Funcțiile, structura și caracteristicile stomatelor (plantelor)

2191
Sherman Hoover

stomate Sunt deschideri sau pori microscopici localizați pe suprafața frunzelor plantelor prin care are loc schimbul de gaze între ele și mediul care le înconjoară. Pot fi, de asemenea, în tulpini, fructe și inflorescențe.

Stomatele se găsesc în porțiunile aeriene ale practic tuturor plantelor terestre, inclusiv plantelor considerate mai „ancestrale” precum mușchi și ferigi și, desigur, plantele mai „actuale” reprezentate de gimnosperme și angiosperme (spermatofite).

Stomatele sunt foarte abundente pe frunze, preferențial pe suprafața abaxială (pe partea inferioară) și, în multe specii de copaci, se găsesc doar pe acea suprafață..

Poziția stomatelor este utilizată ca caracter taxonomic pentru identificarea unor familii de plante. Acele frunze cu stomate pe ambele părți ale lamei frunzelor sunt cunoscute sub numele de amfistomatice, în timp ce cele cu numai stomate pe epiderma inferioară sunt numite hipostomatice..

Atât dimensiunea, cât și frecvența apariției stomatelor sunt, de asemenea, foarte variabile, în funcție nu numai de specie, ci și de poziția foliară și de condițiile de creștere. La aceeași specie pot exista diferențe semnificative legate de componenta genetică a fiecărui individ.

Deschiderea și închiderea fiecărei stomă dintr-o frunză este un proces care depinde de diferiți stimuli, atât interni, cât și externi, și care joacă un rol fundamental în menținerea homeostaziei corpului plantei.

Indice articol

  • 1 Funcțiile și caracteristicile stomatelor
    • 1.1 Deplasarea gazelor
    • 1.2 Îndepărtarea apei
  • 2 Structura stomatelor
    • 2.1 Aparat stomatal
    • 2.2 Celule de pază și celule accesorii
  • 3 Cum funcționează stomatele?
    • 3.1 Ce cauzează modificarea turgorului în celulele ocluzive?
  • 4 Referințe

Funcțiile și caracteristicile stomatelor

Imagine microscopică a unei stome de frunze de roșii

Mișcarea gazului

Funcția principală a stomatelor are legătură cu participarea lor la mișcarea difuzivă a gazelor precum oxigenul (O2), dioxidul de carbon (CO2) sau vaporii de apă (H2Og) între suprafețele interne și externe ale țesuturilor plantelor., În special a frunzelor și tulpini.

În acest sens, am putea spune că stomatele sunt „analoage” cu nasul și gura ființelor umane, pe care le folosim pentru a respira, direcționând aerul către compartimentul pulmonar, astfel încât schimbul de gaze să aibă loc cu sângele..

Îndepărtarea apei

Stomele participă, de asemenea, la eliminarea excesului de apă din țesuturile plantelor, menținând astfel echilibrul apei plantelor..

Acestea rămân în general deschise în timpul zilei, permițând intrarea CODouă necesare procesului fotosintetic și închise noaptea, evitând pierderea apei și a altor gaze în timpul fixării carbonului.

Când alimentarea cu apă este limitată sau există curenți puternici sau viscol, stomatele sunt menținute închise, evitându-se astfel deshidratarea sau deshidratarea plantelor.

Structura stomatelor

Fotografia unei stomate (Sursa: John Alan Elson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) prin Wikimedia Commons)

O stomă este alcătuită dintr-o cavitate sau por numită ostiol, care este înconjurată de două celule alungite numite celule ocluzive sau celule de gardă, conectate între ele la capetele lor și care pot avea forme diferite în funcție de tipul de plantă considerat..

La graminee, de exemplu, celulele ocluzive au forma unei „gantere”, în timp ce la majoritatea plantelor forma lor este descrisă ca „în formă de rinichi”.

Aparat stomatal

Fotografie a epiteliului dermic al unei frunze și a stomatelor sale (Sursa: Emilio Ermini / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) prin Wikimedia Commons)

Pe lângă celulele de pază, stomatele sunt asociate cu celule atașate sau accesorii, iar setul de celule de pază și celule atașate se numește aparat stomatal. În jurul aparatului stomatal sunt celule epidermice adiacente.

La multe specii stomatele au structuri „de protecție” suplimentare, în altele porul este parțial „închis” de ceruri, care cresc rezistența porului la difuzia gazelor..

Celule de pază și celule accesorii

Celulele ocluzive sau celulele de gardă se caracterizează prin faptul că au un perete celular compus din microfibrile de celuloză dispuse în așa fel încât peretele interior, mai aproape de ostiol, să fie mai puțin elastic în direcția longitudinală decât peretele exterior (care apare și datorită îngroșării suplimentar din aceasta).

Sunt celule active din punct de vedere fotosintetic, deci au un număr mare de cloroplaste în interior.

Acestea se caracterizează prin faptul că nu sunt conectate de plasmodesme cu celulele adiacente și pentru că își pot modifica rapid turgorul și / sau volumul.

Celulele accesorii, pe de altă parte, sunt, de asemenea, fotosintetice și acționează ca un fel de „barieră” între celulele ocluzive și celulele epidermice din jurul aparatului stomatal. Funcția sa este de a proteja celulele epidermice de expansiunea celulelor de pază..

Cum funcționează stomatele?

Ilustrație care descrie o stomă deschisă și închisă (Sursa: domdomegg / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) prin Wikimedia Commons)

Stomele se deschid sau se închid ca răspuns la schimbările de turgere suferite de celulele ocluzive sau celulele de pază, deci sunt ca niște valve care se deschid sau se închid în funcție de cât de „pline” sunt acestea din urmă..

Dacă celulele de protecție sunt turgente, atunci stomatele se deschid, dimpotrivă, acestea se închid atunci când celulele se „golesc” sau „se contractă”.

Ce cauzează modificări turgor în celulele ocluzive?

Celulele de gardă sau ocluzive sunt „umplute” sau „golite” din diferite motive, în general legate de modificări ale potențialului lor de apă, care determină intrarea sau ieșirea apei dintr-un compartiment dat..

Stomele se deschid datorită celulelor de pază care primesc un semnal sau stimul care le spune că „trebuie” să permită intrarea de substanțe dizolvate, ceea ce determină ulterior intrarea rapidă a unor cantități mari de apă, pur și simplu datorită diferențelor de potențial de apă și osmotice..

Ionii de potasiu și clor

Dintre substanțele dizolvate care intră în aceste celule, se remarcă ionii de potasiu (K +) și clor (Cl-). Există și malat, dar acesta este sintetizat endogen de celulele ocluzive după stimulul care declanșează deschiderea stomatală..

Este important de menționat că transportul ionic prin membrana plasmatică a celulelor ocluzive are loc prin canale specifice dependente de tensiune, care sunt activate în funcție de o diferență de tensiune generată de pompele ATPase care sunt responsabile de expulzarea atomilor de hidrogen (H +).

Așa cum era de așteptat, închiderea stomatelor, adică „golirea” celulelor ocluzive, se realizează grație transportului invers al ionilor care au intrat înainte, adică la ieșirea de clor, potasiu și malat..

Referințe

  1. Azcón-Bieto, J. și Talón, M. (2000). Bazele fiziologiei plantelor (nr. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
  2. Taiz, L. și Zieger, E. (1998). Fiziologia plantelor. Statele Unite: Sinauer Associates.
  3. Buckley, T. N. (2005). Controlul stomatelor prin echilibrul apei. Noul fitolog, 168 (2), 275-292.
  4. Hetherington, A. M. și Woodward, F. I. (2003). Rolul stomatelor în detectarea și determinarea schimbărilor de mediu. Nature, 424 (6951), 901-908.
  5. Prabhakar, M. (2004). Structura, delimitarea, nomenclatura și clasificarea stomatelor. ACTA BOTANICA SINICA-EDIȚIA ENGLEZĂ-, 46 (2), 242-252.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.