Kasvimehu – mikä se on? Ksyleemi, floemi ja niiden tehtävät
Kasvimehu: ymmärrä ksyleemin ja floemin roolit veden, ravinteiden ja sokerien kuljetuksessa kasveissa — selkeä opas niiden tehtäviin.
Kasvimehu on nestettä, jota kuljetetaan kasvin ksyleemiputkissa tai floemin soluissa. Ksyleemisolut kuljettavat vettä ja epäorgaanisia ravinteita kasvin läpi, floemisolut taas sokeripitoista nestettä ja muita biologisia molekyylejä.
Kasvimehu ei ole yksi yksinkertainen aine, vaan termi, joka kattaa eri tyyppisiä kuljetusnesteitä kasvin sisällä. Ksyleemimehu koostuu pääasiassa vedestä ja siihen liuenneista ioneista (kuten nitraatti, kalium, kalsium), ja se liikkuu yleensä juurista kohti lehtiä. Liike perustuu pääosin haihtumisen aiheuttamaan vetoon ja veden koheesio- sekä adhesiovoimiin (engl. cohesion–tension -mekanismi) sekä osittain juuripaineeseen. Ksyleemin rakenteesta löytyy mm. tukkisoluja (trakeidit) ja putkimaisia sauvasoluja tai putkia, joiden soluseinät ovat usein lignifioituneita — nämä solut voivat olla elottomia kuljetuksen aikana.
Floemimehu puolestaan kuljettaa pääasiassa sokeria (useimmiten sakkaroosia), aminohappoja, hormoneja, lähetti-RNA:ta ja joitain proteiineja. Floemin siirtäminen tapahtuu lähteestä (source) nieluun (sink) -periaatteella: esimerkiksi lehtien muodostama sokeri siirtyy kasvaviin imeväisiin osiin, varastoitaviin juuriin tai hedelmiin. Tämän paine- ja liikeprosessin selittää usein painevirta-hypoteesi (engl. pressure-flow hypothesis): sokerin siirtyminen aiheuttaa osmoottista vedenvirtausta ja paine-eroja, jotka siirtävät mehua siiviläputkien (siemenputkien) läpi. Floemin siiviläputket ovat eläviä soluja, joita tukevat seuralaissolut (companion cells), ja niiden rakenteeseen kuuluvat siivilälevyt ja solunvälisten kanavien (plasmodesmien) yhteydet.
Keskeisiä eroja ksyleemi- ja floemimehun välillä:
- Suunta: ksyleemi kuljettaa pääosin ylöspäin (juuresta lehtiä kohti), floemi voi kuljettaa sekä ylöspäin että alaspäin riippuen lähteestä ja nielusta.
- Koostumus: ksyleemissä vesi + epäorgaaniset ionit; floemissä orgaaniset yhdisteet (sokerit), aminohapot, hormonit ja joskus makromolekyylejä.
- Solutyyppi: ksyleemisolut usein kuolleita, floemisolut elossa (siiviläputket ja seuralaissolut).
Kasvimediamme tutkimuksessa käytetään mm. väriaineita, isotooppeja ja painebittiä (pressure chamber) mittaamaan nesteen liikkeitä ja paineita. Joitakin ilmiöitä, kuten guttatointi (lehtien reunojen tiputtelu yöllä), selittää juuripaineen aikaansaama nesteen nousu. Toisaalta kuivuus tai pakkaset voivat aiheuttaa ksyleemissä emboliaa eli ilmapurtteja (cavitaatiota), jotka estävät veden kuljetusta.
Lateksi tai hartsi ei ole kasvimehua. Niitä tuotetaan erikseen, ja niillä on erilaiset osat ja toiminnot. Lateksi on monien kasvien erittämä maitomainen neste, joka sisältää usein proteiineja, polymeerisiä yhdisteitä ja kumeja — sen tehtävä on puolustaa kasvia tuhoeläimiltä ja tiivistää haavoja. Hartsi (resin) puolestaan syntyy usein erillisissä hartsikanavissa ja toimii suojana ja haavansulkejana, erityisesti havupuilla; hartsit koostuvat pääosin orgaanisista yhdisteistä ja ovat viskoosisia tai kiinteitä.
Yhteenvetona: kasvimehu tarkoittaa kasvin sisäisiä kuljetusnesteitä, joilla on elintärkeä rooli veden ja ravinteiden siirrossa, energian jakelussa ja viestinnässä kasvin eri osien välillä. Lateksi ja hartsi ovat erillisiä eritteitä, joilla on puolustus- ja suojaustehtäviä, eivät yleisiä kuljetusnesteitä.
Kasvimehun tyypit
Xylem-mahla
Ksyleemimehu on pääasiassa vettä, jossa on laimeassa liuoksessa kasvihormoneja, kivennäisaineita ja muita ravinteita. Ksyleemin mehu liikkuu juurista kohti lehtiä.
Floemin mehu
Floemimehu on vettä, johon on liuennut valmistettuja sokereita, muita biologisia molekyylejä ja kivennäisaineita. Se virtaa sieltä, missä hiilihydraatteja tuotetaan tai varastoidaan, sinne, missä niitä käytetään.
Monet eläimet, jotka kaikki kuuluvat hyönteisjärjestöön Hemiptera, syövät suoraan verinahkaa ja tekevät siitä ruokavalionsa pääkomponentin. Floemimehu on "moniin muihin kasviperäisiin tuotteisiin verrattuna ravinteikasta, ja siinä ei yleensä ole toksiineja eikä ravinnonhäiritsijöitä, [mutta] sitä käyttävät ainoana ravintonaan hyvin rajoitettu joukko eläimiä". Floemimehu on eläinten ruoansulatuksen kannalta fysiologisesti äärimmäistä: uskotaan, että vain harvat eläimet käyttävät sitä suoraan hyväkseen, koska niillä ei ole sopeutumista tähän ruokavalioon.
Monet muutkin kuluttavat verinahkaa välillisesti syömällä verinahkaa syövien hemipterans-heimon makeaa eritettä (mesimehua). Kuusimehu on fysiologisesti vähemmän äärimmäistä kuin floemimehu. Toiset taas käyttävät ravintonaan sellaisten hyönteisten biomassaa, jotka ovat kasvaneet syömällä suoraan verinahkaa.
Monet tuotteet valmistetaan kasvinmahlasta. Yksi niistä on vaahterasiirappi. Vaahterasiirappi valmistetaan sokerivaahterapuiden mehusta.
Mehun väri on erilainen eri kasveissa. esim:
- Banaani - väritön
- Myristicaceae-suvun jäsenet - punainen
- Anacardiaceae-suvun jäsenet - musta
- Gluciaceae-suvun jäsenet - keltainen
- Symphonia globilifera - vihreä
Muurahaisten seurassa kasvimehua syövät lehtikirvat.
Etsiä