช รากอาจจะงอกออกจากโคนต้น ข้อ กิ่ง และใบของพืช





รากที่เปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่พิเศษ