Nêu chức năng của khí khổng trong mô thực vật?

Khí khổng là cấu trúc hoặc lỗ nhỏ (lỗ xương) nằm trong lớp biểu bì (mô bên ngoài) của thực vật, thường ở mặt dưới của lá, nghĩa là ở phần dưới của lá và cho phép trao đổi khí giữa nhà máy và môi trường. Tế bào biểu bì thực vật thường dày và dài, và tính liên tục của chúng bị gián đoạn bởi khí khổng, khí khổng cũng có thể ở bất kỳ đâu trên cây ngoại trừ rễ.

bộ máy khí khổng

Mỗi khí khổng lần lượt bao gồm các cấu trúc và loại tế bào khác để tạo thành bộ máy khí khổng. Ngoài lỗ rỗng , qua đó các khí như CO ₂ , hơi nước và oxy đi vào và thoát ra, giải phẫu của lỗ khí được tạo thành từ hai tế bào bảo vệ (còn được gọi là tế bào bảo vệ) được bao quanh bởi các tế bào phụ trợ (còn được gọi là tế bào bảo vệ). phụ lục hoặc ô đồng hành). Lỗ chân lông và tập hợp các tế bào tắc và phụ tạo nên khoang dưới khí (khoang hô hấp của lỗ khí).

Khí khổng chịu trách nhiệm cho nhiều quá trình sinh lý quan trọng ở thực vật. _{Thông qua khí khổng, CO 2} đi vào , được sử dụng làm nguyên liệu thô để sản xuất carbohydrate trong quá trình quang hợp, trong đó oxy được tạo ra dưới dạng sản phẩm phụ thải vào khí quyển. Chúng cũng có một vai trò quan trọng trong quá trình thoát hơi nước của cây: khi chúng mở ra, một thế năng nước được tạo ra, từ đó thúc đẩy quá trình hấp thụ nước của rễ và sự chuyển dịch sau đó của nước đến các cơ quan còn lại của cây.  

phân loại khí khổng

Có một số cách để phân loại khí khổng: theo loại thực vật nơi chúng được tìm thấy, theo vị trí của chúng trong lớp biểu bì thực vật, theo nguồn gốc của các tế bào tạo nên bộ máy khí khổng và theo sự hiện diện hay vắng mặt của các tế bào. đính kèm.

Theo loại thực vật nơi chúng được tìm thấy . Khí khổng của cây một lá mầm và cây hai lá mầm khác nhau về hình dạng của các tế bào bảo vệ. Khí khổng của cây một lá mầm có các tế bào bảo vệ hình chuông, trong khi ở cây hai lá mầm, hai tế bào bảo vệ xung quanh khí khổng có hình hạt đậu.

Theo vị trí của khí khổng ở biểu bì. Sự phân loại này phụ thuộc vào sự phân bố cụ thể của khí khổng trong cây:

• lưỡng tính . Ở cây một lá mầm, nó thuộc loại lưỡng tính, tức là chúng có ở mặt trên (bó hoặc mặt ngoài của lá) và mặt dưới (mặt dưới hoặc mặt dưới) của lá.
• Khí huyết . Ở cây hai lá mầm, sự phân bố theo kiểu lỗ khí, có ở biểu bì dưới (mặt trục) của lá.
• biểu cảm . Có một loại phân bố khí khổng thứ ba, khí khổng xuất hiện ở những thực vật có chúng phân bố ở lớp biểu bì adaxial, thường được tìm thấy ở thực vật thủy sinh có lá nổi, chẳng hạn như hoa súng.

Theo nguồn gốc của tất cả các tế bào tạo nên bộ máy khí khổng. Đó là một cách khác để nhóm và phân loại khí khổng:

• Khí khổng giữa : Tế bào bảo vệ và tế bào phụ bắt nguồn từ cùng một tế bào bằng 3 lần phân chia liên tiếp. Loại khí khổng này không được tìm thấy trong monocots. 
• lỗ khí bẩm sinh . Tế bào mẹ có nguồn gốc chỉ từ các tế bào bao bì, các tế bào con có nguồn gốc từ các tế bào nguyên mẫu khác (các tế bào khi biệt hóa sẽ tạo ra biểu bì). Loại khí khổng này có ở các loài thuộc tất cả các nhóm thực vật có mạch.
• Lỗ trung mô : Tế bào mẹ tạo ra các tế bào bao bọc và một tế bào phụ, trong khi phần còn lại bắt nguồn từ các tế bào nguyên sinh khác. Loại khí khổng này đã được tìm thấy trong tất cả các nhóm thực vật có mạch.

Theo sự có mặt hay vắng mặt của tế bào đính kèm, khí khổng được phân loại thành:

• Anomocytic stoma : không có phụ lục hoặc các tế bào phụ trợ.
• Anisocitic stoma : Chúng có ba tế bào sát nhập có kích thước khác nhau. 
• Lỗ khí tế bào – Có hai tế bào phụ được sắp xếp với trục dài của chúng song song với trục dài của các tế bào bảo vệ.
• Lỗ thoát diacitic : chúng có hai tế bào đính kèm được sắp xếp với trục dọc của chúng vuông góc với trục dọc của các tế bào bảo vệ.
• Tetracytic stoma – có 4 tế bào phụ (phụ) xung quanh các tế bào bảo vệ.
• Lỗ khí chu kỳ – Nhiều tế bào phụ (phụ trợ), được sắp xếp thành một hoặc hai vòng xung quanh các tế bào bảo vệ.
• Lỗ khí Helicocytic – với một số tế bào phụ (phụ trợ) được sắp xếp theo hình xoắn ốc xung quanh hai tế bào bảo vệ.

Vị trí của lỗ khí cũng được thực vật quan tâm, tùy thuộc vào loại thực vật mà chúng có thể nằm nhô ra khỏi lớp biểu bì, ở cấp độ của lớp biểu bì hoặc chìm trong các hốc đặc biệt, tùy thuộc vào loại cây và nơi đặt. nó phát triển. Ở thực vật trung sinh (những loài cần tiếp cận với nước hoặc môi trường có nhiệt độ không quá cao), khí khổng thường ở cùng cấp độ với các tế bào khác. Ở thực vật ưa nước (thực vật thủy sinh), khí khổng được nâng lên trên các tế bào khác (có lợi cho sự thoát hơi nước). Thực vật ưa khô (từ môi trường khô hạn) có khí khổng nhỏ, hẹp và trũng, với số lượng lớn để thuận lợi cho quá trình trao đổi khí khi nguồn cung cấp nước thuận lợi,

Điều kiện môi trường và cơ chế vận động của khí khổng

Trong điều kiện tối ưu, khí khổng mở ra, cho phép trao đổi khí với khí quyển. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cơ chế chuyển động của khí khổng phụ thuộc vào sự thay đổi áp suất căng của các tế bào bảo vệ và các tế bào biểu bì (đồng hành) liền kề. Những thay đổi về hình dạng này khi lỗ rỗng mở ra hoặc đóng lại có thể thực hiện được nhờ cơ chế biến đổi hàm lượng tinh bột trong tế bào thành đường; một khi các tế bào chứa hàm lượng đường và muối kali cao, do quá trình thẩm thấu, nước từ các tế bào liên kết thấm vào và do đó các tế bào bịt kín sưng lên, tức là chúng tăng kích thước. Mặt khác, nếu các tế bào bảo vệ bị mất nước, các thành tế bào sẽ di chuyển gần nhau hơn ở trung tâm, đóng lỗ mở hoặc lỗ rỗng.

Cơ chế đóng mở lỗ khí khổng phản ứng với sự thay đổi của một số yếu tố môi trường và bên trong, đặc biệt là ánh sáng, nồng độ CO ₂ , thế năng nước của lá và nhiệt độ. Độ ẩm là một ví dụ về điều kiện môi trường quy định việc đóng hoặc mở khí khổng. Khi điều kiện độ ẩm tối ưu, khí khổng mở ra, nhưng khi độ ẩm trong không khí xung quanh lá cây giảm, do nhiệt độ tăng hoặc gió, khí khổng đóng lại để ngăn sự thoát hơi nước và mất nước quá mức. Cơ chế này của thực vật cho phép chúng phản ứng nhanh với những thay đổi của môi trường.

Chức năng của bộ máy khí khổng

Khí khổng thực hiện các chức năng rất quan trọng trong thế giới thực vật, bởi vì thông qua chúng, thực vật hấp thụ CO ₂ có trong khí quyển và loại bỏ oxy trong quá trình quang hợp; ngược lại, trong quá trình hô hấp chúng lấy oxi và thải CO ₂ .

Nước bị mất khỏi thực vật xảy ra thông qua quá trình thoát hơi nước, quá trình này chi phối việc kiểm soát tiềm năng nước của thực vật. Một cơ chế điều tiết của thực vật bậc cao là giữ cho khí khổng đóng lại khi khan hiếm nước, ngay cả khi chúng ở nơi có ánh sáng mặt trời. Các khí khổng đóng lại để tránh mất nước do thoát hơi nước, vì nước thoát ra ngoài dưới dạng hơi nước. Để điều này xảy ra, các tế bào bị mất nước, trở nên mềm và lỗ chân lông đóng lại; Mặt khác, khi tế bào đầy nước và căng phồng, thành tế bào mỏng đi nhờ một cơ chế phức tạp liên quan đến đường, hormone thực vật, ion K + ^và ion Ca ²⁺ , và lỗ chân lông mở ra cho phép trao đổi khí.

Mặt khác, khi có nồng độ CO ₂ thấp trong lá trung bì (mô nằm giữa biểu bì trên và mặt dưới của lá), các tế bào bảo vệ sẽ tạo ra lỗ khí. Các tế bào bảo vệ có khả năng nắm bắt và tích hợp nhiều kích thích bên trong (hóa học) và bên ngoài (môi trường) như ánh sáng, nồng độ CO ₂ và nhiệt độ, là những tín hiệu môi trường chi phối để kiểm soát chuyển động của khí khổng.

Các khía cạnh chính của khí khổng

• Trong số các yếu tố kiểm soát việc mở và đóng khí khổng là nồng độ CO ₂ bên trong lá, độ ẩm không khí, thế năng nước của lá, nhiệt độ và gió.
• Khí khổng đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi khí, cả trong quá trình quang hợp, hô hấp và thoát hơi nước (sử dụng hiệu quả nước trong cây).
• Khí khổng chịu trách nhiệm về sự mất nước trong quá trình thoát hơi nước ở các điều kiện môi trường khác nhau và nó được điều chỉnh thông qua cơ chế hoạt động của tế bào bịt kín với sự vận động đóng mở của khí khổng, từ đó điều chỉnh sự cung cấp nước. Các yếu tố môi trường kích hoạt các tín hiệu nội tiết tố điều khiển loại quá trình sinh lý này trong cây.
• Sự phân bố khí khổng trong lớp biểu bì thay đổi và phụ thuộc vào loài thực vật. Điều kiện môi trường ảnh hưởng rõ rệt đến sự phân bố của khí khổng, ví dụ loài ở điều kiện môi trường có bức xạ mặt trời hoặc độ sáng cao sẽ có số lượng khí khổng nhiều nhất ở mặt trên của lá.

phông chữ s

Metcalfe, C.R. và L. Phấn. 1979. Giải phẫu cây hai lá mầm . Tập 1. Clarendon Press Oxford.

Roth, Ingrid, 1976. Giải phẫu thực vật bậc cao . Phiên bản của thư viện, Caracas, UCV- Phiên bản của thư viện.