Какво представляват устиците: порите на растенията в стома и как работят

Какво представляват устиците: порите на растенията в стома и как работят

От: Бони Л. Грант, дипломиран градски земеделец

Растенията са живи като нас и имат физически характеристики, които им помагат да живеят точно както хората и животните. Какво представляват устиците? По същество те действат като малки уста и помагат на растението да диша. Всъщност името stomata идва от гръцката дума за уста. Устиците също са важни за процеса на фотосинтеза.

Какво представляват Stomata?

Растенията трябва да приемат въглероден диоксид. Въглеродният диоксид е съществена част от фотосинтезата. Той се превръща от слънчевата енергия в захар, която подхранва растежа на растението. Улицата подпомага този процес чрез събиране на въглеродния диоксид. Растителните пори на Stoma също осигуряват растителна версия на издишване, където те освобождават водни молекули. Този процес се нарича транспирация и засилва усвояването на хранителни вещества, охлажда растението и в крайна сметка позволява навлизането на въглероден диоксид.

При микроскопични условия стома (единична устица) прилича на малка уста с тънки устни. Това всъщност е клетка, наречена предпазна клетка, която набъбва, за да затвори отвора, или се издухва, за да я отвори. Всеки път, когато стомата се отвори, настъпва отделяне на вода. Когато е затворен, е възможно задържане на вода. Внимателният баланс е да се поддържа стома достатъчно отворена за събиране на въглероден диоксид, но достатъчно затворена, за да не изсъхне растението.

Устиците в растенията по същество играят подобна роля на нашата дихателна система, въпреки че въвеждането на кислород не е целта, а по-скоро друг газ, въглероден диоксид.

Информация за растителните устици

Устиците реагират на екологичните сигнали, за да знаят кога да се отварят и затварят. Растителните пори на устицата могат да усетят промените в околната среда като температура, светлина и други сигнали. Когато изгрее слънцето, клетката започва да се пълни с вода.

Когато защитната клетка е напълно подута, се натрупва налягане, създавайки пори и позволяващи изтичане на вода и обмен на газ. Когато стома е затворена, защитните клетки се пълнят с калий и вода. Когато стома е отворена, тя се пълни с калий, последвано от приток на вода. Някои растения са по-ефективни при поддържането на отворената си стома достатъчно, за да проникнат CO2, но намаляват количеството загубена вода.

Докато транспирацията е важна функция на устицата, събирането на CO2 също е жизненоважно за здравето на растенията. По време на транспирацията стомите отделят отпадъчните странични продукти от фотосинтезата - кислород. Събраният въглероден диоксид се превръща в гориво за производство на фуражни клетки и други важни физиологични процеси.

Стомите се намират в епидермиса на стъблата, листата и други части на растението. Те са навсякъде, за да увеличат максимално реколтата от слънчева енергия. За да настъпи фотосинтеза, растението се нуждае от 6 молекули вода на всеки 6 молекули CO2. По време на изключително сухи периоди стомата остава затворена, но това може да сведе до минимум количеството слънчева енергия и фотосинтезата, което се случва, което води до намалена сила.

Тази статия е актуализирана последно на

Прочетете повече за Съвети и информация за градинарството


Структура и функции на устицата в растенията

Структура и функции на устицата в растенията

Устици са малки отвори или пори в растителната тъкан, които позволяват газообмен. Някои пори, които обикновено се намират в листата за обмен на газ и транспирация, са известни като устици. Те обикновено се намират в листата на растенията и могат да бъдат намерени и в стъблата и други части на растенията. Просто, когато листът се изследва под микроскоп, ние наблюдаваме много малки пори, които заедно се наричат ​​устици. Газообменът, който се случва при отворени устици, улеснява фотосинтезата. Фотосинтезата е процес, чрез който растенията преобразуват слънчевата светлина в използваема енергия.

Позиция: Устиците присъстват в зелената част на листата, стъблото, зелените чашелистчета и зеления външен слой на блясъка. Те са дребните отвори, които обикновено се намират в епидермиса на листата. Устиците присъстват в долния епидермис на дорсивентралните листа, горния и долния епидермис на изолатерални листа и отчасти върху плаващите листа на водните растения. Той играе важна роля, като позволява движението на газове като кислород, въглероден диоксид и водна пара да се разпръсне между вътрешната и външната повърхност на растителните тъкани.

  • Устните пори са много малки и са покрити с полумесечни охранителни клетки. Те са малките пори, присъстващи в епидермалната повърхност на листата.
  • Клетъчната стена около стомата е здрава, гъвкава и по-тънка. Външната стена на защитните клетки е тънка, а вътрешната стена е дебела. Вътрешната стена на защитната клетка към устиците е по-дебела в сравнение с външните стени. Всяка защитна клетка съдържа цитоплазма, ядро ​​и много хлоропласти.
  • Гвардейските клетки са специализирани клетки с форма на боб, които се намират около стомата и са свързани в двата края.
  • Микрофибрилите са ориентирани радиално, а не надлъжно. Това помага на устицата да се отваря лесно.
  • В дорсивентралния двусемеделен лист броят на устиците е по-голям на долната повърхност в сравнение с горната повърхност. Тази адаптация помага за намаляване на загубата на вода.
  • Има една голяма въздушна камера под устичната пора.

Функции на устицата:

Двете основни функции на устицата са да позволят поемането на въглероден диоксид и да ограничат загубата на вода поради изпаряване. Устиците позволяват на растението да приема въглероден диоксид, който е необходим за фотосинтезата. Те също така помагат за намаляване на загубата на вода, като се затварят, когато условията са горещи или сухи. Газообразният обмен (CO2 и O2) между междуклетъчните пространства на растителните клетки и външния въздух се осъществява чрез устици по време на фотосинтезата. По време на дишането растенията получават O2 и освободете CO2 през устицата.


Каква е функцията на устицата?

Устиците са малките отвори на листната повърхност на растението. Отделен отвор се нарича стома. Основната функция на устиците е газообмен, за разлика от човешкия еквивалент на дишането.

Как работят Stomata? Устиците са сродни на порите в кожата от долната страна на наземни растителни листа. Тяхната основна функция е да поемат въглероден диоксид и да отделят кислород. Устиците се отварят и затварят, за да позволят този обмен на газ. Техническият термин за този обмен на газ и вода е транспирация. Растенията поемат въглеродния диоксид и го разделят на атоми на въглероден двуокис и кислородни атоми. Растението поема въглерода, който е от съществено значение за неговия живот и растеж, а след това кислородните атоми се прикрепят към свободните водородни атоми, създавайки вода. След това тази вода и кислородът в нея се освобождават в атмосферата чрез устиците. Водата обаче е от съществено значение за съществуването на растението, което означава, че е необходим механизъм, който да замести загубената при транспирация вода.

Как устните регулират транспирацията? Зад всяка устица има чифт защитни клетки. Смята се, че тези клетки се отварят и затварят, за да улеснят приема и освобождаването на вода, въпреки че могат да имат други неизвестни функции. Този прием и изпускане на вода се улеснява от осмотичното налягане. Осмотичното налягане е налягането, създадено от водата, движеща се през пропусклива мембрана като растителни листа. Водата естествено ще тече към най-високата концентрация на атоми, йони и молекули в течност. Смята се, че този натиск кара защитните клетки да се отварят и затварят. Колкото повече вода има растението, толкова по-често ще се отварят защитните клетки. И обратно, колкото по-малко вода има растението, защитните клетки ще се отварят по-рядко.

Устици и фотосинтеза Устиците са критични за процеса на фотосинтеза. Фотосинтезата е процес на преобразуване на светлинната енергия в химическа енергия, която да се съхранява в зелено растение за по-нататъшна употреба. Зеленото растение трябва да поема слънчева светлина, за да създаде своя източник на храна. Енергията от светлината води до химическа реакция в растението. Тази химическа реакция се разпада и пренарежда молекулите, което след това превръща водата и въглеродния диоксид в глюкоза, обикновена захар, която от своя страна храни растението. При създаването на глюкозата се създава кислород и след това се диспергира през устиците.

Въздействие върху околната среда върху устиците Топлината и студът оказват влияние върху функцията на устицата. Твърде много топлина може да доведе до устицата да остане отворена и потенциално да източи растението от нейния източник на вода. Твърде много студ може да забави или намали процеса на устицата, което му позволява да задържа твърде много вода, която след това може да кристализира в лед и да убие растението. Химикали, като тези, използвани при обезпрашаване на културите, биха могли потенциално да влязат в растението през устицата, въпреки че това все още не е доказано категорично. Тъй като устицата е действително отваряне във вътрешната структура на растението, може да бъде пътят за преминаване на патогени към заразата на растението. Смята се, че защитните клетки могат да играят роля в защитата на растението от инфекции, внесени през устицата.


Контрол на движението на стоматите и тяхната роля в транспирацията и фотосинтезата

При растенията 99% от водата, поета от корените, се отделя във въздуха като водна пара. ФАКТ! За един ден 200 до 400 литра вода могат да бъдат загубени от едно широколистно дърво, растящо в температурно лято!

Загубата на вода чрез водни пари се нарича транспирация, което може да включва всяка надземна част от растителното тяло. Листата на растението са основните органи на транспирация, а устиците са каналът за загуба на вода.

Прекомерната транспирация (изходът надхвърля входа) спира / забавя растежа на много растения и убива много растения чрез дехидратация. Stomata имат специални адаптации, които ще бъдат споменати скоро, за да минимизират загубата на вода, като същевременно насърчават придобиването на CO2.

Кутикулата служи като ефективна бариера за загубата на вода

Восъчната кутикула върху лист е ефективна бариера за движението на водата. Смята се, че само около 5% от загубата на вода от листата се извършва чрез кутикулата. Восъчната кутикула ограничава дифузията през листата, така че водните пари и други газове трябва да влизат и излизат през устицата на листата.
Докато устиците са напълно затворени и температурата е стабилна, тогава въздухът, съдържащ се в листата, ‘нормално’ ще бъде наситен с водни пари.

Восъчната кутикула в повечето растения предотвратява обмяната на газове, въпреки че това зависи от дебелината и състава на кутикулата. Тъй като нивото на дифузия на газове през листа е толкова ниско, отварянето и затварянето на устиците контролира обмяната на водни пари и други газове през повърхността на листата.

Отваряне и затваряне на устици


Благодарности

Авторът е в дълг на професор Б. О. Юн от Националния университет в Кангнунг за неговия щедър преглед и корекция на тази статия.

Тази работа беше подкрепена от гранта за научни изследвания на Националния университет Chungbuk през 2008 г.

Свободен достъп

Тази статия се разпространява при условията на некоммерческия лиценз Creative Commons Attribution, който позволява всяко нетърговско използване, разпространение и възпроизвеждане на какъвто и да е носител, при условие че първоначалните автори и източник са кредитирани.


Гледай видеото: Мешает ли стома моей жизни? Проведём день вместе?