Huidmondjes en transpiratie
Tot 90 procent van het water dat een plant via zijn wortels opneemt, kan als damp weer door de huidmondjes vertrekken.
Een ruil die elk blad moet maken
Een blad heeft koolstofdioxide nodig, en koolstofdioxide is een gas in de lucht. Om het binnen te laten moet het blad openingen maken in zijn waterdichte huid. Dezelfde openingen laten waterdamp naar buiten. OpenStax beschrijft het als een evenwicht tussen efficiënte fotosynthese en waterverlies. De openingen zijn de huidmondjes, en de plant stuurt ze met paren sluitcellen.
Sluitcellen openen en sluiten naargelang het licht, de waterstatus van het blad en het koolstofdioxidegehalte. Als ze water opnemen, zwellen ze op, buigen uit elkaar en openen de porie. Als ze water verliezen, worden ze slap en gaat de porie dicht. Op een zonnige ochtend met vochtige grond gaan de huidmondjes wijd open. Als de grond uitdroogt, sluiten de sluitcellen de poriën zelfs bij fel licht, wat water bespaart ten koste van minder opgenomen koolstofdioxide.
Sleep om te draaien. Scroll of knijp om te zoomen.
Hoe water een boom in klimt
Transpiratie is het verlies van waterdamp uit de plant, vooral via de huidmondjes. Het is ook de motor die water omhoog tilt. In het blad verdampt water van de natte wanden van de mesofylcellen naar de luchtruimten en ontsnapt het door de open huidmondjes. Die verdamping trekt aan het water dat achterblijft. Watermoleculen kleven aan elkaar (cohesie) en aan de wanden van het xyleem (adhesie), dus de trek wordt door een ononderbroken waterkolom door de stengel tot in de wortels doorgegeven. Dit is de cohesie-spanningstheorie van de sapstroom. Transpiratie is passief: de plant gebruikt geen ATP om het water omhoog te tillen, en de energie komt uit het verschil tussen natte grond en drogere lucht.
De getallen zijn groot. OpenStax noemt een spanning van ongeveer −2 megapascal aan het bladoppervlak. Water tegen de zwaartekracht optillen vereist ongeveer 0.0098 MPa per meter hoogte. Een kustsequoia van 116 meter heeft dus ongeveer 1.14 MPa nodig om alleen de zwaartekracht te overwinnen. In levende cellen is de tegenkracht, de turgordruk, meestal 0.6 tot 0.8 MPa en kan die bij een goed bewaterde plant 1.5 MPa bereiken. Dat is 1.5 × 140 = 210 pond per vierkante inch, tegenover de 30 tot 34 psi van een gewone autoband. Als een plant meer water verliest dan hij opneemt, daalt de turgor naar nul en verwelken de bladeren.
Water besparen
Planten van droge plekken hebben meerdere manieren om transpiratie te beperken. Woestijnplanten (xerofyten) en planten die op andere planten groeien (epifyten) hebben meestal een veel dikkere cuticula. Veel hebben een dikke haarlaag of huidmondjes die onder het bladoppervlak verzonken liggen, wat de lucht die over de poriën beweegt vertraagt. Cactussen gaan verder. Ze openen hun huidmondjes in de koele nacht en slaan de koolstofdioxide op die ze opnemen. Overdag in de hitte houden ze de huidmondjes dicht en gebruiken ze de opgeslagen koolstof voor fotosynthese. Dit heet CAM. Zet in het lab de plant op ‘Cactus (CAM)’ en druk op Nacht.
| Labinstelling | Opening | CO₂ erin | Water per CO₂ |
|---|---|---|---|
| Zonnige ochtend | 100% | 100 | 0.67 |
| Hete, droge middag | 29% | 29 | 1.25 |
| Nacht | 10% | 0 | geen |
| Cactus 's nachts | 100% | 100 | 0.33 |
- Huidmondjes laten CO₂ binnen en waterdamp naar buiten; sluitcellen bepalen het evenwicht.
- Licht opent huidmondjes; droge grond sluit ze.
- Verdamping trekt een samenhangende waterkolom omhoog in het xyleem (cohesie-spanning).
- CAM-planten zoals cactussen openen hun huidmondjes 's nachts.
- Wat drijft het meeste watertransport omhoog in het xyleem?
- Transpiratie uit de bladeren
- ATP-pompen in de wortels
- Zwaartekracht
- Floëemdruk
- Transpiratie is passief. Dat betekent dat…
- de plant geen ATP gebruikt om het water te verplaatsen
- het alleen 's nachts gebeurt
- het geen huidmondjes nodig heeft
- water van de lucht het blad in beweegt
- Tot hoeveel procent van het water dat wortels opnemen kan door transpiratie verloren gaan?
- Water optillen vereist ongeveer 0.0098 MPa per meter. Hoeveel MPa is nodig voor 116 meter? (één decimaal)
- Een turgordruk van 1.5 MPa, met 1 MPa = 140 psi, is hoeveel psi?
- Wat laat sluitcellen een huidmondje openen?
- Ze nemen water op en zwellen
- Ze verliezen water en krimpen
- Ze delen zich
- Ze sterven
- Wat gebeurt er in het lab op de hete, droge middag vergeleken met de zonnige ochtend?
- De porie sluit gedeeltelijk en er gaat meer water verloren per opgenomen CO₂
- De porie opent wijder
- Er gaat geen water verloren
- De CO₂-opname stijgt
- Wanneer openen cactussen (CAM-planten) hun huidmondjes?
- 's Nachts
- Op het middaguur
- Nooit
- Alleen als het regent
- Welk kenmerk helpt een woestijnplant de transpiratie te verminderen?
- Een dikke cuticula en verzonken huidmondjes
- Heel grote, dunne bladeren
- Huidmondjes alleen aan de bovenkant
- Geen cuticula
- Wat houdt de waterkolom in het xyleem bij elkaar?
- Cohesie tussen watermoleculen en adhesie aan de wanden
- Suiker in het water
- Luchtbellen
- Alleen worteldruk
Bronnen van deze cursus (16)
- -fix5: gravity calculation corrected using rho*g*h = 1000*9.8*h Pa
- the cited textbook has a tenfold coefficient error. Sources (checked 2026-10-17): OpenStax Biology 2e 8.1 Overview of Photosynthesis (photoautotrophs, mesophyll, stomata on the underside, guard cells, chloroplast, thylakoid, granum, stroma, two stages; openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis)
- 8.2 The Light-Dependent Reactions (400 to 700 nm, chlorophyll a absorbs blue and red, carotenoids, 300 to 400 chlorophylls per antenna, water split at PSII, about 10 percent of the oxygen used by the leaf's mitochondria; .../8-2-the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis)
- 8.3 Using Light Energy to Make Organic Molecules (RuBisCO, 3-PGA, G3P, three turns per G3P and six per glucose, "dark reaction" outdated, cacti fix CO2 at night; .../8-3-using-light-energy-to-make-organic-molecules)
- 30.3 Roots (tap and fibrous roots, root cap, three zones in the first centimetre, root hairs, endodermis and Casparian strip; .../30-3-roots)
- 30.4 Leaves (lamina, petiole, midrib, parallel and reticulate venation, Ginkgo, cuticle, trichomes, palisade in one to three layers, spongy mesophyll, guard cells the only epidermal cells with chloroplasts, xylem and phloem, needles and spines; .../30-4-leaves)
- 30.5 Transport of Water and Solutes (redwoods near 116 m, turgor 0.6 to 0.8 MPa and up to 1.5 MPa = 210 psi vs tyres 30 to 34 psi, gravity -0.1 MPa per metre, -2 MPa at the leaf surface, cohesion-tension, up to 90 percent of the water lost, sources and sinks, phloem sap up to 30 percent sugar; .../30-5-transport-of-water-and-solutes-in-plants)
- 31.3 Nutritional Adaptations (rhizobia, nodules, nitrogenase, biological fixation 65 percent of nitrogen used in agriculture, mycorrhizae in more than 80 percent of land plants, up to 20 percent of the carbon; .../31-3-nutritional-adaptations-of-plants)
- 32.2 Pollination and Fertilization (self and cross pollination, bees cannot see red, nectar guides, bats, birds, wind, water, at least 25,000 orchid species, double fertilization 2n zygote and 3n endosperm, seed parts, scutellum, fruit types, dispersal, dormancy; .../32-2-pollination-and-fertilization)
- Britannica, Photosynthesis: history (Priestley 1771, Ingenhousz 1779, 1782: oxygen formed at the expense of fixed air, identified the year before as carbon dioxide) (britannica.com/science/photosynthesis/History-of-the-study-of-photosynthesis)
- Smithsonian Libraries, Ingenhousz, Experiments upon Vegetables, 1779 (library.si.edu/digital-library/book/experimentsuponv00inge)
- van Helmont's account (200 pounds of earth, 5 pound willow, 169 pounds and about 3 ounces after five years, soil short by about 2 ounces)
- quoted from Howe 1965 by S. G. Saupe, College of St. Benedict and St. John's University (employees.csbsju.edu/ssaupe/biol115/van_helmont.htm)
- F. F. Blackman, Optima and Limiting Factors, Annals of Botany 19:281-296, April 1905 (doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob.a089000)
- NOAA Global Monitoring Laboratory, Trends in CO2 (gml.noaa.gov/ccgg/trends/: Mauna Loa September 2026 monthly mean 426.07 ppm)
- NOAA Climate.gov, Climate change: atmospheric carbon dioxide (280 ppm or less before the Industrial Revolution of the mid-1700s, from ice cores; climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-atmospheric-carbon-dioxide).
Geraadpleegd: 2026-10-17