Mi a sztómák funkciója a növényi szövetekben?

A sztómák olyan szerkezetek vagy kis pórusok (osztiolák), amelyek a növények epidermiszében (külső szövetében) helyezkednek el, gyakran a levelek alsó oldalán, azaz a levél alsó részén, és lehetővé teszik a gázok cseréjét a növény és a környezet. A növényi epidermális sejtek általában vastagok és megnyúltak, folytonosságukat sztómák szakítják meg, amelyek a gyökér kivételével bárhol lehetnek a növényen.

A sztómakészülék

Minden sztóma más struktúrákból és sejttípusokból áll, amelyek a sztóma apparátust alkotják. A póruson kívül , amelyen keresztül olyan gázok lépnek be és kilépnek, mint a CO _{2 , vízgőz és oxigén, a sztóma anatómiája két} védősejtből (más néven védősejtekből) áll, amelyeket segédsejtek vesznek körül (más néven melléklet vagy kísérőcellák). A pórus, valamint az okkluzív és segédsejtek halmaza alkotja a szubsztomatális üreget (a sztóma légzőürege).

A sztómák számos fontos élettani folyamatért felelősek a növényekben. A sztómán keresztül bejut a CO ₂ , amelyet nyersanyagként használnak fel szénhidrátok előállítására a fotoszintézis folyamatában, ahol melléktermékként oxigén keletkezik, amely a légkörbe kerül. Fontos szerepük van a növény transzspirációjában is: amikor kinyílnak, vízpotenciál jön létre, ami viszont elősegíti a víz gyökerek általi felszívódását, majd a növény többi szervébe történő áttelepülését.  

Sztóma osztályozás

A sztómák osztályozásának többféle módja van: a növények típusa szerint, ahol megtalálhatók, a növényi epidermiszben elfoglalt helyük szerint, a sztómaapparátust alkotó sejtek eredete, valamint a sejtek jelenléte vagy hiánya szerint. csatolt.

A növények típusa szerint, ahol megtalálhatók . Az egyszikű és kétszikű növények sztómái a védősejtek alakjában különböznek. Az egyszikű növények sztómájában harang alakú védősejt található, míg a kétszikű növényeknél a sztómát körülvevő két védősejt bab alakú.

A sztómák felhámbeli elhelyezkedése szerint. Ez a besorolás a sztómák növényen belüli eloszlásától függ:

• Amphistomatic . Az egyszikűeknél amfisztomatikus típusú, azaz a levelek felső (a levél kötegében vagy adaxiális felületében) és alsó (alsó vagy abaxiális oldal) epidermiszében vannak jelen.
• Hiposztomatikus . A kétszikű növényekben az eloszlás hiposztomatikus típusú, a levél alsó epidermiszében (abaxiális felületén) van jelen.
• Epistomatic . A sztómaeloszlásnak van egy harmadik kategóriája, az episztomatikus, amely azokban a növényekben fordul elő, amelyek az adaxiális epidermiszben oszlanak el, és általában a lebegő levelű vízi növényekben találhatók meg, mint például a tavirózsa.

A sztómakészüléket alkotó összes sejt eredete szerint . Ez egy másik módja a sztómák csoportosításának és osztályozásának:

• Mezogén sztóma : Az őrsejtek és az annex sejtek ugyanabból a sejtből származnak, 3 egymást követő osztódással. Ez a fajta sztóma nem található egyszikűekben. 
• perigén sztóma . Az anyasejt csak az okkluzív sejtekből származik, a csatolt sejtek más protodermális sejtekből származnak (olyan sejtek, amelyek differenciálódása esetén az epidermiszből származnak). Ez a fajta sztóma az edényes növények minden csoportjának fajában megtalálható.
• Mezoperigén sztóma : Az anyasejt az okkluzív sejteket és egy csatolt sejtet eredményez, míg a többi más protodermális sejtekből származik. Ez a típusú sztóma az edényes növények minden csoportjában megtalálható.

A kapcsolódó sejtek megléte vagy hiánya szerint a sztómákat a következőképpen osztályozzák:

• Anomocita sztóma : nincs melléklete vagy segédsejtje.
• Aniszocitikus sztóma : Három különböző méretű csatolt sejtjük van. 
• Paracytás sztóma – Két melléksejtek vannak elrendezve, amelyek hosszú tengelye párhuzamos a védősejtek hossztengelyével.
• Diacitikus sztóma : két kapcsolódó sejttel rendelkeznek, amelyek hosszanti tengelyük merőleges a védősejtek hossztengelyére.
• Tetracitás sztóma – 4 melléksejt (segédsejt) található a védősejtek körül.
• Ciklocitikus sztóma – Számos csatolt (segéd) sejt, egy vagy két körben elrendezve a védősejtek körül.
• Helicocytás sztóma – a két védősejt körül spirálisan elhelyezkedő annex (segéd) sejtekkel.

A sztóma helyzete botanikailag is érdekes, növényfajtától függően a hámból kinyúlóan, a hám szintjén, vagy speciális üregekbe süllyesztve is elhelyezkedhetnek, ami a növény típusától és a helytől függ. alakul ki. A mezofita növényekben (amelyek vízhez vagy nem extrém hőmérsékletű környezethez szükségesek) a sztómák általában ugyanolyan szinten vannak, mint a többi sejt. A higrofita növényekben (vízi növényekben) a sztómák a többi sejt fölé emelkednek (ami elősegíti a transzspirációt). A (száraz környezetből származó) xerofita növények sztómái kicsik, keskenyek és besüllyedtek, és nagy mennyiségben elősegítik a gázcserét, ha a vízellátás kedvező,

A környezeti feltételek és a sztómamozgások mechanizmusa

Optimális körülmények között a sztómák nyitottak, lehetővé téve a gázcserét a légkörrel. Meg kell azonban jegyezni, hogy a sztómamozgások mechanizmusa a védősejtek és a szomszédos (társ) epidermális sejtek turgornyomásának változásaitól függ. Ezek az alakváltozások, amikor a pórusok kinyílnak vagy bezáródnak, egy olyan mechanizmus révén lehetségesek, amely a sejt keményítőtartalmát cukorrá alakítja át; Amint a sejtek nagy koncentrációban tartalmazzák a cukrot és a káliumsókat, az ozmózis folyamat következtében a hozzátapadt sejtekből érkező víz beszivárog, és ennek következtében az okkluzív sejtek megduzzadnak, azaz megnövekednek. Ha viszont a védősejtek vizet veszítenek, akkor a sejtfalak középen közelebb kerülnek egymáshoz, lezárva a nyílást vagy pórust.

A sztóma pórusok nyitó és záró mechanizmusa reagál bizonyos környezeti és belső tényezők változásaira, különösen a fényre, a CO ₂ koncentrációra , a levél vízpotenciáljára és a hőmérsékletre. A páratartalom egy példa a környezeti állapotra, amely szabályozza a sztómák nyitását vagy zárását. Ha a páratartalom optimális, a sztómák nyitva vannak, de amikor a levegő páratartalma a növény levelei körül csökken, akár a hőmérséklet emelkedése, akár a szél miatt, a sztómák bezáródnak, hogy megakadályozzák a párologtatást és a túlzott vízveszteséget. A növényeknek ez a mechanizmusa lehetővé teszi számukra, hogy gyorsan reagáljanak a környezet változásaira.

A sztómakészülék funkciói

A sztómák nagyon fontos funkciókat töltenek be a növényvilágban, mert rajtuk keresztül veszik fel a növények a légkörben található CO _{2 -t} , és a fotoszintézis folyamata során eltávolítják az oxigént; ellenkezőleg, a légzés során oxigént vesznek fel és kivezetik a CO _{2 -t} .

A növényből kieső víz a sztóma-transzspiráció folyamatán keresztül megy végbe, amely uralja a növény vízpotenciáljának szabályozását. A magasabb rendű növények szabályozási mechanizmusa az, hogy a sztómákat zárva tartják, amikor kevés a víz, még akkor is, ha napfénynek vannak kitéve. A sztómák zárva vannak, hogy megakadályozzák a víz párologtatással történő elvesztését, mivel az vízgőzként jön ki. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, a sejtek vizet veszítenek, petyhüdtté válnak, és a pórusok bezáródnak; másrészt, amikor a sejtek tele vannak vízzel és felduzzadnak, a vékony fal a cukrokat, fitohormonokat, K + iont ^és Ca ²⁺ iont magában foglaló bonyolult mechanizmusnak köszönhetően enged , és a pórusok kinyílnak, lehetővé téve a gázcserét.

Másrészt, ha alacsony a CO ₂ koncentrációja a mezofilben (a felső epidermisz és a levelek alsó része között található szövet), a védősejtek létrehozzák a sztóma nyílását. Az őrsejtek képesek megragadni és integrálni több belső (kémiai) és külső (környezeti) ingert, például fényt, CO ₂ koncentrációt és hőmérsékletet, amelyek a sztómamozgás szabályozásának domináns környezeti jelei.

A sztómák legfontosabb szempontjai

• _{A sztómák nyitását és zárását befolyásoló tényezők között szerepel a leveleken belüli CO 2} koncentráció , a légkör páratartalma, a levél vízpotenciálja, a hőmérséklet és a szél.
• A sztómák fontosak a gázcserében, mind a fotoszintézis folyamatában, mind a légzésben és a transzspirációban (a növényben a víz hatékony felhasználása).
• A sztómák felelősek a különböző környezeti feltételek melletti transzspiráció során fellépő vízveszteségért, amelyet az okkluzív sejtek hatásmechanizmusa szabályoz, a sztómák nyitó és záró mozgásával, így szabályozva a vízellátást. A környezeti tényezők kiváltják azokat a hormonális jeleket, amelyek irányítják az ilyen típusú fiziológiai folyamatokat a növényben.
• A sztómák eloszlása ​​az epidermiszben változó és a növényfajtól függ. A környezeti feltételek egyértelműen befolyásolják a sztómák eloszlását, például a magas napsugárzással vagy fényerővel rendelkező környezeti viszonyok között élő fajoknál a levelek felső oldalán lesz a legtöbb sztóma.

font s

Metcalfe, C. R. és L. Chalk. 1979. A kétszikűek anatómiája . Vol. 1. Clarendon Press Oxford.

Roth, Ingrid, 1976. A magasabb rendű növények anatómiája . A könyvtár kiadásai, Caracas, UCV – A könyvtár kiadásai.