Устьичные комплексы однодольных растений

Отличительные особенности эпидермы листьев и стеблей однодольных и двудольных растений, строение устьичного комплекса, механизм его работы

Устьица – образования для регуляции транспирации и газообмена. Устьице состоит из двух замыкающихклеток бобовидной формы, между которыми находится устьичнаящель, которая может расширяться и сужаться. Под щелью располагается крупный межклетник – подустьичнаяполость. Клетки эпидермы, примыкающие к замыкающим клеткам, часто отличаются от остальных клеток, и тогда их называют побочными, или околоустьичнымиклетками (рис. 3.6 ). Они участвуют в движении замыкающих клеток. Рис. 3.6. Схема строения устьица. Замыкающие и побочные клетки образуют устьичныйаппарат. В зависимости от числа побочных клеток и их расположения относительно устьичной щели выделяют несколько типов устьичного аппарата (рис. 3.7 ). В фармакогнозии типы устьичного аппарата используются для диагностики лекарственного растительного сырья. Рис. 3.7. Типы устьичного аппарата : 1 – аномоцитный; 2 – диацитный; 3 – парацитный; 4 – анизоцитный; 5 – тетрацитный; 5 – энциклоцитный. Аномоцитный тип устьичного аппарата обычен для всех групп растений, исключая хвощи. Побочные клетки в этом случае не отличаются от остальных клеток эпидермы. Диацитный тип характеризуется двумя побочными клетками, которые располагаются перпендикулярно устьичной щели. Этот тип обнаружен у некоторых цветковых растений, в частности, у большинства губоцветных (мята, шалфей, чабрец, душица) и гвоздичных. При парацитном типе две побочные клетки располагаются параллельно замыкающим и устьичной щели. Он найден у папоротников, хвощей и ряда цветковых растений. Анизоцитныйтип обнаружен только у цветковых растений, в частности, он встречается у крестоцветных (пастушья сумка, желтушник) и пасленовых (белена, дурман, красавка). В этом случае замыкающие клетки окружены тремя побочными, одна из которых заметно крупнее или мельче остальных. Тетрацитным типом устьичного аппарата характеризуются преимущественно однодольные. При энциклоцитном типе побочные клетки образуют узкое кольцо вокруг замыкающих клеток. Подобная структура найдена у папоротников, голосеменных и некоторых цветковых. Механизм движения замыкающих клеток основан на том, что стенки их утолщены неравномерно, поэтому форма клеток меняется при изменении их объема. Изменение объема клеток устьичного аппарата происходит вследствие изменения осмотического давления. Увеличение давления происходит за счет активного поступления из соседних клеток ионов калия, а также за счет повышения концентрации сахаров, образующихся в процессе фотосинтеза. За счет поступления воды объем вакуоли увеличивается, тургорное давление растет, и устьичная щель открывается. Отток ионов совершается пассивно, вода выходит из замыкающих клеток, их объем уменьшается, и устьичная щель закрывается. У большинства растений устьица открываются в светлое время суток и закрываются ночью. Это связано с тем, что фотосинтез протекает только на свету, и для него необходим приток из атмосферы углекислого газа. Число и распределение устьиц очень варьируют в зависимости от вида растения и экологических условий. У большинства растений их число составляет 100-700 на 1мм 2 поверхности листа. С помощью устьиц эпидерма эффективно регулирует газообмен и транспирацию. Если устьица полностью открыты, то транспирация идет с такой же скоростью, как если бы эпидермы не было вовсе (согласно закону Дальтона, при одной и той же суммарной площади отверстий скорость испарения тем выше, чем больше число отверстий). При закрытых устьицах транспирация резко снижается и фактически может идти только через кутикулу.

Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:

Источник

Разница между устьицами однодольных и двудольных растений

Основное различие между устьицами однодольных и двудольных растений состоит в том, что две замыкающие клетки в форме гантели окружают устьица однодольных растений, а две бобовидные замыкающие клетки окружают устьица двудольных растений.

Устьица — важная структура растения, которая в основном связана с газообменом. Это небольшая пора, присутствующая в эпидермисе листьев и стеблей. Сторожевые клетки — это две клетки, которые всегда окружают устьица.

Что такое устьица однодольных растений?

Устьица однодольных растений представляют собой крошечные поры, окруженные замыкающими клетками в форме гантелей. Они присутствуют как в верхнем, так и в нижнем эпидермисе листьев. Распределение устьиц однодольных имеет особое название — амфистоматическое распространение, поскольку устьица однодольных растений одинаково распределены в обоих эпидермисе: верхнем и нижнем эпидермисе.

Однако амфистоматическое расположение устьиц у однодольных растений имеет недостаток. Чтобы быть конкретным, скорость транспирации у однодольных листьев выше, чем у типичных листьев двудольных. Но листья однодольных обладают различными приспособлениями для предотвращения чрезмерной потери воды из-за транспирации. Эти приспособления включают скручивание листьев и наличие запавших устьиц.

Что такое устьица двудольных растений?

Устьица двудольных растений представляют собой небольшие поры, окруженные двумя замыкающими клетками бобовидной формы. Они присутствуют в нижнем эпидермисе листа двудольных. Поэтому устьичное распространение двудольных растений имеет специальный термин — гипостоматическое распространение.

Такое уникальное расположение устьиц позволяет двудольным растениям предотвращать потерю воды из-за транспирации и сохранять воду внутри растения. Небольшое количество двудольных растений также содержит устьица в верхнем эпидермисе. Но у этих растений есть особые приспособления, предотвращающие чрезмерную потерю воды из-за транспирации.

В чем сходство устьиц однодольных и двудольных растений?

• Устьица однодольных и двудольных растений — это небольшие поры, присутствующие в эпидермисе листьев.
• Две замыкающие клетки окружают устьица однодольных и двудольных растений.
• Роль обоих устьиц включает транспирацию и газообмен.
• Некоторые виды как однодольных, так и двудольных содержат утолщенные устьицы для предотвращения транспирации.

В чем разница между устьицами однодольных и двудольных растений?

Устьица однодольных против двудольных растений

Резюме — устьица однодольных и двудольных растений

Устьицы важны для газообмена в листьях как однодольных, так и двудольных растений. Устьица всегда окружены двумя замыкающими клетками. Замковые клетки устьиц двудольных имеют форму бобов, а замыкающие клетки устьиц однодольных имеют форму гантелей. Устьица большинства двудольных растений присутствуют в нижнем эпидермисе листа, тогда как у однодольных растений они присутствуют как в верхнем, так и в нижнем эпидермисе. Это некоторые из различий между устьицами однодольных и двудольных растений.

Источник

1.8. Типы устьичных клеток

В литературе описывается 19 типов [1], нами выбраны только те, которые используются в анализе лекарственного растительного сырья**.

Рис. 63. Типы устьичных клеток. А — чечевицевидные; Б — сферовидные; В — колпачковидные; Г – ладьевидные

1.8.1. Чечевицевидные — 2 одинаковые клетки полулунной формы расположены симметрично. На фронтальной плоскости утолщение оболочки почти равномерное. Щель веретеновидная (рис. 63, А). Тип устьичных клеток характерен для большинства растений.

1.8.2. Сферовидные — две одинаковые, сильно кругообразноизогнутые клетки расположены симметрично. На фронтальной плоскости утолщение оболочки почти равномерное. Щель круглая (рис. 63, Б).

1.8.3.Колпачковидные — две одинаковые клетки полулунной формы в полярных частях имеют утолщения в виде колпачка. Щель веретеновидная (рис. 63, В). Встречаются у наперстянок.

1.8.4.Ладьевидные — внутренние стенки устьичных клеток утолщены. Щель веретеновидная (рис. 63, Г). Наблюдается в траве золототысячника, в листьях вахты.

Механизм работы устьиц обусловлен осмотическими свойствами клеток. При освещении поверхности листа солнцем в хлоропластах замыкающих клеток происходит активный процесс фотосинтеза. Насыщение клеток продуктами фотосинтеза, сахарами влечет за собой активное поступление в клетки ионов калия, вследствие чего концентрация клеточного сока в замыкающих клетках возрастает. Возникает разность концентрации клеточного сока околоустьичных и замыкающих клеток. В силу осмотических свойств клеток вода из околоустьичных клеток поступает в замыкающие, что ведет к увеличению объема последних и резкому возрастанию тургора. Утолщение «брюшных» стенок замыкающих клеток, обращенных к устьичной щели, обеспечивает неравномерное растяжение клеточной стенки; замыкающие клетки приобретают выраженную бобовидную форму, и устьичная щель открывается. При снижении интенсивности фотосинтеза (например, вечером) уменьшается образование сахаров в замыкающих клетках. Приток ионов калия прекращается. Концентрация клеточного сока в замыкающих клетках снижается по сравнению с околоустьичными. Вода путем осмоса уходит из замыкающих клеток, понижая их тургор, в результате ночью устьичная щель закрывается.

Клетки эпидермы плотно сомкнуты между собой, благодаря этому эпидерма выполняет целый ряд функций:

• препятствует проникновению болезнетворных организмов внутрь растения;

• защищает внутренние ткани от механических повреждений;

• регулирует газообмен и транспирацию;

• через нее выделяются вода, соли;

• может функционировать как всасывающая ткань;

принимает участие в синтезе различных веществ, восприятии раздражений и в движении листьев.

Трихомы — различные по форме, строению и функциям выросты клеток эпидермы: волоски, чешуйки, щетинки и т.п. Их подразделяют на кроющие и железистые.Железистые трихомы, в отличие от кроющих, имеют клетки, выделяющие секрет.Кроющие волоски, образуя на растении шерстистый, войлочный или иной покров, отражают часть солнечных лучей и тем самым уменьшают транспирацию. Иногда волоски находятся только там, где расположены устьица, например, на нижней стороне листа мать-и-мачехи. У некоторых растений живые волоски увеличивают общую испаряющую поверхность, что способствует ускорению транспирации.

Размеры трихом значительно варьируют. Наиболее длинные трихомы (до 5-6 см) покрывают семена хлопчатника. Кроющие трихомы имеют форму простых одно или многоклеточных, разветвленных или звездчатых волосков. Кроющие трихомы могут длительное время оставаться живыми или быстро отмирать, заполняясь воздухом.

От трихом, возникающих только при участии эпидермальных клеток, отличаются эмергенцы, в образовании которых участвуют и более глубоко расположенные ткани субэпидермальных слоев.

Анатомо-диагностические признаки, имеющие наибольшее значение и высокую вариабельность при определении лекарственного сырья. Волоски могут быть простые и головчатые, которые в свою очередь могут быть одноклеточными и многоклеточными. Многоклеточные волоски могут быть однорядными, двухрядными и ветвистыми.

Источник