Ako funguje rastlinné telo.

V čom sa rastliny podobajú so živočíchmi? V základe je rastlinné telo podobne štruktúrované ako telo živočíchov, teda aj nás- je tvorené pletivami a tie sa skladajú z buniek. Aj bunky fungujú rovnakým spôsobom u rastlín aj živočíchov- z okolia prijímajú energiu, ktorú využívajú na to, aby na základe polohy v tele a signálov z okolia tvorili určité zložité organické molekuly. Tie molekuly potom vysielajú do ostatných častí tela za účelom, ktorý súvisel s prijatými signálmi, ktoré vyvolali danú činnosť bunky. A zároveň vysielajú signály o svojich potrebách. Tým je uzavretý kruh trvalého prijímania a produkovania- kruh života. Ešte niečo majú spoločné rastlinné a živočíšne telá: fungujú na báze vodného prostredia. Médiom pre všetky chemické pochody, ktoré sú súčasťou životných prejavov je voda.

Ako sa rozvádza voda v rastlinách? Na rozvádzanie tekutej zložky tiel organizmov slúžia vodivé pletivá. Predstava, že v rastlinách sa pohybuje miazga podobnými dutými útvarmi, ako sú žily u živočíchov je ďaleko od pravdy. To, čo sa nazýva žilnatinou v listoch, ale aj ostatných častiach, je tvorené povrazcami buniek, ktoré sa od ostatných líšia len tým, že majú silno pretiahnutý tvar v pozdĺžnom smere žilnatiny. Voda, lepšie povedané vodný roztok sa tu nerozvádza vnútri dutého útvaru, ale len prestupuje z bunky do bunky vďaka fyzikálnym javom zvaným difúzia a osmóza. Rastlinou teda nejde jednosmerný prúd z koreňov smerom do listov, odkiaľ sa voda odparí (takto zhruba nás to v škole učili). V skutočnosti je rastlina vodou nasýtená v celom objeme, a keď sa niekde zníži vnútrobunkový tlak, voda sa tam presunie z ostatných častí rastliny- samozrejme difúziou a osmózou. Z okolia získa rastlina vodu tam, kde je to možné- väčšinou koreňmi z pôdy, ale takisto aj listami a kôrou pri daždi a v noci keď sa tvorí rosa. V suchom období je dokonca nočná vlhkosť prijatá listami hlavným zdrojom vody pre rastliny.

Niečo bližšie o difúzii a osmóze: Slovný základ je fusio a znamená plynúť, tiecť. Takže difúziou sa myslí prenikanie, presakovanie rôznych látok vzájomne do seba, bez ohľadu na ich skupenstvo. Typickým príkladom je otvorenie fľaštičky s voňavkou- o chvíľu ju cítiť v celej miestnosti. Je to tým, že látka na mieste s vyššou koncentráciou má vyšší vlastný čiastkový tlak ako v priestore, kde je jej koncentrácia nižšia a tak sa snaží svoj čiastkový tlak v celom priestore(miestnosti) vyrovnať a preniká(difunduje) do miest s nižšou koncentráciou. Tak sa nakoniec koncentrácia všetkých zložiek či plynu, či kvapaliny v celom objeme úplne vyrovná.

Osmóza je špeciálnym prípadom difúzie, keď sú časti objemu roztoku s rozličnou koncentráciou rozpustených látok predelené polopriepustnou blanou- väčšie zložky roztoku cez ňu neprejdú. Vtedy dochádza k zaujímavému javu: keďže nemôžu svoj čiastkový tlak vyrovnať objemnejšie zložky, súčet čiastkových tlakov sa vyrovná tým, že menej objemná zložka(rozpúšťadlo) preniká cez deliacu blanu a zväčšuje objem roztoku na opačnej strane blany, čo vyzerá, akoby sa porušil zákon fyziky.

Ako používajú rastliny difúziu a osmózu? Vlastne je na nich založené celé fungovanie rastlinného tela. V prvom rade si musí rastlina zabezpečiť trvalý prísun vody z okolia. Keď je v okolí rastliny voda, táto je cez steny povrchových buniek osmoticky „vťahovaná“ do koncentrovanejšieho roztoku vnútri buniek, odkiaľ sa presúva hlbšie do pletív rastliny. Je jedno, či v pôde, či nad zemou; kde voda je, odtiaľ ju rastlina nasaje. Ak sa občas zdá neuveriteľné, že v takej suchej zemi ešte rastliny dokážu žiť, tu je ich tajomstvo: v noci klesne teplota pod rosný bod, zo vzduchu si listy naberú kondenzovanú vodu(rosu) a po nasýtení pletív koreňov sa dokonca difúziou dostáva voda z koreňov do okolitej pôdy- korene si ju zavlažujú!

Ako sa rastliny vyživujú? Už bolo spomenuté, že rastlina v bunkách vytvára z jednoduchých anorganických látok komplikované organické molekuly- bielkoviny, cukry a iné. Príjem základných látok pre tieto pochody, zvané fotosyntéza sa deje na rozhraní korene/ pôda. Aby toto rozhranie malo čím väčšiu plochu, sú korene vybavené koreňovými vláskami; to nie sú tie vláskové korene, ktoré vidíme. Na tých najtenších koreňoch sú ešte mikroskopicky drobné výbežky, vlastne jednotlivé bunky, vysunuté z povrchu korienka medzi pôdne čiastočky. Pôda, obklopujúca korienky je navlhčená pôdnym roztokom, ktorý obsahuje rozpustené minerálne zložky, potrebné pre výživu rastliny. Rozhranie medzi pôdnou vodou a vodou vnútri buniek tvorí polopriepustná bunková stena, schopná prepustiť do bunky ako vodu, tak aj rozpustené minerálne látky, ale nevypustiť znútra bunky zložitejšie organické molekuly. Tak sa osmoticky dostávajú do tela rastliny potrebné chemické zložky, vnútri sa ďalej šíria z bunky do bunky, takže celá rastlina je nimi prestúpená, samozrejme aj zelené listy. A v zelených listoch prebieha úžasný chemický proces, vďaka ktorému žijeme aj my- fotosyntéza. Z vody sa redukciou vytvorí vodík (a uvoľní kyslík), zo vzdušného CO₂ zase uhlík a ako z lega sa zostavujú organické zlúčeniny- uhľovodíky, z nich aminokyseliny a z nich proteíny a všetko, z čoho rastlina žije a čo ju tvorí. Všetko to za prítomnosti zeleného chlorofylu ako katalyzátora a ribonukleovej kyseliny ako programátora. A v niektorých častiach organických molekúl sa viažu aj minerálie- dusík, fosfor, draslík a ďalšie, ktoré boli získané z pôdneho roztoku. Pretože sa v listoch spotrebovali minerálne látky, ich čiastkový tlak v bunkovom roztoku sa oproti iným pletivám znížil, takže sa tieto začnú difúznym pohybom presúvať do listov aby nahradili spotrebované. A naopak- v listoch vznikol prebytok vyprodukovaných organických látok, ktoré sa difúzne šíria do ostatných častí rastliny. Tu plnia svoju úlohu vodivé pletivá. Prestup látok cez bunkovú stenu znižuje rýchlosť difúzneho pohybu častíc roztoku, preto sú bunky vodivých pletív hodne pozdĺžne pretiahnuté, aby sa znížil počet bunkových stien, cez ktoré musia tieto látky prenikať. Niežeby sa cez ostatné bunky nešírili, ale vodivými pletivami to ide podstatne rýchlejšie. Tak sa dostávajú z listov produkty fotosyntézy do celého rastlinného tela, a každá bunka si ich podľa svojej potreby poskladá a začlení do svojho komplexu fungovania. Takto nepretržite prebieha pomalý prúd živín smerom do listov a prúd organických polotovarov z listov do ostatných pletív. Všetko na princípe difúzie a osmózy.