Water en plantencellen H5
Water is meest limiterende factor
in plantproductie, beperking is
meteen te zien. Opbrengst van
gewassen stijgt met een duidelijke
trend bij meer watergebruik. Ook
verband tussen hoeveelheid
neerslag en gevormde droge stof
(productiviteit).
Slechts klein deel van het
opgenomen water wordt gebruikt voor groei en metabolisme (3%), merendeel wordt verdampt = transpiratie
tijdens fotosynthese: sterke regulatie van huidmondjes want per
molecule CO2 die ze opnemen gaat de plant 400 moleculen water
verliezen.
Structuur en eigenschappen van water
Water is polaire stof, polariteit te verklaren doordat zuurstof meer
elektronegatief is dan waterstof, polaire moleculen trekken ook
elkaar aan waardoor er waterstofbruggen ontstaan (elektrostatische
aantrekkingskracht). Watermolecule heeft tetrahedrale structuur: alle
punten van de piramide hebben bindende ionen of elektronenpaar.
- Ideaal solvent: vermindert elektrostatische interacties tussen moleculen onderling waardoor ze beter oplossen.
- Hoge specifieke warmtecapaciteit: hoeveelheid energie die men moet toevoegen om water met 1° te verhogen,
te verklaren door de waterstofbruggen die als buffer werken voor de trillingen.
- Hoge latente verdampingswarmte: energie voor verdamping laat planten toe
om actief af te koelen (“zweten”).
– Cohesiviteit: door waterstofbruggen, houd contactopp. met lucht klein =
stabielste toestand, verklaard waarom luchtbellen altijd rond zijn.
Ook grote oppervlaktespanning.
- Adhesie: aantrekkingskracht van water aan vaste fase contacthoek,
waterdruppel op hydrofiel substraat druppel wilt groot contactoppervlak, bij
hydrofoob substraat is er een klein contactoppervlak. Contacthoek is de raaklijn
van waar de druppel contact maakt: grens tussen de twee is 90°.
Bij glazen capillair is er adhesie van water aan glas (polaire stof), hierdoor stijgt
het water in de capillair hoger. Cohesie-effect verklaart de meniscus die
ontstaat ( oppervlaktespanning). Effect van stijgend waterniveau stopt
wanneer er evenwicht is tussen de krachten en de zwaartekracht.
- Grote trekkracht: maximale kracht per oppervlakte-eenheid die een continue
kolom water kan weerstaan alvorens te breken. Positieve hydrostatische druk is
spuit induwen (compressie van waterkolom), negatieve hydrostatische druk is
trekkracht (waterkolom uittrekken). In de plant is ook een waterkolom aanwezig,
deze mag niet onderbroken worden. Door cavitatie kunnen ze breken:
luchtbellen die groeien (bij indrukken worden kleine luchtbellen nog kleiner, bij trekken gaan de luchtbellen
vergroten gevaarlijk in xyleem).
Diffusie en osmose
Diffusie = spontaan bewegen van hoogste concentratie naar laagste, processen evolueren naar de hoogste
entropie ( = stabielste toestand). Wet van Fick: Js = - Ds [cs / x] (mol m-2 s-1 )
Diffusiecoëfficiënt (Js) is afhankelijk van stof, medium en temperatuur. Kwadratisch verband tussen benodigde tijd
Water is meest limiterende factor
in plantproductie, beperking is
meteen te zien. Opbrengst van
gewassen stijgt met een duidelijke
trend bij meer watergebruik. Ook
verband tussen hoeveelheid
neerslag en gevormde droge stof
(productiviteit).
Slechts klein deel van het
opgenomen water wordt gebruikt voor groei en metabolisme (3%), merendeel wordt verdampt = transpiratie
tijdens fotosynthese: sterke regulatie van huidmondjes want per
molecule CO2 die ze opnemen gaat de plant 400 moleculen water
verliezen.
Structuur en eigenschappen van water
Water is polaire stof, polariteit te verklaren doordat zuurstof meer
elektronegatief is dan waterstof, polaire moleculen trekken ook
elkaar aan waardoor er waterstofbruggen ontstaan (elektrostatische
aantrekkingskracht). Watermolecule heeft tetrahedrale structuur: alle
punten van de piramide hebben bindende ionen of elektronenpaar.
- Ideaal solvent: vermindert elektrostatische interacties tussen moleculen onderling waardoor ze beter oplossen.
- Hoge specifieke warmtecapaciteit: hoeveelheid energie die men moet toevoegen om water met 1° te verhogen,
te verklaren door de waterstofbruggen die als buffer werken voor de trillingen.
- Hoge latente verdampingswarmte: energie voor verdamping laat planten toe
om actief af te koelen (“zweten”).
– Cohesiviteit: door waterstofbruggen, houd contactopp. met lucht klein =
stabielste toestand, verklaard waarom luchtbellen altijd rond zijn.
Ook grote oppervlaktespanning.
- Adhesie: aantrekkingskracht van water aan vaste fase contacthoek,
waterdruppel op hydrofiel substraat druppel wilt groot contactoppervlak, bij
hydrofoob substraat is er een klein contactoppervlak. Contacthoek is de raaklijn
van waar de druppel contact maakt: grens tussen de twee is 90°.
Bij glazen capillair is er adhesie van water aan glas (polaire stof), hierdoor stijgt
het water in de capillair hoger. Cohesie-effect verklaart de meniscus die
ontstaat ( oppervlaktespanning). Effect van stijgend waterniveau stopt
wanneer er evenwicht is tussen de krachten en de zwaartekracht.
- Grote trekkracht: maximale kracht per oppervlakte-eenheid die een continue
kolom water kan weerstaan alvorens te breken. Positieve hydrostatische druk is
spuit induwen (compressie van waterkolom), negatieve hydrostatische druk is
trekkracht (waterkolom uittrekken). In de plant is ook een waterkolom aanwezig,
deze mag niet onderbroken worden. Door cavitatie kunnen ze breken:
luchtbellen die groeien (bij indrukken worden kleine luchtbellen nog kleiner, bij trekken gaan de luchtbellen
vergroten gevaarlijk in xyleem).
Diffusie en osmose
Diffusie = spontaan bewegen van hoogste concentratie naar laagste, processen evolueren naar de hoogste
entropie ( = stabielste toestand). Wet van Fick: Js = - Ds [cs / x] (mol m-2 s-1 )
Diffusiecoëfficiënt (Js) is afhankelijk van stof, medium en temperatuur. Kwadratisch verband tussen benodigde tijd
