หน้าเว็บ

วันเสาร์ที่ 28 กรกฎาคม พ.ศ. 2555

การเจริญเติบโตของพืช

การเจริญเติบโตของพืชเริ่มมาจากเมล็ด  ซึ่งประกอบด้วย เปลือกหุ้มเมล็ด เอ็มบริโอ และแหล่งเก็บอาหาร ในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวเรียกว่าเอนโดเสปริม์ สำหรับในพืชใบเลี้ยงคู่เรียกว่า ใบเลี้ยง
                              ภาพแสดง    ส่วนประกอบของเมล็ดของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่


ต้นอ่อน (เอ็มบริโอ)ของไม้ดอกบางชนิดสร้างใบเลี้ยง 2 ใบ ขณะเจริญ  เราเรียกพืชพวกนี้ว่าพืช
ใบเลี้ยงคู่ เช่นถั่วลิสง      ส่วนพืชที่มีใบเลี้ยงเพียงใบเดียวเรียกว่าพืชใบเลี้ยงเดี่ยว  เช่น      ต้นหญ้า
ต้นหอม ต้นพลับพลึง




ภาพแสดง ใบเลี้ยง

ถึงแม้ความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี     ทำให้มนุษย์ขยายพันธุ์พืชได้มากขึ้น และรวดเร็วกว่าแต่ก่อน อย่างไรก็ตาม การขยายพันธุ์โดยการใช้เมล็ดยังคงมีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อพืชหลายชนิดที่ขึ้นอยู่ตามธรรมชาติ ซึ่งเมล็ดพืชจะงอกเป็นต้นพืชและเจริญเติบโต จนกระทั่งสามารถสืบพันธุ์ สร้างเป็นเมล็ดใหม่ได้ต่อไป ดังภาพแสดงการเจริญเติบโตของต้นถั่ว


 ตาราง  แสดงการเจริญเติบโตของต้นถั่วเขียวโดยวัดความสูงของต้นเป็นเวลาประมาณ 3 สัปดาห์

วันที่
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
ความสูง
(cm)
  0  
 2.5 
10.9
13.7
17.3
19.3
21.0
22.4
23.4
24.3
25.5
25.9
26.4

การเจริญเติบโตของพืชเป็นผลจากการเพิ่มจำนวนเซลล์     และการขยายขนาดของเซลล์ ควบคู่กันไปขณะที่เซลล์เหล่านั้นเจริญเติบโตเต็มที่แล้ว จะมีการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์เพื่อทำหน้าที่เฉพาะอย่างต่อไปอีกด้วย เช่น การเปลี่ยนแปลงเพื่อทำหน้าที่ลำเลียงนำและอาหาร เป็นต้น




ปัจจัยที่มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช  ได้แก่              
                          ๑.  น้ำ
                          ๒. อาหาร
                          ๓. อากาศ
                          ๔. อุณหภูมิ

        การวัดการเจริญเติบโตของพืช   พิจารณาจาก

                         ๑.  นับจำนวนเซลล์ที่เพิ่มขึ้น
                         ๒. วัดความสูง
                         ๓. ชั่งน้ำหนักหรือมวลทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต
                         ๔. วัดน้ำหนักแห้ง


ตาราง แสดงความสำคัญของแร่ธาตุที่มีต่อพืช

แร่ธาตุ
ความสำคัญ
อาการของพืชที่ขาดแร่ธาตุ
นโตรเจน (N)


ฟอสฟอรัส (P)


โพแทสเซียม (K)



 

แคลเซียม (Ca)

 

แมกนีเซียม(Mg)





กำมะถัน (S) 
บำรุงใบ ลำต้น


เป็นส่วนประกอบของโปรตีน



เป็นองค์ประกอบของสารในขบวนการหายใจช่วยในการดูด CO2


เป็นองค์ประกอบของผนังเซลล์และเร่งการทำงานของเอนไซม์

เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ ทำให้พืชมีสีเขียว

 

เป็นองค์ประกอบของโปรตีน

ใบเหลือง โตช้า แคระ ผลผลิตต่ำ 
ใบเขียวเข้มผิดปกติ ต้นเปราะหักง่าย

ใบแก่มีจุดเหลือง  ใบไหม้เกรียมยอดเน่าใบม้วนเข้าหากัน รากสั้นกว่า ปกติ  รากเน่า
 ใบเหลืองระหว่างเส้นใบ ใบเปราะ หักง่าย มีจุดขาว ลำต้นเปลี่ยนสีจากล่าง  ถึงยอด

 



ใบเหลืองทั้งใบเริ่มจากยอด
ลงล่าง


การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์

การลำเลียงสารเข้าและออกจากเซลล์
กลไกการลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์มี 3 แบบคือ
1.     การแพร่ (DIFFUSION)
2.     การลำเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอร์ต (ACTIVE TRANSPORT)
3.     การลำเลียงโดยการสร้างถุงจากเยื่อหุ้มเซลล์(BULK TRANSPORT)

การแพร่
      การแพร่ คือ การเคลื่อนย้ายของโมเลกุลสารจากบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลของสารนั้นสูง ไปยังบริเวณที่มีความหนาแน่นของโมเลกุลสารนั่นต่ำ แบ่งเป็น
-    การแพร่แบบธรรมดา คือ การที่อนุภาคของสารเคลื่อนที่กระจัดกระจายไปในตัวกลางทุกทิศทุกทาง จนกระทั่งเข้าสู่สภาวะสมดุล
-    ออสโมซิส(OSMOSIS) คือการเคลื่อนที่ของโมเลกุลของน้ำผ่านเยื่อเลือกผ่าน จากบริเวณที่มีความเข้มข้นน้ำน้อย

ข้อสังเกต
     บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารสูง จะมีความเข้มข้นของน้ำต่ำ บริเวณที่มีความเข้มข้นของสารต่ำจะมีความเข้มข้นน้ำสูง
สารละลายแบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ
1.  สารละลายไฮเปอร์โทนิก(HYPERTONIC SOLUTION) คือสารละลายที่มีความเข้มสูงกว่าสารละลายภายในเซลล์
2.  สารละลายไฮโปโทนิก(HYPOTONIC SOLUTION) หมายถึง สารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์
3.  สารละลายไอโซโทนิก(ISOTONIC SOLUTION) คือสารละลายที่มีความเข้มข้นเท่ากับสารละลายภายในเซลล์

ข้อควรจำ
-    พลาสโมไลซิส(PLASMOLYSIS) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายไฮเปอร์โทนิก โดยน้ำจากภายในเซลล์จะออสโมซิสผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ออกมาภายนอก ทำให้เซลล์เหี่ยว
-    พลาสมอปไทซิส (PLASMOPTYSIS) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์อยู่ในสารละลายไฮโปโทนิก โดยน้ำจะออสโมซิสเข้าสู่เซลล์ทำให้เซลล์เต่งขึ้น1.    การแพร่แบบฟาซิลิเทต (FACILITATED DIFFUSION)
เป็นการนำสารเข้าสู่เซลล์ด้วยการทำงานของโปรตีนซึ่งเรียกว่า ตัวพา(CARRIER) ที่แทรกอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์มีทิศทางจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมากไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารนั้นน้อย
2.   การลำเลียงแบบแอกทีฟทรานสปอร์ต (ACTIVE TRANSPORT)
เป็นการลำเลียงสารจากบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารน้อยไปยังบริเวณที่มีความเข้มข้นของสารมาก โดยเซลล์นำพลังงานที่ได้จากการสลายสารอาหารมาใช้เพื่อเอาชนะแรงผลักดันที่เกิดจากความแตกต่างระหว่างความเข้มข้นของสาร
3.   การลำเลียงโดยการสร้างถุงจากเยื่อหุ้มเซลล์(BULK TRANSPORT)
      3.1 เอกโซไซโทซิส เป็นการลำเลียงสารขนาดใหญ่ออกจากเซลล์โดยการสร้างถุง(VESICLE) ขึ้นภายในเซลล์
      3.2 เอนโดไซโทซิส
เป็นการลำเลียงสารขนาดใหญ่เข้าสู่เซลล์
-            ฟาโกโซโทซิส เป็นการยื่นส่วนของเซลล์ ซึ่งเรียกว่าเท้าเทียม(PSEUDOPODIUM) ออกมาล้อมอนุภาคของสารที่มีขนาดใหญ่ในรูปของแข็ง ก่อนที่จะนำเข้าสู่เซลล์พบได้ในเซลล์จำพวกอะมีบาและเม็ดเลือดขาว
-            ฟิโนไซโทซิส เป็นการนำสารขนาดใหญ่ที่อยู่ในรูปของสารละลายเข้าสู่เซลล์ โดยการคอดเว้าของเยื่อหุ้มเซลล์

ข้อควรจำ
        EXOCYTOSIS เป็นขบวนการขับหรือหลั่งสารที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นฮอร์โมน หรือเอนไซม์ออกจากเซลล์ จึงพบมากในเซลล์ของตับอ่อนและเซลล์ประสาทซึ่งสามารถหลั่งฮอร์โมนได้

การคายน้ำของพืช

การคายน้ำของพืช
                พืชสูญเสียน้ำไปโดยการคายน้ำ(transpiration) สู่บรรยากาศในรูปของไอน้ำผ่านทางปากใบเป็นส่วนใหญ่ และทางผิวใบเพียงเล็กน้อยเพราะมีสารคิวทินเคลือบอยู่เป็นการป้องกันการสูญเสียน้ำ
ปากใบและการคายน้ำของพืช


ในบางครั้งที่อากาศมีความชื้นสัมพันธ์สูง น้ำจะระเหยเป็นไอสู่บรรยากาศได้น้อยลง ทำให้การคายน้ำลดลง แต่แรงดันน้ำในต้นพืชยังสูงอยู่ จึงสามารถพบหยดน้ำที่บริเวณกลุ่มรูเปิดที่ผิวใบซึ่งเรียกว่า ไฮดาโทด (hydathode) มักพบอยู่ใกล้ปลายใบหรือขอบใบตรงตำแหน่งของปลายท่อลำเลียง การคายน้ำในลักษณะนี้เรียกว่า กัตเตชัน (guttation) ทำให้พืชสามารถดูดน้ำทางรากเข้าไปใช้ได้ พบทั้งในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวและใบเลี้ยงคู่
 


พืชนอกจากจะสูญเสียน้ำโดยการระเหยเป็นไอออกมาทางปากใบแล้วพืชยังสามารถสูญเสียน้ำเป็นไอน้ำออกมาทางเลนทิเซล (lenticle) ซึ่งเป็นรอยแตกที่ผิวของลำต้นได้อีกด้วย




ปากใบเปิดเมื่อเซลล์คุมเต่งและปิดเมื่อเซลล์คุมสูญเสียความเต่ง เซลล์คุมเต่งจะสูญเสียความเต่งได้โดยที่  ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์กำหนดความเต่งของเซลล์คุม เมื่อมีแสงปริมาณโพแทสเซียมไอออนในเซลล์คุมเพิ่มขึ้น ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายเพิ่มขึ้น น้ำจากเซลล์ข้างเคียงจึงแพร่เข้าสู่เซลล์คุม ทำให้เซลล์เต่งมากขึ้นและเปลี่ยนรูปไปทำให้ปากใบเปิด ในทางตรงกันข้ามการลดปริมาณโพแทสเซียมไอออนในเซลล์คุม ทำให้ความเข้มข้นของสารละลายภายในเซลล์คุมลดลง น้ำจะแพร่ออกจากเซลล์คุมทำให้เซลล์คุมเปลี่ยนรูปไปเป็นผลให้ปากใบปิด


ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำ
                อุณหภูมิ ขณะที่ปากใบเปิดถ้าอุณหภูมิของอากาศสูงขึ้น อากาศจะแห้ง น้ำจะแพร่ออกจากปากใบมากขึ้น ทำให้พืชขาดน้ำมากขึ้น
                ความชื้น ถ้าความชื้นในอากาศลดลงปริมาณน้ำในใบและในอากาศแตกต่างกันมากขึ้น จึงทำให้ไอน้ำแพร่ออกจากปากใบมากขึ้น เกิดการคายน้ำเพิ่มมากขึ้น
                ลม ลมที่พัดผ่านใบไม้จะทำให้ความกดอากาศที่บริเวณผิวใบลดลง ไอน้ำบริเวณปากใบจะแพร่ออกสู่อากาศได้มากขึ้น และขณะที่ลมเคลื่อนผ่านผิวใบจะนำความชื้นไปกับอากาศด้วย ไอน้ำจากปากใบก็จะแพร่ได้มากขึ้นเช่นกัน แต่ถ้าลมพัดแรงเกินไปปากใบก็จะปิด
                สภาพน้ำในดิน การเปิดปิดของปากใบมีความสัมพันธ์กับสภาพของน้ำในดินมากกว่าสภาพของน้ำในใบพืช เมื่อดินมีน้ำน้อยลงและพืชเริ่มขาดแคลนน้ำ พืชจะสังเคราะห์กรดแอบไซซิก (abscisic acid) หรือ ABA มีผลทำให้ปากใบปิดการคายน้ำจึงลดลง
                ความเข้มของแสง ขณะที่พืชได้รับน้ำอย่างเพียงพอ ปากใบจะเปิดมากเมื่อความเข้มแสงสูงขึ้น และปากใบจะเปิดน้อยลงเมื่อความเข้มของแสงลดลง เนื่องจากความเข้มของแสงเกี่ยวข้องกับอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์  น้ำตาล  ไอออน และสารอินทรีย์บางชนิดที่อยู่ในเซลล์คุม  ดังนั้นเมื่อความเข้มข้นของแสงมากขึ้น จะเป็นผลให้การคายน้ำในใบมาก แต่ในบางกรณีถึงแม้ความเข้มของแสงมากแต่น้ำในดินน้อย พืชเริ่มขาดน้ำปากใบจะปิด
                โดยทั่วไปปากใบพืชจะเปิดในเวลากลางวันเพื่อนำคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงและปิดในเวลากลางคืน  แต่พืชอวบน้ำ เช่น กระบองเพชรที่เจริญในที่แห้งแล้ง ปากใบจะเปิดในเวลากลางคืน และปิดในเวลากลางวันเพื่อลดการสูญเสียน้ำ  ในเวลากลางคืนพืชตระกูลนี้จะตรึงคาร์บอนไดออกไซด์แล้วเปลี่ยนเป็นกรดอินทรีย์เก็บสะสมไว้ในแวคิลโอล  ในเวลากลางวันพืชจะนำคาร์บอนไดออกไซด์จากกรดอินทรีย์มาใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
                พืชบางชนิดยังมีการปรับโครงสร้างให้มีประสิทธิภาพในการดูดน้ำ โดยมีรากแผ่ขยายเป็นบริเวณกว้างหรือมีรากหยั่งลึกลงไปในดิน เช่น หญ้าแฝก  พืชบางชนิดลำต้นและใบอวบน้ำเพื่อสะสมน้ำ มีขนปกคลุมปากใบจำนวนมาก มีคิวทินหนาที่ผิวใบ รูปร่างของใบมีขนาดเล็กลงหรือเปลี่ยนไปเป็นหนาม บางชนิดมีโครงสร้างที่ช่วยลดการคายน้ำ เช่น ปากใบอยู่ต่ำกว่าระดับผิวใบ เช่น ปากใบของต้นยี่โถ