Transpiration végétale

Schéma de transpiration dans les plantes

Quelle est la transpiration des plantes?

La Transpiration végétale Et les restes d'organismes végétaux sont le processus de perte d'eau sous forme de gaz qui se produit à travers les stomates, qui sont des structures spécialisées situées dans les feuilles foliaires.

La transpiration est liée à divers processus physiologiques des plantes, qui absorbent et perdent de l'eau en continu. Grâce à ce mécanisme homéostatique, la majeure partie de l'évaporation de l'eau est donnée, car le dioxyde de carbone atmosphérique nécessaire aux processus photosynthétiques est absorbé.

En moyenne, une feuille peut échanger avec l'environnement jusqu'à 100% de sa teneur en eau pour une journée chaude, sèche et ensoleillée. De même, les calculs effectués par certains auteurs permettent d'estimer que, au cours de la vie d'une plante, il peut perdre un équivalent de masse à plus de 100 fois son poids frais à travers les feuilles par transpiration.

De nombreux physiologistes végétaux et écophysiologistes se consacrent à «mesurer» le taux de transpiration des légumes, car cela peut leur donner des informations sur leur statut physiologique et même certaines des conditions environnementales auxquelles les plantes sont en permanence.

Où et pourquoi la transpiration se produit?

La transpiration est définie comme la perte d'eau sous forme de vapeur et est un processus qui se produit principalement à travers les feuilles, bien qu'elle puisse également se produire, mais dans une bien moindre mesure, par de petites «ouvertures» (lentinel) dans le cortex du tiges et branches.

Il se produit grâce à l'existence d'un gradient de pression de vapeur entre la surface foliaire et l'air, il suit donc qui se produit en raison d'une augmentation de la pression de la vapeur d'eau interne dans les feuilles.

De cette façon, il devient supérieur à celui de la vapeur qui entoure la lame foliaire, ce qui peut en faire la diffusion de la zone la plus concentrée aux moins concentrées.

Les stomates

Stomies dans Epidermis de Lirio. Routes [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)]

Ce processus est possible en raison de l'existence de structures qui "interrompent" la continuité de la surface foliaire (épiderme) et qui sont appelées stomates.

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Les stomates permettent la libération "contrôlée" de vapeur d'eau des feuilles, en évitant l'évaporation par diffusion directe des tissus épidermiques, qui se produit passivement et sans aucun type de contrôle.

Une stomie se compose de deux cellules «garde», qui ont une forme de «saucisse» ou de «rein», qui forment une structure en forme de poro, dont la fermeture ou l'ouverture est contrôlée par différents stimuli hormonaux et environnementaux:

• On peut dire que, dans des conditions de l'obscurité, du déficit hydrique interne et à des températures extrêmes, les stomues restent fermées, "essayant d'éviter les grandes pertes d'eau dues à la transpiration.
• La présence de la lumière du soleil, une disponibilité abondante de l'eau (externe et interne) et une température "optimale", favorisent l'ouverture stomatique et les taux de transpiratoire accrus.

Lorsque les cellules sont remplies d'eau, elles deviennent turgieuses, provoquant l'ouverture de pores stomatiques; Cas contrairement à ce qui se passe lorsqu'il n'y a pas assez d'eau, c'est-à-dire lorsque les stomues restent fermées.

Processus de transpiration

Schéma du processus de transpiration dans une plante (Source: Laurel Jules [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons)

Clarifié le concept de stomates, le processus de transpiration se produit alors comme suit:

1- L'eau transportée dans le xylème des plantes vasculaires se propage aux tissus foliaires, en particulier vers les cellules mésophiles.

2- Cette eau peut s'évaporer à la suite de températures élevées et d'irradiation solaire; La vapeur d'eau ainsi générée reste dans les espaces d'air caractéristiques trouvés dans le mésophile (il est "concentré").

3- Cette vapeur d'eau se déplace par diffusion vers l'air lorsque les stomues s'ouvrent, soit en réponse à certains phytohormone (croissance de la planche de substance régulatrice), à ​​une condition environnementale, etc.

L'ouverture de la stomie implique un échange de vapeur d'eau de la plante à l'atmosphère, mais permet en même temps la diffusion du dioxyde de carbone de l'air vers les tissus foliaires, un processus qui se produit principalement en raison d'un gradient de concentration.

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Facteurs qui affectent la transpiration

Il existe plusieurs facteurs qui affectent la transpiration, bien que son importance soit relative au type de plante considérée.

Facteurs externes

Du point de vue environnemental, la transpiration dépend considérablement du rayonnement et de la température solaires, ainsi que de la disponibilité de l'eau dans le sol, du déficit de pression de vapeur d'air, de la vitesse du vent, etc.

Effet de vitesse du vent sur le taux de transpiratoire (Source: DGMANN [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Pour certaines plantes, la concentration externe de dioxyde de carbone (CO₂) est également un élément clé pour la régulation de la transpiration (ouverture stomatique). Certains textes indiquent que lorsque les niveaux de co₂ internes diminuent considérablement, les cellules de garde permettent à l'ouverture de pores stomatiques de promouvoir l'entrée dudit gaz.

Effet de la température sur le taux de transpiratoire (Source: DGMANN [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]

Facteurs internes

Dans le contexte anatomique, les taux de transpiratoire varient en grande dépendance à l'égard des caractéristiques externes de la surface foliaire (ainsi que de la surface foliaire). Dans la plupart des plantes vasculaires, les feuilles sont généralement recouvertes de "couches de pulvérisation" qui sont connues ensemble sous forme de cuticule.

Effet de la zone foliaire sur le taux de transpiratoire (Source: DGMANN [CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)] via Wikimedia Commons)

La cuticule est une structure extrêmement hydrophobe (qui repousse l'eau), donc elle empêche la transpiration par une simple évaporation du parenchyme foliaire à la surface et empêche ainsi la dessiccation totale des cellules du tissu foliaire.

La présence ou non d'une cuticule "efficace" dans la rétention des conditions de vapeur d'eau les taux de transpiratoire d'une plante vasculaire. De plus, la capacité d'absorption de l'eau peut également être un facteur de conditionnement pour la transpiration.

L'acide abscísic (ABA) est un phytohormone lié à la transpiration: il favorise la fermeture stomatique en inhibant certaines des enzymes nécessaires pour que l'eau entre aux cellules de stomates.

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C'est généralement une substance produite pour «communiquer» la plante qu'il existe des carences en eau des tissus racinaires.

Importance

Homéostasie thermique

L'eau est l'une des ressources naturelles les plus importantes pour tous les organismes vivants, donc les plantes ne font pas exception. Par conséquent, tous les processus qui ont à voir avec l'échange d'eau entre une plante et l'environnement environnant sont de la plus haute importance pour sa survie.

Du point de vue de l'homéostasie thermique, la transpiration est essentielle pour dissiper la chaleur générée par le rayonnement solaire. Cette dissipation est donnée grâce au fait que les molécules d'eau qui s'échappent vers l'atmosphère sous forme de vapeur d'eau ont une grande quantité d'énergie, qui brise les liaisons qui "les conservent" en forme liquide.

L'évasion des molécules d'eau "laisse derrière" une masse de molécules qui a moins d'énergie que celles qui se sont dissipées, ce qui provoque le refroidissement du "corps" de l'eau restante et, par conséquent, de toute la plante.

Transport en eau de pression hydrostatique négative

Lorsque les taux de transpiration sur les feuilles sont très élevés, la colonne d'eau du xylème, qui fait partie du système vasculaire de nombreuses plantes, s'élève rapidement des racines, favorisant l'absorption des racines de l'eau et d'autres composés et nutriments dans le sol.

Ainsi, l'eau se déplace du sol vers l'atmosphère à l'intérieur des plantes grâce à la pression hydrostatique négative exercée par les feuilles pendant la transpiration, qui se produit grâce aux propriétés cohésives de l'eau, qui maintient de grandes tensions à la longueur de la colonne d'eau dans le xylème.

En d'autres termes, l'évaporation de l'eau et sa libération par transpiration fournit la majeure partie de l'énergie nécessaire à la montée en puissance de l'eau, grâce à l'existence d'un gradient potentiel de l'eau entre les feuilles foliaires et l'atmosphère.

Photosynthèse

Étant donné que la transpiration ne concerne pas seulement la perte d'eau sous forme de vapeur, mais implique également l'entrée du dioxyde de carbone dans les tissus foliaires, ce processus est également de la plus haute importance pour la photosynthèse, car le CO₂ est essentiel pour la synthèse des substances alimentaires.