Ksüleem: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Annu004 (arutelu | kaastöö)
Täpsustasin lühikokkuvõtet, laiendasin teemat oluliselt
P viskoosus > viskoossus
3. rida:
'''Ksüleem''' on [[Soontaimed|soontaimede]] peamine [[Juhtkude|vett juhtiv kude]], mis transpordib [[Vesi|vett]] juurtest lehtedesse. Lisaks sellele on tal oluline roll lahustunud ainete transpordi, toitainete akumuleerimise ja taime toestamise juures. Ksüleem koos assimilaate transportive [[Floeem|floeemiga]] on taime peamisteks juhtkudedeks, mis on koondunud juhtkimpudesse<ref name=":0">{{Cite book|last=Evert|first=Ray F.|date=2006|title=Esau's plant anatomy: meristems, cells, and tissues of the plant body: their structure, function, and development|publisher=John Wiley & Sons}}</ref>. Taime hüdrauliline arhitektuur mõjutab otseselt vee- ja gaasivahetust, liigi levikut ja ka puude maksimaalset kõrgust<ref name=":4">{{Cite journal|last1=Tyree|first1=Melvin T.|title=The hydraulic architecture of trees and other woody plants|journal=New Phytologist|volume=119|issue=3|pages=345–360|date=1991|last2=Ewers|first2=Frank W.}}</ref>.
== Trahheed ja trahheiidid ==
Ksüleem koosneb kahte tüüpi vettjuhtivatestvett juhtivatest elementidest. Esiteks trahheiididest, mis on otstest ahenevad kitsad värtnakujulised kuni 5 mm pikkused ja kuni 30 μm diameetriga rakud. Teist tüüpi vettjuhtivadvett juhtivad elemendid ksüleemis on trahheed, mis on tekkinud ridamisi asuvate rakkude otsmiste seinte kadumise tagajärjel ja moodustavad torusarnaseid struktuure pikkusega mõnest sentimeetrist kuni mitme meetrini ning läbimõõduga 20-70020–700 μm<ref name=":1">{{Cite book|last1=Kramer|first1=Paul J.|date=1995|title=Water relations of plants and soils|publisher=Academic press|last2=Boyer|first2=John S.}}</ref>. Lisaks sellele sisaldab ksüleem ka puitunud kestadega parenhüümirakke, mille põhiülesandeks on toitainete säilitamine tärklise ja lipiidide kujul, ning toestava funktsiooniga puidukiude ehk libriformi. Puidukiududel on varieeruva paksusega puitunud kestad, mis enamasti on paksemad kui sama liigi trahheiidide kestad<ref name=":0" />.
 
Nii trahheed kui trahheiidid koosnevad pikkadest väljavenitatud puitunud sekundaarsete kestadega rakkudest, mis kasvu lõppedes surevad<ref name=":0" />. Trahheed on pikemad ja suurema diameetriga, kuna üherakuline ehitus seab piirid trahheiidide kui juhtelementide pikkusele ja läbimõõdule<ref name=":1" />, kusjuures trahheede ja trahheiidide pikkuse erinevus on tunduvalt suurem kui läbimõõdu erinevus<ref name=":2">{{Cite journal|last1=Sperry|first1=John S.|title=Size and function in conifer tracheids and angiosperm vessels|journal=American journal of botany|volume=93|issue=10|pages=1490–1500|date=2006|last2=Hacke|first2=Uwe G.|last3=Pittermann|first3=Jarmila}}</ref>. Juhtelementide diameeter võib olla alla 5 μm okaspuude okastes kuni >500 μm liaanide vartes. Nende pikkus verieerub alates mõnest millimeetrist trahheiididel kuni 10 meetrini ronitaimede ja rõngassoonelistel puude trahheedel<ref>{{Cite journal|last1=Hacke|first1=Uwe G.|title=Functional and ecological xylem anatomy|journal=Perspectives in plant ecology, evolution and systematics|volume=4|issue=2|pages=97–115|date=2001|last2=Sperry|first2=John S.}}</ref>. Mainitud juhtelemendid erinevad teineteisest veel selle poolest, et üksteisega kokku puutuvad trahheiidid on omavahel ühenduses üksnes pooride kaudu, kuid trahheedel on lisaks pooridele ka erineva kujuga avaused, perforatsiooniplaadid<ref name=":1" /><ref name=":0" />. Poore ja perforatsiooniplaate leidub nii juhtelementide tippudes kui ka külgmistest seintes<ref name=":0" />.
15. rida:
Trahheede efektiivsem veejuhtivus võrreldes trahheiididega on tingitud nende suuremast diameetritest ja pikkusest<ref name=":2" />. Mida suurema läbimõõdu ja pikkusega on trahheed, seda suurem on nende hüdrauliline juhtivus<ref name=":2" /><ref name=":0" />. Liaanidel kompenseerivad suured trahheed tüve väikest diameetrit<ref name=":4" />. Täpsemalt sõltub hüdrauliline erijuhtivus nii ksüleemi juhtelementide (traheed, trahheiidid) valendiku hüdraulilisest juhtivusest kui juhtelemente ühendavate pooride ja avade hüdraulilisest juhtivusest<ref>{{Cite journal|last1=Nijsse|first1=J.|title=Xylem hydraulic conductivity related to conduit dimensions along chrysanthemum stems|journal=Journal of Experimental Botany|volume=52|issue=355|pages=319–327|date=2001|last2=Van der Heijden|first2=GWAM|last3=Van Ieperen|first3=W.|last4=Keijzer|first4=C. J.|last5=Van Meeteren|first5=U.}}</ref>.
 
On üsna tavaline, et keskmise suurusega trahheede diameeter moodustab ½-¼ suuremate läbimõõdust, kuid suuremate trahheede panus hüdraulilisse juhtivusse on võrreldamatult suurem<ref name=":4" />. Suure diameetriga trahheed juhivad tunduvalt paremini vett kui kitsad trahheed/trahheiidid, kuna ksüleemiraku teoreetiline hüdrauliline juhtivus on võrdeline tema raadiuse neljanda astmega, see tuleneb HagenHageni-Poiseuille’ seadusest <ref name=":4" /><ref name=":5">{{Cite book|last1=Pickard|first1=William F.|date=2005|title=Vascular transport in plants|publisher=Elsevier|pages=3–18|last2=Melcher|first2=Peter J.|chapter=Perspectives on the biophysics of xylem transport}}</ref><ref name=":0" />.
 
== HagenHageni-Poiseuille’ seadus ==
HagenHageni-Poiseuille’ seadus kirjeldab vee liikumist kapillaarides<ref name=":5" />:
 
<math>J_v=\frac{\Delta P\pi r^4}{8\eta l}</math>
 
kus <math>J_v</math> on vedeliku ruumkiirus (<math>m^3 \times s^{-1}</math>), <math>r</math> – kapillaari raadius (<math>m</math>), <math>\Delta P</math> – hüdrostaatilise rohu erinevus kapillaari otste vahel (<math>Pa</math>), <math>\eta</math> - vedeliku dünaamiline viskoossus (<math>Pa \times s</math>), <math>l</math> – kapillaari pikkus (<math>m</math>).
 
Tulenevalt sellest füüsikaseadusest põhjustavad väikesed erinevused juhtelementide läbimõõdus suuri erinevusi nende juhtivuses<ref name=":6">{{Cite journal|last1=Cruiziat|first1=Pierre|title=Hydraulic architecture of trees: main concepts and results|journal=Annals of forest science|volume=59|issue=7|pages=723–752|date=2002|last2=Cochard|first2=Hervé|last3=Améglio|first3=Thierry}}</ref><ref name=":4" />. Sellest tulenevalt on rõngassoonelised puuliigid võimelised palju kiiremini (15- 4515–45 <math>m \times h^{-1}</math>) vett juhtima kui hajussoonelised puud (1-6 <math>m \times h^{-1}</math>) ja paljasseemnetaimed (kuni 2 <math>m \times h^{-1}</math>; <ref>{{Cite book|last1=Fitter|first1=Alastair H.|date=2012|title=Environmental physiology of plants|publisher=Academic press|last2=Hay|first2=Robert KM}}</ref>).
 
== Vedeliku viskoosusviskoossus ==
Hüdrauliste mõõtmiste puhul tuleb kindlasti arvestada vedeliku viskoossusega, mis sõltub lahutunud ainete sisaldusest. Ksüleemimahla lahustunud ainete sisaldus on kaduvväike ja seetõttu ei mõjuta eriti viskoossust<ref name=":6" />. Vee viskoossus sõltub aga tugevasti temperatuurist: temperatuuri varieeruvusest tingitud hüdraulilise juhtivuse muutusi saab seletada vee viskoossuse muutustega apoplastses kompartmendis<ref>{{Cite journal|last1=Cochard|first1=Herve|title=Temperature effects on hydraulic conductance and water relations of Quercus robur L.|journal=Journal of Experimental Botany|volume=51|issue=348|pages=1255–1259|date=2000|last2=Martin|first2=Rodolphe|last3=Gross|first3=Patrick|last4=Bogeat-Triboulot|first4=Marie Béatrice}}</ref>. Hariliku pärna lehtedes langeb umbes kolmandik temperatuuriefektist vee viskoossuse ja 2/3 rakumembraanide juhtivuse muutuste arvele<ref>{{Cite journal|last1=Sellin|first1=Arne|title=Temperature, light and leaf hydraulic conductance of little-leaf linden (Tilia cordata) in a mixed forest canopy|journal=Tree Physiology|volume=27|issue=5|pages=679–688|date=2007|last2=Kupper|first2=Priit}}</ref>.