Basisstof 2

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Planning van vandaag

Aan het eind van de les...

• ... kan je uitleggen hoe water wordt opgenomen in de wortels van planten
• ... kan je uitleggen hoe sapstroom tot stand komt in houtvaten en wat capillaire werking daarmee te maken heeft

Wat voor soort stoffen zullen vooral door houtvaten vervoerd worden: anorganische stoffen of organische stoffen?

1. Anorganische stoffen
2. Organische stoffen

Samenvatting

Houtvaten vervoeren water en zouten van wortels via de stengels naar de bladeren. Dit is de anorganische sapstroom.

Bastvaten vervoeren water en assimilatieproducten van de bladeren naar alle delen van de plant. Dit is de organische sapstroom. 

3 krachten van de organische sapstroom 

1. Worteldruk

2. Capillaire werking 

3. Verdamping 

Worteldruk

Wortelharen

Water en mineralen worden vooral opgenomen in de wortelharen. dit zijn uitstulpingen van de epidermis die voor een sterk vergroot oppervlak zorgen. 

de vaatbundel in de wortel, met de endodermis daar om heen, noem je de centrale cilinder

Opname van water en zouten

Diffusie: water + zouten

van schors naar endodermis

Bandjes van Caspary

niet doorlaatbaar voor water 

+ zouten

Endodermiscellen

actief transport zouten 

De endodermis functioneert als selectie barrière voor de opname van mineralen. De plant kan zo selecteren welke mineralen er nodig zijn, terwijl andere in water opgeloste mineralen buiten worden gehouden. 

Celwanden in de epidermis en schors zijn permeabel voor water en mineralen. De bandjes van Caspary zijn impermeabel. 

De endodermiscellen transporteren actief specifieke mineralen naar de centrale cilinder. 

Worteldruk

Hoge osmotische waarde > water volgt

Bandjes van Caspary > niet terugstromen

De endodermis transporteert actief mineralen naar de centrale cilinder. Hierdoor neemt de osmotische waarde in de centrale cilinder toe, waardoor water automatisch volgt. 

Doordat water naar de centrale cilinder diffundeert, en de bandjes van caspary terugstromen van water en mineralen voorkomen, ontstaat een worteldruk. Dit betekent dat water en mineralen stijgen in de houtvaten. 

Welke cellen zullen relatief meer mitochondriën bevatten: epidermiscellen of endodermiscellen? Leg je antwoord uit.

1. Epidermiscellen
2. Endodermiscellen

In de winter wordt er weleens zout gestrooid op de wegen. Dit komt ook terecht in de berm, waar planten groeien.

(2p) Wat is het effect op de wateropname door de wortels als er zout wordt gestrooid? Leg dit uit.

Capillaire werking 

Capillaire werking

Capillaire werking

Cohesie + adhesie > zwaartekracht

In de capillairen van de houtvaten stijgt vloeistof, omdat de cohesie en adhesie samen sterker zijn dan de zwaartekracht. 

Waterpotentiaal

Osmotische potentiaal

Waar water heen verplaatst hangt af van de osmotische waarde in de cellen en hoeveel turgordruk er in de cellen is. 

Wanneer er aan één kant van een semipermeabel membraan meer opgeloste stoffen zijn  dan aan de andere kant, zal water door het membraan heen diffunderen tot de concentraties weer gelijk zijn. Dit kennen jullie als osmose. 

Waterpotentiaal

Osmose

Druk

Water kan zich door 2 factoren verplaatsen: door een verschil in osmotische waarde en door een verschil in druk. Deze druk kan positief (duwend) of negatief (trekkend) zijn. 

Waterpotentiaal

Om de waterpotentiaal te berekenen gebruiken we deze formule. De waterpotentiaal is gelijk aan de osmotische potentiaal + de drukpotentiaal (turgordruk). 

Water beweegt altijd van een plek met een hoge waterpotentiaal naar een plek met een lage waterpotentiaal. 

Hoe meer stoffen er opgelost zijn, hoe lager de osmotische potentiaal. 

Hoe meer turgordruk, hoe hoger de drukpotentiaal. 

Transport in houtvaten

Transport in houtvaten

Worteldruk

Capillaire werking

Verdamping

Verdamping 

Verdamping

In de bladeren verdampt water, dit komt via de huidmondjes in de lucht terecht. Door de verdamping ontstaat een onderdruk bovenin de houtvaten. Hierdoor wordt water uit de wortels "aangezogen" naar de bladeren. 

Schematische weergave doorsnede blad

Huidmondjes in blad

Open = hoge turgor                    Dicht = lage turgor

Wat is geen functie van de huidmondjes?

1. Opname van waterdamp
2. Afgifte van waterdamp
3. Opname van koolstofdioxide
4. Afgifte van zuurstof

Welke proces is geen belemmering voor de wateropname van een plant?

1. Een schimmelinfectie in de houtvaten
2. Gesloten huidmondjes
3. Doorgesneden bastvaten
4. Een hoge osmotische waarde in het grondwater

In welke situaties verwacht je doorgaans dat de huidmondjes open staan?

1. In de nacht
2. Overdag
3. In droge weersomstandigheden
4. Als er direct zonlicht valt op de huidmondjes

Sommige vetplanten, zoals muurpeper (zie bron), kunnen op zeer warme, droge plaatsen groeien: op rotsen en muren waar de hele dag de zon op staat en alleen 's nachts de temperatuur veel lager is.
Als aanpassing aan dit klimaat is het openings- en sluitingsritme van de huidmondjes van de vetplantjes anders dan bij andere planten.
Wanneer de omstandigheden voor fotosynthese het gunstigst zijn, zijn de huidmondjes dicht. Fotosynthese is dan toch mogelijk doordat de vetplanten extra CO2 opnemen wanneer wel gaswisseling mogelijk is. Het extra CO2 wordt opgeslagen in de vacuolen van de groene cellen.

Wanneer zullen de huidmondjes van deze vetplanten geopend zijn?

1. Alleen overdag
2. Alleen 's nachts
3. Zowel overdag als 's nachts
4. Alleen bij hoge luchtvochtigheid

In het voorjaar is de worteldek voor loofbomen belangrijker dan verdamping. Hoe komt dit?

Opdrachten

Maak opdracht 17, 18 en 19 uit thema 11, basisstof 2