Aká je funkcia prieduchov rastlín?

Rôzne typy a ako sa otvárajú a zatvárajú

ThoughtCo / J. R. Bee

Stomata sú malé otvory alebo póry rastlinné tkanivo ktoré umožňujú výmenu plynu. Prieduchy sa zvyčajne nachádzajú v listy rastlín ale možno ho nájsť aj v niektorých stonkách. Špecializované bunky známe ako ochranné bunky obklopujú prieduchy a fungujú na otváranie a zatváranie prieduchov. Prieduchy umožňujú rastline prijímať oxid uhličitý, ktorý je potrebný fotosyntéza . Pomáhajú tiež znižovať straty vody tým, že sa zatvárajú, keď sú podmienky horúce alebo suché. Stomata vyzerajú ako malé ústa, ktoré sa otvárajú a zatvárajú, keď pomáhajú pri transpirácii.

Rastliny, ktoré žijú na súši, majú na povrchu listov zvyčajne tisíce prieduchov. Väčšina prieduchov sa nachádza na spodnej strane listov rastlín, čo znižuje ich vystavenie teplu a prúdu vzduchu. Vo vodných rastlinách sú prieduchy umiestnené na hornom povrchu listov. Stómia (jednotné číslo pre stomata) je obklopená dvoma typmi špecializovaných rastlinné bunky ktoré sa líšia od iných rastlinných epidermálnych buniek. Tieto bunky sa nazývajú ochranné bunky a pomocné bunky.

Ochranné bunky sú veľké bunky v tvare polmesiaca, z ktorých dve obklopujú stómiu a sú s nimi spojené na oboch koncoch. Tieto bunky sa zväčšujú a sťahujú, aby otvárali a zatvárali stomatálne póry. Ochranné bunky obsahujú aj chloroplasty , organely zachytávajúce svetlo v rastlinách.

Pomocné bunky, tiež nazývané doplnkové bunky, obklopujú a podporujú ochranné bunky. Pôsobia ako nárazník medzi ochrannými bunkami a epidermálnymi bunkami a chránia epidermálne bunky pred expanziou ochranných buniek. Vedľajšie bunky rôznych typov rastlín existujú v rôznych tvaroch a veľkostiach. Sú tiež usporiadané odlišne vzhľadom na ich umiestnenie okolo strážnych ciel.

Druhy stomat

Stomata môžu byť zoskupené do rôznych typov na základe počtu a charakteristík okolitých pomocných buniek. Príklady rôznych typov prieduchov zahŕňajú:

• Anomocytické prieduchy: Majú nepravidelne tvarované bunky, podobné epidermálnym bunkám, ktoré obklopujú každú stómiu.
• Anizocytická stomata: Medzi vlastnosti patrí nerovnaký počet vedľajších buniek (tri) obklopujúcich každú stómiu. Dve z týchto buniek sú podstatne väčšie ako tretia.
• Diacytické prieduchy: Prieduchy sú obklopené dvoma vedľajšími bunkami, ktoré sú kolmé na každú stómiu.
• Paracytické prieduchy: Dve vedľajšie bunky sú usporiadané paralelne s ochrannými bunkami a prieduchovým pórom.
• Graminózne prieduchy: Ochranné bunky sú v strede úzke a na koncoch širšie. Vedľajšie bunky sú paralelné s ochrannými bunkami.

Dve hlavné funkcie stomaty

Dve hlavné funkcie prieduchov sú umožniť príjem oxidu uhličitého a obmedziť straty vody v dôsledku vyparovania. V mnohých rastlinách zostávajú prieduchy otvorené počas dňa a zatvorené v noci. Prieduchy sú otvorené počas dňa, pretože vtedy zvyčajne prebieha fotosyntéza. Pri fotosyntéze rastliny využívajú oxid uhličitý, vodu a slnečné svetlo na výrobu glukózy, vody a kyslíka. Glukóza sa využíva ako zdroj potravy, pričom kyslík a vodná para unikajú otvorenými prieduchmi do okolitého prostredia. Oxid uhličitý potrebný na fotosyntézu sa získava cez otvorené prieduchy rastlín. V noci, keď už nie je k dispozícii slnečné svetlo a neprebieha fotosyntéza, sa prieduchy zatvoria. Tento uzáver zabraňuje úniku vody cez otvorené póry.

Ako sa otvárajú a zatvárajú?

Otváranie a zatváranie prieduchov je regulované faktormi, ako je svetlo, hladina oxidu uhličitého v rastlinách a zmeny v podmienkach prostredia. Vlhkosť je príkladom stavu prostredia, ktorý reguluje otváranie alebo zatváranie prieduchov. Keď sú podmienky vlhkosti optimálne, prieduchy sú otvorené. Ak by sa úroveň vlhkosti vo vzduchu okolo listov rastlín znížila v dôsledku zvýšených teplôt alebo veterných podmienok, viac vodnej pary by difundovalo z rastliny do vzduchu. Za takýchto podmienok musia rastliny uzavrieť prieduchy, aby zabránili nadmernej strate vody.

V dôsledku toho sa stomata otvárajú a zatvárajú difúzia . V horúcich a suchých podmienkach, keď je strata vody v dôsledku vyparovania vysoká, sa musia prieduchy uzavrieť, aby sa zabránilo dehydratácii. Ochranné bunky aktívne pumpujú draselné ióny (K⁺) von zo strážnych ciel a do okolitých ciel. To spôsobí, že voda vo zväčšených ochranných bunkách sa osmoticky pohybuje z oblasti s nízkou koncentráciou rozpustenej látky (ochranné bunky) do oblasti s vysokou koncentráciou rozpustenej látky (okolité bunky). Strata vody v strážnych bunkách spôsobuje ich zmenšenie. Toto zmršťovanie uzatvára stomatálny pór.

Keď sa podmienky zmenia tak, že prieduchy sa musia otvoriť, draselné ióny sa aktívne pumpujú späť do ochranných buniek z okolitých buniek. Voda sa pohybuje osmoticky do ochranných buniek, čo spôsobuje ich opuch a zakrivenie. Toto zväčšenie ochranných buniek otvára póry. Rastlina prijíma oxid uhličitý, ktorý sa používa pri fotosyntéze cez otvorené prieduchy. Kyslík a vodná para sa tiež uvoľňujú späť do vzduchu cez otvorené prieduchy.

Zdroje

• Chandra, V. & Pushkar, K.' Téma botaniky: Anatomický znak vo vzťahu k taxonómii .' Súťažná vedecká vízia , august 2005, str. 795-796.
• Ferry, R. J. Stomata, vedľajšie bunky a dôsledky .' MIOS Journal , zv. 9 iss. 3, marec 2008, s. 9-16.