探索生命《生物學》170
"Secret Society of Jazz" - Sita Murt Fall 2012 Show ft
Ming Xi
1.
首先，我們將討論從植物底部，將樹液往上推的力量（正壓）。某些品種的植物的莖幹被砍斷時，樹液會從傷口流出；如果有管子連接斷莖，將可接收到1公尺高或超過1公尺高的樹液。
2.
當環境的條件適合植物的根吸收水分，但由於空氣的濕度很高，運輸過程只有少量的水分流失。在根的壓力下，水被強行推到葉脈的末端，在葉片的邊緣形成水珠，葉片邊緣分泌水的程序稱為沁溢guttation。木質部來自於根部的壓力，稱為根壓root pressure。
3.
根壓是怎麼建立的？土壤裡的水，經由根的表皮epidermis、皮層cortex、內皮endodermis、周鞘pericycle，進入到木質部。然後再透過木質部往上流到植物體的其餘部分。
4.
但木質部水柱高度確實能產生強大往下拉的壓力，理論上，這股力量應該能將木質部的水往下擠壓出根部，但實際上，土壤的水源源不絕大量流入根的中柱，將水柱往上推送。
5.
如果根部被截斷，根壓就會消失，同樣地，如果根無法吸入氧氣，根壓也會消失。這些現象顯示，根需要呼吸作用產生的ATP提供能量，產生根壓。
6.
ATP的能量，將土壤水分裡的離子主動運輸到根的皮層；離子，經由原生質聯絡絲plasmodesmata，在皮層細胞間移動，直到它穿越內皮，抵達中柱。內皮的卡式帶，防止離子從中柱回流到皮層。
7.
從上述的說明看來，ATP能量被用於將離子主動運輸到中柱，因為離子濃度造成的滲透壓，水大量地從土壤流入根，因此在木質部的根部，建立了根壓。
8.
但是根壓的強度，真的強到可將水升高到樹頂嗎？答案並非如此。某些植物，特別是針葉樹與其相關族群，並沒有發展出任何根壓。
9.
有許多種類的植物的根壓鮮少超過1到2atm，這種根壓可讓水上升2~3公尺，這大約等於玉米的高度。
10. 另一個質疑根壓為樹液上升的主要力量來源的證明是，當我們在夏天對樹木鑽孔到木質部的導管細胞，我們發現，雖然木質部的水在根壓推擠下往上流，水卻沒有從傷口流出，相反地，我們會聽到空氣被吸進導管的嘶聲，這代表導管裡的水是處於負壓，而非正壓。
11. 簡而言之，根壓不是將植物體內的水往上推的主要力量，不過，對某些植物來說，例如年幼的植物，或植物所處的特定季節，例如水量豐富的早春，根壓對促使植物體內的水往上流動有舉足輕重的影響。
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