Kakšna je funkcija rastlinskih stomatov?

Različne vrste in kako se odpirajo in zapirajo

ThoughtCo / J.R. Bee

Stomati so majhne odprtine ali pore rastlinsko tkivo ki omogočajo izmenjavo plinov. Stomate običajno najdemo v rastlinski listi lahko pa ga najdemo tudi v nekaterih steblih. Specializirane celice, znane kot zaščitne celice, obdajajo želodce in delujejo tako, da odpirajo in zapirajo stomatalne pore. Stomati omogočajo rastlini, da sprejme ogljikov dioksid, ki je potreben za fotosinteza . Pomagajo tudi zmanjšati izgubo vode, tako da se zaprejo v vročih ali suhih razmerah. Stomati so videti kot drobna usta, ki se odpirajo in zapirajo, ko pomagajo pri izdihavanju.

Rastline, ki živijo na kopnem, imajo običajno na tisoče želodcev na površini svojih listov. Večina želc se nahaja na spodnji strani rastlinskih listov, kar zmanjšuje njihovo izpostavljenost toploti in zračnemu toku. Pri vodnih rastlinah se stomati nahajajo na zgornji površini listov. Stoma (ednina za stomata) je obdana z dvema vrstama specializiranih rastlinske celice ki se razlikujejo od drugih rastlinskih epidermalnih celic. Te celice imenujemo zaščitne celice in pomožne celice.

Varovalne celice so velike celice v obliki polmeseca, od katerih dve obkrožata stomo in sta povezani na obeh koncih. Te celice se povečajo in skrčijo, da odprejo in zaprejo stomatalne pore. Varovalne celice vsebujejo tudi kloroplasti , organele, ki lovijo svetlobo v rastlinah.

Pomožne celice, imenovane tudi dodatne celice, obkrožajo in podpirajo zaščitne celice. Delujejo kot blažilnik med zaščitnimi celicami in epidermalnimi celicami ter ščitijo epidermalne celice pred širjenjem zaščitnih celic. Pomožne celice različnih vrst rastlin obstajajo v različnih oblikah in velikostih. Različno so razporejeni tudi glede na njihov položaj okoli zaščitnih celic.

Vrste stomatov

Stomate lahko razvrstimo v različne vrste glede na število in značilnosti okoliških pomožnih celic. Primeri različnih vrst stomatov vključujejo:

• Anomocitne stome: imajo celice nepravilne oblike, podobne epidermalnim celicam, ki obdajajo vsako stomo.
• Anizocitne stome: Značilnosti vključujejo neenako število pomožnih celic (tri), ki obdajajo vsako stomo. Dve od teh celic sta znatno večji od tretje.
• Diacytic Stomata: Stomata sta obdana z dvema pomožnima celicama, ki sta pravokotni na vsako stomo.
• Paracitne stomate: Dve pomožni celici sta razporejeni vzporedno z zaščitnimi celicami in stomatalno poro.
• Graminozna stomata: varovalne celice so na sredini ozke, na koncih pa širše. Pomožne celice so vzporedne z zaščitnimi celicami.

Dve glavni funkciji stomatov

Dve glavni funkciji stomatov sta omogočiti privzem ogljikovega dioksida in omejiti izgubo vode zaradi izhlapevanja. Pri mnogih rastlinah so stomati odprti podnevi in ​​zaprti ponoči. Stomati so čez dan odprti, ker takrat običajno poteka fotosinteza. Pri fotosintezi rastline uporabljajo ogljikov dioksid, vodo in sončno svetlobo za proizvodnjo glukoze, vode in kisika. Glukoza se uporablja kot vir hrane, medtem ko kisik in vodna para uhajata skozi odprta ustja v okolico. Ogljikov dioksid, potreben za fotosintezo, se pridobiva skozi odprte rastlinske želodce. Ponoči, ko sončna svetloba ni več na voljo in fotosinteza ne poteka, se želodci zaprejo. Ta zapora preprečuje, da bi voda uhajala skozi odprte pore.

Kako se odpirajo in zapirajo?

Odpiranje in zapiranje stomatov uravnavajo dejavniki, kot so svetloba, ravni ogljikovega dioksida v rastlinah in spremembe okoljskih pogojev. Vlažnost je primer okoljskega stanja, ki uravnava odpiranje ali zapiranje stomatov. Ko so pogoji vlažnosti optimalni, so želodci odprti. Če bi se raven vlažnosti v zraku okoli listov rastline zmanjšala zaradi povišanih temperatur ali vetrovnih razmer, bi iz rastline v zrak difundiralo več vodne pare. V takšnih razmerah morajo rastline zapreti želodce, da preprečijo prekomerno izgubo vode.

Stomati se odpirajo in zapirajo zaradi difuzijo . V vročih in suhih razmerah, ko je izguba vode zaradi izhlapevanja velika, se morajo želodci zapreti, da se prepreči dehidracija. Zaščitne celice aktivno črpajo kalijeve ione (K⁺) iz zaščitnih celic v okoliške celice. To povzroči, da se voda v povečanih varovalnih celicah osmotsko premika iz območja z nizko koncentracijo topljenca (varovalne celice) v območje z visoko koncentracijo topljenca (okoliške celice). Izguba vode v zaščitnih celicah povzroči njihovo krčenje. To krčenje zapre stomatalne pore.

Ko se razmere spremenijo tako, da se morajo želodci odpreti, se kalijevi ioni aktivno črpajo nazaj v zaščitne celice iz okoliških celic. Voda se premika osmotsko v zaščitne celice, zaradi česar nabreknejo in se ukrivijo. To povečanje zaščitnih celic odpre pore. Rastlina črpa ogljikov dioksid, ki ga uporablja pri fotosintezi, skozi odprta želodca. Kisik in vodna para se prav tako sproščata nazaj v zrak skozi odprta žela.

Viri

• Chandra, V. & Pushkar, K.' Tema o botaniki: Anatomska značilnost v povezavi s taksonomijo .' Vizija konkurenčne znanosti , avg. 2005, str. 795-796.
• Ferry, R J. ' Stomata, pomožne celice in posledice .' Revija MIOS , vol. 9 št. 3, marec 2008, str. 9-16.