อ่าน 8 นาที
แรงดันเต่งตัว
เรียกอีกอย่างว่าความดันไฮโดรสแตติกและนิยามว่าคือความดันในของเหลวที่วัด ณ จุดใดจุดหนึ่งภายในตัวมันเองเมื่ออยู่ในสภาวะสมดุล โดยทั่วไป ความดันเต่งเกิดจากการไหลของน้ำแบบออสโมซิส...
แรงดันเต่งตัว
แรงดันเต่งคือแรงภายในเซลล์ที่ผลักเยื่อหุ้มพลาสมาให้ติดกับผนังเซลล์[ 1 ]
เรียกอีกอย่างว่าความดันไฮโดรสแตติกและนิยามว่าคือความดันในของเหลวที่วัด ณ จุดใดจุดหนึ่งภายในตัวมันเองเมื่ออยู่ในสภาวะสมดุล[ 2 ] โดยทั่วไป ความดันเต่งเกิดจากการไหลของน้ำแบบออสโมซิส และเกิดขึ้นในพืช เชื้อราและแบคทีเรียปรากฏการณ์นี้ยังพบได้ในโปรติสต์ที่มีผนังเซลล์[ 3 ]ระบบนี้ไม่พบในเซลล์สัตว์ เนื่องจากหากไม่มีผนังเซลล์ เซลล์จะแตกเมื่ออยู่ภายใต้ความดันมากเกินไป[ 4 ]ความดันที่เกิดจากการไหลของน้ำแบบออสโมซิสเรียกว่าความเต่ง เกิดจากการไหลของน้ำแบบออสโมซิสผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ที่เลือกผ่านได้การเคลื่อนที่ของน้ำผ่านเยื่อหุ้มเซลล์กึ่งซึมผ่านได้จากปริมาตรที่มีความเข้มข้นของสารละลายต่ำไปยังปริมาตรที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูงกว่าเรียกว่าการไหลแบบออสโมซิส ในพืช สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการที่น้ำเคลื่อนที่จากสารละลายที่มีความเข้มข้นต่ำภายนอกเซลล์เข้าไปในแว คิวโอล ของเซลล์
กลไก

ออสโมซิสเป็นกระบวนการที่น้ำไหลจากปริมาตรที่มี ความเข้มข้น ของสารละลาย ต่ำ (ออสโมลาริตี) [ 5 ]ไปยังบริเวณใกล้เคียงที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูงกว่า จนกระทั่งถึงสมดุลระหว่างสองบริเวณ[ 6 ]โดยปกติแล้วจะเกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีของตัวทำละลายที่เป็นไปในทางที่ดี เซลล์ทุกเซลล์ถูกล้อมรอบด้วย เยื่อหุ้มเซลล์ แบบสองชั้นของไขมันซึ่งยอมให้น้ำไหลเข้าและออกจากเซลล์ได้ ในขณะที่จำกัดการไหลของสารละลาย เมื่อเซลล์อยู่ใน สารละลาย ไฮเปอร์โทนิกน้ำจะไหลออกจากเซลล์ ทำให้ปริมาตรของเซลล์ลดลง เมื่ออยู่ใน สารละลาย ไฮโปโทนิกน้ำจะไหลเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์และทำให้ปริมาตรของเซลล์เพิ่มขึ้น ในขณะที่อยู่ใน สารละลาย ไอโซโทนิกน้ำจะไหลเข้าและออกจากเซลล์ในอัตราที่เท่ากัน[ 4 ]
ความเต่งของเซลล์คือจุดที่เยื่อหุ้มเซลล์ดันกับผนังเซลล์ ซึ่งเป็นช่วงที่ความดันเต่งสูง เมื่อเซลล์มีความดันเต่งต่ำ เซลล์จะเหี่ยวเฉา ในพืชจะแสดงให้เห็นเป็นโครงสร้างทางกายวิภาคที่เหี่ยวเฉา ซึ่งเรียกอย่างเฉพาะเจาะจงว่าพลาสโมไลซิส[ 7 ]

ปริมาตรและรูปทรงเรขาคณิตของเซลล์มีผลต่อค่าแรงดันเต่งและส่งผลต่อความยืดหยุ่นของผนังเซลล์ การศึกษาพบว่าเซลล์ขนาดเล็กจะมีการเปลี่ยนแปลงความยืดหยุ่นที่รุนแรงกว่าเมื่อเทียบกับเซลล์ขนาดใหญ่[ 3 ]
แรงดันเต่งยังมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตของเซลล์พืชเมื่อผนังเซลล์มีการขยายตัวที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากแรงดันเต่ง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในผนังเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงความยืดหยุ่น[ 8 ]
แรงดันเต่งในพืช
แรงดันเต่งภายในเซลล์ถูกควบคุมโดยออสโมซิส และยังทำให้ผนังเซลล์ขยายตัวระหว่างการเจริญเติบโต นอกจากขนาดแล้ว ความแข็งแกร่งของเซลล์ยังเกิดจากแรงดันเต่งด้วย แรงดันที่ต่ำกว่าจะทำให้ เซลล์หรือโครงสร้างของพืช (เช่น ใบ ลำต้น) เหี่ยวเฉา กลไกหนึ่งในพืชที่ควบคุมแรงดันเต่งคือเยื่อหุ้มเซลล์แบบกึ่งซึมผ่านได้ ซึ่งยอมให้สารละลายบางชนิดเดินทางเข้าและออกจากเซลล์เท่านั้น เพื่อรักษาระดับแรงดันขั้นต่ำ กลไกอื่นๆ ได้แก่การคายน้ำซึ่งส่งผลให้สูญเสียน้ำและลดความเต่งในเซลล์[ 9 ]แรงดันเต่งยังเป็นปัจจัยสำคัญในการขนส่งสารอาหารทั่วทั้งพืช เซลล์ของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาจมีแรงดันเต่งที่แตกต่างกันไปทั่วทั้งโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต ในพืช มีท่อลำเลียง แรง ดันเต่งมีส่วนรับผิดชอบต่อการเจริญเติบโตของส่วนปลาย เช่นปลายราก[ 10 ]และท่อละอองเรณู[ 11 ]
การกระจายตัว
โปรตีนขนส่งที่สูบฉีดสารละลายเข้าสู่เซลล์สามารถควบคุมได้ด้วยแรงดันเต่งของเซลล์ ค่าที่ต่ำกว่าจะทำให้การสูบฉีดสารละลายเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มแรงดันออสโมติก ฟังก์ชันนี้มีความสำคัญต่อการตอบสนองของพืชภายใต้สภาวะแห้งแล้ง[ 12 ] (เนื่องจากแรงดันเต่งยังคงอยู่) และสำหรับเซลล์ที่ต้องการสะสมสารละลาย (เช่นผลไม้ ที่กำลังพัฒนา ) [ 13 ]
อวัยวะสืบพันธุ์และอวัยวะออกดอก
มีการบันทึกไว้ว่ากลีบดอกของGentiana kochianaและKalanchoe blossfeldianaบานออกโดยอาศัยแรงดันเต่งระเหยของเซลล์บนพื้นผิวด้านบน ของพืช [ 11 ]ในระหว่างกระบวนการต่างๆ เช่นการแตกของอับ เรณู พบว่า เซลล์ เอนโดทีเซียม ที่แห้ง ทำให้เกิดแรงดัดออกด้านนอก ซึ่งนำไปสู่การปล่อยละอองเรณู นั่นหมายความว่าจะสังเกตเห็นแรงดันเต่งที่ต่ำกว่าในโครงสร้างเหล่านี้เนื่องจากขาดน้ำท่อละอองเรณูเป็นเซลล์ที่ยืดออกเมื่อละอองเรณูตกลงบนยอดเกสรตัวเมียที่ปลายคาร์ปัล เซลล์เหล่านี้มีการเจริญเติบโตที่ปลายค่อนข้างเร็วเนื่องจากแรงดันเต่งเพิ่มขึ้น ท่อละอองเรณูของลิลลี่มีแรงดันเต่งเฉลี่ย 0.21 MPa เมื่อเจริญเติบโตในระหว่างกระบวนการนี้[ 14 ]
การกระจายเมล็ด

ในผลไม้บางชนิด เช่นImpatiens parviflora , Oxalia acetosellaและEcballium elateriumแรงดันเต่งตัวเป็นกลไกในการกระจายเมล็ด[ 15 ]ในEcballium elateriumหรือแตงกวาพ่นน้ำ แรงดันเต่งตัวจะเพิ่มขึ้นในผลจนถึงจุดที่ผลหลุดออกจากก้านอย่างรวดเร็ว และเมล็ดและน้ำจะถูกพ่นไปทั่วทุกทิศทางเมื่อผลร่วงลงสู่พื้น แรงดันเต่งตัวภายในผลมีค่าตั้งแต่ 0.003 ถึง 1.0 MPa [ 16 ]
การเจริญเติบโต

โดยทั่วไปแล้ว แรงดันเต่งตัวที่กระทำต่อผนังเซลล์ที่ยืดหยุ่นได้นั้นถือเป็นแรงขับเคลื่อนการเจริญเติบโตภายในเซลล์[ 17 ]การเพิ่มขึ้นของแรงดันเต่งตัวทำให้เซลล์ขยายตัวและเซลล์ปลายยอด ท่อละอองเรณู และโครงสร้างพืชอื่นๆ เช่น ปลายราก การขยายตัวของเซลล์และการเพิ่มขึ้นของแรงดันเต่งตัวเกิดจากการแพร่ของน้ำเข้าไปในเซลล์ และแรงดันเต่งตัวจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากปริมาตรของน้ำเลี้ยง ในแว คิวโอล เพิ่มขึ้น แรงดันเต่งตัวของเซลล์รากที่กำลังเจริญเติบโตอาจสูงถึง 0.6 MPa ซึ่งมากกว่ายางรถยนต์ถึงสามเท่า เซลล์ ผิวหนังในใบอาจมีแรงดันตั้งแต่ 1.5 ถึง 2.0 MPa [ 18 ]แรงดันสูงเหล่านี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไมพืชจึงสามารถเจริญเติบโตผ่านแอสฟัลต์และพื้นผิวแข็งอื่นๆ ได้ [ 17 ]
ความเต่งตึง
ความเต่งตัวพบได้ในเซลล์ที่เยื่อหุ้มเซลล์ถูกดันเข้ากับผนังเซลล์ ในพืชบางชนิด ผนังเซลล์จะคลายตัวเร็วกว่าที่น้ำจะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ ซึ่งส่งผลให้เซลล์มีแรงดันเต่งตัวต่ำลง[ 3 ]
ปากใบ

แรงดันเต่งภายในปากใบจะควบคุมเวลาที่ปากใบสามารถเปิดและปิดได้ ซึ่งมีบทบาทในอัตราการคายน้ำของพืช นอกจากนี้ยังมีความสำคัญเพราะฟังก์ชันนี้ควบคุมการสูญเสียน้ำภายในพืช แรงดันเต่งที่ต่ำลงอาจหมายความว่าเซลล์มีความเข้มข้นของน้ำต่ำ และการปิดปากใบจะช่วยรักษาน้ำไว้ได้ แรงดันเต่งที่สูงจะทำให้ปากใบเปิดอยู่เพื่อการแลกเปลี่ยนก๊าซที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์แสง[ 9 ]
มิโมซ่า พูดิกา

สรุปได้ว่าการสูญเสียแรงดันเต่งภายในใบของMimosa pudicaเป็นสาเหตุของปฏิกิริยาของพืชเมื่อถูกสัมผัส ปัจจัยอื่นๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติก การหดตัว ของโปรโตพลาสซึม และการเพิ่มขึ้นของความสามารถในการซึม ผ่านของเซลล์ ได้ถูกสังเกตว่ามีผลต่อการตอบสนองนี้ นอกจากนี้ยังมีการบันทึกไว้ว่าแรงดันเต่งแตกต่างกันใน เซลล์พัล วินัส ส่วนบนและส่วนล่าง ของพืช และการเคลื่อนที่ของไอออนโพแทสเซียมและแคลเซียมทั่วทั้งเซลล์ทำให้แรงดันเต่งเพิ่มขึ้น เมื่อถูกสัมผัส พัลวินัสจะถูกกระตุ้นและปล่อย โปรตีน หดตัว ออกมา ซึ่งจะเพิ่มแรงดันเต่งและทำให้ใบของพืชปิดลง[ 19 ]
หน้าที่ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตอื่นๆ
ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แรงดันเต่งตัวสามารถพบได้ในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ นอกเหนือจากพืช และมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโต การเคลื่อนไหว และลักษณะของสิ่งมีชีวิตเหล่านั้น
เชื้อรา

ในเชื้อรา พบว่าแรงดันเต่งเป็นปัจจัยสำคัญใน การแทรกซึมเข้าสู่ สารตั้งต้นในสายพันธุ์ต่างๆ เช่นSaprolegnia ferax, Magnaporthe griseaและAspergillus oryzaeพบ ว่า เส้นใยของพวกมันมีแรงดันเต่งสูงมากการศึกษาแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถแทรกซึมเข้าไปในสารต่างๆ เช่นเซลล์พืชและวัสดุสังเคราะห์ เช่นโพลีไวนิลคลอไรด์ได้[ 20 ]จากการสังเกตปรากฏการณ์นี้ พบว่าการเจริญเติบโตของเส้นใยที่รุกรานนั้นเกิดจากแรงดันเต่ง ร่วมกับโคเอนไซม์ที่เชื้อราหลั่งออกมาเพื่อรุกรานสารตั้งต้นดังกล่าว[ 21 ]การเจริญเติบโตของเส้นใยมีความสัมพันธ์โดยตรงกับแรงดันเต่ง และการเจริญเติบโตจะช้าลงเมื่อแรงดันเต่งลดลง ในMagnaporthe griseaพบว่ามีแรงดันสูงถึง 8 MPa [ 22 ]
โปรติสต์
โปรติสต์บางชนิดไม่มีผนังเซลล์และไม่สามารถประสบกับแรงดันเต่งได้ โปรติสต์จำนวนน้อยเหล่านี้ใช้แวคิวโอลหดตัวเพื่อควบคุมปริมาณน้ำภายในเซลล์ เซลล์โปรติสต์หลีกเลี่ยงการแตกตัวในสารละลายไฮโปโทนิกโดยใช้แวคิวโอลซึ่งสูบน้ำออกจากเซลล์เพื่อรักษาสมดุลออสโมติก[ 23 ]
สัตว์
ไม่พบแรงดันเต่งในเซลล์สัตว์ เนื่องจากเซลล์สัตว์ไม่มีผนังเซลล์ ในสิ่งมีชีวิตที่มีผนังเซลล์ ผนังเซลล์จะป้องกันไม่ให้เซลล์แตกตัวเนื่องจากแรงดันเต่งสูง[ 1 ]
ไดอะตอม
ในไดอะตอมเฮเทอโรคอนโทไฟตามี ผนังเซลล์ที่ต้านทานแรงดันเต่ง แบบโพลีฟิเลติกตลอดวงจรชีวิตของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ แรงดันเต่งที่ควบคุมอย่างระมัดระวังมีหน้าที่ในการขยายตัวของเซลล์และการปล่อยสเปิร์ม แต่ไม่ใช่สำหรับกระบวนการต่างๆ เช่นการเจริญเติบโตของเซตา[ 24 ]
ไซยาโนแบคทีเรีย
ไซ ยาโนแบคทีเรียที่ มีช่องว่างก๊าซ มักเป็นสาเหตุของการเกิดปรากฏการณ์น้ำหลากพวกมันสามารถลอยตัวได้เนื่องจากการสะสมของก๊าซภายในช่องว่าง และบทบาทของแรงดันเต่งและผลกระทบต่อความจุของช่องว่างเหล่านี้ได้รับการรายงานในเอกสารทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ[ 25 ] [ 26 ]เป็นที่สังเกตว่ายิ่งแรงดันเต่งสูง ความจุของช่องว่างก๊าซในไซยาโนแบคทีเรียชนิดต่างๆ ก็จะยิ่งต่ำลง การทดลองที่ใช้เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่างออสโมซิสและแรงดันเต่งในโปรคาริโอตได้ถูกนำมาใช้เพื่อแสดงให้เห็นว่าการแพร่ของสารละลายเข้าไปในเซลล์ส่งผลต่อแรงดันเต่งภายในเซลล์อย่างไร[ 27 ]
การวัด
เมื่อวัดแรงดันเต่งในพืช ต้องพิจารณาปัจจัยหลายอย่าง โดยทั่วไปกล่าวกันว่าเซลล์ที่เต่งเต็มที่จะมีแรงดันเต่งเท่ากับแรงดันของเซลล์ และเซลล์ที่เหี่ยวจะมีค่าเท่ากับหรือใกล้เคียงกับศูนย์ กลไกของเซลล์อื่นๆ ที่ต้องนำมาพิจารณา ได้แก่โปรโตพลาสต์ สารละลายภายในโปรโตพลาสต์ (ศักยภาพของสารละลาย) อัตรา การคายน้ำของเซลล์ และความตึงของผนังเซลล์ การวัดมีข้อจำกัดขึ้นอยู่กับวิธีการที่ใช้ ซึ่งบางวิธีจะกล่าวถึงและอธิบายไว้ด้านล่าง ไม่ใช่ทุกวิธีที่ใช้ได้กับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด เนื่องจากขนาดหรือคุณสมบัติอื่นๆ ตัวอย่างเช่นไดอะตอมไม่มีคุณสมบัติเหมือนกับพืช ซึ่งจะทำให้มีข้อจำกัดในวิธีการที่ใช้ในการอนุมานแรงดันเต่ง[ 28 ]
หน่วย
หน่วยที่ใช้ในการวัดแรงดันเต่งตัวเป็นอิสระจากการวัดที่ใช้ในการอนุมานค่าของมัน หน่วยทั่วไปได้แก่บาร์ , MPaหรือนิวตันต่อตารางเมตร 1 บาร์เท่ากับ 0.1 MPa [ 29 ]
วิธีการ
สมการศักยภาพของน้ำ
แรงดันเต่งสามารถอนุมานได้เมื่อ ทราบ ศักยภาพน้ำทั้งหมด Ψw และศักยภาพออสโมติก Ψs ในสมการศักยภาพน้ำ[ 30 ]สมการเหล่านี้ใช้ในการวัดศักยภาพน้ำทั้งหมดของพืชโดยใช้ตัวแปรต่างๆ เช่น ศักยภาพเมทริกซ์ ศักยภาพออสโมติก ศักยภาพแรงดัน ผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง และแรงดันเต่ง[ 31 ]หลังจากหาผลต่างระหว่าง Ψs และ Ψw แล้วจะได้ค่าแรงดันเต่ง เมื่อใช้วิธีนี้ แรงโน้มถ่วงและศักยภาพเมทริกซ์จะถือว่าไม่สำคัญ เนื่องจากค่าของพวกมันโดยทั่วไปจะเป็นลบหรือใกล้เคียงกับศูนย์[ 30 ]
เทคนิคระเบิดแรงดัน

เทคนิคระเบิดความดันได้รับการพัฒนาโดย Scholander และคณะ ซึ่งได้รับการทบทวนโดย Tyree และ Hammel ในสิ่งพิมพ์ปี 1972 เพื่อทดสอบการเคลื่อนที่ของน้ำผ่านพืช เครื่องมือนี้ใช้ในการวัดความดันเต่งโดยการวางใบ (พร้อมก้านที่ติดอยู่) ลงในห้องปิดซึ่งมีการเติมก๊าซที่มีความดันเข้าไปทีละน้อย การวัดจะทำเมื่อน้ำเลี้ยงไซเล็มปรากฏออกมาจากพื้นผิวที่ตัด และ ณ จุดที่น้ำเลี้ยงไม่สะสมหรือไหลกลับเข้าไปในพื้นผิวที่ตัด[ 32 ]
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม
กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมใช้กล้องจุลทรรศน์แบบสแกนโพรบ (SPM) โพรบขนาดเล็กจะถูกนำเข้าไปในบริเวณที่สนใจ และสปริงภายในโพรบจะวัดค่าผ่านการเคลื่อนที่[ 33 ]วิธีนี้สามารถใช้ในการวัดแรงดันเต่งของสิ่งมีชีวิตได้ เมื่อใช้วิธีนี้ ข้อมูลเพิ่มเติม เช่นสมการกลศาสตร์ต่อเนื่องเส้นโค้งความลึกของแรงเดี่ยว และรูปทรงเรขาคณิตของเซลล์ สามารถนำมาใช้เพื่อหาปริมาณแรงดันเต่งภายในพื้นที่ที่กำหนด (โดยปกติคือเซลล์)
หัววัดแรงดัน
เดิมทีเครื่องนี้ใช้สำหรับวัด เซลล์ สาหร่าย แต่ละเซลล์ แต่ปัจจุบันสามารถใช้กับตัวอย่างที่มีเซลล์ขนาดใหญ่ขึ้นได้ โดยปกติจะใช้กับ เนื้อเยื่อ พืชชั้นสูงแต่ไม่ได้ใช้ในการวัดแรงดันเต่งจนกระทั่ง Hüsken และ Zimmerman ปรับปรุงวิธีการ[ 34 ]หัววัดแรงดันจะวัดแรงดันเต่งโดยการเคลื่อนที่ หลอดไมโครแคปิลลารีแก้วจะถูกสอดเข้าไปในเซลล์ และสิ่งที่เซลล์ขับออกมาในหลอดจะถูกสังเกตผ่านกล้องจุลทรรศน์ จากนั้นอุปกรณ์ที่ติดอยู่จะวัดว่าต้องใช้แรงดันเท่าใดในการผลักสารที่ปล่อยออกมากลับเข้าไปในเซลล์[ 32 ]
หัววัดสำหรับการจัดการระดับจุลภาค
สิ่งเหล่านี้ใช้เพื่อวัดปริมาณเซลล์ขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ ในการทดลองของ Weber, Smith และเพื่อนร่วมงาน เซลล์มะเขือเทศเดี่ยวถูกบีบอัดระหว่างโพรบไมโครแมนิปูเลชันกับกระจกเพื่อให้ไมโครแคปิลลารีของโพรบวัดแรงดันสามารถหาแรงดันเต่งของเซลล์ได้[ 35 ]
การคาดการณ์เชิงทฤษฎี
แรงดันเต่งเชิงลบ
มีการสังเกตว่าค่า Ψ wลดลงเมื่อเซลล์ขาดน้ำมากขึ้น[ 30 ]แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งข้อสงสัยว่าค่านี้จะลดลงเรื่อยๆ แต่จะไม่ลดลงจนเป็นศูนย์ หรือค่าอาจน้อยกว่าศูนย์ได้ มีการศึกษา[ 36 ] [ 37 ]ที่แสดงให้เห็นว่าแรงดันเซลล์ที่เป็นลบสามารถเกิดขึ้นได้ใน พืช ทนแล้งแต่บทความของ MT Tyree ได้สำรวจว่าสิ่งนี้เป็นไปได้หรือไม่ หรือเป็นข้อสรุปที่อิงจากข้อมูลที่ตีความผิด เขาได้สรุปว่าการอ้างค่าแรงดันเต่งที่เป็นลบนั้นไม่ถูกต้องและเป็นผลมาจากการจัดประเภทน้ำ "ที่ถูกผูกไว้" และ "อิสระ" ในเซลล์ผิดพลาด โดยการวิเคราะห์ไอโซเทอร์มของน้ำอะโพพลาสติกและซิมพลาสติก เขาแสดงให้เห็นว่าแรงดันเต่งที่เป็นลบไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในพืชทนแล้งเนื่องจากการสูญเสียน้ำสุทธิของตัวอย่างในระหว่างภัยแล้ง แม้จะมีการวิเคราะห์และการตีความข้อมูลนี้ ค่าแรงดันเต่งที่เป็นลบก็ยังคงถูกใช้ในวงการวิทยาศาสตร์[ 38 ]
การเจริญเติบโตของปลายยอดในพืชชั้นสูง
สมมติฐานที่นำเสนอโดย M. Harold และเพื่อนร่วมงานชี้ให้เห็นว่าการเจริญเติบโตที่ปลายยอดในพืชชั้นสูงมีลักษณะแบบอะมีบา และไม่ได้เกิดจากแรงดันเต่งตัวอย่างที่เชื่อกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งหมายความว่าการยืดตัวเกิดจากโครงสร้างไซโตสเกเลตันของแอคตินในเซลล์พืชเหล่านี้ การควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์นั้นสันนิษฐานว่าเกิดจาก ไมโครทิวบูล ในไซโตพลาสซึมซึ่งควบคุมทิศทางของเส้นใยเซลลูโลสซึ่งถูกสะสมลงในผนังเซลล์ที่อยู่ติดกันและส่งผลให้เกิดการเจริญเติบโต ในพืช เซลล์ถูกล้อมรอบด้วยผนังเซลล์และโปรตีนเส้นใยซึ่งรักษาและปรับการเจริญเติบโตและรูปร่างของเซลล์พืช สรุปได้ว่าพืชชั้นต่ำเจริญเติบโตผ่านการเจริญเติบโตที่ปลายยอด ซึ่งแตกต่างกันเนื่องจากผนังเซลล์ขยายตัวเฉพาะที่ปลายด้านเดียวของเซลล์เท่านั้น[ 39 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แรงดันเต่งตัว
เรียกอีกอย่างว่าความดันไฮโดรสแตติกและนิยามว่าคือความดันในของเหลวที่วัด ณ จุดใดจุดหนึ่งภายในตัวมันเองเมื่ออยู่ในสภาวะสมดุล โดยทั่วไป ความดันเต่งเกิดจากการไหลของน้ำแบบออสโมซิส...
กลไก
ออสโมซิสเป็นกระบวนการที่น้ำไหลจากปริมาตรที่มี ความเข้มข้น ของสารละลาย ต่ำ (ออสโมลาริตี) [ 5 ] ไปยังบริเวณใกล้เคียงที่มีความเข้มข้นของสารละลายสูงกว่า จนกระทั่งถึงสมดุลระหว่างสองบริเวณ [ 6 ] โดยปกติแล้วจะเกิดขึ้นพร้อมกับการเพิ่มขึ้นของ เอนโทรปี...
แรงดันเต่งในพืช
แรงดันเต่งภายในเซลล์ถูกควบคุมโดยออสโมซิส และยังทำให้ผนังเซลล์ขยายตัวระหว่างการเจริญเติบโต นอกจากขนาดแล้ว ความแข็งแกร่งของเซลล์ยังเกิดจากแรงดันเต่งด้วย แรงดันที่ต่ำกว่าจะทำให้ เซลล์หรือโครงสร้างของพืช (เช่น ใบ ลำต้น) เหี่ยว เฉา...
การกระจายตัว
โปรตีนขนส่ง ที่สูบฉีดสารละลายเข้าสู่เซลล์สามารถควบคุมได้ด้วยแรงดันเต่งของเซลล์ ค่าที่ต่ำกว่าจะทำให้การสูบฉีดสารละลายเพิ่มขึ้น ซึ่งจะเพิ่มแรงดันออสโมติก ฟังก์ชันนี้มีความสำคัญต่อการตอบสนองของพืชภายใต้สภาวะแห้งแล้ง [ 12 ] (เนื่องจากแรงดันเต่งยังคงอยู่)...