Transpirace

Šablona:Infobox biologický proces ```

``` Transpirace je proces výdeje vody ve formě vodní páry z povrchu živých rostlin, především z listů. Jedná se o klíčový fyziologický děj, který je hnací silou tzv. transpiračního proudu, jenž zajišťuje transport vody a v ní rozpuštěných minerálních látek z kořenů do všech částí rostlinného těla. Transpirace je často označována za "nezbytné zlo", protože zatímco je klíčová pro transport živin, zároveň představuje pro rostlinu významnou ztrátu vody, kterou musí neustále doplňovat. Více než 97 % vody přijaté kořeny je opět ztraceno transpirací. ```

```

💧 Princip a mechanismus

Hnací silou transpirace je rozdíl ve vodním potenciálu mezi vlhkou půdou a relativně sušším vzduchem. Voda se pohybuje z místa s vyšším vodním potenciálem (půda) do místa s nižším vodním potenciálem (atmosféra) skrze rostlinu. Tento pohyb je vysvětlován kohezně-tenzní teorií.

Absorpce kořeny: Voda vstupuje do kořenových vlásků procesem osmózy.
Transport xylémem: Z kořenů je voda vedena do centrálního válce a vstupuje do xylému (dřevní část cévních svazků). Zde se vytváří souvislý vodní sloupec sahající od kořenů až po listy. Soudržnost (koheze) molekul vody a jejich přilnavost (adheze) ke stěnám cév zabraňují přetržení tohoto sloupce.
Výpar v listech: V listech se voda dostává z xylému do buněk mezofylu. Z povrchu těchto buněk se odpařuje do mezibuněčných prostor.
Difúze do atmosféry: Vodní pára z mezibuněčných prostor difunduje přes průduchy (stomata) do okolní atmosféry. Tento výpar na povrchu listu vytváří podtlak (tenzi), který "táhne" celý vodní sloupec vzhůru z kořenů. Tento jev se nazývá transpirační sání.

```

🌿 Typy transpirace

Transpiraci lze rozdělit podle toho, kudy voda z rostliny uniká:

Stomatární (průduchová) transpirace: Jedná se o dominantní typ, který představuje přibližně 90–95 % veškeré transpirace. Probíhá skrze specializované póry zvané průduchy (stomata), které se nacházejí převážně na spodní straně listů. Rostlina může míru stomatární transpirace aktivně regulovat otevíráním a zavíráním průduchů pomocí svěracích buněk.
Kutikulární transpirace: Probíhá přes kutikulu, což je vosková vrstva pokrývající epidermis listů a stonků. Kutikula je pro vodu relativně nepropustná, ale určitá malá část vody (obvykle 5–10 %) přes ni přesto uniká. Míra kutikulární transpirace závisí na tloušťce kutikuly a rostlina ji nemůže aktivně regulovat.
Lenticelární transpirace: Jedná se o zanedbatelnou část celkové transpirace (méně než 1 %), která probíhá skrze lenticely – malé otvory v borce dřevin sloužící k výměně plynů.

```

⚙️ Regulace a ovlivňující faktory

Míra transpirace je dynamický proces ovlivněný řadou vnitřních a vnějších faktorů.

Vnější (environmentální) faktory

Světlo: Světlo stimuluje otevírání průduchů, což umožňuje příjem CO₂ pro fotosyntézu, ale zároveň zvyšuje transpiraci. Ve tmě je většina průduchů zavřená.
Teplota: Vyšší teplota vzduchu zvyšuje rychlost vypařování vody z listů a snižuje relativní vlhkost vzduchu, což obojí vede k rychlejší transpiraci.
Relativní vlhkost vzduchu: Čím je vzduch sušší (nižší relativní vlhkost), tím větší je gradient vodního potenciálu mezi listem a atmosférou a tím rychleji transpirace probíhá. Naopak, ve vlhkém vzduchu je transpirace pomalejší.
Vítr: Vítr odstraňuje z okolí listu tenkou vrstvu vzduchu nasycenou vodními parami (tzv. hraniční vrstvu). Tím se udržuje strmý gradient vodního potenciálu a transpirace se zrychluje.
Dostupnost půdní vody: Pokud je v půdě nedostatek vody, rostlina reaguje uzavřením průduchů, aby minimalizovala další ztráty. To vede k prudkému poklesu transpirace.

Vnitřní (rostlinné) faktory

Stav průduchů: Otevírání a zavírání průduchů je hlavním regulačním mechanismem. Tento proces je řízen turgorem svěracích buněk a ovlivňován faktory jako světlo, koncentrace CO₂ a rostlinné hormony (např. kyselina abscisová, která způsobuje uzavření průduchů při vodním stresu).
Počet a hustota průduchů: Rostliny adaptované na suché podmínky (xerofyty) mají často menší počet průduchů nebo jsou průduchy zanořené v jamkách, což snižuje ztrátu vody.
Velikost a tvar listů: Větší listová plocha znamená větší povrch pro transpiraci. Rostliny v suchých oblastech mají často redukované listy (např. jehlice u jehličnanů nebo trny u kaktusů).
Tloušťka kutikuly: Silnější vosková kutikula efektivněji brání nekontrolované kutikulární transpiraci.

```

⚖️ Význam a kompromisy

Transpirace má pro rostlinu několik zásadních pozitivních funkcí, ale zároveň přináší i rizika.

Pozitivní aspekty

Hnací síla transpiračního proudu: Transpirační sání je hlavním motorem pro transport vody a v ní rozpuštěných minerálních živin z půdy do nadzemních částí rostliny.
Ochlazování rostliny: Podobně jako pocení u živočichů, vypařování vody z povrchu listů ochlazuje rostlinu a chrání ji před přehřátím na přímém slunci.
Udržování buněčného turgoru: Stálý přísun vody je nezbytný pro udržení vnitřního tlaku (turgoru) v buňkách, který zajišťuje pevnost a správnou funkci nezdřevnatělých částí rostliny.

Kompromis: Voda za oxid uhličitý

Největším dilematem pro rostlinu je nutnost otevřít průduchy pro příjem CO₂, který je nezbytný pro fotosyntézu. Tím se ale nevyhnutelně otevírá cesta pro únik vodní páry. Rostlina musí neustále balancovat mezi maximalizací fotosyntetické produkce a minimalizací ztráty vody. V období sucha rostlina průduchy uzavírá, čímž sice šetří vodou, ale zároveň omezuje fotosyntézu a svůj růst. ```

```

🔬 Měření transpirace

Intenzitu transpirace lze měřit několika způsoby. Nejčastější a nejjednodušší školní metodou je použití potometru. Jedná se o přístroj, který měří rychlost příjmu vody uříznutou větví. Předpokládá se, že rychlost příjmu vody se přibližně rovná rychlosti jejího výdeje transpirací.

Další, přesnější metody zahrnují:

Vážková (gravimetrická) metoda: Rostlina v květináči s nepropustným obalem se v pravidelných intervalech váží a úbytek hmotnosti odpovídá vydané vodě.
Porometrie: Moderní přístroje (porometry) měří vodivost průduchů pro vodní páru přímo na listu, což umožňuje velmi přesné a okamžité stanovení míry transpirace.

```

↔️ Rozdíl mezi transpirací a gutací

Ačkoliv oba jevy souvisí s výdejem vody, jedná se o dva odlišné procesy:

Srovnání transpirace a gutace
Vlastnost	Transpirace	Gutace
Forma vody	Vodní pára (plynná)	Kapalná voda (kapky)
Místo výdeje	Průduchy (stomata)	Hydatody (na okrajích listů)
Doba výskytu	Převážně ve dne (za světla)	Převážně v noci nebo za vysoké vlhkosti
Hnací síla	Transpirační sání (podtlak)	Kořenový vztlak (přetlak)
Složení	Téměř čistá voda	Voda s rozpuštěnými minerály a cukry

```

💡 Pro laiky: Rostlina jako živá slámka

Představte si rostlinu jako velmi dlouhou a tenkou slámku (brčko), která je jedním koncem ponořená do sklenice s vodou (půda) a druhý konec s listy vyčnívá na vzduch. Když na listy svítí slunce, funguje jako někdo, kdo ze slámky saje. Teplo slunce odpařuje vodu z povrchu listů, což vytváří podtlak (sání). Toto sání táhne celý sloupec vody ve slámce (stonku) vzhůru, od kořenů až do nejvyšších listů. Tímto jednoduchým fyzikálním principem se voda a v ní rozpuštěné živiny, které rostlina nasála z půdy, dostanou i do koruny vysokého stromu. Transpirace je tedy motor, který pohání tento "vodovod" v rostlině. ```

``` Šablona:Aktualizováno ```