HOOFDSTUK 1: Water
Kern: transpiratie zorgt voor een waterpotentiaalgradiënt en zo dus voor het transport van water in planten
Water in plantencellen
Groeiende plantenweefsel: 80 – 90% watermassa
oudere gedeeltes
▪ Kernhout: 25 – 30% Stevigheid van stam
▪ Spinthout: 50% Regelt transport: floëem, xyleem
Droge stof gehalte
1g DS → 0,5L water nodig (geldt voor meeste C3-planten)
Water drijft de groei van planten + nodig voor hogere
productiviteit: meer water → meer droge stof
Verschillende watertransportmanieren (4)
I. Diffusie
Water stroom van hoge naar lage concentratie
Doet zich voor wanneer water binnen de celwand komt
Apoplastisch
Symplastisch
Is een traag proces: 50 µm → 2,5 sec maar wel effectief op celniveau
II. Massatransport = bulktransport
Obv een drukgradiënt doordat er in het xyleem en floëem transport gebeurt
Xyleem negatieve druk van negatief nr minder negatief → door transpiratie
Floëem positieve druk van positief nr minder positief → door drukgradiënt
Xyleem kan positieve druk hebben = worteldruk
bij sommige soorten zoals esdoorn , berk →
stengel/tak afsnijden → vloeistof drupt eruit
doordat worteldruk water omhoog duwt
III. Osmose
Watertransport van een oplossing met lage concentratie naar een oplossing met hoge concentratie
Semi-permeabel membraan nodig
Enkel water erdoor, geen opgeloste stoffen
Krijgt osmotische druk → worteldruk gebruikt osmose om positieve druk in xyleem te creëren
lijkt tegenstrijdig maar de worteldruk oefent een minder zuigend
effect uit op het xyleem dan de zuigende kracht van de transpiratie-
stroom, vandaar dat het xyleem negatieve druk heeft
Een lage concentratie aan opgeloste stoffen geeft een hoge waterpotentiaal en
Water stroomt van hoge naar lage potentiaal
Verklaart osmose niet, is door semipermeabel membraan waardoor de kanaaltjes in het
semipermeabel membraan deeltjes afstoten en vrijkomen waardoor water erdoor kan stromen
Osmose blijft doorgaan tot de afstotende kracht = de drukopbouw → evenwicht concentratie
, IV. Aquaporines
= kanaal waar water heel snel ( diffusie) door kan en enkel water, peroxiden of CO2 doorlaat
Het zijn integrale membraaneiwitten
Er lopen dus geen ionen door → belangrijk bv om osmose op te bouwen
Ze komen ook voor in semipermeabele membranen → snel water doorheen celmembranen
Types
▪ PIPs op plasmamembraan
▪ TIPs op tonoplast
▪ NIPs, SIPs, XIP,s
Aquaporines kunnen bewust door
de plant gesloten worden in een
veranderende omgeving
PIP lost bij droogte → kan geen water meer door aquaporine
PIP wordt geprotoneerd bij overstroming → zuur mileiu → aquaporine gaat toe
Droogtestress bij een plant treedt op bij droogte OF overstroming: anaerobe respiratie waardoor je daling
van de pH en ook door stoppen van acitivteit protonenpomp en de H+ blijft wat de aquaporines doet sluiten
Kort: krijgt verzuring van het cytoplasma wat voor de protonatie van aquaporines zorgt en ze doet sluiten
De drijvende kracht achter watertransport
De totale waterpotentiaal 𝚿 [Mpa = 10 bar = 9,85 arm] = drijvende kracht
▪ Typische middag stamwaterpotentiaal -1 MPa
▪ Typische middag bladwaterpotentiaal -2 MPa (gigantisch autoband = 0,3 Mpa)
Water stroomt van hoge naar lage potentiaal (absolute waarden)
Dus water stroomt van stam → blad → transpiratie
De waterpotentiaal is geen trekkracht maar een zuigkracht
Het is de transpiratie die de waterpotentiaal opbouwt
Water stroomt van een hoge naar een lage potentiaal
of anders verwoord: van een negatieve naar een meer negatieve potentiaal
▪ Ψ𝑔 = gravitatiepotentiaal = 𝜌𝑤 𝑔ℎ verwaarloosbaar voor kleine planten (pos)
▪ Ψ𝑠 = osmotische potentiaal = −𝑅𝑇𝐶𝑠 hoe hoger, hoe meer negatief = ± -2,8 MPa
▪ Ψ𝑝 = hydrostatische drukpotentiaal kan positief of negatief
Deze wordt opgebouwd door de turgor = inwendige van de plant die tegen de celwand duwt
Voor de osmotische potentiaal: plant met veel water heeft een
lagere osmotische potentiaal dan planten in droge omgeving
→ meer negatieve osmotische potentiaal om zo totale
potentiaal meer negatief te maken en zo water uit de omgeving
op te nemen, gaat van -8,9 tot -0,74 in verschillende planten
De totale waterpotentiaal in een levende cel
Figuur hiernaast kan op examen: zelf enkele berekeningen uitvoeren
A = zuiver water - B = sucroseoplossing
Kern: transpiratie zorgt voor een waterpotentiaalgradiënt en zo dus voor het transport van water in planten
Water in plantencellen
Groeiende plantenweefsel: 80 – 90% watermassa
oudere gedeeltes
▪ Kernhout: 25 – 30% Stevigheid van stam
▪ Spinthout: 50% Regelt transport: floëem, xyleem
Droge stof gehalte
1g DS → 0,5L water nodig (geldt voor meeste C3-planten)
Water drijft de groei van planten + nodig voor hogere
productiviteit: meer water → meer droge stof
Verschillende watertransportmanieren (4)
I. Diffusie
Water stroom van hoge naar lage concentratie
Doet zich voor wanneer water binnen de celwand komt
Apoplastisch
Symplastisch
Is een traag proces: 50 µm → 2,5 sec maar wel effectief op celniveau
II. Massatransport = bulktransport
Obv een drukgradiënt doordat er in het xyleem en floëem transport gebeurt
Xyleem negatieve druk van negatief nr minder negatief → door transpiratie
Floëem positieve druk van positief nr minder positief → door drukgradiënt
Xyleem kan positieve druk hebben = worteldruk
bij sommige soorten zoals esdoorn , berk →
stengel/tak afsnijden → vloeistof drupt eruit
doordat worteldruk water omhoog duwt
III. Osmose
Watertransport van een oplossing met lage concentratie naar een oplossing met hoge concentratie
Semi-permeabel membraan nodig
Enkel water erdoor, geen opgeloste stoffen
Krijgt osmotische druk → worteldruk gebruikt osmose om positieve druk in xyleem te creëren
lijkt tegenstrijdig maar de worteldruk oefent een minder zuigend
effect uit op het xyleem dan de zuigende kracht van de transpiratie-
stroom, vandaar dat het xyleem negatieve druk heeft
Een lage concentratie aan opgeloste stoffen geeft een hoge waterpotentiaal en
Water stroomt van hoge naar lage potentiaal
Verklaart osmose niet, is door semipermeabel membraan waardoor de kanaaltjes in het
semipermeabel membraan deeltjes afstoten en vrijkomen waardoor water erdoor kan stromen
Osmose blijft doorgaan tot de afstotende kracht = de drukopbouw → evenwicht concentratie
, IV. Aquaporines
= kanaal waar water heel snel ( diffusie) door kan en enkel water, peroxiden of CO2 doorlaat
Het zijn integrale membraaneiwitten
Er lopen dus geen ionen door → belangrijk bv om osmose op te bouwen
Ze komen ook voor in semipermeabele membranen → snel water doorheen celmembranen
Types
▪ PIPs op plasmamembraan
▪ TIPs op tonoplast
▪ NIPs, SIPs, XIP,s
Aquaporines kunnen bewust door
de plant gesloten worden in een
veranderende omgeving
PIP lost bij droogte → kan geen water meer door aquaporine
PIP wordt geprotoneerd bij overstroming → zuur mileiu → aquaporine gaat toe
Droogtestress bij een plant treedt op bij droogte OF overstroming: anaerobe respiratie waardoor je daling
van de pH en ook door stoppen van acitivteit protonenpomp en de H+ blijft wat de aquaporines doet sluiten
Kort: krijgt verzuring van het cytoplasma wat voor de protonatie van aquaporines zorgt en ze doet sluiten
De drijvende kracht achter watertransport
De totale waterpotentiaal 𝚿 [Mpa = 10 bar = 9,85 arm] = drijvende kracht
▪ Typische middag stamwaterpotentiaal -1 MPa
▪ Typische middag bladwaterpotentiaal -2 MPa (gigantisch autoband = 0,3 Mpa)
Water stroomt van hoge naar lage potentiaal (absolute waarden)
Dus water stroomt van stam → blad → transpiratie
De waterpotentiaal is geen trekkracht maar een zuigkracht
Het is de transpiratie die de waterpotentiaal opbouwt
Water stroomt van een hoge naar een lage potentiaal
of anders verwoord: van een negatieve naar een meer negatieve potentiaal
▪ Ψ𝑔 = gravitatiepotentiaal = 𝜌𝑤 𝑔ℎ verwaarloosbaar voor kleine planten (pos)
▪ Ψ𝑠 = osmotische potentiaal = −𝑅𝑇𝐶𝑠 hoe hoger, hoe meer negatief = ± -2,8 MPa
▪ Ψ𝑝 = hydrostatische drukpotentiaal kan positief of negatief
Deze wordt opgebouwd door de turgor = inwendige van de plant die tegen de celwand duwt
Voor de osmotische potentiaal: plant met veel water heeft een
lagere osmotische potentiaal dan planten in droge omgeving
→ meer negatieve osmotische potentiaal om zo totale
potentiaal meer negatief te maken en zo water uit de omgeving
op te nemen, gaat van -8,9 tot -0,74 in verschillende planten
De totale waterpotentiaal in een levende cel
Figuur hiernaast kan op examen: zelf enkele berekeningen uitvoeren
A = zuiver water - B = sucroseoplossing
