Mikä on stomatan tehtävä kasvikudoksessa?

stomatat ovat rakenteita tai pieniä huokosia (ostioleja), jotka sijaitsevat kasvien orvaskedessä (ulkokudoksessa), usein lehtien alapuolella, eli lehden alaosassa ja jotka mahdollistavat kaasujen vaihdon kasvi ja ympäristö. Kasvien orvaskeden solut ovat normaalisti paksuja ja pitkänomaisia, ja niiden jatkuvuuden katkaisee stomata, joka voi myös olla missä tahansa kasvissa paitsi juurissa.

Stomatal laite

Jokainen avanne koostuu puolestaan ​​muista rakenteista ja solutyypeistä, jotka muodostavat avannelaitteiston. Sen huokosen lisäksi , jonka kautta kaasut, kuten CO ₂ , vesihöyry ja happi tulevat ja poistuvat, avanteen anatomia koostuu kahdesta suojasolusta (tunnetaan myös suojasoluina), joita ympäröivät apusolut (tunnetaan myös nimellä liite tai kumppanisolut). Huokos sekä okklusiiviset ja apusolut muodostavat substomataalisen ontelon (avanteen hengitysontelo).

Stomatit ovat vastuussa monista tärkeistä fysiologisista prosesseista kasveissa. Avanteen kautta sisään tulee CO ₂ , jota käytetään raaka-aineena hiilihydraattien tuottamiseen fotosynteesin prosessissa, jossa syntyy happea sivutuotteena, joka vapautuu ilmakehään. Niillä on myös tärkeä rooli kasvin läpihengityksessä: avautuessaan syntyy vesipotentiaali, joka puolestaan ​​edistää veden imeytymistä juurista ja sen myöhempää siirtymistä kasvin muihin elimiin.  

Stomatal luokitus

On olemassa useita tapoja luokitella stomata: niiden kasvien tyypin mukaan, joissa niitä esiintyy, niiden sijainnin mukaan kasvin orvaskedessä, stomataalilaitteiston muodostavien solujen alkuperän mukaan ja solujen läsnäolon tai puuttumisen mukaan. liitteenä.

Kasvityypin mukaan , josta ne löytyvät . Yksi- ja kaksisirkkaisten kasvien stomatat eroavat suojasolujen muodoltaan. Yksisirkkaisten kasvien suussa on kellon muotoiset suojasolut, kun taas kaksisirkkaisilla kasveilla stomaata ympäröivät kaksi suojasolua ovat pavun muotoisia.

Avanteen sijainnin mukaan orvaskessä. Tämä luokitus riippuu stomatan erityisestä jakautumisesta kasvissa:

• Amfistomaattinen . Yksisirkkaisissa se on amfistomaattista tyyppiä, toisin sanoen niitä on lehtien ylemmässä (lehden nipussa tai adaksiaalisessa pinnassa) ja alemmassa (alapuoli tai abaksiaalinen pinta) orvaskedessä.
• Hypostomaattinen . Kaksisirkkaisilla kasveilla levinneisyys on hypostomaattista tyyppiä, joka esiintyy lehden alemmassa orvaskedessä (abaksiaalisessa pinnassa).
• Epistomaattinen . On olemassa kolmas stomatajakauman luokka, epistomaattinen, jota esiintyy niissä kasveissa, joiden ne ovat jakautuneet adaksiaaliseen orvasketeen. Sitä esiintyy yleensä vesikasveissa, joissa on kelluvia lehtiä, kuten lumpeen.

Kaikkien stomataalilaitteiston muodostavien solujen alkuperän mukaan . Se on toinen tapa ryhmitellä ja luokitella stomaa:

• Mesogeeninen avanne : Suojasolut ja liitossolut ovat peräisin samasta solusta kolmella peräkkäisellä jakautumisella. Tämän tyyppistä avannetta ei löydy yksisirkkaisista. 
• perigeeninen avanne . Emäsolu on peräisin vain okklusiivisista soluista, liitetyt solut ovat peräisin muista protodermaalisista soluista (soluista, jotka erilaistuessaan muodostavat orvaskeden). Tämän tyyppistä avannetta esiintyy kaikkien vaskulaaristen kasvien ryhmissä.
• Mesoperigeeninen avanne : Emosolu synnyttää okklusiivisia soluja ja liitetyn solun, kun taas loput ovat peräisin muista protodermaalisista soluista. Tämän tyyppistä avannetta on löydetty kaikista vaskulaaristen kasvien ryhmistä.

Kiinnittyneiden solujen läsnäolon tai puuttumisen mukaan stomatat luokitellaan seuraavasti:

• Anomosyyttinen avanne : siinä ei ole lisä- tai apusoluja.
• Anisosiottinen avanne : Niissä on kolme erikokoista liitettyä solua. 
• Parasyyttinen avanne – Siinä on kaksi lisäsolua, jotka on järjestetty siten, että niiden pitkä akseli on samansuuntainen suojasolujen pitkän akselin kanssa.
• Diasittinen avanne : niissä on kaksi kiinnitettyä solua, jotka on järjestetty siten, että niiden pituusakseli on kohtisuorassa suojasolujen pituusakseliin nähden.
• Tetrasyyttinen avanne – siinä on 4 lisäsolua suojasolujen ympärillä.
• Syklosyyttinen avanne – Lukuisia liitettyjä (apu)soluja, jotka on järjestetty yhteen tai kahteen ympyrään suojasolujen ympärille.
• Helikosyyttinen avanne – jossa on useita lisäsoluja, jotka on järjestetty spiraaliksi kahden suojasolun ympärille.

Avanneen asento on myös kasvitieteellisesti kiinnostava, sillä kasvilajista riippuen ne voivat sijaita orvaskestä ulkonevana, orvaskeden tasolla tai upotettuina erityisiin onteloihin, mikä riippuu kasvityypistä ja paikasta, jossa se kehittyy. Mesofyyttisissä kasveissa (jotka vaativat pääsyn veteen tai ympäristöihin, joissa lämpötila ei ole äärimmäinen) stomatat ovat yleensä samalla tasolla kuin muut solut. Hygrofyyttisissä kasveissa (vesikasvit) stomatat kohoavat muiden solujen yläpuolelle (jotka edistävät transpiraatiota). Kserofyyttisillä kasveilla (kuivista ympäristöistä) on pieniä, kapeaa ja upotettua stomaa, ja suuria määriä edistämään kaasunvaihtoa, kun veden saanti on suotuisa.

Ympäristöolosuhteet ja stomataliikkeiden mekanismi

Optimaalisissa olosuhteissa stomatat ovat auki, mikä mahdollistaa kaasunvaihdon ilmakehän kanssa. On kuitenkin huomattava, että stomataliikkeiden mekanismi riippuu suojasolujen ja viereisten (seuraavien) orvaskeden solujen turgoripaineen muutoksista. Nämä muodonmuutokset huokosten avautuessa tai sulkeutuessa ovat mahdollisia mekanismilla, joka muuttaa solun tärkkelyspitoisuuden sokeriksi; kun solut sisältävät korkean pitoisuuden sokereita ja kaliumsuoloja, osmoosiprosessista johtuen kiinnittyneistä soluista tuleva vesi tunkeutuu ja sen seurauksena okklusiiviset solut turpoavat, eli niiden koko kasvaa. Jos sen sijaan suojasolut menettävät vettä, solun seinämät siirtyvät lähemmäksi toisiaan keskellä sulkeen aukon tai huokosen.

Stomataalihuokosten avaus- ja sulkemismekanismi reagoi tiettyjen ympäristö- ja sisätekijöiden, erityisesti valon, CO ₂ -pitoisuuden , lehtien vesipotentiaalin ja lämpötilan, vaihteluihin. Kosteus on esimerkki ympäristöolosuhteista, jotka säätelevät stomaatien avautumista tai sulkemista. Kun kosteusolosuhteet ovat optimaaliset, stomatat ovat auki, mutta kun ilmankosteus kasvien lehtien ympärillä laskee joko lämpötilan nousun tai tuulen vuoksi, stomata sulkeutuu estääkseen haihtumisen ja liiallisen vedenhukan. Tämän kasvien mekanismin avulla ne voivat reagoida nopeasti ympäristön muutoksiin.

Stomatalisen laitteen toiminnot

stomatat suorittavat erittäin tärkeitä tehtäviä kasvimaailmassa, koska niiden kautta kasvit ottavat vastaan ​​ilmakehässä olevan CO _{2:n ja poistavat happea fotosynteesin aikana;} päinvastoin, hengitysprosessissa ne ottavat happea ja poistavat CO ₂ .

Kasvista menetetty vesi tapahtuu stomatalisen transpiraation kautta, mikä hallitsee kasvin vesipotentiaalin hallintaa. Korkeampien kasvien säätelymekanismi on pitää suuaukot suljettuina, kun vettä on niukasti, vaikka ne ovat auringonvalossa. Avanteet on suljettu, jotta estetään veden menetys haihduttamisen kautta, koska se tulee ulos vesihöyrynä. Jotta tämä tapahtuisi, solut menettävät vettä, veltostuvat ja huokoset sulkeutuvat; Toisaalta, kun solut ovat täynnä vettä ja jäykkyyttä, ohut seinämä antaa periksi monimutkaisen mekanismin ansiosta, joka sisältää sokereita, fytohormoneja, K + -ioneja ^ja Ca ²⁺ -ioneja , ja huokoset avautuvat mahdollistaen kaasunvaihdon.

Toisaalta, kun mesofyllissä (epidermiksen yläosan ja lehtien alapuolen välissä oleva kudos) on alhainen CO ₂ -pitoisuus , suojasolut tuottavat avanneaukon. Vartiosolut pystyvät sieppaamaan ja integroimaan useita sisäisiä (kemiallisia) ja ulkoisia (ympäristö) ärsykkeitä, kuten valoa, CO ₂ -pitoisuutta ja lämpötilaa, jotka ovat hallitsevia ympäristösignaaleja mahalaukun liikkeen hallinnassa.

Avanneen keskeiset näkökohdat

• _{Avanteen avautumista ja sulkeutumista sääteleviä tekijöitä ovat CO 2} -pitoisuus lehtien sisällä, ilmankosteus, lehden vesipotentiaali, lämpötila ja tuuli.
• Stomat ovat tärkeitä kaasunvaihdossa sekä fotosynteesiprosessissa että hengityksessä ja transpiraatiossa (veden tehokas käyttö kasveissa).
• Avanteet ovat vastuussa veden haihtumisen aikana erilaisissa ympäristöolosuhteissa, ja sitä säätelee okklusiivisten solujen toimintamekanismi avaus- ja sulkemisliikkeillä, mikä säätelee veden syöttöä. Ympäristötekijät laukaisevat hormonaaliset signaalit, jotka ohjaavat tämän tyyppisiä fysiologisia prosesseja kasvissa.
• Stoomien jakautuminen orvaskessä vaihtelee ja riippuu kasvilajista. Ympäristöolosuhteet vaikuttavat selvästi stomaatien leviämiseen, esimerkiksi korkean auringon säteilyn tai valoisuuden ympäristöolosuhteissa olevilla lajeilla on eniten stomataja lehtien yläpuolella.

fontti s

Metcalfe, C.R. ja L. Chalk. 1979. Kaksisirkkaisten anatomia . Vol. 1. Clarendon Press Oxford.

Roth, Ingrid, 1976. Korkeampien kasvien anatomia . Kirjaston versiot, Caracas, UCV- Kirjaston versiot.