Les over 2 Wortels en stengels

Leerdoelen

•Je kunt de functies van wortels, stengels en bladeren benoemen en uitleggen.

•Je kunt het verschil in bouw, functie en ligging tussen houtvaten en bastvaten beschrijven.

•Je kunt uitleggen hoe wortelharen water en mineralen opnemen uit de bodem.

•Je kunt de twee krachten verklaren die zorgen voor het omhoog transporteren van water in houtvaten.

•Je kunt uitleggen hoe houtcellen en vezels bijdragen aan de stevigheid van een plant.

Functies van wortels en stengels

De wortels en stengels van een plant zijn onmisbaar voor de groei, stevigheid en overleving. Ze hebben elk specifieke, vitale functies:

•De wortels zorgen ervoor dat de plant stevig in de bodem verankerd staat. Daarnaast nemen ze water en opgeloste mineralen (voedingszouten) op uit de grond. Ook kunnen wortels dienen voor de opslag van reservestoffen.

•De stengels dragen de bladeren en de bloemen van de plant en geven de plant stevigheid. Daarnaast spelen ze een hoofdrol in het transport: ze vervoeren water en opgeloste stoffen tussen de wortels en de bladeren. Net als wortels kunnen stengels ook reservestoffen opslaan.

Transport via vaatbundels

Het transport van stoffen door de plant vindt plaats via vaatbundels. Dit zijn groepen vaten die als lange, dunne buisjes vanaf de wortels door de stengels tot in de bladeren lopen. We onderscheiden twee typen vaten:

•Houtvaten: Deze vaten vervoeren water en mineralen vanuit de wortels omhoog naar de bladeren, bloemen en knoppen. Ze bestaan uit boven elkaar liggende dode houtcellen. De dikke celwanden van deze cellen bestaan uit cellulose en houtstof, wat de vaten veel stevigheid geeft.

•Bastvaten: Deze vaten vervoeren water en energierijke stoffen (vooral suikers zoals glucose) die door fotosynthese in de bladeren zijn gemaakt, naar alle andere delen van de plant. Bastvaten bestaan uit levende cellen waarbij de dwarswanden kleine openingen bevatten, zodat de sapstroom er gemakkelijk doorheen kan stromen.

Ligging van de vaten

De ligging van de hout- en bastvaten verschilt per plantenonderdeel, maar volgt een vaste structuur:

•In de stengel en de boomstam: De houtvaten liggen altijd aan de binnenkant van de stengel of stam. De bastvaten liggen aan de buitenkant (bij bomen bevinden de bastvaten zich in de bast).

•In de bladnerven: De houtvaten liggen aan de bovenzijde van het blad en de bastvaten aan de onderzijde.

Rondom of vlak bij de vaatbundels liggen vaak vezels. Vezels bestaan uit langgerekte, dode cellen met dikke celwanden. Ze liggen meestal in bundels bij elkaar aan de buitenkant van de stengel of rondom de vaatbundels en zorgen voor extra mechanische stevigheid.

Stevigheid van de plant

Een plant kan op twee verschillende manieren zijn stevigheid behouden:

•Stevigheid door waterdruk: De cellen van de opperhuid en de cellen met bladgroenkorrels krijgen stevigheid door het vocht in hun vacuolen. Deze vorm van stevigheid is direct afhankelijk van de hoeveelheid water in de plant. Als een plant uitdroogt, neemt de druk in de vacuolen af en zal de plant slap hangen.

•Stevigheid door houtcellen en vezels: Houtcellen en vezels hebben dikke celwanden die bestaan uit cellulose en houtstof. Omdat dit dode, stevige structuren zijn, is hun stevigheid niet afhankelijk van de hoeveelheid water in de plant. Zelfs als een plant volledig uitdroogt, blijven de delen met veel houtvaten en vezels (zoals takken en stammen) stevig rechtop staan. De sterke vezels van sommige planten worden door de mens gebruikt om garen en touw van te maken.

Opname en transport van water en mineralen

Het transport van water en mineralen begint in de bodem en eindigt hoog in de bladeren van de plant.

De weg van het water

Het opname- en transportproces verloopt in een vaste volgorde:

1.Wortelharen (fijne uitstulpingen van de opperhuidcellen van de wortel) vergroten het opnameoppervlak en nemen water en mineralen op uit de bodem.

2.Het water wordt door de celwanden getransporteerd naar de houtvaten in het midden van de wortel.

3.De houtvaten vervoeren het water en de mineralen omhoog door de stengel naar de bladeren.

4.In de bladeren verdampt het grootste deel van het water via de huidmondjes.

Aan de onderzijde van de wortel bevindt zich bovendien een zone waar cellen zich continu delen, waardoor de wortel steeds dieper de grond in groeit om nieuwe waterbronnen te bereiken.

Krachten achter het transport omhoog

Houtvaten vervoeren het water tegen de zwaartekracht in omhoog dankzij twee belangrijke krachten:

•Zuiging van de bladeren (transpiratiezuiging): Door verdamping van water uit celwanden die grenzen aan de luchtholten achter de huidmondjes, ontstaat er een tekort aan water in de bladeren. Dit tekort wordt aangevuld vanuit de houtvaten, waardoor water als in een rietje omhoog wordt gezogen.

•Worteldruk: De wortels nemen continu water op en 'persen' dit omhoog de houtvaten in. Bij een zeer hoge worteldruk en weinig verdamping kan er water aan de bladranden naar buiten worden geperst. Dit proces noemen we druppelen.

Het water dat in de bladeren aankomt, verdampt grotendeels of wordt voor een klein deel gebruikt bij de fotosynthese. De mineralen verdampen niet; zij blijven achter in de bladeren en worden gebruikt voor de opbouw van stoffen zoals eiwitten.