11.Устьица: строение, расположение, значение, механизм устьичных
Устьица выполняют две основные функции: осуществляют газообмен и транспирацию (испарение).
Устьице состоит из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. К замыкающим примыкают побочные (околоустьичные) клетки. Под устьицем расположена воздушная полость. Устьица способны автоматически закрываться или открываться по мере необходимости. Это обусловлено тургорными явлениями.
Степень раскрытия устьиц зависит от интенсивности света, кол-ва воды в листе и угл.газа. в межклетниках, t воздуха и др.факторов. В зависимости от фактора, запускающего двигательный механизм (свет или начинающийся водный дефицит в тканях листа), различают фото- и гидроактивное движение устьиц. Существует также гидропаесивное движение, вызванное изменением оводненности клеток эпидермиса и не затрагивающее метаболизм замыкающих клеток. Например, глубокий водный дефицит может вызвать подвядание листа, эпидермальные клетки при этом, уменьшаясь в размерах, растягивают замыкающие клетки, и устьица открываются. Или, наоборот, сразу после дождя эпидермальные клетки настолько разбухают
от воды, что сдавливают замыкающие клетки, и устьица закрываются.
Гидропассивная р-ция — закрывание устьичных щелей, когда паренхимы клетки переполнены водой и механ.сдавливают замык.клетки
Гидроактивная открывания и закрывания — движения, вызванные изменением в содержании воды в замыкающих клетках устьиц.
Фотоактивная — проявл.в открытии устьиц на свету и закрывании в темноте.
13. Влияние внешних факторов на транспирацию
Транспирация — потеря влаги в виде испарения воды с поверхности листьев или других частей растения, осуществляется с помощью устьиц. При недостатке воды в почве интенсивность транспирации снижается.
Низкие температуры инактивируют ферменты, затрудняя поглощение воды и замедляя транспирацию. Высокие температуры способствуют перегреву листьев, усиливая транспирацию. С увеличением температуры интенсивность транспирации увеличивается. Температура — источник энергии для испарения воды. Охлаждающий эффект транспирации особенно значителен при высокой температуре, низкой влажности воздуха и хорошем водоснабжении. Кроме того, температура выполняет еще и регуляторную функцию, влияя на степень открытости устьиц.
Свет. На свету температура листа повышается и транспирация усиливается, а физиологическое действие света – это его влияние на движение устьиц – на свету растения траспирируют сильнее, чем в темноте. Влияние света на транспирацию связано, прежде всего, с тем, что зеленые клетки поглощают не только инфракрасные солнечные лучи, но и видимый свет, необходимый для фотосинтеза. В полной темноте устьица сначала полностью закрываются, а потом немного приоткрываются.
Ветер повышает транспирации из-за уноса паров воды, создавая их дефицит у поверхности листьев. Скорость ветра не так сильно влияет на транспирацию, как на испарение со свободной водной поверхности. Вначале при появлении ветра и увеличении его скорости транспирация возрастает, но дальнейшее усиление ветра почти не влияет на этот процесс.
Влажность воздуха. При избыточной влажности транспирация снижается (в теплицах), в сухом воздухе – повышается, чем меньше относительная влажность воздуха, тем ниже его водный потенциал и тем быстрее идет транспирация.при недостатке воды в листе включаются устьичная и внеустьичная регуляция, поэтому интенсивность транспирации увеличивается медленнее испарения воды с водной поверхности. При возникновении сильного водного дефицита транспирация может почти прекратиться, несмотря на увеличивающуюся сухость воздуха. С увеличением влажности воздуха транспирация уменьшается; при большой влажности воздуха происходит только гуттация.
Высокая влажность воздуха препятствует нормальному ходу транспирации, следовательно, отрицательно влияет на восходящий транспорт веществ по сосудам, регуляцию температуры растения, устьичные движения.
Водный дефицит – нехватка воды растениям.
Источник
2. Строение устьичных аппаратов.
Он состоит из двух замыкающих клеток (у двудольных бобовидной формы, у однодольных гантелеподобные). Между ними располагается устьичная щель, а под замыкающими клетками располагается подустьичная щель. Замыкающие клетки содержат хлоропласты и способны к фотосинтезу. В состав устьичного аппарата входят также побочные клетки.
Замыкающие клетки утолщены неравномерно: у двудольных растений те части, которые обращены к устичьной щели более толстые, а противоположные клеточной стенке – тонкие. У однодольных растений утолщённые клеточные стенки расположены на сторонах клеток, которые не прилегают к устичьной щели. Благодаря неравномерному утолщению клеточных стенок замыкающих клеток при повышении оводнённости замыкающих клеток они расходятся, открывая устичьную щель.
Побочные клетки (от 2 до 10) устьичных аппаратов могут иметь различную форму и разное строение. В зависимости от количества и расположения побочных клеток вокруг замыкающих клеток выделяют 6 типов устьичных аппаратов.
1. Аномоцитный тип – побочные клетки по размерам и форме не отличаются от остальных клеток эпидермы. Обычен для всех групп растений, исключая хвощи.
2. Диацитный тип – есть только две побочные клетки, общая стенка которых перпендикулярна устьичной щели (большинство губоцветных и гвоздичных растений).
3. Парацитный тип – побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели (хвощи, папоротники и ряд цветковых растений).
4. Анизоцитный тип – замыкающие клетки окружены тремя побочными клетками, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных (только у цветковых).
5. Тетрацитный тип – замыкающие клетки окружены четырьмя побочными клетками, из которых две латеральные, а две полярные (чаще у однодольных).
6. Энциклоцитный тип – побочные клетки образуют кольцо вокруг замыкающих клеток (папоротники, голосеменные, ряд цветковых).
Основная функция устьичных аппаратов – газообмен (поступление в лист СО2) и транспирация.
У растений, обитающих в условиях более или менее достаточного увлажнения (мезофиты), устьица расположены на нижней эпидерме, на верхней эпидерме их практически нет. Это помогает экономно расходовать воду. К ним относятся листопадные растения, луговые и лесные травы.
У растений, обитающих в условиях избыточного увлажнения (гигрофитов) устьица имеются на обеих эпидермах. К ним относятся кислица обыкновенная, папоротник орляк, щитовник мужской.
У растений, погружённых в воду только нижними частями (гидрофиты) с плавающими листьями устьица располагаются только на верхней эпидерме. К ним относятся кувшинка чисто белая, кубышка, стрелолист.
Когда растение начинает испытывать водный недостаток и содержание воды в листьях снижается ещё только на 2% (от 88 до 86%), содержание абсцизовой кислоты возрастает в 20 и даже 40 раз. Это вызывает закрывание устьиц, и потому потеря воды листьями уменьшается, растение меньше страдает при небольшой засухе. То же происходит при резком похолодании.
Из поглощенной корнями воды лишь 0,2% идёт на построение органики, а 99,8% испаряется.
Источник
9.Первичные покровные ткани растений, строение и функции устьичного аппарата.
А)В зависимости от происхождения покровных тканей, их строения и функций различают: эпидерму, перидерму, корку и эпиблему. Эпидерма, или кожица — первичная покровная ткань, покрывающая все части первичного тела растения. Образуется из протодермы — наружного слоя клеток верхушечных меристем. Эпидерма обычно однослойная, реже — многослойная комплексная ткань, защищает растение от температурных колебаний, механических и других повреждений, регулирует транспирацию, газообмен и внешнюю секрецию. В состав эпидермы, покрывающей надземные части, входят: базисные эпидермальные клетки с кутикулой, устьица и трихомы. Эпидерма, покрывающая подземные органы, лишена устьиц и трихом, не имеет толстой кутикулы. Базисные эпидермальные клетки— это живые клетки, вытянутые вдоль оси листа (у однодольных), или паренхимные (у двудольных).Оболочки эпидермальных клеток утолщены неравномерно: боковые стенки тонкие, нижние — более толстые, верхние, граничащие с внешней средой, утолщенные, кутинизированные или минерализированные, покрытые защитным слоем воска или кутина — кутикулой. Толщина и характер наслоения кутикулы различные у видов и зависят от экологических факторов. Контакт внутренних тканей органа с внешней средой устанавливается через устьичный аппарат, образованный замыкающими клетками и щелью (межклетником) между ними. В механизме работы устьичного аппарата, основным фактором является изменение тургора (осмотического давления) внутри замыкающих клеток. Раскрыванию устьиц также способствует неравномерно утолщенные оболочки замыкающих клеток. Внутренние стенки более толстые, чем наружные. Поэтому при повышении давления в замыкающих клетках наружные стенки изгибаются сильнее и устьичная щель приоткрывается. Изменение тургорного давления в замыкающих клетках обусловлено изменением в них концентрации ионов калия. Ионы калия закачиваются в замыкающие клетки против градиента концентрации. На это требуется большое количество энергии, поэтому замыкающие клетки содержат многочисленные митохондрии. Углеводы, необходимые для активной деятельности митохондрий, синтезируются хлоропластами. При высокой концентрации калия вода всасывается в замыкающие клетки, их объем увеличивается и устьице открывается. Отток ионов калия и соответственно воды совершается пассивно. Резервуаром ионов калия служат побочные клетки. В движении устьиц особое значение имеет также и радиальная ориентация целлюлозных микрофибрилл в оболочках замыкающих клеток. Эти радиальные мицеллы позволяют замыкающим клеткам удлиняться и одновременно не дают им расширяться. В большинстве случаев устьица в значительно больших количествах расположены на нижней стороне листовых пластинок, чем на верхней. В этом случае устьица не подвержены прямому воздействию солнечных лучей и меньше нагреваются. В среднем на 1мм 2 поверхности листа насчитывается 100-300 устьиц.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Источник