Stomi

I botanikk kalles de okklusive cellene som utgjør en del av plantens epidermis og som avgrenser en pore som kalles ostiole stomi [ 1 ] ; Epidermis er ugjennomtrengelig for vann og gasser på grunn av kutikulalaget som dekker den, som gjør at det gassformige miljøet inne i planten kan kommunisere med det utenfor. Disse cellene sammen med de tilhørende cellene i epidermis rundt dem, hvis noen, danner organet som kalles stomatalapparatet, som normalt åpner seg i et hulrom under epidermis kalt substomatalkammeret hvis funksjon er å huse gasser. Beskyttelsescellene åpner og lukker ostiolen på en kombinert måte med plantens fysiologiske forhold, noe som skiller stomien fra en felles pore som finnes i de mest primitive mosene av embryofytter (landplanter).

Funksjon

De er lokalisert i alle urteaktige ("grønne") deler av karplanter og noen moser (dvs. i de fleste landplanter ) som er delene hvis beskyttende vev er epidermis, uten sekundær vekst . Sammen med andre organer med en lignende funksjon (som linser , vorteaktige områder i barken av treaktige deler hvis celler er atskilt av store intercellulære rom, slik at de er funksjonelle porer), er de banen som mesteparten av oksygenet fører til. og karbondioksid , to gasser som brukes av cellene inne i planten under fotosyntese og cellulær respirasjon, og er også hovedveien som planten mister vannet absorbert av røttene i form av damp.vann (en prosess som kalles plantetranspirasjon ) . Siden gassutvekslingen er positiv, men vanntap i denne andelen er uønsket, utviklet evolusjonen to strategier som begrenser vanntap gjennom porene. Den ene er dens plassering fortrinnsvis på undersiden av bladene, skjermet for direkte sollys, og den andre er utviklingen av "stomata" med mulighet for å åpne eller lukke porene avhengig av plantens fysiologiske forhold.

Anatomi

Anatomisk , det vil si på cellenivå under mikroskopet, er det observert at i alle stomata er det to celler som endrer størrelsen ved å regulere størrelsen på poren, som, som i figuren, avgrenser den og går sammen med hverandre i sine to ender. Disse cellene ble kalt "vaktceller" eller okklusive og porene "ostiole" (på engelsk stoma , samme navn som hele organet). På grunn av et fysiologisk signal kan de okklusive cellene miste sin stivhet slik at når de blir slappe, kommer veggene rundt poren nærmere, lukker den, og på grunn av det motsatte fysiologiske signalet øker de sin turgor (de svulmer til de møter formen på celleveggene deres). , som utvider cellen i lengderetningen slik at den krummer seg rundt poren og åpner den. Måten vaktcellene kurver med økende turgiditet bestemmes av morfologien til celleveggene deres , som kan variere mellom taxaer . Fysiologisk vil vaktceller regulere sin turgiditet ved å kontrollere mengden kaliumsalter (K + ) i cellen, i forhold til mengden salter utenfor den, slik at vann krysser cellemembranen inn eller ut av cellen ved osmose . er, på jakt etter den høyeste konsentrasjonen av oppløste stoffer; en situasjon regulert av strukturer tilstede i cellemembranen som aktivt overfører salter og andre ioner med energiforbruk, som kalles aktiv transport , og det er i denne ioniske reguleringen at medfølgende celler, hvis noen, vil hjelpe. De medfølgende cellene, eller datterselskapene eller anneksene, kan være tilstede eller ikke, og er epidermale celler som grenser til vaktcellene, med en morfologi som skiller dem fra resten av epidermis.

Alle landplanter er dekket av et voksaktig lag utskilt av epidermis som gjør dem nesten ugjennomtrengelige (forhindrer vanntap), kalt kutikula . Skjelaget kan være tykkere, som i planter fra xerofytiske miljøer, eller tynnere, som i planter fra fuktige miljøer, tykkelsen kan også avhenge av miljøforholdene som planten vokste i og kan være forskjellig i forskjellige grønne organer i planten, men den avbrytes kun ved stomatas ostioler. Dette laget av voks, som ikke er tilstede i vannalgene de stammer fra, var nødvendig for deres overgang til jordisk liv, siden det forhindrer den ekstreme uttørkingen som de ville lide hvis de ikke hadde det, [ 2 ] men det forhindrer også plante fra å fange opp og frigjøre gassene som brukes eller kastes i fotosyntese og respirasjon, slik at de forskjellige typene porer i planter utviklet seg parallelt med vokslaget, så vel som det indre miljøet til dem som rommer en konsentrasjon av gasser som tillater kjemikaliet. aktivitetene til anlegget. De første porene som dukket opp i landplanter var enkle i morfologi, og disse enkelmorfe "porene" sees fortsatt i noen moser , som kan ha en tynn neglebånd og ikke er like tilpasset til å motstå uttørking. Når karplanter eller trakeofytter oppsto (en gruppe som inkluderer bregner og frøplanter), eller kanskje litt tidligere når søstermosene deres oppsto, ble laget av voks tykkere og "stomata" av morfologi oppsto mer komplekse. (Judd et al. 2007 [ 3 ] )

Stomata er en av deltakerne i fotosyntese og også i respirasjon av planter, siden mekanisk gassutveksling finner sted gjennom dem, det vil si at på dette stedet kommer oksygenblader og karbondioksid inn (i fotosyntesen) og omvendt (under respirasjon) avhengig av hvilke kjemiske prosesser som skjer i planter.

Suberin syntetiseres bare i organer som utvikler kork ( phelem ) som røtter, stilker og noen frukter.

Fysiologi av stomata

Åpning eller lukking av stomata er en del av plantens fysiologi som kommuniserer planten med miljøforholdene og tilpasser den til den.

Åpningen eller lukkingen av stomata er veldig fint regulert i planten av miljøfaktorer som lys , karbondioksidkonsentrasjon eller vanntilgjengelighet. Ifølge forskning er det kjent at noen kationer som kalium og kalsium og anioner som klorid er aktivt involvert i åpning og lukking av stomata. I tilfeller av tørke (hydrisk stress) lukkes stomata og forhindrer vanntap i planten, noe som imidlertid også umuliggjør gassutveksling og følgelig inntrengning av atmosfærisk karbondioksid (CO 2 ) som er nødvendig for ernæring av plantene gjennom prosessen med fotosyntese . Det er grunnen til at stomata i xerofytiske områder ofte er små eller nesten ikke-eksisterende, og de inneholder også betydelige mengder voks , hår og trikomer , som gjør det vanskelig for vanndamp å slippe ut .

Størrelsen på disse varierer med typen stomi som vises, men varierer vanligvis fra 0,6-3,5 mikrometer.

Utvikling

Stomata begynner sin utvikling når en meristematisk "mor" celle gjennomgår en asymmetrisk deling, noe som gir opphav til en meristemoid og en større søstercelle. I sin tur kan meristemoid fortsette å gjennomgå asymmetriske delinger, eller det kan differensiere til en modervaktcelle. Til slutt gjennomgår morvaktcellen symmetrisk deling og differensierer til et par modne beskyttelsesceller rundt en stomatalpore.

Stomatalcellene har en elastisk indre vegg som er tykkere enn den ytre. Viktig karakteristikk i mekanismen for åpning og lukking av stomata.

Typer stomata i henhold til cellearrangement

Taksonomer har sett på stomata til mange plantearter under mikroskop og har observert at arter er gruppert i henhold til deres "stomatatype" i slektsgrupper som tradisjonelt har blitt plassert i familiekategorien, og dermed er "stomata type" stomi en karakter av taksonomisk verdi når du vil finne ut forholdet til et takson på nivået av den taksonomiske kategorien, og det vil sannsynligvis ikke tjene for eksempel til å skille en art fra en annen nært beslektet, siden de sannsynligvis deler samme "type av stomi". Følgende typer stomata er relevante for plantetaksonomen og kun med tilhørende figurer som gjør det klart hva man skal se etter under mikroskopet.

Se også

Referanser

  1. ↑ J Valla, Morfologi av høyere planter
  2. ↑ Kenrick P, Crane PR. 1997. Landplanters opprinnelse og tidlige utvikling. Smithsonian Institution Press, Washington, DC.
  3. ↑ Judd, W.S.; CS Campbell, EA Kellogg, PF Stevens, MJ Donoghue. 2007. "En oversikt over grønn plantefylogeni". I: Plant Systematics, a phylogenetic approach. Tredje utgave. Kapittel 7.

.

Eksterne lenker