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La théorie de la cohésion-adhérence-tension du mouvement de l’eau vise à expliquer comment l’eau est transportée à travers le xylème. Laquelle des affirmations suivantes explique le mieux ce que signifie l’adhérence dans le mouvement de l’eau? (A) L’adhérence fait référence aux forces d'attraction entre les molécules d'eau dans le xylème. (B) L’adhérence fait référence à la traction de l'eau à travers le xylème, à mesure que la vapeur d'eau se diffuse par les stomates. (C) L’adhérence fait référence au mouvement de l'eau du sol vers la racine, d'une zone à faible concentration de solutés vers une zone à forte concentration de solutés. Ou (D) l’adhérence fait référence aux forces d'attraction qui se produisent entre les molécules d'eau et les parois du xylème.
Avant de commencer à répondre à cette question, supprimons d'abord les choix de réponse afin d'avoir la place de travailler. La plupart des plantes vasculaires, comme celle-ci, absorbent l’eau du sol par leurs racines. Cette eau se déplace ensuite à travers les vaisseaux du xylème vers le haut de la tige de la plante puis dans les feuilles. Dans les feuilles, l’eau est soit utilisée comme réactif pour la photosynthèse, soit elle s’évapore à travers les stomates, des structures spécialisées sur les feuilles des plantes qui permettent les échanges gazeux entre les tissus des feuilles et l’atmosphère qui les entoure.
Il a fallu de longues années avant de comprendre comment cette eau était transportée dans le xylème contre la force de gravité. La théorie de la cohésion-adhérence-tension explique la façon dont ce transport se produit. Lorsque l'eau s'évapore des feuilles et sort des stomates sous forme de vapeur d'eau, il se produit une tension ou une traction sur l'eau dans les vaisseaux du xylème. Cela crée une réaction en chaîne d’attraction le long de la colonne de molécules d'eau qui tapissent le vaisseau du xylème, ce qui fait monter l'eau des racines. Ce sont les forces biochimiques des molécules d'eau qui permettent à l'eau de se déplacer vers le haut de la plante contre la force de gravité.
Voyons plus en détail les forces biochimiques de ces molécules d’eau. Les molécules d’eau dans le vaisseau du xylème sont fortement attirées les unes par les autres. Et des liaisons hydrogène se forment entre molécules d'eau voisines, ce qui les amène à s’adhérer les unes aux autres. Les molécules d'eau qui se collent entre elles est un phénomène que l’on appelle cohésion, et elle est représentée dans ce schéma par des tirets roses entre les molécules d'eau. La cohésion entre les molécules d’eau dans les vaisseaux du xylème s’ajoute à l’adhérence, qui sur ce schéma a été représentée par des tirets orange entre les molécules d’eau et les parois des vaisseaux du xylème.
Le caractère adhésif des liaisons hydrogène au sein des molécules d'eau leur permet également de se coller ou d'adhérer très fortement aux parois cellulaires des vaisseaux du xylème. La cohésion et l’adhérence sont toutes deux liées à l’adhésion, mais les éléments auxquels elles adhèrent sont très différents. Alors que la cohésion se produit entre différentes molécules d’eau, l’adhérence est l’attraction entre chaque molécule d’eau et les parois des vaisseaux du xylème. La cohésion entre les différentes molécules d’eau aide à former une colonne continue d’eau, tandis que l’adhérence aide cette colonne d’eau à se déplacer vers le haut contre la force descendante de la gravité.
La cohésion et l’adhérence travaillent donc ensemble pour tirer les molécules d’eau des racines, à travers les vaisseaux du xylème de la tige, et hors de la plante par les stomates des feuilles. À l’aide de cette information, nous pouvons maintenant expliquer ce que signifie l’adhérence dans le mouvement de l’eau. Le terme «adhérence» est mieux décrit par l’option de réponse (D). L’adhérence fait référence aux forces d’attraction qui se produisent entre les molécules d’eau et les parois du xylème.
