หน้าที่ของพืช

หน้าที่ของราก

                   ราก คือ ส่วนหนึ่งที่งอกต่อจากต้นลงไปในดิน ไม่แบ่งข้อและไม่แบ่งปล้อง ไม่มีใบ ตา และดอก หน้าที่ของราก คือ สะสมและดูดซึมอาหารมาบำรุงเลี้ยงต้นพืช นอกจากนี้ยังยึดและค้ำจุนต้นพืช รากของพืชแบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ
1.ระบบรากแก้ว ต้นพืชหลายชนิดเป็นแบบรากแก้ว คือมีรากสำคัญงอกออกจากลำต้นส่วนปลายรูปร่างยาว ใหญ่ เป็นรูปกรวยด้านข้างของราแก้ว จะแตกแขนงออกได้ 2-3 ครั้ง ไปเรื่อย ๆ รากเล็กส่วนปลายจะมีรากฝอยเล็ก ๆ ออกมาเป็นจำนวนมาก เพื่อเพิ่มเนื้อที่ในการดูดซึมอาหารให้กับต้นพืช มักจะพบว่าพืชใบเลี้ยงคู่จะมีรากแบบรากแก้ว ตัวอย่างพืชที่มีลักษณะนี้คือ ขี้เหล็ก คูน มะกา มะหาด เป็นต้น
2. ระบบรากฝอย เป็นรากที่งอกออกจากลำต้นส่วนปลายพร้อมกันหลายๆ ราก ลักษณะ เป็นรากกลมยาวขนาดเท่าๆ กันพบว่าพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีรากแบบรากฝอย ตัวอย่างพืชที่มีรากแบบนี้คือ ตะไคร้ หญ้าคา เป็นต้น บางทีรากจะเปลี่ยนลักษณะไป เนื่องจากได้รับอิทธิพล จากสิ่งแวดล้อมภายนอก รากที่เปลี่ยนลักษณะไปนี้มีหลายชนิด เช่น รากสะสมอาหาร รากค้ำจุน รากเกี่ยวพัน รากอากาศ เป็นต้นบางชนิดนี้บางครั้งก็อยู่บนดินจะต้องใช้การสังเกต แต่อย่างไรก็ตาม มันยังคงลักษณะทั่วไปของรากให้เราสังเกตเห็นได้

รากมีหน้าที่หลักที่สำคัญ คือ

1. ดูด ( absorption ) น้ำและแร่ธาตุที่ละลายน้ำจากดินเข้าไปในลำต้น
2. ลำเลียง ( conduction ) น้ำและแร่ธาตุรวมทั้งอาหารซึ่งพืชสะสมไว้ในรากขึ้นสู่ส่วนต่างๆของลำต้น
3. ยึด ( anchorage ) ลำต้นให้ติดกับพื้นดิน
4. แหล่งสร้างฮอร์โมน ( producing hormones ) รากเป็นแหล่งสำคัญในการผลิตฮอร์โมนพืชหลายชนิด เช่น ไซโทไคนิน จิบเบอเรลลิน ซึ่งจะถูกลำเลียงไปใช้เพื่อการเจริญพัฒนาของส่วนลำต้น ส่วนยอด และส่วนอื่นๆของพืช
นอกจากนี้ยีงมีรากของพืชอีกหลายชนิดที่ทำหน้าที่พิเศษอื่นๆ เช่น สะสมอาหาร สังเคราะห์แสง ค้ำจุน ยึดเกาะ หายใจ เป็นต้น

 

หน้าที่ของลำต้น

โดยทั่วไปสามารถจำแนกลำต้นออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆด้วยกันคือ

               1.ลำต้นเหนือดิน(aerial stem/terrestrial stem) creeping stem  คือลำต้นที่ทอดหรือเลื้อยขนานไปตามผิวดินหรือผิวน้ำ  เช่น  ผักบุ้ง  ผักกระเฉด ฟักทอง  สตรอเบอรี่ และหญ้า เป็นต้น

climbing stem   คือลำต้นที่ไต่ขึ้นที่สูงโดยวิธีใดวิธีหนึ่ง  ถ้ามีหลักหรือต้นไม้ที่ลำต้นตั้งตรงอยู่ใกล้ๆจะถูกใช้ไต่ขึ้นไป  แบ่งออกเป็น

twining stem ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้ลำต้นพันกับหลักเป็นเกลียว  เช่น เถาวัลย์  ต้นถั่ว  บอระเพ็ด  ฝอยทอง เป็นต้น
stem tendril   ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้ส่วนของลำต้นดัดแปลงไปเป็นมือเกาะ(tendril)  เพื่อพันหรือไต่ขึ้นที่สูง  ส่วนของ tendril จะบิดเป็นเกลียวคล้ายสปริงเพื่อให้ยืดหยุ่น  เช่น  ต้นองุ่น  บวบ  แตงกวา  กระทกรก  โคกกระออม  พวงชมพู เป็นต้น
root climber  ลำต้นไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้รากซึ่งออกมาตามข้อ ยึดหลักหรือต้นไม้  เช่น  ต้นพริกไทย  พลู  และพลูด่าง  เป็นต้น

stem spine /  stem thorn  ลำต้นที่ดัดแปลงไปเป็นหนามหรือขอเกี่ยว (hook)  เพื่อไต่ขึ้นที่สูง  เช่น  ต้นเฟื้องฟ้า  ไผ่  ไมยราบ  และพืชตระกูลส้ม เป็นต้น

cladophyll / phylloclade / cladode คือลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะหรือหน้าที่คล้ายใบ เช่น ลำต้นแป็นแผ่นแบน  หรือมีสีเขียวของคลอโรฟีลล์ ได้แก่  กระบองเพชร  พญาไร้ใบ  หน่อไม้ฝรั่ง  โปร่งฟ้า  เป็นต้น
bulbil / crown / slip   คือลำต้นที่เป็นตาหรือหน่อเล็กๆ สั้นๆ  ที่ประกอบด้วยยอดอ่อนและใบเล็กๆ 2-3 ใบ แตกออกระหว่างซอกใบกับลำต้น  หรือแตกออกจากยอดของลำต้นแทนดอก  เมื่อมันหลุดร่วงลงดินก็สามารถเจริญเป็นต้นใหม่ได้  เช่น  หอม  กระเทียม  สับปะรด เป็นต้น

              2.ลำต้นใต้ดิน (underground stem)  rhizome คือลำ ต้นใต้ดินที่เรียกกันว่า  แง่ง หรือเหง้า ส่วนใหญ่ขนานกับพื้นดิน มีข้อปล้องเห็นได้ชัดเจน  ตามข้อมีใบที่เป็นแปลงเป็นสีน้ำตาล  ได้แก่  ขิง  ข่า  ขมิ้น  บางชนิดอาจตั้งตรง เช่น กล้วย พุทธรักษา เป็นต้น

tuber   ลำต้นใต้ดินที่สะสมอาหาร  ทำให้อวบอ้วน  แต่บริเวณที่เป็นตาจะไม่อ้วนออกมาด้วยทำให้เห็นเป็นรอยบุ๋ม  ได้แก่  มันฝรั่ง เป็นต้น
bulb ลำต้นใต้ดินที่ลำต้นเล็กมีปล้องสั้นมาก  ตามปล้องมีใบเกล็ดซ้อนกันหลายๆชั้น  ห่อหุ้มลำต้นเอาไว้และสะสมอาหาร เช่น  หอม กระเทียม เป็นต้น

corm  เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงเช่นเดียวกับ bulb มีลักษณะคล้ายกันแต่เก็บสะสมอาหารไว้ในลำต้นจนทำให้เห็นลำต้นอวบอ้วน  ตามข้อมีใบเกล็ดบางๆหุ้ม  มีตางอกตามข้อ  เช่น  เผือก  แห้วจีน  เป็นต้น

วงปี

                ในรอบ 1 ปี วาสคิวลาร์แคมเบียมของพืชที่มีเนื้อไม้จะมีการแบ่งเซลล์สร้างไซเลมและโฟล เอ็มขั้นที่ 2 จำนวนมากน้อยต่างกันในแต่ละฤดูขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและธาตุอาหาร

ในฤดูที่สิ่งแวดล้อมอุดมสมบูรณ์ดี เช่น ฤดูฝน เซลล์ชั้นไซเลมจะเจริญเร็วมีขนาดใหญ่ทำให้ได้ชั้นไซเลมกว้าง และมีสีจาง

ในฤดูแล้ง เซลล์ชั้นในไซเลมจะเจริญช้ามีขนาดเล็กเบียดกันแน่นทำให้เห็นแถบแคบๆและมีสีเข้ม

ลักษณะดังกล่าวทำให้เห็นเนื้อไม้มีสีจางและเข้มสลับกันมองเห็นเป็นวงเรียกว่า วงปี

                          โครงสร้างและหน้าที่ของ

 

 

หน้าที่ของใบ 

            ใบมีหน้าที่สร้างอาหาร  เรียกว่า  “การสังเคราะห์ด้วยแสง” (สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากบทเรียนเรื่อง การสังเคราะห์ด้วยแสง) นอกจากนี้ยัง ทำหน้าที่คายน้ำทางปากใบอีกด้วย
นอกจากนี้ใบของพืชบางชนิดยังทำหน้าที่อย่างอื่นอีก  เช่น  ใบตำลึง  มะระ และถั่วลันเตา  ทำหน้าที่ยึดและพยุงลำต้นให้ไต่ขึ้นที่สูงได้ 

ใบกระบองเพชรจะเปลี่ยนเป็นหนามแหลม  เพื่อลดการคายน้ำของใบ  เนื่อง จากกระบองเพชรดำรงชีวิตอยู่ในที่แห้งแล้ง  ไม่มีน้ำ
ใบหม้อข้าวหม้อแกงลิงทำหน้าที่จับแมลงเป็นอาหาร
ใบว่านหวงจระเข้  กลีบของกระเทียม  และหัวหอม  ทำหน้าที่สะสมอาหาร

ต้นกระบองเพชร

การคายน้ำของพืช

                     ปากใบพืชจำแนกตามชนิดของพืชที่เจริญอยู่ในสิ่งแวดล้อมต่าง ๆ ได้เป็น 3 แบบ คือ

1.ปากใบแบบธรรมดา (typical stomata) เป็นปากใบของพืชทั่วไปโดยมีเซลล์คุมอยู่ในระดับเดียวกับเซลล์เอพิเดอร์มิส พืชที่ปากใบเป็นแบบนี้เป็นพวกเจริญอยู่ในที่ ๆ มีน้ำอุดมสมบูรณ์พอสมควร (mesophyte)
2.ปากใบแบบจม (sunken stomata) เป็นปากใบที่อยู่ลึกเข้าไปในเนื้อใบเซลล์คุมอยู่ลึกกว่าหรือต่ำกว่าชั้น เซลล์เอพิเดอร์มิสพบในพืชที่อยู่ในที่แห้งแล้ง (xerophyte) เช่น พืชทะเลทราย พวกกระบองเพชร พืชป่าชายเลน (halophyte) เช่น โกงกาง แสม ลำพู เป็นต้น
3.ปากใบแบบยกสูง (raised stomata) เป็นปากใบที่มีเซลล์คุมอยู่สูงกว่าระดับเอพิเดอร์มิสทั่วไป เพื่อช่วยให้น้ำระเหยออกจากปากใบได้เร็วขึ้นพบได้ในพืชที่เจริญอยู่ในน้ำที่ ที่มีน้ำมากหรือชื้นแฉะ(hydrophyte)
ใบพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด เช่น หญ้า ข้าวโพด ที่ชั้นเอพิเดอร์มิสมีเซลล์ขนาดใหญ่และผนังเซลล์บาง เรียกว่า บัลลิฟอร์มเซลล์ (bulliform cell) ช่วยทำให้ใบม้วนงอได้เมื่อพืชขาดน้ำช่วยลดการคายน้ำของพืชให้น้อยลง พืชบางชนิดอาจมีเอพิเดอร์มิสหนามากกว่า 1 ชั้น ซึ่งพบมากทางด้านหลังใบมากกว่าทางด้านท้องใบเรียกว่า มัลติเปิล เอพิเดอร์มิส (multiple epidermis) ซึ่งพบในพืชที่แห้งแล้งช่วยลดการของได้ เซลล์ชั้นนอกสุดเรียกว่า เอพิเดอร์มิส ส่วนเซลล์แถวที่อยู่ถัดเข้าไปเรียกว่า ไฮโพเดอร์มิส (hypodermis)

ประเภทของการคายน้ำ

การคายน้ำของพืชเป็นไปในลักษณะของการแพร่เป็นส่วนใหญ่ แบ่งเป็น 3 ประเภท ตามตำแหน่งที่ไอน้ำออกมา คือ
1.Stomatal transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางปากใบซึ่งมีอยู่มากมายตามผิวใบ ปากนี้เป็นทางที่มีการคายน้ำออกมากที่สุด
2.Cuticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทางผิวใบที่มี cuticle ฉาบอยู่ข้างนอกสุดของ epidermis แต่เนื่องจาก cuticle ประกอบด้วยสาร cutin ซึ่งเป็นสารประกอบคล้ายขี้ผึ้ง ไปน้ำจึงแพร่ออกทางนี้ได้ยาก ดังนี้ พืช จึงคายน้ำออกทางนี้ได้น้อยและ ถ้าหากพืชใดมี cuticle หนามากน้ำก็ยิ่งออกได้ยากมากขึ้นทั้ง stomatal และcuticular transpiration ต่างก็เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาจากใบ จึงเรียกการคายน้ำทั้ง 2 ประเภทนี้รวม ๆ กันว่า Foliar transpiration การคายน้ำออกจากใบดังกล่าวนี้จะเกิดที่ปากใบประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์และที่ cuticle ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์
3.Lenticular transpiration เป็นการคายน้ำที่กำจัดไอน้ำออกมาทาง lenticel ซึ่งเป็นรอยแตกตามลำต้นและกิ่ง การคายน้ำประเภทนี้เกิดขึ้นน้อยมาก เพราะ lenticel มีในพืชเป็นส่วนน้อยและเซลล์ของ lenticel ก็เป็น cork cell ด้วยไอน้ำจึงออกมาได้น้อย
การคายน้ำในรูปหยดน้ำ เป็นการคายน้ำในรูปหยดน้ำเล็ก ๆ ทางรูเปิดเล็ก ๆ ตามปลายเส้นใบที่ขอบใบที่เรียกว่า โฮดาโธด (hydathode) การคายน้ำนี้เรียกว่า กัตเตชัน (guttation)ซึ่งเกิดขึ้นเมื่ออากาศมีความชื้นมากๆอุณหภูมิต่ำและลมสงบ

ปัจจัยในการควบคุมการคายน้ำ
ใบไม้จะคายน้ำได้ช้าหรือเร็ว มากหรือน้อย ย่อมขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมภายนอกและสภาพภายในของพืชเอง คือ
1.แสงสว่าง ถ้าความเข้มข้นของแสงสว่างมากจะช่วยให้การคายน้ำมีอัตราสูงขึ้น
2.อุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิของบรรยากาศสูง จะทำให้ใบคายน้ำได้มากและรวดเร็วขึ้น ทั้งนี้เพราะว่า
                 (1) เมื่ออุณหภูมิสูง อุณหภูมิของน้ำในใบก็จะสูงขึ้น ทำให้น้ำระเหยเป็นไอได้ง่ายและเร็วขึ้น จึงระเหยออกไปจากใบได้มากและเร็วขึ้นด้วย
                 (2) เมื่ออุณหภูมิต่ำ อากาศภายนอกสามารถอุ้มไอน้ำเอาไว้ได้มากขึ้น
ปากใบเปิดได้ดีที่อุณหภูมิ 25 – 30 องศาเซลเซียส
3.ความชื้น ถ้าหากความชื้นในบรรยากาศมีน้อย คือ อากาศ ความชื้นในบรรยากาศจึงแตกต่างกับความชื้นในช่องว่างที่อากาศในใบมาก ทำให้การคายน้ำเกิดขึ้นได้มากและรวดเร็ว  อากาศชื้น ใบจะคายน้ำได้น้อยและช้าลง ตามทฤษฎีถ้าความชื้นอิ่มตัวใบไม่ควรจะคายน้ำเลย ซึ่งก็เป็นความจริง กล่าวคือ ใบจะไม่คายน้ำออกมาเป็นไอน้ำ แต่มันคายมาเป็นหยดน้ำอย่างหนึ่งที่เรียกว่า Guttation นั่นเอง
4.ลม โดยที่ลมช่วยพัดพาไอน้ำที่ระเหยออกมาจากใบและอยู่บริเวณรอบ ๆ ใบให้พ้นไปจากผิว บริเวณนั้นจึงมีไอน้ำน้อยหรือมีอากาศแห้งเข้ามาแทนที่ ก็สามารถรับไอน้ำจากใบได้อีก
5.ความอุดมสมบูรณ์ของน้ำในดิน ถ้าในดินมีน้ำมากหรือดินแฉะ และสภาพอื่น ๆ ก็เหมาะสมกับการคายน้ำ น้ำในดินจะถูกดูดและลำเลียงไปยังใบได้มากและตลอดเวลาก็จะทำให้ใบคายน้ำได้ มาก แต่ถ้าน้ำในดินน้อยหรือดินแห้ง แม้ว่าสภาพอื่น ๆ จะเหมาะสมกับการคายน้ำมาก อย่างไรก็ตามการคายน้ำก็เกิดขึ้นได้น้อย เพราะเมื่อดินแห้งก็ไม่มีน้ำที่จะลำเลียงขึ้นไปยังใบ ใบจึงขาดน้ำที่จะระเหยออกไปได้ อนึ่ง สภาพอื่น ๆ ที่เหมาะสมแก่การคายน้ำที่กล่าวถังนั้น ได้แก่ ความสามารถของรากในการดูดน้ำจากดิน อุณหภูมิของดิน ความเข้มข้นของสารละลายในดิน เป็นต้น
6.ความกดดันของบรรยากาศ ในที่ที่มีความกดดันของบรรยากาศต่ำ อากาศจะบางลงและความแน่นน้อย เป็นโอกาสให้ไอน้ำแพร่ออกไปจากใบได้ง่าย อัตราของการคายน้ำก็สูง แต่ถ้าความดันของบรรยากาศสูง ใบก็จะคายน้ำได้น้อยลง
7.ลักษณะและโครงสร้างของใบ

การลำเลียงสารอาหารของพืช (Translocation of Solute )

   ส่วนของพืชที่เป็นจำนวนมากที่ไม่มีคลอโรฟิลล์ จึงจำเป็นต้องอาศัยอาหารที่สังเคราะห์ขึ้นจากส่วนอื่นที่ไม่ใช่คลอโรฟิลล์ ดังนั้นสารการเคลื่อนย้ายสารจากส่วนหนึ่งไปอีกส่วนหนึ่งของพืช เรียกว่า translocation of solute พืชที่ จึงต้องมีการลำเลียงตัวถูกละลายหรืออาหารที่ละลายได้จากแหล่งเก็บ (ใบเลี้ยง หรือendosperm )ไปส่วน เช่น ที่ปลายราก ปลายยอด

การลำเลียงสารต่างๆ และไปในทิศทางต่างๆในพืชนั้น จำแนกได้ดังนี้ คือ
1. Upward translotion of mineral salts ไม่ว่าจะเป็น Xylem หรือ Phloem มีพวกเกลือแร่อยู่ด้วยทั้งนั้น การลำเลียงเกลือแร่นี้เป็นการลำเลียงขึ้นข้างบนโดยไปทาง Xylem เมื่อตัดเอา Xylem ออก การลำเลียงเกลือแร่จะหยุดชะงักเกลือแร่ส่วนใหญ่ลำเลียงไปทาง Xylem มากกว่า Phloem หลายสิบเท่า
2. Upward translocation of organic solutes organic solute ส่วนใหญ่เป็นพวกคาร์โบไฮเดรต (จากการสังเคราะห์แสง) พวกกรดอินทรีย์ โปรตีน กรดอะมิโน ฮอร์โมน และวิตามิน ต่างๆ มีการลำเลียงขึ้นข้างบนโดยทาง Phloem เพื่อไปเลี้ยงส่วนที่ยังอ่อนอยู่ เช่น ที่ยอด พบว่าลำเลียงไปทาง Phloem โดยสรุปแล้วการลำเลียงอินทรีย์สารไปเลี้ยงยังส่วนยอดนั้นไปทาง Phloem
3.Downward translocation of organic solutes เป็นการลำเลียงพวกอินทรีย์สารลงข้างล่าง ทาง Phloem มีน้อยมากที่ลำเลียงไปทาง Xylem
4.Outward translocation of salts from leaves เป็นการลำเลียงพวกเกลืออื่นๆ เนื้อเยื่อใดทำหน้าที่ลำเลียง แสดงถึงความสามารถในการเคลื่อนย้าย (Mobility) ของธาตุอีกด้วย การลำเลียงนี้เป็นไปได้เมื่อก้านใบสมบูรณ์ดี แต่ถ้าเอาไอน้ำร้อนๆ มาพ่นที่ก้านใบก็จะไปยับยั้งการลำเลียงธาตุออกจากใบ “การลำเลียงธาตุหรือเกลือต่างๆ ออกจากใบไปทาง Phloem เท่านั้น”
5.Lateral translocation of solutes เป็นการลำเลียงอินทรียสารและอนินทรีย์สารไปทางด้านข้างของลำต้น การลำเลียงประเภทนี้จะผ่านไป ทาง Vascular ray cell ในพืชบางชนิดมี Lateral translocation ไม่สู้ดีนัก ซึ่งถ้าตัดด้านหนึ่งด้านใดของลำต้นหรือกิ่งออก จะทำให้การเจริญเติบโตของด้านนั้นไม่ดีเท่าอีกด้านหนึ่ง หรือถ้าตัดรอบต้นก็จะคอด

<<โคฮีชัน>>  แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ
<<แอดฮีชชัน>> แรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลน้ำกับผนังท่อไซเลม

แบบทดสอบ เรื่องหน้าที่ของพืช

1. เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการดูดน้ำของพืชเราเรียกว่า Root hair และ Root hair เป็นเซลล์ในส่วนของ
ก. epidermis
ข. cortex
ค. endodermis
ง. pericycle

2. รากของพืชชนอดหนึ่งที่เจริญเต็มที่แล้วมีขนราก (root hair) มากมายทำหน้าที่ในการดูดซึมสารจากสิ่งแวดล้อม อยากทราบว่าอีก 3 เดือน ต่อมาโครงสร้างของขนรากที่กล่าวถึงจะเป็นอย่างไร
ก. ยาวขึ้น
ข. ตายและหลุดไป
ค.เหมือนเดิมแต่ไม่ทำงาน
ง. มีจำนวนเพิ่มมากขึ้นตามอายุของราก

เฉลยแบบทดสอบ

1. ตอบ ก. เหตุผล root hair คือส่วนของ epidermis cell ที่ยื่นออกมาจากรากที่ทำหน้าที่ดูดน้ำและสารละลายแร่ธาตุต่างๆ เข้าสู่รากเพราะผนังเซลล์ของ root hair บางมากและ root hair มีพื้นที่มากด้วย

2. ตอบ ข. เหตุผล ขนราก (root hair) เป็นส่วนของ epidermal cell อยู่ที่บริเวณปลายรากเมื่อมีอายุมากขึ้นขะยาวขึ้นและตำแหน่งของขนรากใหม่เจริญอยู่ที่บริเวณปลายรากที่ยาวขึ้นอยู่เรื่อย ๆ