Stomata, ang kanilang istraktura at mekanismo ng pagkilos

Ang mga selula ng epidermis ay halos hindi natatagusan ng tubig at mga gas dahil sa kakaibang istraktura ng kanilang panlabas na dingding. Paano ang palitan ng gas sa pagitan ng halaman at ng panlabas na kapaligiran at ang pagsingaw ng tubig - mga prosesong kailangan para sa normal na buhay ng halaman? Kabilang sa mga selula ng epidermis ay may mga katangiang pormasyon na tinatawag na stomata.

Ang stomata ay isang siwang na parang siwang, na may hangganan sa magkabilang panig ng dalawang sumusunod na mga selula, na halos semilunar ang hugis.

Ang Stomata ay mga pores sa epidermis kung saan nangyayari ang palitan ng gas. Sila ay matatagpuan higit sa lahat sa mga dahon, ngunit din sa tangkay. Ang bawat stomata ay napapalibutan sa magkabilang panig ng mga guard cell, na, hindi katulad ng ibang mga epidermal cell, ay naglalaman ng mga chloroplast. Kinokontrol ng mga cell ng bantay ang laki ng pagbubukas ng stomata sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang turgidity.

Ang mga cell na ito ay buhay at naglalaman ng mga butil ng chlorophyll at mga butil ng starch, na wala sa ibang mga selula ng epidermis. Lalo na maraming stomata sa dahon. Ipinapakita ng cross section na direkta sa ibaba ng stomata sa loob ng tissue ng dahon ay isang lukab na tinatawag na respiratory cavity. Sa loob ng puwang, ang mga selda ng bantay ay mas magkakalapit sa gitnang bahagi ng mga selula, at sa itaas at ibaba ay umuurong sila sa isa't isa, na bumubuo ng mga puwang na tinatawag na mga patyo sa harap at likod.

Ang mga cell ng bantay ay nagagawang dagdagan at bawasan ang kanilang laki, dahil sa kung saan ang pagbubukas ng stomata ay alinman sa malawak na bukas, pagkatapos ay makitid, o kahit na ganap na sarado.

Kaya, ang mga guard cell ay ang apparatus na kumokontrol sa proseso ng pagbubukas at pagsasara ng stomata.

Paano isinasagawa ang prosesong ito?

Ang mga dingding ng mga guard cell na nakaharap sa puwang ay mas makapal kaysa sa mga dingding na nakaharap sa mga katabing selula ng epidermis. Kapag ang halaman ay naiilawan at may labis na kahalumigmigan, ang starch ay nag-iipon sa mga butil ng chlorophyll ng mga guard cell, na bahagi nito ay na-convert sa asukal. Ang asukal, na natunaw sa cell sap, ay umaakit ng tubig mula sa mga kalapit na selula ng epidermis, bilang isang resulta kung saan tumataas ang turgor sa mga cell ng bantay. Ang malakas na presyon ay humahantong sa pag-usli ng mga pader ng cell na katabi ng mga epidermal, at sa kabaligtaran, ang mga pader na malakas ay tumuwid. Bilang isang resulta, ang pagbubukas ng stomata ay bubukas, at ang palitan ng gas, pati na rin ang pagsingaw ng tubig, ay tumaas. Sa dilim o may kakulangan ng kahalumigmigan, ang presyon ng turgor ay bumababa, ang mga selyula ng bantay ay kumukuha ng kanilang dating posisyon, at ang makapal na mga pader ay nagsasara. Ang pagbubukas ng stomata ay nagsasara.

Ang Stomata ay matatagpuan sa lahat ng mga batang non-lignified ground organs ng halaman. Mayroong lalo na marami sa kanila sa mga dahon, at dito sila ay matatagpuan higit sa lahat sa mas mababang ibabaw. Kung ang dahon ay matatagpuan patayo, pagkatapos ay bubuo ang stomata sa magkabilang panig nito. Sa mga dahon ng ilang mga halamang nabubuhay sa tubig na lumulutang sa ibabaw ng tubig (halimbawa, mga water lily, mga kapsula), ang stomata ay matatagpuan lamang sa itaas na bahagi ng dahon.

Ang bilang ng stomata bawat 1 square. mm ng ibabaw ng dahon ay nasa average na 300, ngunit kung minsan umabot ito sa 600 o higit pa. Sa cattail (Typha) mayroong higit sa 1300 stomata bawat 1 sq. mm. Ang mga dahon na nakalubog sa tubig ay walang stomata. Ang stomata ay madalas na pantay na ipinamamahagi sa buong ibabaw ng balat, ngunit sa ilang mga halaman sila ay nakolekta sa mga grupo. Sa mga monocot na halaman, pati na rin sa mga karayom ​​ng maraming mga conifer, sila ay matatagpuan sa mga pahaba na hilera. Sa mga halaman ng tuyo na rehiyon, ang stomata ay madalas na nahuhulog sa tisyu ng dahon. Ang pag-unlad ng stomata ay karaniwang nagpapatuloy tulad ng sumusunod. Sa mga indibidwal na selula ng epidermis, ang mga arcuate wall ay nabuo, na naghahati sa cell sa ilang mas maliit upang ang gitnang isa ay maging ninuno ng stomata. Ang cell na ito ay nahahati sa isang longitudinal (sa kahabaan ng axis ng cell) septum. Pagkatapos ang septum na ito ay nahati, at nabuo ang isang puwang. Ang mga cell na naglilimita dito ay nagiging mga guard cell ng stomata. Ang ilang mga lumot sa atay ay may kakaibang stomata, na walang mga guard cell.

Sa fig. nagpapakita ng hitsura ng mga stomata at guard cell sa isang micrograph na nakuha gamit ang isang scanning electron microscope.

Makikita dito na ang mga cell wall ng mga guard cell ay hindi pare-pareho sa kapal: ang pader na pinakamalapit sa stomatal opening ay malinaw na mas makapal kaysa sa kabaligtaran na pader. Bilang karagdagan, ang mga cellulose microfibrils na bumubuo sa cell wall ay nakaayos sa paraang ang pader na nakaharap sa butas ay hindi gaanong nababanat, at ang ilang mga hibla ay bumubuo ng isang uri ng mga hoop sa paligid ng sausage-like guard cell. Habang sinisipsip ng cell ang tubig at nagiging turgid, pinipigilan ito ng mga hoop na ito na lumawak pa, na nagpapahintulot lamang sa pag-abot nito sa haba. Dahil ang mga cell ng bantay ay konektado sa kanilang mga dulo, at ang mas manipis na mga pader na malayo sa stomatal fissure ay mas madaling umuunat, ang mga cell ay magkakaroon ng kalahating bilog na hugis. Samakatuwid, lumilitaw ang isang butas sa pagitan ng mga guard cell. (Nakukuha natin ang parehong epekto kung magpapalaki tayo ng lobo na hugis sausage na may malagkit na tape na nakadikit dito sa isa sa mga gilid nito.)

Sa kabaligtaran, kapag umalis ang tubig sa mga guard cell, nagsasara ang butas. Hindi pa malinaw kung paano nangyayari ang pagbabago sa cell turgidity.

Sa isa sa mga tradisyonal na hypotheses, ang hypothesis na "sugar starch", ipinapalagay na sa araw ay tumataas ang konsentrasyon ng asukal sa mga guard cell, at bilang isang resulta, ang osmotic pressure sa mga cell at ang daloy ng tubig sa kanila ay tumataas. . Gayunpaman, wala pang nakapagpakita na sapat na asukal ang naipon sa mga guard cell upang maging sanhi ng mga naobserbahang pagbabago sa osmotic pressure. Kamakailan ay itinatag na sa araw, sa liwanag, ang mga potassium ions at ang kanilang mga kasamang anion ay naipon sa mga guard cell; ang akumulasyon ng mga ion na ito ay sapat upang maging sanhi ng mga naobserbahang pagbabago. Sa dilim, ang mga potassium ions (K +) ay lumalabas sa mga guard cell patungo sa mga epidermal cells na katabi ng mga ito. Hindi pa rin malinaw kung aling anion ang nagbabalanse sa positibong singil ng potassium ion. Ang ilan (ngunit hindi lahat) ng mga halaman na pinag-aralan ay nagpakita ng akumulasyon ng malalaking halaga ng mga anion ng mga organikong acid tulad ng malate. Kasabay nito, ang mga butil ng almirol, na lumilitaw sa dilim sa mga chloroplast ng mga cell ng bantay, ay bumababa sa laki. Ito ay nagpapahiwatig na ang almirol ay na-convert sa malate sa pagkakaroon ng liwanag.

Ang ilang mga halaman, tulad ng Allium cepa (sibuyas), ay walang starch sa kanilang mga guard cell. Samakatuwid, sa bukas na stomata, ang malate ay hindi naiipon, at ang mga cations, tila, ay hinihigop kasama ng mga inorganic na anion tulad ng chloride (Cl-).

Ang ilang mga isyu ay nananatiling hindi nalutas. Halimbawa, bakit kailangan ng stomata ng liwanag upang mabuksan? Ano ang papel na ginagampanan ng mga chloroplast bukod sa pag-iimbak ng almirol? Ang malate ba ay bumabalik sa almirol sa dilim? Noong 1979, ipinakita na ang mga chloroplast ng Vicia faba guard cell (horse beans) ay kulang sa enzymes ng Calvin cycle at ang thylakoid system ay hindi maganda ang pagkakabuo, kahit na ang chlorophyll ay naroroon. Bilang isang resulta, ang karaniwang C3 - ang landas ng photosynthesis ay hindi gumagana at ang almirol ay hindi nabuo. Makakatulong ito na ipaliwanag kung bakit hindi nabubuo ang starch sa araw, tulad ng sa mga normal na photosynthetic na selula, ngunit sa gabi. Isa pa kawili-wiling katotohanan- kawalan ng plasmodesmata sa mga guard cell, i.e. comparative isolation ng mga cell na ito mula sa ibang mga cell ng epidermis.

Ang partikular na kahalagahan sa buhay ng isang halaman ay ang stomata na may kaugnayan sa epidermal tissue system. Ang istraktura ng stomata ay kakaiba at ang kanilang kahalagahan ay napakalaki na dapat silang isaalang-alang nang hiwalay.

Ang physiological significance ng epidermal tissue ay may dalawahan, higit sa lahat magkasalungat na karakter. Sa isang banda, ang epidermis ay structurally adapted upang maprotektahan ang halaman mula sa pagkatuyo, na kung saan ay pinadali ng mahigpit na pagsasara ng mga epidermal cell, ang pagbuo ng isang cuticle at medyo mahaba na sumasaklaw sa mga buhok. Ngunit sa kabilang banda, ang epidermis ay dapat dumaan mismo sa mga masa ng singaw ng tubig at iba't ibang mga gas na dumadaloy sa magkasalungat na direksyon. Ang pagpapalitan ng gas at singaw sa ilalim ng ilang mga pangyayari ay maaaring maging napakatindi. Sa organismo ng halaman, ang kontradiksyon na ito ay matagumpay na nalutas sa tulong ng stomata. Ang stoma ay binubuo ng dalawang kakaibang binagong epidermal na mga selula, na magkakaugnay sa magkasalungat (kasama ang kanilang haba) na mga dulo at tinatawag na mga selda ng bantay. Ang intercellular space sa pagitan nila ay tinatawag stotal gap.

Ang mga cell ng bantay ay pinangalanan dahil binabago nila ang kanilang hugis sa pamamagitan ng mga aktibong panaka-nakang pagbabago sa turgor sa paraan na ang pagbubukas ng stomata ay salit-salit na nagbubukas at nagsasara. Para sa mga stotal na paggalaw na ito pinakamahalaga magkaroon ng sumusunod na dalawang katangian. Una, ang mga guard cell, hindi katulad ng iba pang mga cell ng epidermis, ay naglalaman ng mga chloroplast, kung saan ang photosynthesis ay nangyayari sa liwanag at ang asukal ay nabuo. Ang akumulasyon ng asukal bilang isang osmotically active substance ay nagdudulot ng pagbabago sa turgor pressure ng mga guard cell kumpara sa ibang mga cell ng epidermis. Pangalawa, ang mga shell ng mga cell ng bantay ay lumapot nang hindi pantay, samakatuwid, ang isang pagbabago sa presyon ng turgor ay nagdudulot ng hindi pantay na pagbabago sa dami ng mga cell na ito, at, dahil dito, isang pagbabago sa kanilang hugis. Ang pagbabago sa hugis ng mga guard cell ay nagdudulot ng pagbabago sa lapad ng stomatal opening. Ipaliwanag natin ito sa sumusunod na halimbawa. Ipinapakita ng figure ang isa sa mga uri ng stomata ng mga dicotyledonous na halaman. Ang pinakalabas na bahagi ng stomata ay binubuo ng mga may lamad na protrusions na nabuo ng cuticle, kung minsan ay hindi gaanong mahalaga, at kung minsan ay medyo makabuluhan. Nililimitahan nila ang isang maliit na espasyo mula sa panlabas na ibabaw, ang mas mababang hangganan nito ay ang stomata gap mismo, na tinatawag na harap patio stomata. Sa likod ng slit ng stomata, sa loob, mayroong isa pang maliit na espasyo, na nililimitahan ng maliliit na panloob na protrusions ng mga gilid na dingding ng mga guard cell, na tinatawag na patio stomata. Direktang bumubukas ang patio sa isang malaking intercellular space na tinatawag lukab ng hangin.

Sa liwanag, ang asukal ay nabuo sa mga cell ng bantay, kumukuha ito ng tubig mula sa mga kalapit na mga cell, ang turgor ng mga cell ng bantay ay tumataas, ang mga manipis na lugar ng kanilang lamad ay umaabot nang higit sa makapal. Samakatuwid, ang mga matambok na protrusions na nakausli sa stomata gap ay nagiging flat at bumukas ang stoma. Ang puting asukal, halimbawa, ay nagiging almirol sa gabi, pagkatapos ay bumagsak ang turgor sa mga cell ng bantay, nagiging sanhi ito ng pagpapahina ng pag-uunat ng manipis na mga seksyon ng lamad, nakausli sila sa isa't isa at nagsasara ang stoma. Sa iba't ibang halaman Ang mekanismo ng pagsasara at pagbubukas ng stomata gap ay maaaring magkakaiba. Halimbawa, sa mga damo at sedge, ang mga guard cell ay lumawak ang mga dulo at makitid sa gitna. Ang mga lamad sa gitnang bahagi ng mga selula ay pinalapot, habang ang kanilang pinalawak na mga dulo ay nagpapanatili ng manipis na mga lamad ng selulusa. Ang pagtaas ng turgor ay nagiging sanhi ng pamamaga ng mga dulo ng mga selula at, bilang isang resulta, ang paghihiwalay ng mga direktang median na bahagi mula sa bawat isa. Ito ay humahantong sa pagbubukas ng stomata.

Ang mga tampok sa mekanismo ng pagpapatakbo ng stomatal apparatus ay nilikha kapwa sa pamamagitan ng hugis at istraktura ng mga cell ng bantay, at sa pamamagitan ng pakikilahok dito ng mga epidermal cell na katabi ng stomata. Kung ang mga cell na direktang katabi ng stomata ay naiiba sa kanilang hitsura mula sa iba pang mga cell ng epidermis, sila ay tinatawag na kasamang mga selula ng stomata.

Kadalasan, ang mga kasama at sumusunod na mga cell ay may isang karaniwang pinagmulan.

Ang mga guard cell ng stomata ay medyo nakataas sa ibabaw ng epidermis, o, sa kabaligtaran, ibinaba sa higit pa o mas malalim na mga hukay. Depende sa posisyon ng mga cell ng bantay na may kaugnayan sa pangkalahatang antas ng ibabaw ng epidermal, ang mismong mekanismo para sa pagsasaayos ng lapad ng stomatal fissure ay medyo nagbabago. Minsan ang mga guard cell ng stomata ay nagiging lignified, at pagkatapos ay ang regulasyon ng pagbubukas ng stomatal fissure ay tinutukoy ng aktibidad ng mga kalapit na epidermal cells. Lumalawak at lumiliit, i.e., binabago ang kanilang lakas ng tunog, pinapasok nila ang mga selda ng bantay na katabi nila. Gayunpaman, kadalasan ang stomata na may mga lignified guard cell ay hindi nagsasara. Sa ganitong mga kaso, ang regulasyon ng intensity ng gas at vapor exchange ay isinasagawa nang iba (sa pamamagitan ng tinatawag na incipient drying). Sa stomata na may lignified guard cells, ang cuticle ay madalas na sumasakop sa isang medyo makapal na layer hindi lamang ang buong stomatal opening, ngunit kahit na umaabot sa air cavity, lining nito ibaba.

Karamihan sa mga halaman ay may stomata sa magkabilang gilid ng dahon o sa ilalim lamang. Ngunit mayroon ding mga halaman kung saan ang stomata ay nabuo lamang sa itaas na bahagi ng dahon (sa mga dahon na lumulutang sa ibabaw ng tubig). Bilang isang patakaran, mayroong mas maraming stomata sa mga dahon kaysa sa berdeng mga tangkay.

Bilang ng stomata sa mga dahon iba't ibang halaman medyo iba. Halimbawa, ang bilang ng mga stomata sa ilalim ng isang walang awnless na dahon ng apoy ay nasa average na 30 bawat 1 mm 2, sa isang sunflower na lumalaki sa ilalim ng parehong mga kondisyon - mga 250. Ang ilang mga halaman ay may hanggang sa 1300 stomata bawat 1 mm 2.

Sa mga specimen ng parehong species ng halaman, ang density at laki ng stomata ay lubos na nakadepende sa mga kondisyon ng kapaligiran. Halimbawa, sa mga dahon ng isang sunflower na lumago sa buong liwanag, mayroong isang average na 220 stomata bawat 1 mm 2 ng ibabaw ng dahon, at sa isang ispesimen na lumago sa tabi ng una, ngunit may bahagyang pagtatabing, mga 140. Sa isa halaman na lumago sa buong liwanag, ang density ng stomata ay tumataas mula sa mas mababang mga dahon hanggang sa itaas.

Ang bilang at laki ng stomata ay lubos na nakasalalay hindi lamang sa lumalagong mga kondisyon ng halaman, kundi pati na rin sa mga panloob na relasyon ng mga proseso ng buhay sa halaman mismo. Ang mga halagang ito (coefficients) ay ang pinakasensitibong reagents para sa bawat kumbinasyon ng mga salik na tumutukoy sa paglago ng isang halaman. Samakatuwid, ang pagpapasiya ng density at laki ng stomata ng mga dahon ng mga halaman na lumaki iba't ibang kondisyon, ay nagbibigay ng ilang ideya ng kalikasan ng kaugnayan ng bawat halaman sa kapaligiran nito. Ang lahat ng mga pamamaraan para sa pagtukoy ng laki at bilang ng mga anatomical na elemento sa isa o ibang organo ay nabibilang sa kategorya ng mga quantitative-anatomical na pamamaraan, na kung minsan ay ginagamit sa mga ekolohikal na pag-aaral, pati na rin para sa pagkilala sa mga uri ng mga nakatanim na halaman, dahil ang bawat uri ng anumang nilinang na halaman may ilang mga limitasyon sa laki at bilang ng mga anatomical na elemento sa bawat unit area. Ang mga pamamaraan ng quantitative anatomy ay maaaring magamit nang may malaking benepisyo kapwa sa produksyon ng pananim at sa ekolohiya.

Kasama ng stomata na inilaan para sa pagpapalitan ng gas at singaw, mayroon ding mga stomata kung saan ang tubig ay inilabas hindi sa anyo ng singaw, ngunit sa isang drop-liquid state. Minsan ang gayong mga stomata ay medyo katulad ng mga ordinaryong, medyo mas malaki kaysa sa kanila, at ang kanilang mga guard cell ay walang kadaliang kumilos. Kadalasan, sa isang ganap na mature na estado, ang naturang stomata ay walang mga guard cell at isang butas na lamang ang natitira, na naglalabas ng tubig. Stomata na naglalabas ng likidong tubig ay tinatawag tubig, at lahat ng pormasyon na kasangkot sa pagpapalabas ng drop-liquid na tubig - hydathodes.

Ang istraktura ng hydathodes ay iba-iba. Ang ilang mga hydathodes ay may parenkayma sa ilalim ng pambungad na nag-aalis ng tubig, na kasangkot sa paglipat ng tubig mula sa sistema ng supply ng tubig at sa paglabas nito mula sa organ; sa iba pang mga hydathodes, ang sistema ng pagtutubero ay direktang pumupunta sa labasan. Ang mga hydathodes ay madalas na nabuo sa mga unang dahon ng mga punla ng iba't ibang mga halaman. Kaya, sa mahalumigmig at mainit-init na panahon, ang mga batang dahon ng mga cereal, mga gisantes at maraming mga damo sa parang ay naglalabas ng patak ng tubig. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maobserbahan sa unang kalahati ng tag-araw sa unang bahagi ng umaga ng bawat magandang araw.

Ang pinaka mahusay na tinukoy na mga hydathodes ay matatagpuan sa mga gilid ng mga dahon. Kadalasan, ang isa o higit pang mga hydathodes ay dinadala ng bawat ngipin na pumapatay sa mga gilid ng mga dahon.

Tanong 1. Anong katawan ang tatalakayin? Pag-usapan natin ang tungkol sa mga dahon.

Imungkahi ang pangunahing tanong ng aralin. Ihambing ang iyong bersyon sa may-akda (p. 141). Aling organ ng halaman ang maaaring mag-evaporate ng tubig at sumipsip ng liwanag?

Tanong 2. Paano sumisipsip ng oxygen, tubig at mineral ang algae? (ika-5 baitang)

Ang algae ay sumisipsip ng oxygen, tubig at mineral sa buong ibabaw ng thallus.

Paano ginagamit ng mga halaman ang liwanag? (ika-5 baitang)

Karaniwan, ang isang halaman ay gumagamit ng sikat ng araw upang iproseso ang carbon dioxide na kailangan nito upang mabuhay. Salamat sa chlorophyll, ang sangkap na nag-iiwan ng mga kulay kulay berde Ang mga ito ay may kakayahang mag-convert ng liwanag na enerhiya sa enerhiya ng kemikal. Ginagawang posible ng enerhiya ng kemikal na makakuha ng carbon dioxide at tubig mula sa hangin, kung saan ang mga carbohydrate ay synthesize. Ang prosesong ito ay tinatawag na photosynthesis. Kasabay nito, ang mga halaman ay naglalabas ng oxygen. Ang mga karbohidrat ay pinagsama sa bawat isa, na bumubuo ng isa pang sangkap na naipon sa mga ugat, at sa gayon ang mga sangkap na kinakailangan para sa buhay at pag-unlad ng halaman ay nabuo.

Ano ang isang stomata? (ika-5 baitang)

Ang stomata ay parang biyak na butas sa balat ng isang dahon na napapalibutan ng dalawang guard cell. Maglingkod para sa palitan ng gas at transpiration.

Aling mga dahon ang kinukuha ng mga tao para magamit sa hinaharap at bakit?

Ang mga dahon ay inaani halamang gamot(halimbawa, plantain, fireweed, coltsfoot, atbp.) para sa kasunod na paghahanda ng tsaa, decoctions. Ang mga dahon ng currant ay inaani din para sa tsaa, mint para sa tsaa at pagluluto. Marami ring pinatuyong pampalasa ang ginawa mula sa mga dahon.

Anong gas ang inilalabas ng mga selula sa panahon ng paghinga? (ika-5 baitang)

Kapag humihinga, kumukuha ng oxygen at inilalabas ang carbon dioxide.

Tanong 3. Ipaliwanag sa tulong ng teksto at mga larawan kung paano nauugnay ang istruktura ng dahon sa mga tungkuling ginagampanan nito.

Ang mga selula ng dahon na mayaman sa mga chloroplast ay tinatawag na pangunahing tisyu ng dahon, at ginagawa nito ang pangunahing pag-andar ng mga dahon - photosynthesis. Ang itaas na layer ng pangunahing tissue ay binubuo ng mga cell na mahigpit na pinindot laban sa isa't isa sa anyo ng mga haligi - ang layer na ito ay tinatawag na columnar parenchyma.

Ang mas mababang layer ay binubuo ng maluwag na nakaayos na mga cell na may malawak na puwang sa pagitan ng mga ito - ito ay tinatawag na spongy parenchyma.

Ang mga gas ay malayang dumadaan sa pagitan ng mga selula ng nakapailalim na tissue. Ang stock ng carbon dioxide ay pinupunan sa pamamagitan ng paggamit ng parehong mula sa atmospera at mula sa mga cell.

Para sa gas exchange at transpiration, ang dahon ay may stomata.

Tanong 4. Isaalang-alang ang istraktura ng sheet sa Figure 11.1.

Ang dahon ay binubuo ng isang talim ng dahon, tangkay (maaaring hindi sa lahat ng mga dahon, kung gayon ang naturang dahon ay tinatawag na sessile), mga stipule at ang base ng talim ng dahon.

Tanong 5. Mayroong isang kontradiksyon: ang mga photosynthetic na selula ng dahon ay kailangang i-pack nang mas makapal, ngunit ang paggalaw ng mga gas ay hindi mapipigilan. Tingnan ang Figure 11.2 at ipaliwanag kung paano nireresolba ng istruktura ng dahon ang kontradiksyon na ito.

Sa parenkayma ng dahon ay may mga air cavity na lumulutas sa problemang ito. Ang mga cavity na ito ay nauugnay sa panlabas na kapaligiran sa pamamagitan ng stomata at lenticels. Ang mga tangkay at ugat ng aquatic, marsh at iba pang mga halaman na nabubuhay sa mga kondisyon ng kakulangan ng hangin at, bilang isang resulta, ang mahirap na palitan ng gas ay mayaman sa air-bearing cavities.

Konklusyon: ang mga dahon ay nagsasagawa ng photosynthesis, nag-evaporate ng tubig, sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen, nagpoprotekta sa mga bato at nag-iimbak ng mga sustansya.

Tanong 6. Ano ang mga tungkulin ng sheet?

Ang mga dahon ay sumisingaw ng tubig, sumisipsip ng carbon dioxide at naglalabas ng oxygen sa panahon ng photosynthesis, nagpoprotekta sa mga bato at nag-iimbak ng mga sustansya.

Tanong 7. Ano ang nangyayari sa dahon na may oxygen at carbon dioxide?

Ang carbon dioxide na hinihigop mula sa atmospera + tubig (nasa mga dahon) sa mga dahon sa ilalim ng pagkilos ng sikat ng araw ay na-convert sa organikong bagay at oxygen. Ang huli ay inilabas ng halaman sa kapaligiran.

Tanong 8. Ano ang nangyayari sa dahon na may tubig?

Ang bahagi ng tubig na pumapasok sa mga dahon ay sumingaw, at ang bahagi ay ginagamit sa proseso ng photosynthesis.

Tanong 9. Anong mga tela ang binubuo ng sheet?

Ang dahon ay natatakpan ng isang integumentary tissue - ang epidermis. Ang mga cell na mayaman sa chloroplast ay tinatawag na pangunahing tissue ng dahon. Ang itaas na layer ng pangunahing tissue ay binubuo ng mga cell na mahigpit na pinindot laban sa isa't isa sa anyo ng mga haligi - ang layer na ito ay tinatawag na columnar parenchyma. Ang mas mababang layer ay binubuo ng maluwag na nakaayos na mga cell na may malawak na puwang sa pagitan ng mga ito - ito ay tinatawag na spongy parenchyma.

Ang mga gas ay malayang dumadaan sa pagitan ng mga selula ng pangunahing tisyu dahil sa air parenchyma. Para sa gas exchange at transpiration, ang dahon ay may stomata.

Ang kapal ng pangunahing tisyu ng dahon ay natagos ng mga conductive tissue - mga bundle ng mga sisidlan na binubuo ng xylem at phloem. Ang mga bundle ng sisidlan ay pinalakas ng mahaba at makapal na pader na mga selula ng sumusuporta sa tisyu - binibigyan nila ang sheet ng karagdagang higpit.

Tanong 10. Ano ang mga tungkulin ng mga ugat ng dahon?

Ang mga ugat ay mga daanan ng transportasyon ng dalawang direksyon. Kasama ng mga mekanikal na hibla, ang ugat ay bumubuo ng isang matibay na frame ng dahon.

Tanong 11. Ano ang panganib ng overheating at hypothermia ng sheet?

Sa masyadong mataas na temperatura, tulad ng sa masyadong mababang temperatura, humihinto ang photosynthesis. Walang organikong bagay o oxygen ang ginawa.

Tanong 12. Paano ang paghihiwalay ng dahon sa sanga?

Ang mga sustansya ay umalis sa mga dahon at idineposito sa mga ugat o mga shoots sa reserba. Sa lugar kung saan nakakabit ang dahon sa tangkay, namamatay ang mga selula (nabubuo ang peklat), at ang tulay sa pagitan ng dahon at tangkay ay nagiging malutong, at sinisira ito ng mahinang simoy ng hangin.

Tanong 13. Ano ang sanhi ng pagkakaiba-iba ng mga hugis ng dahon sa mga halaman ng iba't ibang uri?

Ang pagsingaw mula dito ay depende sa hugis ng dahon. Sa mga halaman ng isang mainit at tuyo na klima, ang mga dahon ay mas maliit, kung minsan sa anyo ng mga karayom ​​at tendrils. Binabawasan nito ang ibabaw kung saan sumingaw ang tubig. Ang isang paraan upang mabawasan ang pagsingaw mula sa malalaking dahon ay ang paglaki o pagtakpan ng makapal na cuticle o wax coating.

Tanong 14. Bakit magkakaiba ang hugis at sukat ng mga dahon sa isang halaman?

Depende sa kapaligiran kung saan matatagpuan ang mga dahon na ito. Halimbawa, sa ulo ng palaso, ang mga dahon na nasa tubig ay iba sa mga dahon na lumalabas sa ibabaw ng tubig. Kung ito ay isang terrestrial na halaman, depende ito sa pag-iilaw ng halaman sa pamamagitan ng araw, ang antas ng kalapitan ng dahon sa ugat, ang oras ng pamumulaklak ng dahon.

Tanong 15. Ang aking biyolohikal na pananaliksik

Maaaring palitan ng verbal portrait ng isang dahon ang imahe nito.

Sumang-ayon ang mga botanista sa kung anong mga salita ang tatawagin sa mga dahon ng isang anyo o iba pa. Samakatuwid, makikilala nila ang isang dahon mula sa verbal portrait nito nang hindi tumitingin sa botanical atlas. Gayunpaman, kapaki-pakinabang para sa mga nagsisimula na gamitin ang kanilang mga larawan. sa amin. 56 ay nagpapakita ng mga diagram kung saan iba't ibang anyo leaf blades, tops at bases ng leaf blades, compound leaves (Fig. 11.7–11.11). Gamitin ang mga diagram na ito upang lumikha ng mga verbal portrait ng mga dahon ng halaman mula sa isang herbarium, botanical atlas o textbook.

Halimbawa, sa zonal geranium, ang mga dahon ay long-petiolate, bahagyang lobed, round-reniform, light green, pubescent. Ang gilid ng talim ng dahon ay buo. Ang mga tuktok ng talim ng dahon ay bilugan, ang base ng dahon ay hugis puso.

Maharlika si Laurel. Sa mga karaniwang tao, ang dahon ay tinatawag na bay leaf. Ang mga dahon ay kahalili, maikling petiolate, buo, glabrous, simple, 6-20 cm ang haba at 2-4 cm ang lapad, na may kakaibang maanghang na amoy; talim ng dahon pahaba, lanceolate o elliptical, makitid patungo sa base, madilim na berde sa itaas, mas magaan sa ibaba.

maple ng Norway. Ang hugis ng dahon ay simple, buong-hiwalay. Ang mga dahon ay may malinaw, binibigkas na mga ugat, may 5 lobes, nagtatapos sa matulis na lobe, 3 front lobes ay pareho, 2 mas mababa ay bahagyang mas maliit. Sa pagitan ng mga blades ay may mga bilugan na recess. Ang tuktok ng talim ng dahon ay pinahina, ang base ng dahon ay hugis puso. Ang gilid ng talim ng dahon ay buo. Ang mga dahon ay madilim na berde sa itaas, mapusyaw na berde sa ibaba, na hawak sa mahabang tangkay.

Puti ng akasya. Ang dahon ay may isang hindi magkapares, kumplikado, na binubuo ng buo, hugis tulad ng isang hugis-itlog o ellipse, mga leaflet, sa base ng bawat dahon ay may mga stipule na binago sa mga spines.

Birch. Ang mga dahon ng birch ay kahalili, buo, may ngipin sa gilid, ovate-rhombic o triangular-ovate, na may malawak na hugis-wedge na base o halos pinutol, makinis. Ang venation ng talim ng dahon ay perpektong pinnate-nervous (pinnate-marginal): ang lateral veins ay nagtatapos sa mga ngipin.

Rose hip. Ang pag-aayos ng dahon ay kahalili (spiral); venation ay pinnate. Ang mga dahon nito ay tambalan, pinnate (ang tuktok ng dahon ay nagtatapos sa isang leaflet), na may isang pares ng stipules. Ang mga leaflet ay lima hanggang pito, ang mga ito ay elliptical, ang mga gilid ay may ngipin, ang tuktok ay hugis-wedge, kulay-abo sa ibaba.

stomata ay mga butas sa epidermis kung saan nangyayari ang palitan ng gas. Sila ay matatagpuan pangunahin sa mga dahon, ngunit matatagpuan din sa mga tangkay. Ang bawat stomata ay napapalibutan ng dalawang guard cell, na, hindi katulad ng mga ordinaryong epidermal cell, ay naglalaman ng mga chloroplast. Kinokontrol ng mga cell ng bantay ang laki ng pagbubukas ng stomata sa pamamagitan ng pagbabago ng kanilang turgidity. Hitsura Ang mga stomata at guard cell ay malinaw na nakikita sa mga micrograph na nakuha gamit ang isang scanning electron microscope.

Sa artikulo, nasabi na natin kung ano ang hitsura ng mga cell ng epidermis, mga guard cell at stomata kapag tiningnan mula sa itaas sa isang light microscope. Ang figure ay nagpapakita ng isang eskematiko na representasyon ng stomata sa seksyon. Makikita na ang mga dingding ng mga guard cell ay hindi pantay na lumapot: ang pader na mas malapit sa stomatal opening, na tinatawag na ventral wall, ay mas makapal kaysa sa kabaligtaran, na tinatawag na dorsal. Bilang karagdagan, ang cellulose microfibrils sa dingding ay nakatuon sa paraan na ang ventral wall ay hindi gaanong nababanat kaysa sa dorsal. Ang ilang microfibrils ay nabubuo, kumbaga, umiikot sa paligid ng mga guard cell, katulad ng mga sausage.

Ang mga hoop na ito ay hindi nababanat, at habang napuno ang cell tubig, i.e. iyon ay, ang paglago ng turgor nito, hindi nila pinahihintulutan ang diameter nito na tumaas, na nagpapahintulot na ito ay mag-abot lamang sa haba. Ngunit dahil ang mga guard cell ay konektado sa kanilang mga dulo, at ang manipis na dorsal walls ay mas madaling umuunat kaysa sa makapal na ventral, ang mga cell ay may kalahating bilog na hugis. Bilang resulta, lumilitaw ang isang agwat sa pagitan ng dalawang magkatabing guard cell, na tinatawag na stomatal fissure. Ang parehong epekto ay sinusunod kung magpapalaki ka ng dalawang pinahabang lobo na pinagkabit ng mga dulo, na nagdidikit ng adhesive tape sa magkadugtong na mga gilid nito (imitasyon ng isang hindi nababagong ventral wall). Upang makumpleto ang larawan, maaari mong maluwag na balutin ang mga ito gamit ang parehong tape sa isang spiral, na ginagaya ang mga selulusa na hoop.

Kapag guard cell mawalan ng tubig at turgor, magsasara ang stomata gap. Hindi pa malinaw kung paano nangyayari ang pagbabago sa cell turgidity.

Ayon sa klasikal, tinatawag na asukal na almirol Ayon sa hypothesis, sa mga oras ng liwanag ng araw, ang konsentrasyon ng mga sugars na nalulusaw sa tubig sa mga cell ng bantay ay tumataas, at, dahil dito, ang kanilang osmotic na potensyal ay nagiging mas negatibo, na pinasisigla ang pagpasok ng tubig sa kanila sa pamamagitan ng osmosis. Gayunpaman, wala pang nakapagpakita na sapat na asukal ang naipon sa mga guard cell upang maging sanhi ng mga naobserbahang pagbabago sa osmotic na potensyal.

Kamakailan ay natagpuan na sa araw sa liwanag sa mga cell bantay matindi akumulasyon ng potassium cations at ang mga anion na kasama nila: ginagampanan nila ang papel na dating itinalaga sa asukal. Hindi pa rin malinaw kung balanse ang kanilang mga singil sa kasong ito. Sa ilang mga halaman na pinag-aralan, ang akumulasyon ng isang malaking halaga ng mga anion ng mga organikong acid, sa partikular na malate, ay nabanggit sa liwanag. Kasabay nito, ang mga sukat ng mga butil ng almirol, na lumilitaw sa dilim sa mga chloroplast ng mga cell ng bantay, ay bumababa. Ang katotohanan ay ang almirol sa liwanag (kailangan ang mga asul na sinag ng spectrum) ay nagiging malate, posibleng ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Ang ilang mga species, tulad ng mga sibuyas, ay walang starch sa mga guard cell. Samakatuwid, na may bukas stomata ang malate ay hindi naiipon, at ang mga kasyon ay lumilitaw na hinihigop kasama ng mga di-organikong ion tulad ng mga klorido ion.

Sa dilim, ang potassium (K+) ay umaalis sa mga guard cell nakapalibot na epidermal cells. Bilang resulta, ang potensyal ng tubig ng mga guard cell ay tumataas, at ang tubig mula sa kanila ay dumadaloy sa kung saan ito mas mababa. Ang turgor ng mga guard cell ay bumababa, nagbabago sila ng hugis, at ang stotal opening ay nagsasara.

Ang ilang mga katanungan sa ngayon mananatiling walang sagot. Halimbawa, bakit pumapasok ang potassium sa mga guard cell sa ceeiy? Ano ang papel ng mga chloroplast maliban sa pag-iimbak ng starch? Posible na ang potassium ay pumasok sa katawan dahil sa "pagbukas" ng ATPase, na naisalokal sa plasmalemma. Ayon sa ilang data, ang enzyme na ito ay isinaaktibo ng asul na ilaw. Marahil ay kailangan ng ATPase upang mag-pump ng mga proton (H+) palabas ng cell, at ang mga potassium cations ay lumipat sa cell upang balansehin ang singil (isang katulad na pump, na tinalakay sa Seksyon 13.8.4, ay gumagana sa phloem). Sa katunayan, tulad ng iminumungkahi ng hypothesis na ito, ang pH sa loob ng mga guard cell ay bumababa sa liwanag. Noong 1979, ipinakita na ang mga chloroplast ng mga guard cell ng horse bean (Vtcia faba) ay kulang sa mga enzyme ng Calvin cycle, at ang thylakoid system ay hindi maganda ang pag-unlad, bagaman ang chlorophyll ay naroroon. Samakatuwid, ang maginoo na C3 photosynthesis ay hindi gumagana, ang almirol ay hindi nabuo sa ganitong paraan. Ito ay malamang na nagpapaliwanag kung bakit ang almirol ay hindi nabuo sa araw, tulad ng sa mga ordinaryong photosynthetic cell, ngunit sa gabi.

mga galaw.

Ang Stomata ay gumaganap ng dalawang pangunahing pag-andar: nagsasagawa sila ng palitan ng gas at transpiration (pagsingaw).

Ang stoma ay binubuo ng dalawang guard cell at isang stomatal gap sa pagitan nila. Katabi ng mga sumusunod na selula ay ang magkadugtong (pariatal) na mga selula. Sa ilalim ng stomata ay isang air cavity. Ang stomata ay maaaring awtomatikong magsara o magbukas kung kinakailangan. Ito ay dahil sa turgor phenomena.

Ang antas ng pagbubukas ng stomata ay depende sa intensity ng liwanag, ang dami ng tubig sa dahon at carbon gas. sa mga intercellular space, t air at iba pang mga kadahilanan. Depende sa kadahilanan na nagpapalitaw sa mekanismo ng motor (liwanag o simula ng kakulangan ng tubig sa mga tisyu ng dahon), ang photo- at hydroactive na paggalaw ng stomata ay nakikilala. Mayroon ding hydropathic na paggalaw na sanhi ng pagbabago sa hydration ng epidermal cells at hindi nakakaapekto sa metabolismo ng mga guard cell. Halimbawa, ang kakulangan sa malalim na tubig ay maaaring maging sanhi ng pagkalanta ng mga dahon, habang ang mga epidermal na selula, na lumiliit sa laki, ay nag-uunat ng mga guard cell, at ang stomata ay bumukas. O, sa kabaligtaran, kaagad pagkatapos ng ulan, ang mga epidermal cell ay bumukol nang gayon

mula sa tubig, na pinipiga ang mga guard cell, at ang stomata ay nagsasara.

Hydropassive p-tion - pagsasara ng mga stomatal gaps kapag ang cell parenchyma ay umaapaw sa tubig at mekanikal na pinipiga ang mga closing cell

Hydroactive na pagbubukas at pagsasara - mga paggalaw na dulot ng pagbabago sa nilalaman ng tubig sa mga guard cell ng stomata.

Photoactive - ipinahayag sa pagbubukas ng stomata sa liwanag at pagsasara sa dilim.

13. Impluwensiya ng panlabas na mga salik sa transpiration

Ang transpiration ay ang pagkawala ng kahalumigmigan sa anyo ng pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw ng mga dahon o iba pang bahagi ng halaman, na isinasagawa sa tulong ng stomata. Sa kakulangan ng tubig sa lupa, bumababa ang intensity ng transpiration.

Mababa temperatura hindi aktibo ang mga enzyme, na humahadlang sa pagsipsip ng tubig at nagpapabagal sa transpiration. Ang mataas na temperatura ay nakakatulong sa sobrang pag-init ng mga dahon, na nagpapataas ng transpiration. Sa pagtaas ng temperatura, tumataas ang rate ng transpiration. Ang temperatura ay ang pinagmumulan ng enerhiya para sa pagsingaw ng tubig. Ang paglamig na epekto ng transpiration ay lalong mahalaga sa mataas na temperatura, mababang kahalumigmigan ng hangin at magandang supply ng tubig. Bilang karagdagan, ang temperatura ay gumaganap din ng isang function ng regulasyon, na nakakaapekto sa antas ng pagiging bukas ng stomata.

Liwanag. Sa liwanag, tumataas ang temperatura ng dahon at tumataas ang transpiration, at pisyolohikal na pagkilos ang liwanag ay ang epekto nito sa paggalaw ng stomata - sa liwanag, ang mga halaman ay mas nabibitag kaysa sa dilim. Ang epekto ng liwanag sa transpiration ay pangunahin dahil sa ang katunayan na ang mga berdeng selula ay sumisipsip hindi lamang ng mga infrared solar ray, kundi pati na rin ang nakikitang liwanag, na kinakailangan para sa photosynthesis. Sa kumpletong kadiliman, ang stomata ay unang ganap na sumasara, at pagkatapos ay bahagyang nakabukas.

Hangin pinatataas ang transpiration dahil sa pagpasok ng singaw ng tubig, na lumilikha ng kakulangan malapit sa ibabaw ng mga dahon. Ang bilis ng hangin ay hindi nakakaapekto sa transpiration gaya ng pagsingaw mula sa isang libreng ibabaw ng tubig. Sa una, kapag lumilitaw ang hangin at tumataas ang bilis nito, tumataas ang transpiration, ngunit ang karagdagang pagpapalakas ng hangin ay halos walang epekto sa prosesong ito.

Halumigmig ng hangin. Sa sobrang halumigmig, bumababa ang transpiration (sa mga greenhouse), sa tuyong hangin ito ay tumataas, mas mababa ang relatibong halumigmig ng hangin, mas mababa ang potensyal ng tubig nito at mas mabilis ang transpiration. stomatal regulation ay isinaaktibo, kaya ang intensity ng transpiration ay tumataas nang mas mabagal kaysa sa pagsingaw ng tubig mula sa ibabaw ng tubig. Kapag nagkaroon ng matinding kakulangan sa tubig, halos huminto ang transpiration, sa kabila ng pagtaas ng pagkatuyo ng hangin. Sa pagtaas ng kahalumigmigan ng hangin, bumababa ang transpiration; sa mataas na kahalumigmigan, guttation lamang ang nangyayari.

Ang mataas na kahalumigmigan ay nakakasagabal sa normal na kurso ng transpiration, samakatuwid, ay negatibong nakakaapekto sa pataas na transportasyon ng mga sangkap sa pamamagitan ng mga sisidlan, ang regulasyon ng temperatura ng halaman, at mga paggalaw ng stomata.

Ang kakulangan sa tubig ay ang kakulangan ng tubig para sa mga halaman.