Какова функция устьиц растений?
Устьица – это крошечные отверстия или поры в тканях растений, которые обеспечивают газообмен. Устьицы обычно находятся в листьях растений, но их также можно найти в некоторых стеблях. Специализированные клетки, известные как замыкающие клетки, окружают устьица и открывают и закрывают поры устьиц. Устьица позволяет растению поглощать углекислый газ, необходимый для фотосинтеза. Они также помогают уменьшить потерю воды, закрываясь в жаркую или сухую погоду. Устьица похожи на крошечные рты, которые открываются и закрываются, помогая дышать.
Растения, которые живут на суше, обычно имеют тысячи устьиц на поверхности листьев. Большинство устьиц расположено на нижней стороне листьев растений, что снижает их подверженность воздействию тепла и воздушного потока. У водных растений устьица расположены на верхней поверхности листьев. Стома (в единственном числе для устьиц) окружена двумя типами специализированных растительных клеток, которые отличаются от эпидермальных клеток других растений. Эти клетки называются замыкающими клетками и вспомогательными клетками.
Защитные клетки представляют собой большие клетки в форме полумесяца, две из которых окружают стому и соединены с обоими концами. Эти клетки увеличиваются и сокращаются, открывая и закрывая поры устьиц. Защитные клетки также содержат хлоропласты, светозахватывающие органеллы растений.
Дочерние клетки, также называемые вспомогательными клетками, окружают и поддерживают замыкающие клетки. Они действуют как буфер между замыкающими клетками и клетками эпидермиса, защищая клетки эпидермиса от роста замыкающих клеток. Дочерние клетки разных типов растений существуют в различных формах и размерах. Они также расположены по-разному относительно их расположения вокруг защитных ячеек.
Типы устьиц
Устьицы можно сгруппировать в разные типы в зависимости от количества и характеристик окружающих вспомогательных клеток. Примеры различных типов устьиц включают:
- Аномоцитарные устьицы: содержат клетки неправильной формы, похожие на клетки эпидермиса, которые окружают каждую стому.
- Анизоцитарные клетки. Устьица: особенности включают неравное количество вспомогательных клеток (три), окружающих каждую стому. Две из этих клеток значительно больше, чем третья.
- Диацитарные устья: устьица окружены двумя вспомогательными клетками, перпендикулярными каждой стоме.
- Парацитарные устья: две вспомогательные клетки расположены параллельно замыкающим клеткам и устьичной поре.
- Зерновые устья: замыкающие клетки узкие в середине и более широкие на концах. Вспомогательные ячейки параллельны защитным ячейкам.
Две основные функции устьиц
Двумя основными функциями устьиц являются для поглощения углекислого газа и ограничения потери воды из-за испарения. У многих растений устьица днем остаются открытыми, а ночью закрытыми. Устьица открыты в течение дня, потому что именно в это время обычно происходит фотосинтез.. При фотосинтезе растения используют углекислый газ, воду и солнечный свет для производства глюкозы, воды и кислорода. Глюкоза используется в качестве источника пищи, а кислород и водяной пар уходят через открытые устьицы в окружающую среду. Углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, поступает из открытых устьиц растений. Ночью, когда солнечный свет больше не доступен и фотосинтез не происходит, устьица закрываются. Это закрытие предотвращает утечку воды через открытые поры.
Как они открываются и закрываются?
Открытие и закрытие устьиц регулируется такими факторами, как свет, уровень углекислого газа в растениях и изменения условий окружающей среды. Влажность – это пример условий окружающей среды, которые регулируют открытие или закрытие устьиц. При оптимальных условиях влажности устьица открыты. Если уровень влажности в воздухе вокруг листьев растений снизится из-за повышения температуры или ветреных условий, больше водяного пара будет распространяться от растения в воздух. В таких условиях растения должны закрывать устьица, чтобы предотвратить лишнюю потерю воды.
Устьицы открываются и закрываются в результате диффузии. В жарких и сухих условиях, когда потеря воды из-за испарения велика, устьица должны закрыться, чтобы предотвратить обезвоживание. Защитные клетки активно перекачивают ионы калия (K + ) из замыкающих клеток в окружающие клетки. Это заставляет воду в увеличенных замыкающих клетках осмотически перемещаться из области с низкой концентрацией растворенного вещества (замыкающие клетки) в область с высокой концентрацией растворенного вещества (окружающие клетки). Потеря воды в замыкающих клетках приводит к их сокращению. Это сжатие закрывает устьичную пору.
Когда условия меняются так, что устьица нуждаются в открытии, ионы калия активно перекачиваются обратно в замыкающие клетки из окружающих клеток. Вода осмотически перемещается в замыкающие клетки, заставляя их набухать и искривляться. Это увеличение замыкающих клеток открывает поры. Через открытые устьицы растение поглощает углекислый газ, который используется в фотосинтезе. Кислород и водяной пар также выбрасываются обратно в воздух через открытые устьица.
Источники
- Чандра, В. и Пушкарь. , К. «Тема по ботанике: анатомические особенности по отношению к таксономии». Competition Science Vision , август 2005 г., стр. 795-796.
- Ферри, Р. Дж. Стомат, дочерняя компания Клетки и последствия “. Журнал MIOS , т. 9 выпуск. 3, март 2008 г., стр. 9–16.
Источник
Как происходит механизм открытия и закрытия устьиц?
· Эпидерма – живые клетки с крупными вакуолями. Основные функции — защита молодых органов от высыхания, механическая защита и газообмен. Нет хлоропластов. Клетки плотно прилегают друг к другу. Покрыта кутикулой.
· Устьица – располагаются в эпидерме, чаще на нижней стороне листа Нужны для газообмена и транспирации.
Устьице представлено двумя замыкающими клетками, в которых ЕСТЬ ХЛОРОПЛАСТЫ, то есть замыкающие клетки способны к фотосинтезу
Стенки замыкающих клеток, обращенные в сторону устьичной щели, утолщены
Как происходит механизм открытия и закрытия устьиц?
Днем, на свету, происходит процесс фотосинтеза. В замыкающих клетках устьиц накапливается крахмал. Накопление большого количества крахмала приводит К УВЕЛИЧЕНИЮ ОСМОТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ в замыкающих клетках, и в них начинает поступать вода. В итоге размер замыкающих клеток увеличивается. НО, так как стенка устьичной щели очень прочная, она не может растягиваться. Поэтому замыкающие клетки начинают растягиваться в противоположные друг от друга стороны. Устьичная щель ОТКРЫВАЕТСЯ.
Ночью, когда органические вещества не синтезируются, ОСМОТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ПАДАЕТ, вода уходит из клетки, клетка принимает прежний размер и устьичная щель ЗАКРЫВАЕТСЯ.
Осмотическое давление – концентрация растворенных веществ (в данном случае крахмала) в воде. Чем больше веществ, тем больше осмотическое давление.
· Кутикула – имеет неклеточное строение, состоит из воска и особого вещества кутина. Располагается на поверхности листьев, плодов, стеблях. Функция – защитная
· Пробка (перидерма) – сменяет эпидерму, которая постепенно отмирает и слущивается. Пробка не проницаема для воды и газов. Для этого в пробке есть чечевички. Пробка состоит из мертвых клеток.
· Корка (ритидом) – сменяет пробку. Состоит из мертвых клеток.
l от механических повреждений
l От действия высоких и низких температур
l От чрезмерного испарения воды
l От проникновения микроорганизмов
ПРОВОДЯЩИЕ ТКАНИ
 |
 |
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТКАНИ (меристемы)
Растения обладают неограниченным ростом благодаря наличию образовательных тканей
Клетки образовательной ткани недифференцированы (все одинаковые), постоянно делятся, НЕ ИМЕЮТ вакуолей и хлоропластов, имеют тонкую оболочку и крупное ядро
По происхождению различают:
1) Первичные меристемы – располагаются на кончиках побегов и верхушках корней. Обеспечивают рост растения В ДЛИНУ
2) Вторичные меристемы – представлены камбием. Обеспечивает рост стебля и корня В ТОЛЩИНУ
По местоположению различают:
1) Апикальные (верхушечные) меристемы – находятся на верхушках побегов и корней
2) Боковые – обеспечивают утолщение органов растения
3) Вставочные – расположены в узлах побегов и у основания листовых пластинок.
4) Раневые (травматические) — появляются в местах механического разрушения тканей. Обеспечивают зарастание раны, перекрывают доступ возбудителям болезней.
Клетки крупные, неправильной формы, имеются большие межклеточные пространства
Виды основной ткани:
1) Ассимиляционная (фотосинтезирующая) – содержит хлоропласты. Основная функция – фотосинтез
2) Запасающая — присутствуют во всех органах и тканях растения, в основном, в стеблях, корнях, корнеплодах, клубнях, луковицах, плодах. Основная функция – запасание органических питательных веществ
3) воздухоносная — развита у растений, живущих в воде (кувшинки). Основная функция – вентиляция
4) водоносная – развита у суккулентов (кактусы, алоэ). Способствует удержанию влаги растениями
5) всасывающая (эпиблема) – образуется в зоне всасывания корней. Клетки эпиблемы несут корневые волоски, за счет которых происходит всасывание веществ из почвы.
Интенсивно развиты у наземных растений. Основное назначение — препятствовать разрыву тканей и органов. В стеблях располагаются по периферии, в корнях — в центре. Состоят из клеток с толстыми стенками, часто одревесневшими.
Виды механической ткани:
1) колленхима – клетки живые, имеют хлоропласты, клеточные стенки неравномерно утолщены. В подземных органах НЕ встречаются.
2) Склеренхима – клетки мертвые, нет хлоропластов, клеточные стенки равномерно утолщены.
Функции механических тканей:
2) Придают прочность органам растений (наиболее развиты в стебле)
Функции – выделение и накопление различных веществ
1) Наружные выделительные ткани – выделяют вещества для привлечения насекомых
· Гидатоды – выделяют жидкость и растворенные в ней соли
· Осмофоры – секретируют ароматические вещества
Источник
почему устьица у растений на жаре закрыты? Интересует сам механизм, а не зачем)
на жаре в результате потери влаги при транспирации уменьшается тургор всех клеток растения. А замыкающие клетки устьиц устроены таким образом, что при увеличении тургора они становятся более изогнутыми, а при потере тургора — более плоскими (из-за различной толщины и растяжимости клеточной стенки на разных участках клетки) Вот и получается, что замыкающие клетки потеряли влагу — уменьшился тургор — клетки стали более плоскими — устьице закрылось
У́стьице (лат. stoma, от греч. στόμα — «рот, уста» ) — в ботанике это по́ра, находящаяся на нижнем или верхнем слое эпидермиса листа растения, через которую происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой. Пора состоит из пары специализированных клеток, называемых замыкающими, которые регулируют степень открытости поры, между ними располагается устьичная щель. Стенки замыкающих клеток утолщены неравномерно: направленные к щели (брюшные) толще стенок, направленных от щели (спинных) . Щель может расширяться и сужаться, регулируя транспирацию и газообмен. Под щелью расположена подустьичная (воздушная) полость, окружённая клетками мякоти листа, через которую непосредственно и происходит газообмен. Воздух, содержащий диоксид углерода (углекислый газ) и кислород, проникает внутрь ткани листа через эти поры, и далее используется в процессе фотосинтеза и дыхании. Избыточный кислород, произведённый в процессе фотосинтеза внутренними клетками листа, выходит обратно в окружающую среду через эти же поры. Также, в процессе испарения через поры выделяются пары воды. Клетки эпидермиса, примыкающие к замыкающим, получили название сопровождающих (побочных, соседних, околоустьичных) . Они участвуют в движении замыкающих клеток. Замыкающие и сопровождающие клетки образуют устьичный комплекс (устьичный аппарат) . Наличие или отсутствие устьиц (видимые части устьиц называют устьичными линиями) часто используют при классификации растений.
Источник