Biology Club: 2014

วันจันทร์ที่ 13 ตุลาคม พ.ศ. 2557

การคายน้ำของพืช

การคายน้ำคือการสูญเสียน้ำของพืชในรูปแบบของไอน้ำ น้ำที่พืชดูดขึ้นไปจะใช้ในกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสงเพียงร้อยละ 1 – 2 เท่านั้น น้ำส่วนที่เหลืออีกร้อยละ 98 – 99 จะสูบเสียไปในรูปของการคายน้ำโดยน้ำเปลี่ยนเป็นไอและระเหยออกไป น้ำส่วนใหญ่ระเหยออกทางปากใบ (stomata) เรียกว่าสโตมาทอลทรานสพิเรชัน (stomatal transpiration) นอกจากนี้น้ำอาจสูญเสียทางผิวใบและส่วนของลำต้นอ่อนๆ เรียกว่าคิวทิคิวลาร์ทรานสพิเรชัน (cuticular transpiration) ทางรอยแตกหรือรูเล็กๆ ที่ลำต้นหรือเลนทิเซล (lenticels) เรียกว่าเลนทิคิวลาร์ทรานสพิเรชัน (lenticular transpiration) การคายน้ำทางผิวใบและเลนทิเซลถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับการคายน้ำทางปากใบ แต่ในสภาพที่พืชขาดน้ำ ปากใบจะปิดดังนั้นการคายน้ำทางผิวใบ และเลนทิเซล จะช่วยลดอุณหภูมิให้กับพืชได้บ้างทำให้ลำต้นพืชไม่ร้อนจนเกินไป ที่ผิวใบพืชมีเซลล์ชั้นเอพิเดอร์มิส (epidermis layer) เซลล์ชั้นนี้เป็นชั้นที่อยู่นอกสุดปกคลุมส่วนที่อยู่ข้างในทั้งทางด้านบน คือเอพิเดอร์มิสด้านบน (upper epidermis ) และทางด้านล่าง คือเอพิเดอร์มิสด้านล่าง (lower epidermis ) เซลล์เอพิเดอร์มิสมีรูปเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าเรียงตัวแถวเดียวกันตลอดทั่วไป เซลล์นี้ไม่มีคลอโรฟีลล์อยู่ด้วยจึงทำให้สังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้เซลล์เอพิเดอร์มิสบางเซลล์เปลี่ยนไปทำหน้าที่เป็นเซลล์คุม (guard cell) อยู่กันเป็นคู่ผนังด้านในของเซลล์คุมหนากว่าผนังด้านนอกระหว่างเซลล์คุมเป็นปากใบ (stomata) พบว่าทางด้านล่างของใบมีปากใบอยู่มากกว่าทางด้านบนเซลล์คุมทำหน้าที่ปิดและเปิดปากใบ เซลล์คุมแตกต่างจากเซลล์เอพิเดอร์มิสอื่นคือมีคลอโรฟีลล์อยู่ด้วย จึงทำให้สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ และการสังเคราะห์ด้วยแสงนี้เป็นกลไกสำคัญที่ทำให้เกิดการเปิดปิดของปากใบ ผิวของเซลล์ชั้นเอพิเดอร์มิสมีสารพวก คิวทิว (cutin) ฉาบอยู่ช่วยป้องกัน การระเหยของน้ำ ออกจากผิวใบพืช

จำแนกตามชนิดของพืชที่เจริญอยู่ในสิ่งแวดล้อมต่างๆ ได้เป็น 3 แบบคือ

1.ปากใบแบบธรรมดา (typical stomata) เป็นปากใบของพืชทั่วไปโดยมีเซลล์คุมอยู่ในระดับเดียวกับเซลล์เอพิเดอร์มิส พืชที่ปากใบเป็นแบบนี้เป็นพวกเจริญอยู่ในที่ๆ มีน้ำอุดมสมบูรณ์พอสมควร
2.ปากใบแบบจม (sunken stomata) เป็นปากใบที่อยู่ลึกเข้าไปในเนื้อใบเซลล์คุมอยู่ลึกกว่าหรือต่ำกว่าชั้นเซลล์เอพิเดอร์มิสพบในพืชที่อยู่ในที่แห้งแล้ง (xerophytes) เช่น พืชทะเลทราย พวกกระบองเพรช พืชป่าชายเลน (halophyte) เช่น โกงกาง แสม ลำพูเป็นต้น
3.ปากใบแบบยกสูง (raised stomata) เป็นปากใบที่มีเซลล์คุมอยู่สูงกว่าระดับเอพิเดอร์มิสทั่วไปเพื่อช่วยให้น้ำระเหยออกจากปากใบได้เร็วยิ่งขึ้นพบได้ในพืชที่เจริญอยู่ในที่ที่มีน้ำชื้นหรือแฉะ

กลไกการเปิดปิดของปากใบ

การปิดเปิดของปากใบขึ้นอยู่กับความเต่งของเซลล์คุม โดยพบว่าปากใบเปิด เมื่อเซลล์คุมเต่ง คือ มีน้ำอยู่ภายในเซลล์คุมมาก ปากใบปิดเมื่อเซลล์คุมอฟบคือมีน้ำอยู่ในเซลล์คุมน้อย การเปิดปิดของปากใบมีปัยจัยต่างๆ ที่เกี่ยวข้องคือแสง แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ เซลล์คุมมีคลอโรพลาสต์ในขณะที่เซลล์เอพิเดอร์มิสอื่นๆ ไม่มีคลอโรพลาสต์เมื่อมีแสงสว่าง จะเกิดการสังเคราะห์ด้วยแสงภายในเซลล์คุม ทำให้ปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ใบเซลล์คุมลดลง pH ของเซลล์เพิ่มขึ้นกระตุ้นการนำโพแทสเซียมไอออน (K⁺) เข้าสู่เซลล์โดยกระบวนการแอกทิฟทรานสปอร์ตเพื่อขึ้นทำให้ คลอไรด์ไอออน(Cl)และไอออนที่มีประจุลบเคลื่อนตามโพแทสเชียมไอออนเข้าไปในเชลล์คุม โดยกระบวนการพาสชีพทรานสปอร์ต pH ที่เพิ่มขึ้นยังกระตุ้นสารละลายแป้งใหห้เป็นน้าตาลมากขึ้น และการสังเคราะห์ด้วยแสงทำให้เกิดน้าตาลภายในเชลล์คุม ปัจจัยต่างๆ เหล่านี้ทำให้เชลล์คุมมีความขัมค้นสูงกว่าเชลล์เอพิเตอร์มิสอื่น น้าจึงแพร่จาดเชลล์คุมทำให้เชลล์คุมเต่งเกิดแรงดันภายในเชลล์คุมและดันไห้ผนังเชลล์คุมด้านที่บางกว่าเปิดออกและดึงให้ผนังเชลล์คุมด้านที่หนากว่าโค้งตาม ทำให้ปากใบเปิด

จาก blog ที่แล้ว เราได้ศึกษาโครงสร้างภายในและภายนอกของใบพืชไปแล้ว จากการศึกษาโครงสร้างภายในของใบพบว่าในชั้นเมโซฟีลล์ประกอบด้วยแพลิเซดเซลล์ และสปันจีเซลล์ชั้นสปันจีเซลล์อยู่ระหว่างแพลิเซดเซลล์กับเอพิเดอร์มิสด้านล่างโดยเซลล์เรียงกันอย่างหลวมๆ ทำให้มีช่องว่างระหว่างเซลล์เป็นจำนวนมาก ในขณะเดียวกันพื้นที่ผิวของสปันจีเซลล์ก็ได้สัมผัสกับอากาศภายในช่องว่างมากด้วย ทำให้เกิดผลดีคือ

1.บริเวณสปันจีเซลล์และช่องอากาศนี้มีการแลกเปลี่ยนแก๊สสูงมากเพราะมีพื้นที่ผิวมากและชุ่มชื้นในเวลากลางวัน
2.มีการถ่ายเทความรวามได้เป็นอย่างดีเพราะภายในช่องอากาศอยู่นี้มีความชื้นสัมพัทธ์เกือบ 100 % เมื่อไอน้ำระเหยอออกไปก็นำความร้อนในรูปของความร้อนแฝงของการเป็นไอออกไปด้วยเป็นการลดอุณหภมิของใบให้ต่ำลง

เซลล์พืชจะใช้พลังงานในกระบวนการต่างๆของพืช คือ

1.การขนส่งแบบแอคทิฟ (active transport) คือการดูดซึมแร่ธาตุ ที่รากของพืช การขนส่งและการลำเลียงสารในพืช
2.การแบ่งเซลล์ของเนื้อเยื่อเจริญ ปลายยอด ปลายราก เนื้อเยื่อเจริญเหนือข้อ และเนื้อเยื่อเจริญด้านข้าง การออกดอกออกผล
3.การสังเคราะห์สารโมเลกุลใหญ่จากสารโมเลกุลเล็ก เช่น การสังเคราะห์โปรตีนจำพวกเอนไซม์การสังเคราะห์แป้งจากน้ำตาล การสังเคราะห์ไขมันจากกรดไขมันเป็นผลให้พืชเจริญเติบโต
4.การเคลื่อนไหวของพืชและการตอบสนองของพืชต่อสิ่งแวดล้อม
5.การงอกของเมล็ดซึ่งเป็นช่วงที่พืชต้องการพลังงานเป็นจำนวนมากพืช จึงต้องใช้สารอาหาร แก๊สออกซิเจนในกระบวนการหายใจอย่างมากด้วย ในเวลากลางวันพืชมีกิจกรรมทั้งการหายใจและสังเคราะห์ด้วยแสง แต่กิจกรรมการสังเคราะห์ด้วยแสงจะดำเนินไปได้เร็วกว่าการหายใจจึงทำให้พืชมีการปลดปล่อยแก๊สออกซิเจนออกสู่บรรยากาศในขณะเดียวกันพืชก็นำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศเข้าสู่ไปด้วย ดังนั้นในเวลากลางวันจึงเป็นช่วงเวลาที่เพิ่มแก๊สออกซิเจนและลดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ให้แก่ชั้นบรรยากาศของโลก ส่วนในเวลากลางคืนทั้งพืชและสัตว์จะมีกิจกรรมการหายใจเช่นเดียวกันจึงเป็นการเพิ่มแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และลดแก๊สออกซิเจนให้แก่ชั้นบรรยากาศของโลก

การหายใจของพืชหลังการเก็บเกี่ยว

ในพืชการหายใจเป็นกลไกในการสร้างพลังงานให้แก่ต้นพืช เพื่อทำให้เกิดการเจริญเติบโตออกดอกออกผล ยิ่งไปกว่านั้นหลังเก็บเกี่ยวแล้วก็ยังคงมีการหายใจอยู่จนกว่า จะสิ้นอายุขัยของเซลล์ ซึ่งเมื่อเทียบกันแล้วจะเห็นได้ว่าส่วนของพืชที่ถูกเก็บเกี่ยวมาแล้วจะสูญเสียอาหารและน้ำจากกระบวนการหายใจและคายน้ำไปมากกว่าพืชที่ยังไม่ได้เก็บเกี่ยว เนื่องจากส่วนของพืชที่เก็บเกี่ยวแล้วจะไม่ได้รับสารอาหารชดเชย แต่ในส่วนของพืชที่ยังไม่ได้เก็บเกี่ยวยังคงได้รับสารอาหารจากการสังเคราะห็ด้วยแสงอยู่ และน้ำแร่ธาตุก็ยังได้รับจากการที่ส่วนของพืชที่ถูกเก็บเกี่ยวจะยังคงสดอยู่ได้นานเพียงใดจะขึ้นอยู่กับปริมาณของสารอาหารที่สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อของพืชและอัตราการหายใจของพืชหลังเก็บเกี่ยวนั่นเอง การวัดการหายใจสามารถทำได้โดยการวัดปริมาณออกซิเจนที่ถูกใช้ไปหรือปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมา

ตารางแสดงชนิดของผลแบ่งตามอัตราการหายใจหลังการเก็บเกี่ยว

ผลไม้พวกไคลแมกเทริก	ผลไม้พวก นอน – ไคลแมกเทริก
กล้วย น้อยหน่า มะละกอ มะม่วง แตงโม มะเขือเทศ ขนุน ฝรั่ง ละมุด ทุเรียน อะโวกาโด กีวี มะเดื่อ พลับ ท้อ , สาลี่ , แอปเปิล	องุ่น ส้มชนิดต่างๆ มะนาว สับปะรด เงาะ มังคุด ลำไย ลางสาด มะกอก เชอรี่ แตงกวา มะเฟือง มะไฟ ลิ้นจี่

วันอาทิตย์ที่ 5 ตุลาคม พ.ศ. 2557

วันเสาร์ที่ 4 ตุลาคม พ.ศ. 2557

ข้อสอบ Onet ม.6 วิทยาศาสตร์ (ชีววิทยา) ปี 2552

คลิก>โหลดข้อสอบ O-Net ม.6 วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ปี 2548

คลิก>โหลดข้อสอบ O-Net ม.6 วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ปี 2549

คลิก>โหลดข้อสอบ O-Net ม.6 วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ปี 2550

คลิก>โหลดข้อสอบ O-Net ม.6 วิทยาศาสตร์ ชีววิทยา ปี 2551

วันพฤหัสบดีที่ 4 กันยายน พ.ศ. 2557

โครงสร้างของใบ

ใบพืชทำหน้าที่ในการสังเคราะห์ด้วยแสง หายใจและคายน้ำดังนั้นโครงสร้างภายในของพืชจึงมีลักษณะที่เหมาะสมกับกิจกรรมดังกล่าวซึ่งก่อให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่พืช ใบพืชทั่วไปเมื่อตัดตามขวางของใบแล้วจะพบส่วนประกอบต่างๆคือ

1.เซลล์ชั้นเอพิเดอร์มิส (epidermis layer) เซลล์ชั้นนี้เป็นชั้นที่อยู่นอกสุดปกคลุมส่วนที่อยู่ข้างใน ทั้งทางด้านบน (upper epidermis) และทางด้านล่าง (lower epidermis) เซลล์เอพิเดอร์มิส มีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้าเรียงตัวแถวเดียวตลอดทั่วไป เซลล์ชั้นนี้ไม่มีคลอโรฟีลล์อยู่ด้วย จึงทำให้สังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้เซลล์เอพิเดอร์มิสบางเซลล์เปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่เซลล์คุม (guard cell) อยู่กันเป็นคู่ๆ ระหว่างเซลล์คุมเป็นปากใบ (stomata) พบว่าทางด้านล่าง ( ventral side) ของใบมีปากใบอยู่มากกว่าทางด้านบน (dorsal side) เซลล์ทำหน้าที่ปิดและเปิดปากใบเซลล์คุมแตกต่างจากเซลล์เอพิเดอร์มิสอื่น คือ เซลล์คุมมีคลอโรฟีลล์อยู่ด้วยจึงสามารถสังเคราะห์แสงได้และการสังเคราะห์แสงนี้เป็นกลไกสำคัญที่ทำให้เกิดการเปิดปิดของปากใบ การคายน้ำและการลำเลียงสารของพืชผิวของเซลล์เอพิเดอร์มิสมีสารพวกคิวทิน (cutin) ฉาบอยู่ช่วยป้องกันการระเหยของน้ำออกจากผิวใบ

2.เซลล์ชั้นเมโซฟีลล์ (mesophyll layer) เป็นเซลล์ส่วนที่อยู่ด้านในถัดเข้ามาจากเอพิเดอร์มิสทั้งบนและล่าง เซลล์ส่วนใหญ่เป็นเซลล์พาเรงคิมาซึ่งมีคลอโรฟีลล์ซึ่งเรียกว่า คลอเรงคิมา (chlorenchyma) ซึ่งสังเคราะห์ด้วยแสงได้ดี แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ

2.1เซลล์แพลิเซด (palisade cell) หรือเซลล์รั้วเป็นเซลล์ยาวๆ อยู่ใต้ เอพิเดอร์มิสส่วนบนเซลล์ชั้นนี้อัดตัวกันแน่นและเรียงตัวตามขวาง เพื่อให้ทุกเซลล์มีโอกาศได้สัมผัสกับแสงแพลิเซดเซลล์มีคลอโรพลาสต์มากจึงทำให้เซลล์มีสีเขียวเข้มและเหมาะในการสังเคราะห์ด้วยแสงมากกว่าเซลล์ชนิดอื่นๆ
2.2 เซลล์สปันจี (spongy cell) เป็นชั้นของเซลล์ที่อยู่ระหว่างเซลล์แพลิเซดกับเอพิเดอร์มิสด้านล่างเซลล์ชั้นนี้รูปร่างไม่แน่นอนเรียงตัวกันอย่างหลวมๆ ทำให้มีช่องว่างระหว่างเซลล์มาก เซลล์สปันจีมีคลอโรฟีลล์น้อยสังเคราะห์แสงได้น้อยกว่าเซลล์แพลิเซด จึงทำหน้าที่เป็นที่เก็บอาหารชั่วคราวและช่วยในการและเปลี่ยนก๊าซระหว่างภายในและภายนอกใบ
2.3 มัดท่อลำเลียง (vascular bundle) คือ ส่วนของเส้นใบ (vein) ที่แทรกอยู่ภายในใบประกอบด้วยท่อน้ำหรือไซเลม (xylem) อยู่ด้านบนและท่ออาหารหรือโฟลเอ็ม (phloem) อยู่ด้านล่างทำหน้าที่ในการลำเลียงน้ำเข้าสู่ส่วนต่างๆ ของใบและลำเลียงอาหารที่สร้างได้ที่ใบออกไปยังส่วนต่างๆ ทั่วต้นพืชมัดท่อลำเลียงของพืชจะล้อมรอบด้วยกลุ่มเซลล์ที่รัยกว่า บันเดิลชีท (bundle sheath) ให้มัดท่อลำเลียงแข็งแรงยิ่งขึ้นโดยทั่วไปบันเดิลชีท มักเป็นเซลล์พวกพาเรงคิมาเรียงตัวกัน 1 – 2 ชั้น รอบมัดท่อลำเลียง

โครงสร้างและหน้าที่ของใบ

ใบ (leaf) คือส่วนที่เจริญออกมาจากลำต้นทางด้านข้างของลำต้นเพื่อทำหน้าที่เป็นแหล่งสร้างอาหารซึ่งมักมีสีเขียวสดของคลอโรฟีลล์ใบโดยทั่วไปมักแบนแต่อาจเปลี่ยนแปลงไป เพื่อทำหน้าที่อย่างอื่น เช่น มือเกาะหนาม ทุ่นลอยน้ำ หรือดักจับแมลงได้ ใบเหล่านี้เกิดตามข้อของลำต้น และมักมีตาซอกใบ (leaf axial) หรือซอกมุมระหว่างใบกับกิ่งหรือใบกับลำต้น

หน้าที่ของใบ ใบมีหน้าที่ 3 ประการหลัก คือ

1. การสังเคราะห์ด้วยแสง ( photosynthesis ) เพื่อสร้างอาหารให้แก่พืช

2.การหายใจ ( respiration ) เพื่อสร้างพลังงานของพืช

3.การคายน้ำ ( transpiration ) เพื่อลดอุณหภูมิของใบและลำเลียงน้ำ เกลือแร่ และอาหารให้แก่พืชนอกจากนี้ยังมีหน้าที่อื่นๆ อีกซึ่งจะได้กล่าวในเรื่องใบพิเศษหรือใบที่เปลี่ยนแปลง ไปต่อไป

ชนิดของใบ ใบของพืช มีหลายชนิดได้แก่

1. ใบเลี้ยง (cotyledon) คือใบแรกที่อยู่ในเมล็ด ทำหน้าที่สะสมอาหารเพื่อเลี้ยงต้นอ่อน เช่น ใบเลี้ยงของพืช ใบเลี้ยงคู่พวกถั่วเหลือง ถั่วเขียว มะม่วง มะขาม หรืออาจทำหน้าที่ย่อยและดูดซึมอาหารสะสมในรูปของเอนโดสเปิร์ม เพื่อเลี้ยงต้นอ่อนของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว เช่น ข้าว ข้าวโพด มะพร้าว เป็นต้น

2. ใบเกล็ด (scale leaf) เป็นใบที่ไม่มีสีเขียว มักมีสีน้ำตาล เจริญมาจากใบแท้ทำหน้าที่ห่อหุ้มตายอดอ่อนทั้งบนดินและใต้ดินเพื่อป้องกันอันตรายใบเกล็ดบางชนิดทำหน้าที่สะสมอาหาร เช่น ใบเกล็ดของหอม กระเทียม เป็นต้น
3. ใบดอก (floral leaf) เป็นส่วนของใบที่เปลี่ยนแปลงไปมีลักษณะคล้ายดอกมีสีสันสวยงามทำหน้าที่ล่อแมลงให้มาผสมเกสร ใบดอกนี้ทำหน้าที่รองรับดอกที่เรียกว่า ใบประดับ (bract หรือ floral leaf) ได้แก่ใบสีแดงของดอกหน้าวัว และอุตพิด กาบปลีของกล้วย ใบสีแดง สีส้ม สีขาวเฟิ้งฟ้า ใบสีแดงของคริสต์มาส ใบสีขาวของต้นดอนย่า

4. ใบแท้ (foliage leaf) คือใบสีเขียวที่เราพอทั่วๆ ไปมีส่วนประกอบที่สำคัญคือ

4.1 ตัวใบ (lamina หรือ blade) เป็นส่วนของใบที่มีลักษณะแบนๆ และเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของใบ การที่ใบมีลักษณะบางทำให้ใบมีพื้นที่ผิวมาก และสัมผัสกับแสงได้มาก ทำให้สังเคราะห์ด้วยแสงได้มากด้วยภายในตัวใบจะมีส่วนที่เป็นสันนูนอยู่กลางใบเรียกว่า เส้นกลางใบ (midrib) โดยเส้นกลางใบจะต่อมาจากก้านใบ จากเส้นกลางใบมีแขนงแยกออกไปมากมายทุกส่วนเรียกว่า เส้นใบ (vein) เส้นใบมีการจัดเรียงตัวเป็น 2 แบบ คือ

4.1.1การจัดเรียงตัวของเส้นใบแบบตาข่าย(netted venation) โดยเส้นใบย่อยจะแตกกิ่งก้านสาขาจากเส้นกลางใบในลักษณะที่เล็กลงตามลำดับและสานกันเป็นตาข่ายพบในพืชใบเลี้ยงคู่ เช่น ใบมะม่วง ใบชมพู่ ใบฝรั่ง ใบชา ใบพู่ระหง ใบขนุน ใบมะนาว ใบส้ม เป็นต้น

4.1.2การจัดเรียงตัวของเส้นใบแบบขนาน (paralleled venation) เป็นการจัดระเบียบของเส้นใบแบบขนานกันตลอด แม้จะมีแขนงของเส้นใบก็ยังคงขนานกันอยู่ อยู่การจัดเรียงตัวนี้ ยังแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ ชนิดเรียงตัวจากฐานใบไปสู่ยอดใบ (basal paralleled venation) เช่น ใบอ้อย ใบหญ้า ใบข้าว ใบข้าวโพดและชนิดจากแกนกลางใบออกไปสู่ขอบใบ(costal paralleld venation) เช่น ใบตอง ใบพุทธรักษา เป็นต้น

นอกจากนี้ ขนาดของใบ รูปร่างของใบ ลักษณะของใบ ผิวใบ ปลายใบ ยังแบ่งออกเป็นชนิดต่างๆ อีกมากมาย ตามชนิดของพืชซึ่งแตกต่างกันออกไป

4.2 ก้านใบ (petiole) เป็นส่วนที่ต่อระหว่างลำต้นกับตัวใบ โดยทั่วไปแล้วก้านใบของพืชใบเลี้ยงคู่มักจะมีลักษณะเป็นเส้นกลมหรือค่อนข้างกลมส่วนก้านใบของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมักจะแผ่เบนเป็นกาบ (sheath) หุ้มลำต้นและตาเอาไว้อีกทีหนึ่ง
4.3 หูใบ (stipule) เป็นส่วนของใบพืชที่ยื่นออกมาจากโคนก้านใบบริเวณที่ติดกับลำต้น หูใบมักมีสีเขียวจึงสามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ด้วย หูใบอาจมี 1 หรือ 2 หรืออาจหลุดร่วงไปทำให้มองไม่เห็นและพบหูใบได้ในพืชบางชนิด เช่น พู่ระหง ชบา กุหลาบ

การเจริญเติบโตของรากและลำต้น

ต้นไม้เมื่อมีอายุมากขึ้นลำต้นจะมีขนาดสูงขึ้นและลำต้นโตขึ้นมีการแตกกิ่งก้านสาขามากซึ่งเกิดจากการแบ่งเซลล์ของเนื้อเยื่อเจริญบริเวณปลายยอด ปลายราก ตาดอก ตาใบ ทำให้จำนวนเซลล์เพิ่มมากขึ้นที่ปลายราก เมื่อเซลล์แบ่งตัวแล้วบริเวณที่อยู่ถัดขึ้นไปจะเป็นบริเวณที่เซลล์มีการยืดตัวเป็นผลให้รากยาวขึ้นในส่วนปลายของลำต้นก็มีลักษณะเดียวกันคือ ส่วนที่อยู่ปลายสุดเป็นบริเวณที่เซลล์มีการแบ่งตัวและบริเวณที่อยู่ถัดลงมาก็เป็นบริเวณที่เซลล์มีการยืดตัวทำให้ปลายยอดยืดยาวขึ้น เซลล์บริเวณนี้จะมีการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเนื้อเยื่อเจริญขั้นต้น (primary meristem) ทำให้เกิดการเจริญเติบโตขั้นต้น (primary growth) 3กลุ่มคือ

1.โพรโทเดิร์ม (protoderm) เป็นส่วนของเนื้อเยื่อที่อยู่นอกสุดกลุ่มเซลล์เหล่านี้อยู่บริเวณที่เรียกว่า บริเวณเซลล์ยืดตัวและขยายขนาดแล้วจากนั้นค่อยๆ เปลี่ยนแปลงต่อไปจนกระทั่งเป็นเนื้อเยื่อถาวรที่เรียกว่า เอพิเดอร์มิส ซึ่งเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียวอยู่นอกสุดของพืช

2.โพรแคมเบียม (procambium) เป็นเนื้อเยื่อที่อยู่นอกสุดของรากซึ่งจะเปลี่ยนแปลงไปเป็นไซเลมขั้นต้น (primary xylem) เนื้อเยื่อเจริญ (cambium) และโฟลเอ็มขั้นต้น (primary phloem) สำหรับในลำต้นส่วนของโพรแคทเบียมจะเรียงตัวเป็นแนววงกลมอยู่รอบๆ ส่วนของพิธ (pith) ซึ่งอยู่ตรงกลาง

3.กราวด์เมอริสเต็ม (ground meristem) ได้แก่ เนื้อเยื่อพื้นทั่วไปซึ่งจะเปลี่ยนไปเป้นเซลล์ในชั้นคอร์เทกซ์ของราก และเปลี่ยนแปลงไปเป็นคอร์เทกซ์และพิธในลำต้น

ราก

ลำต้น

1.เจริญจากแรดิเคิล ( radical ) ของเอมบริโอ

2.เจริญลงสู่ดินตามแรงดึงดูดของโลก

3.ไม่มีข้อและปล้อง

4.รากแขนงแตกออกจากแพริไซเคิล (pericycle)

5.ปลายรากมีหมวกราก (root cap)

6.มีรากขนอ่อนเป็นรยางค์โดยเป็นส่วนของเซลล์เอพิเดอร์มิส

7.มีโฟลเอ็มและไซเลมอยู่คนละรัศมี

8.มีโพรโทไซเลมอยู่ด้านนอก

9.ส่วนมากไม่มีพิธ

10.เนื้อเยื่อชั้นในสุดเป็นไพรมารีไซเลม

11.มีคอร์เทกซ์กล้างและมีเนื้อไม้แคบ

12.มักมีเอนโดเดอร์มิสและเพริไซเคิล

1.เจริญจากคัวลิเคิล ( caulicle ) ของเอมบริโอ

2.ส่วนใหญ่เจริญอยู่เหนือดินต้านแรงดึงดูดของโลก

3.มีข้อและปล้อง

4.กิ่งและตาแตกออกจากผิวนอกของลำต้น

5.ปลายยอดของลำต้นไม่มีอะไรหุ้ม

6.มีใบและดอกแตกออกจากลำต้น

7.มีโฟลเอ็มและไซเลมเรียงซ้อนกัน

8.มีโพรโทไซเลมอยู่ด้านใน

9.ส่วนมากมีพิธ

10.เนื้อเยื่อชั้นในสุดเป็นพิธ

11.มีคอร์เทกซ์แคบแต่เนื้อไม้กว้าง

12.มักไม่มีเอนโดเดอร์มิสและเพริไซเคิล

ลำต้นและรากของพืชใบเลี้ยงคู่ทั่วไปและพืชใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิดนอกจากมีการเจริญเติบโตในต้นแล้วยังมีการเจริญเติบโตขั้นสอง (secondary growth) ด้วย โดยการเจริญเติบโตขั้นที่สองจะเกิดจากเนื้อเยื่อเจริญด้านข้างหรือแคมเบียม ทำให้พืชมีการเพิ่มขนาดของลำต้นและรากได้ ลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่ และพืชพวกจิมโนสเปิร์ม เช่น พวกสนสองใบ สนสามใบ วาสคิวลาร์แคมเบียมจะแบ่งตัวอยู่ตลอกเวลา ทำให้สร้างเนื้อเยื่อไซเลมขั้นที่สอง (secondary xylem) ทางด้านในได้มากทำให้ขยายขนาดออกด้านนอกและดันเข้าด้านในมากขึ้นไซเลมขั้นที่สองดันตัวให้ส่วนของพิธ ที่อยู่ตรงกลางสลายไป และดันส่วนของวาสคิวลาร์แคมเบียมและโฟลเอ็มขั้นที่สองที่สร้างได้ให้ออกมาด้านนอกเรื่อยๆ ทำให้เนื้อเยื่อโฟลเอ็มขั้นที่สองทางด้านนอกดันส่วนของคอร์เทกซ์จนสลายไปและในที่สุดโฟลเอ็มขั้นที่สองก็มาอยู่ชิดกับชั้นคอร์กแคมเบียม ซึ่งจะแบ่งตัวสร้างคอร์กออกมาคลุมลำต้นและดันให้ชั้นเอพิเดอร์มิสหลุดออกไป ในรอบ 1 ปี ในแต่ละฤดู วาสคิวลาร์แคมเบียมของพืชจะแบ่งเซลล์เพื่อสร้างโฟลเอ็มขั้นที่สองและไซเลมขั้นที่สองได้ไม่เท่ากัน เนื่องจากในฤดูฝนน้ำอุดมสมบูรณ์ทำให้วาสคิวลาร์ แคมเบียมแอกทิฟ (active) แบ่งเซลล์ได้มาก ทำให้ชั้นของไซเลมขั้นที่สองกล้างและมักมีสีจาง ส่วนในฤดูแล้งพืชขาดน้ำทำให้วาสคิวลาร์แคมเบียมแบ่งเซลล์ได้น้อยได้ชั้นไซเลมขั้นที่สองแคบมีเซลล์ขนาดเล็กเบียดกันแน่นและมีสีเข้มลักษณะดังกล่าวนี้ทำให้มองดูเนื้อไม้ซึ่งก็คือไซเลมขั้นที่สองนี้เองมีลักษณะเป็นสีจางและสีเข้มสลับกันไปมองดูเป็นวงๆ เรียกว่า วงปี ( annual ring) ซึ่งแต่ละปีจะประกอบด้วย1 วง ซึ่งประกอบด้วยวงแถบสีเข้ม และวงแถบสีจางเสมอ ไซเลมขั้นต้นจะอยู่ในสุดที่ส่วนของไซเลมขั้นที่สอง (เนื้อไม้) ที่มีอายุมากๆ จะอยู่ด้านในและลำเลียงน้ำไม่ได้แล้วและมักมีสีเข้ม เนื่องจากมีสารอินทรีย์ต่างๆ สะสมไว้มาก เช่น เรซิน แทนนิน ลิกนิน และสารอื่นๆ อีกมาเกาะทำให้ไซเลมอุดตัน เรียกส่วนของไซเลมขั้นที่สอง (เนื้อไม้ ) นี้ว่า แก่นไม้ (heart wood) ซึ่งจะมีความแข็งมาก เมื่อพืชอายุมากขึ้น ส่วนของแก่นไม้ก็มีขนาดใหญ่ขึ้นด้วยเพราะไซเลมขั้นที่สองมีการอุดตันมากขึ้นส่วนของไซเลม ขั้นที่สอง (เนื้อไม้) ที่อยู่ด้านนอกจะมีสีจางกว่าและมีอายุน้อยกว่ายังสามารถลำเลียงน้ำได้เรียกเนื้อไม้ส่วนนี้ว่า กระพี้ (sap wood) ซึ่งมักมีความหนาค่อนข้างคงที่ส่วนของกระพี้และแก่นไม้ก็คือเนื้อไม้ (wood) ซึ่งก็คือไซเลม ขั้นที่สองนั่นเองเปลือกไม้ (bark) ของพืชที่มีอายุน้อยๆ จะประกอบด้วยส่วนที่อยู่ด้านนอกของวาสคิวลาร์บันเดิล คือ เอพิเดอร์มิส คอร์เทกซ์และโฟลเอ็ม ส่วนเปลือกไม้ของพืชที่มีอายุมากๆคือส่วนประกอบบางส่วน เช่น เอพอเดอร์มิสคอร์เทกซ์ สลายไปและมีบางส่วนขึ้นมาแทนได้แก่ คอร์กแคมเบียม และคอร์กขึ้นมาแทน ดังนั้นเปลือกไม้ของพืชที่มีอายุมากๆ จึงประกอบด้วยสารต่างๆ จากด้านนอกเข้าสู่ด้านในคือ คอร์ก คอร์กแคมเบียม และโฟลเอ็มขั้นที่สองซึ่งทำหน้าที่ลำเลียงอาหารได้

วันจันทร์ที่ 1 กันยายน พ.ศ. 2557

หน้าที่และชนิดของลำต้น

หน้าที่ของลำต้น มี 3 ประการหลัก คือ

1.เป็นแกนช่วยพยุงให้ลำต้นตั้งตรง ( supporting ) ขึ้นได้ทำให้กิ่งด้าน ใบ กางออกรับแสงสว่างได้อย่างทั่วถึงทำให้ใบสังเคราะห์ด้วยแสงได้อย่างดี
2.เป็นทางในการลำเลียง( transportation )น้ำ เกลือแร่ และอาหาร ส่งผ่านจากรากขึ้นสู่ลำต้น กิ่ง ก้าน ใบ ตามลำดับ ในขณะเดียวกันอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของใบก็จะถูกลำเลียงผ่านไปยังก้าน กิ่ง ผล ลำต้น หรือรากเพื่อใช้เก็บสะสมต่อไป
3.หน้าที่พิเศษอื่นๆ เช่นสะสมอาหาร สังเคราะห์ด้วยแสง สืบพันธุ์เป็นหนาม หรือมือเกาะ เป็นต้น

ชนิดของลำต้น

ลำต้นแบ่งเป็น 2 ชนิด คือ
1.ลำต้นเหนือดิน (terrestrial stem หรือ aerial stem) ลำต้นพืชโดยทั่วไปอยู่เหนือดินได้แก่

1.1ต้นไม้ยืนต้นหรือไม้ใหญ่ (tree) เป็นลำต้น จำพวกไม้เนื้อแข็ง ( Woody stem) ขนาดใหญ่มีลำต้นหลักต้นเดียว แล้วจึงแตกกิ่งทางด้านบนขึ้นไป ต้นไม้พวกนี้อายุยืนหลายปี (perennial plant) ได้แก่ ต้นสัก เต็ง รัง มะม่วง มะขาม จามจุรี สน ขนุน ทุเรียน มะขามเทศ เป็นต้น
1.2ต้นไม้พุ่ม (shrub) เป็นต้นไม้ที่มีขนาดไม่ใหญ่นักมักสูงไม่เกิน 5 เมตร ลำต้นมักสั้นและแตกกิ่ง บริเวณโคนต้น มีอายุยืนยาวหลายปี เช่นเดียวกับไม้ใหญ่ เช่น ต้นแก้ว เข็ม กาแฟ ยี่โถ ทับทิม ราตรี เป็นต้น
1.3ต้นไม่ล้มลุก (herb) มักเป็นไม้เนื้ออ่อน หรือไม่มีเนื้อไม้อาจมีอายุ 1 ปี หรือ หนึ่งฤดู (annual plant) เช่น ข้าว หญ้า ถั่วต่างๆ ข้าวโพด บางชนิดอาจอยู่ได้ 2 ฤดู (biennial plant) พืชพวกนี้เมื่อตายแล้วจะแห้งเป็นซากเบาๆ ซึ่งจะผุพังไปแล้วเป็นปุ๋ยในที่สุด

2.ลำต้นใต้ดิน (underground stem หรือ subterranean stem) เป็นลำต้นที่อยู่ใต้ดินจึงทำให้ดูคล้ายราก โดยไม่มีสีเขียว สังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้ มักมีข้อ ปล้อง มีตา และมีการแตกรากให้เห็น ลำต้นใต้ดินส่วนใหญ่มักทำหน้าที่สะสมอาหาร จังมีลักษณะอวบอ้วน เป็นแท่งยาว เป็นหัวหรือเป็นแง่งออกเป็นหลายชนิดได้แก่

2.1ไรโซม (rhizome) เป็นลำต้นใต้ดินที่เรียกกันว่า แง่งหรือเหง้ามักขนานกับผิวดิน มีข้อและปล้องสั้นๆ บริเวณข้อมีใบเกล็ดสีน้ำตาลหุ้มเอาไว้ ตาเหล่านี้อาจงอกและแทงใบขึ้นมาอยู่เหนือดินทำให้มีลักษณะเป็นกอได้ เช่น ขิง ข่า ขมิ้น พุทธรักษา หญ้าคา หญ้าแพรก หญ้าแห้วหมู ส่วนต้นกล้วย ลำต้นจะอยู่ใตเดินมีลักษณะตั้งตรงเป็นแท่งไม่ขนานกับพื้นดินเรียกลำต้นแบบนี้ว่า รูทสต๊อก (root stock) หรือ เหง้า ส่วนที่อยู่เหนือดินเป็นส่วนของก้านใบที่แผ่ออกเป็นกาบ ซ้อนกันหลายชั้นทำให้ดูเหมือนลำต้น และเรามีกเรียกว่าต้นกล้วนนั่นเอง
2.2ทูเบอร์ (tuber) เป็นลำต้นใต้ดินที่อวบอ้วนสั้นๆ ประกอบด้วยปล้อง 3 – 4 ปล้องเท่านั้น ไม่มีใบเกล็ด บริเวณที่เป็นตาจะมีลักษณะบุ๋มลงไปและสามารถแตกเป็นต้นใหม่งอกขึ้นมาเหนือดินได้ ได้แก่ มันฝรั่ง มันมือเสือ มันกลอย เป็นต้น
2.3บัลบ์ (bulb) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงและอาจโผล่พื้นดินขึ้นมาบ้าง ลำต้นชนิดนี้ ส่วนล่างมีรากเป็นกระจุกส่วนบนมีข้อปล้องสั้นมากและมีใบเกล็ดซ้อนกันหลายชั้นหุ้มลำต้นไว้โดยใบเกล็ดทำหน้าที่สะสมอหารใบเกล็ดด้านนอกมีอาหารสะสมอยู่น้อยแต่ด้านในมีอาหารสะสมอยู่มาก ตรงส่วนกลางของใบเกล็ดที่อยู่ติดกับลำต้นจะเป็นตา ซึ่งจะงอกออกมาเป็นใบสีเขียวๆ ได้แก่ หัวหอม หัวกระเทียม และพลับพลึง
2.4คอร์ม (corm) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรง เช่นเดียวกับบัลบ์แต่มีอาหารสะสมไว้ในลำต้นไม่ได้สะสมไว้ในใบเกล็ดอย่างบัลบ์ สามารถมองเห็นข้อปล้องได้อย่างชัดเจนนอกจากนี้ยังมีใบเกล็ดบริเวณข้อทำหน้าที่หุ้มตาซึ่งจะงอกเป็นใบต่อไป ลำต้นชนิดคอร์ม ได้แก่ เผือก ซ่อนกลิ่น ฝรั่ง บัวสวรรค์ แห้วจีน เป็นต้น

โครงสร้างภายในของลำต้นพืชใบเลี้ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยว

เมื่อตัดลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่ที่ยังอ่อนอยู่ตามขวาง แล้วนำมาศึกษาจะพบลักษณะการเรียงตัวของลำต้นและรากคล้ายกันและลำต้นมีการเรียงตัว ดังนี้

1. เอพิเดอร์มิส (epidermis) อยู่ชั้นนอกสุด ปกติเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียว ไม่มีคลอโรฟีลล์อาจเปลี่ยนแปลงไปเป็นขนหนามหรือเซลล์คุม (guard cell) ผิวด้านนอกของเอพิเดอร์มิสมักมีสารพวกคิวทินเคลือบอยู่เพื่อป้องกันการระเหยของน้ำ

2.คอร์เทกซ์ (cortex) มีอาณาเขตแคบกว่าในรากเซลล์ส่วนนี้ส่วนใหญ่เป็นพวกพาเรงคิมาเรียงตัว กันหลายชั้น เซลล์พวกนี้มักมีสีเขียวและสังเคราะห์ด้วยแสงได้ด้วย นอกจากนี้ยังช่วยสะสมน้ำและอาหารให้แก่พืชเซลล์ชั้นคอร์เทกซ์ที่อยู่ติดกับเอพิเดอร์มิสเป็นเซลล์เล็กๆ 2 – 3 แถวคือเซลล์พวกคอลเลงคิมาและมีเซลล์ สเกลอเรงคิมาแทรกอยู่ช่วยให้ลำต้นแข็งแรงขึ้น การแตกกิ่งของพืชจะแตกจากเซลล์ในชั้นนี้เรียกว่าเอกโซจีนัสบรานชิ่ง (exogenous branching) ซึ่งแตกต่างจากรากซึ่งเป็นเอนโดจีนัสบรานชิ่ง ชั้นในของคอร์เทกซ์คือ เอนโดเดอร์มิสเป็นเซลล์เรียงตัวชั้นเดียวในลำต้น พืชส่วนใหญ่มักเห็นชั้นเอนโดเดอร์มิสได้ไม่ชัดเจนหรือไม่เห็นเลยซึ่งแตกต่างจากรากซึ่งมีและเห็นได้ชัดเจน เซลล์ที่ทำหน้าที่ในการหลั่งสาร (secretory cell) เช่น เรซิน (resin) น้ำยาง (latex) ก็อยู่ในชั้นนี้

3.สตีล (stele) ในลำต้นชั้นของสตีลจะแคบมากและแบ่งแยกออกจากชั้นคอร์เทกซ์ได้ไม่ชัดเจนนัก และแตกต่างจากในราก สตีลประกอบด้วย 2 ส่วน คือ

3.1 วาสคิวลาร์บันเดิล (vascular bundle) หรือมัดท่อลำเลียง (ท่อน้ำ ท่ออาหาร) โดยมีไซเลมอยู่ด้านในและโฟลเอ็มอยู่ด้านนอกและมีแคมเบียมแทรกอยู่ตรงกลาง การจัดเรียงตัวในแนวรัศมีเดียวกันและมักเรียงในลักษณะเป็นวง
3.2 พิธ (pith) เป็นเนื้อเยื่อส่วนในสุดของลำต้นประกอบด้วยเซลล์พวกพาเรงคิมาเป็นส่วนใหญ่ทำหน้าที่สะสมอาหารพวกแป้ง และสารต่างๆ เช่น ผลึกแทนนิน (tannin) พิธที่แทรกอยู่ในมัดท่อลำเลียงจะดูคล้ายรัศมี เรียกว่า พิธเรย์ ( pith ray ) ทำหน้าที่สะสมอาหาร ช่วยลำเลียงน้ำ เกลือแร่ และอาหารไปทางด้านข้างของลำต้น

(2) ลำต้นของพืชใบเลี้ยงเดี่ยว

ลำต้นพืชใบเลี้ยงเดี่ยวส่วนใหญ่มีการเจริญเติบโตขั้นต้น (primary growth ) เท่านั้น มีชั้นต่างๆเช่นเดียวกับพืชใบเลี้ยงคู่ต่างกันที่มัดท่อลำเลียงรวมกันเป็นกลุ่มๆ ประกอบด้วยเซลล์ค่อนข้างกลมขนาดใหญ่ 2 เซลล์ ซึ่งได้แก่ไซเลมและเซลล์เล็กๆ ด้านบนคือโฟลเอ็ม ส่วนทางด้านล่างของไซเลมเป็นช่องกลมๆ เช่นกันคือช่องอากาศมัดท่อลำเลียงของพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะมีบันเดิลชีท ( bundle sheath ) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อพวกพาเรงคิมาที่มีแป้งสะสม หรืออาจเป็นเนื้อเยื่อสเกลอเรงคิมามาหุ้มล้อมรอบเอาไว้ กลุ่มของมัดท่อลำเลียงจะกระจายทุกส่วนของลำต้น แต่มักจะอยู่รอบนอกมากกว่ารอบในและมัดท่อลำเลียงไม่มีเนื้อเยื่อเจริญด้านข้างหรือแคมเบียมบริเวณข้อทำให้ปล้องยืดยาวขึ้น ในพืชบางชนิดส่วนของพืชจะสลายกลายเป็นช่องกลวงอยู่กลางลำต้นเรียกว่า ช่องพิธ ( pith cavity ) เช่น ในลำต้นของไผ่ หญ้า เป็นต้น

ในพืชพวกหมากผู้หมากเมีย และจันทน์ผา จะมีมัดท่อลำเลียงคล้ายพืชใบเลี้ยงคู่และมีแคมเบียมด้วยทำให้เจริญเติบโตทางด้านข้างได้และยังสามารถสร้างคอร์กขึ้นได้เมื่อมีอายุมากขึ้น