Механизм работы устьиц растений егэ

Эпидерма (эпидермис, кожица)

Расположена на поверхности листьев, травянистых стеблей, плодов и цветков. По происхождению является первичной покровной
тканью, образована из верхушечных меристем. По строению полифункциональна и сложна: в нее входят самые разные
клетки, из которых особо отметим:

• Замыкающие клетки устьиц

Эти клетки вместе с прилежащими к ним побочными клетками образуют устьичный аппарат. Сами замыкающие клетки бобововидной формы,
между ними имеется устьичная щель.

Устьице (лат. stoma, от греч. στόμα — «рот, уста») — представляет собой пору, то есть межклетник, по обе
стороны от которого лежат замыкающие клетки. Замыкающие клетки могут увеличиваться и уменьшаться в объеме в зависимости от концентрации в них
клеточного сока.

Во время интенсивного фотосинтеза, к примеру, днем, замыкающая клетка насыщается сахарами и крахмалом — продуктами фотосинтеза, среда клетки
становится гипертонична, что притягивает воду из побочных клеток, тургор замыкающей клетки повышается, и она приобретает бобововидную форму, вызывая открытие устьичной щели.

К ночи падает интенсивность фотосинтеза, среда клетки становится более гипотонична, вода уходит из замыкающих клеток в побочные, тургор замыкающих клеток
снижается, и они распластываются, закрывая устьичную щель.



У листьев, плавающих на поверхности воды, устьица находятся только на верхней стороне листа:
к примеру у кувшинки (500 устьиц на 1 мм²), у надводных (воздушных) листьев устьица обычно расположены на нижней стороне листа.
У подводных растений устьтица отсутствуют.

Устьичная щель способна расширяться и сужаться, регулируя поток воздуха в тканях листа,
что обеспечивает транспирацию — испарение воды, и газообмен. Через устьица удаляется побочный продукт фотосинтеза — кислород, который растению
совершенно не нужен. В межклетник поступает углекислый газ, превращающийся в ходе темновой фазы фотосинтеза в глюкозу.

• Собственноэпидермальные клетки

Это клетки покровной ткани: они плотно прилежат друг к другу, практически лишены межклеточного вещества. Основная их функция — создание барьера между
внутренней средой растения и агрессивной окружающей средой. Хлоропласты в этих клетках обычно отсутствуют, вместо них имеются лейкопласты.

Снаружи эпидерма покрыта кутикулой — особым слоем воскоподобного вещества, кутина. Это вещество очень устойчиво к действию гидролитических агентов,
микроорганизмов. Это также защита от излишней транспирации, при недостатке воды кутин компенсаторно утолщается для того чтобы сохранить как можно
больше воды.

• Трихомы — выросты клеток эпидермы

Трихомы это разнообразные по строению, форме и выполняемым функциям выросты клеток эпидермы — щетинки, волоски, чешуйки. Чаще трихомы располагаются с той же стороны, где и устьица.

Трихомы подразделяются на: кроющие, физиологически защищающие ткани листа от перегрева и уменьшающие испарение воды, и
железистые, наиболее ярким примером которых являются жгучие волоски на стебле крапивы, знакомые каждому не понаслышке)) В железистых волосках скапливается
секрет. При соприкосновении с волоском его головка легко отламывается, и жидкость изливается в кожу, вызывая местное воспаление.

Перидерма

Слово перидерма происходит от греч. περι — около и греч. δερμα — кожа. Век эпидермы, расположенной на корнях, стеблях и корневищах, недолог.
Многолетние растения увеличиваются в размере, и на смену эпидерме, которая слущивается
и отпадает, приходит перидерма, вторичная покровная ткань, развивающаяся из феллогена (вторичной меристемы).

При делении клеток феллогена наблюдается закономерность: клетки пробки (феллемы)
откладываются наружу, а клетки феллодермы, состоящей из живых клеток с запасными питательными веществами, внутрь.

Несомненно, следует подчеркнуть особое значение пробки. Она представляет собой скопление мертвых клеток, главная ценность которых — клеточная стенка,
пропитанная жироподобным веществом — суберином.

Пробка вовсе не герметична, конечно же, в ней имеется сообщение с окружающей средой
для газообмена — чечевички, через них, подобно устьицам в эпидерме, перемещается воздух. Чечевички можно заметить визуально, особенно хорошо они видны
на поверхности молодых ветвей, побегов, кустарников. На срезе пробки мы увидим клетки прямоугольной формы, плотно прилежащие друг к другу.

Перидерма, в частности — пробка, выполняет ряд жизненно важных функций в организме растения:

• Защита внутренних тканей от высыхания
• Водо- и газонепроницаемость (с одной стороны, барьерная функция)
• Газообмен, осуществляемый через чечевички (с другой стороны сообщение с окружающей средой)
• Теплоизоляция
• Механическая опора (благодаря клеткам феллемы)
• Защита от проникновения болезнетворных микроорганизмов (бактерий, вирусов)

Корка

Корка или ритидом (лат. rhytidoma) — наружная трещиноватая часть коры, представляет собой комплекс чередующихся участков перидермы и коры с флоэмой
(проводящая ткань).

Является третичной покровной тканью, которая образуется у многолетних растений в корневище, стебле и корне. Корка ежегодно наращивается,
за счет сезонного образования феллогеном нового слоя перидермы, который оттесняет старый наружный слой флоэмы и перидермы на периферию,
что приводит к изоляции данных тканей, и
они отмирают. Получается, что корка это и есть совокупность многочисленных отслоенных и погибших элементов перидермы и вторичных флоэм.

Эпиблема (ризодерма)

Слово эпиблема происходит от греч. ἐπίβλημα – по­кры­ва­ло, по­кры­тие от греч. ἐπί — на, над и греч. βλημα — бросаю, кладу.
Это первичная покровная ткань молодых растений. Происхождение эпиблемы связано с делением клеток дерматогена. Эта ткань уникальна, именно она
формирует корневые волоски в зоне всасывания корня.

Эпиблема охватывает все до зоны проведения корня, ее длина может составлять несколько сантиметров. Пика своего развития эпиблема достигает в зоне всасывания, где
из нее формируются корневые волоски, всасывающие воду вместе с растворенными в ней минеральными солями. Активное всасывание веществ энергетически затратный процесс, в связи с этим эпиблема богата митохондриями.

По мере роста корня эпиблема постепенно разрушается, передавая свои функции к этому времени опробковевшим участкам корня — экзодерме (гр.exo снаружи, вне).
Еще раз подчеркнем, что эпиблема — первая барьерная ткань корня, избирательно поглощающая вещества почвы.

Экзодермой называются клетки первичной коры корня, которые располагаются под эпиблемой. В зоне проведения после слущивания эпиблемы экзодерма
может опробковевать и выполнять защитную функцию.

В этом разделе мы будем разбираться в том, из каких тканей и клеток состоит лист — а это очень интересный вопрос. Рассмотрим механизм работы устьиц, которые поставлены надзирать за процессом испарения в листьях — выпускать лишнюю влагу и следить, чтоб не проскочила нужная. Наконец, мы поговорим о романтичном листопаде, превращающем осень в яркое зрелище, и проведем несколько опытов, касающихся фотосинтеза.

 Клеточное строение листа

1.       Кожица (эпидерма) — верхний слой листа, его тонкая оболочка, являющаяся покровной тканью. Это нежный и мягкий слой, состоящий из живых клеток, который можно без усилий соскрести.

2.       Клетки кожицы прозрачные, и это крайне разумное решение — иначе как бы в хлоропласты проникали солнечные лучи?

3.       Верхние стенки клеток кожицы более плотные, что защищает лист от перегрева, ожогов. К тому же кожица дополнительно покрыта восковой кутикулой, которая служит для предотвращения чрезмерного испарение влаги.

4.       В кожице имеются замыкающие клетки: зеленые, с хлоропластами, расположенные по парам. Они способны изменять форму. Отодвигаются — образуется устьичная щель, приближаются — щель исчезает.

Как работают устьица?

1.       Итак, в кожице листа есть устьица, представленные замыкающими клетками и устьичной щелью.

2.       Когда замыкающие клетки наполнены водой — устьица открываются и выпускают лишнюю влагу. Если же растение испытывает нехватку воды, пересыхает — устьица закрываются, словно перестают пропускать воду крошечные краны.

3.       Замыкающие клетки устьиц утолщены неравномерно, поэтому их форма при изменении объема оболочек может становиться другой, что меняет просвет устьичной щели.

Функции устьиц

1.       Испарение воды через листья (транспирация).

2.       Выделение кислорода при фотосинтезе.

3.       Поглощение кислорода при дыхании листьев.

4.       Выделение углекислого газа в процессе дыхания.

5.       Поглощение углекислого газа при фотосинтезе.

 Локализация устьиц

1.       Если листья на стебле располагаются горизонтально, устьица чаще всего расположены на нижней поверхности.

2.       На вертикальных листьях, например, у ириса, устьица находятся с обеих сторон.

3.       У водных растений, таких как кувшинки и лилии, устьица сверху.

4.       Если растение полностью погружено в воду, устьиц и столбчатой ткани у него нет.

Основная ткань листа (мезофилл)

1.       Основная ткань — слой, лежащий под кожицей листа. Она толще кожицы, и составляет, собственно, «мякоть» листьев.

2.       Столбчатая ткань  (паренхима) — верхний слой основной ткани, вертикальные клетки, содержащие небольшие межклетники с воздухом. В столбчатой ткани в основном расположены хлоропласты, в которых идет процесс фотосинтеза. Открытие фотосинтеза произошло в первые десятилетия XIX века. Позже К.А. Тимирязев в своих исследованиях доказал, что фотосинтез активнее идет в красных лучах спектра, и что растения в ходе фотосинтеза трансформируют солнечную энергию в энергию химических соединений.

3.       Губчатая ткань (паренхима) — следующий слой, крупные межклетники, с воздухом и парами воды. Межклетники наиболее развиты у водных растений.

Что происходит с органическими веществами в хлоропластах?

1.       Крахмал может превращаться в сахар, сахар — в крахмал. Накапливается крахмал в лейкопластах.

2.       Из сахаров растения способны создать белки и жиры.

3.       Одни вещества растения могут использовать для построения клеток, другие для дыхания, третьи откладываются в запас.

Проводящая ткань

1.       Эта ткань в листе представлена жилками — проводящими пучками с лубом и древесиной.

2.       Ксилема в листе почти всегда расположена вверху, а флоэма внизу.

3.       В жилках есть и механическая ткань (опора листа), а именно волокна — длинные клетки с толстыми одревесневшими оболочками.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — подготовка к ЕГЭ по биологии онлайн

в условии
в решении
в тексте к заданию
в атрибутах

Категория:

Атрибут:

Всего: 41    1–20 | 21–40 | 41–41

Добавить в вариант

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

---

Всего: 41    1–20 | 21–40 | 41–41

Обновлено: 10.03.2023

Эпиде́рма (эпиде́рмис, ко́жица) — внешняя первичная покровная ткань растений, обычно однослойная, покрывающая молодые стебли и остальные наземные органы (листья, лепестки, плоды и др.). Представляет собой наружный слой клеток, образующийся из протодермы конуса нарастания.

Хлоре́нхима, или хлорофиллоно́сная паренхи́ма, — ассимиляционная (то есть осуществляющая синтез молекулярных компонентов клетки) ткань сосудистых растений, состоящая из паренхимных клеток, вдоль тонких стенок которых одним слоем располагаются хлоропласты, не затеняя друг друга.

Кутикула растений (от лат. cuticula — корка, надкожица) — защитный слой на поверхности растений, образуется с помощью эпидермальных клеток листьев, молодых побегов и других воздушных органов растений, не покрытых перидермой. Кутикула обычно толще на верхней стороне листа, хотя, вопреки распространенному мнению, толще на нижней стороне в ксерофитных растениях сухих климатических зон (по сравнению с мезофитными растениями влажных районов). Слой состоит из воскоподобного вещества кутина, покрывающий.

Чечеви́чки — образования в виде мелких бугорков, штрихов или иной формы, служащие для газообмена в стеблях с вторичной покровной тканью — перидермой, заметны на поверхности молодых ветвей.

Упоминания в литературе

Среди клеток эпидермы имеются специализированные образования – устьица , которые регулируют газообмен, необходимый для дыхания и фотосинтеза. Устьице состоит из двух замыкающих клеток, между которыми находится устьичная щель. К замыкающим клеткам примыкают две или несколько побочных клеток. Под устьицем расположена подустьичная полость (рисунок 6).

ГИГРОФИ́ТЫ, растения, обитающие в условиях избыточного увлажнения: в поймах рек, на влажных лугах и под покровом леса во влажных районах. Осмотическое давление (сосущая сила корней) у них невысокое (8—12 атмосфер). В связи с обеспеченностью влагой они не имеют приспособлений для защиты от испарения. Устьица расположены на обеих сторонах листа, не закрываются. Листья крупные, голые, кутикула тонкая. Сосудов мало, корневая система поверхностная и малоразветвлённая. Примером могут служить аир, рис, филодендрон.

ГИГРОФИ́ТЫ, растения, обитающие в условиях избыточного увлажнения: в поймах рек, на влажных лугах и под покровом леса во влажных районах. Осмотическое давление (сосущая сила корней) у них невысокое (8—12 атмосфер). В связи с обеспеченностью влагой они не имеют приспособлений для защиты от испарения. Устьица расположены на обеих сторонах листа, не закрываются. Листья крупные, голые, кутикула тонкая. Сосудов мало, корневая система поверхностная и малоразветвлённая. Примером могут служить аир, рис, филодендрон.

Некоторые особенности биологии и физиологии. Кактусы – растения-суккуленты (лат. succulentus – сочный). Их стебли содержат большое количество воды. Одной из важнейших физиологических особенностей этих растений является особый тип фотосинтеза, свойственный также некоторым другим суккулентам. У подавляющего большинства растений фотосинтез, идущий с поглощением углекислоты и одновременным испарением воды, происходит в дневное время. Процесс этот, дающий им возможность жить и увеличивать массу, зависит от интенсивности солнечной радиации, температуры и обеспеченности водой. Семейство Кактусовые формировалось в жестких условиях жаркого климата, где большие потери воды в дневное время недопустимы. Поэтому, в отличие от большинства других растений, кактусы имеют принципиально другой тип фотосинтеза. Суть его заключается в том, что поглощение и связывание углекислоты с выделением кислорода происходит не днем, а ночью, через открытые в это время устьица . Кислотность сока растений ночью становится очень высокой. Днем, когда устьица закрыты и препятствуют испарению воды, в стебле происходит высвобождение углекислоты и использование ее в процессе фотосинтеза.

Первоначально ягоды остаются зелеными и по своим функциям мало отличаются от листьев, в частности, благодаря открывающимся на поверхность устьицам (в дальнейшем они пробковеют, оставляя после себя небольшие точки коричневого цвета). Ягоды участвуют в процессах дыхания растения и ассимиляции.

Связанные понятия (продолжение)

Периде́рма (от греч. περι — около и греч. δερμα — кожа) — комплекс тканей, состоящий из феллогена и его производных — феллодермы (откладывается внутрь) и феллемы, или пробки (вторичной покровной ткани, откладывается наружу). Перидерма является одним из чётко выраженных конструктивных элементов строения стебля высших растений, которые невозможно отнести ни к тканям, ни к органам. Такие элементы называются анатомо-топографическими зонами.

Ризо́иды (от др.-греч. ῥίζα — корень и εἶδος — вид) — нитевидные образования из одной или нескольких однорядных клеток; служат для прикрепления к субстрату и поглощения из него воды и питательных веществ. Имеются у мхов, лишайников, некоторых водорослей и грибов (например, Rhizopus). Внешне напоминают корневые волоски.

Сосу́ды (трахеи) — проводящие элементы ксилемы, представляющие собой длинные полые трубки, образованные одним рядом клеток (члеников) со сквозными отверстиями (перфорациями) на поперечных стенках, по которым происходит массовое передвижение веществ.

Веламен (лат. velamen) — губчатая, обычно многослойная, гигроскопичная мёртвая ткань, покрывающая воздушные корни большинства эпифитных растений.

Апика́льная меристе́ма — группа меристематических (образовательных) клеток, организованных в ростовой центр, занимающая терминальное положение в стебле и обеспечивающая образование всех органов и первичных тканей побега.

Со́рус (от др.-греч. σορός — погребальная урна) — группа расположенных скученно спор или органов бесполого размножения — спорангиев или гаметангиев на поверхности таллома у красных и бурых водорослей, на листьях у папоротниковидных, а также группа плодовых тел у низших грибов.

Полли́ний (лат. pollinium) — компактное образование мучнистой, восковой, или роговидной консистенции, возникающее при склеивании или слиянии всей пыльцы (или её части) в гнезде пыльника. При этом пыльцевые зёрна иногда теряют свою типичную оболочку, которая сохраняется лишь на наружной стороне внешних пыльцевых зёрен, слагающих поллиний.

Трахеи́ды — прозенхимные, мёртвые клетки ксилемы длиной в несколько миллиметров, шириной в десятые и сотые доли миллиметра, с утолщёнными одревесневшими оболочками, несущими поры (часто окаймлённые), через которые происходит фильтрация растворов из одной трахеиды в другую.

Стро́билы (лат. strobilus от др.-греч. στρόβῑλος — кубарь, сосновая или еловая шишка) — видоизменённые побеги или части побегов, несущие на себе спорангии.

Ксиле́ма (от греч. ξύλον — древеси́на) — основная водопроводящая ткань наземных сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой — лубом.

Междоузлие (лат. internodium) — участок стебля или побега между двумя смежными узлами, так называемыми — местами прикрепления листьев.

Экзина — наружная утолщённая оболочка пыльцы растений и спор в отличие от тонкой внутренней оболочки, получившей название интины. Экзина является прежде всего защитным покровом для пыльцевого зёрнышка; потому экзина толста и кутинизирована.

У́зел (лат. nodus) — участок оси побега растений (стебля), на котором образуются боковые органы (ветви, листья, почки, придаточные корни и другие). Участок между двумя соседними узлами называется междоузлием.

Некта́рники, или медовики — медовые желёзки растений, выделяющие сахаристый сок — нектар. Внешние выделительные структуры, обычно расположенные в цветке (флоральные нектарники) и выделяющие сладкий сок, служащий приманкой для животных-опылителей, чаще всего насекомых. Иногда нектарники формируются вне цветка, на вегетативных органах (так называемые экстрафлоральные нектарники).

Цефалий (от греч. κεφαλή — голова) — своеобразная зона цветения у некоторых кактусовых, представляет собой часть или участок побега, морфологически отличающийся от вегетативных частей и участков побега. Формируется апикальной меристемой только у растений, перешедших из вегетативного, или виргинильного периода онтогенеза в генеративный период онтогенеза. Цветки у кактусов с цефалиями формируются только меристемой ареол цефалия. Цефалии формируются у представителей родов мелокактус, дискокактус, аррожадоа.

Семенна́я кожура́ — структура, снаружи покрывающая и защищающая зародыш в семени от перенасыщения влагой или пересыхания. Образуется из интегументов семязачатка, реже — за счёт разрастания тканей халазы.

Размноже́ние расте́ний — совокупность процессов, приводящих к увеличению числа особей некоторого вида; у растений имеет место бесполое, половое и вегетативное (бесполое и половое размножение объединяют в понятие генеративное размножение). Изучение различных аспектов размножения является предметом репродуктивной биологии.

Споры растений — микроскопические зачатки некоторых растений, имеющие разное происхождение, служащие для их размножения и (или) сохранения при неблагоприятных условиях. Представляют собой одноклеточные, реже двуклеточные или состоящие из нескольких клеток образования. Обычно более или менее шарообразной, эллипсоидальной формы, реже — цилиндрической и др.

Изи́дии (от греч. Ἶσιδος τρίχες, буквально — волосы Исиды) — выросты на поверхности таллома лишайника. При подсыхании легко отламываются и при благоприятных условиях прорастают в новый таллом лишайника.

Ка́мбий (от лат. cambium — обмен, смена) — образовательная ткань в стеблях и корнях преимущественно двудольных и голосеменных растений, дающая начало вторичным проводящим тканям и обеспечивающая их прирост в толщину. Сезонные изменения активности камбия обусловливают образование годичных колец древесины. Из клеток прокамбия или веретеновидных клеток камбия возникает камбиформ.

Аэренхима (или эренхима) — воздухоносная ткань у растений, построенная из клеток, соединённых между собой так, что между ними остаются крупные заполненные воздухом пустоты (крупные межклетники).

Соре́дии (от др.-греч. σωρός — куча) — органы вегетативного размножения у некоторых лишайников. По форме напоминают мелкие пылевидные комочки. Соредии состоят из одной или нескольких клеток водоросли, оплетённых короткоклеточными тонкими гифами гриба. Заметны в виде белого, жёлтого или зеленоватого порошкообразного или мелкозернистого налета на поверхности таллома или по его краям; иногда разрастаются в таком количестве, что почти полностью скрывают лишайник. Образуются в альгальном слое лишайника.

Заро́дыш, также эмбрион (в ботанике) — зачаток нового спорофита — бесполого (диплоидного) поколения в цикле развития высших растений.

Околопло́дник, перика́рпий (лат. pericárpium) — часть плода семенных растений. Оболочка, окружающая семена и формирующая внешний вид и форму плода, обычно составляет основную часть плода и служит для защиты семян от внешних воздействий. Формируется из завязи, иногда при участии других органов цветка (например, гинецея, цветоложа или чашечки). Важная морфологическая характеристика растений.

Флоэ́ма (от греч. φλοῦς — кора) — то же, что и луб — проводящая ткань сосудистых растений, по которой происходит транспорт продуктов фотосинтеза к частям растения, в которых он не происходит: подземные части, конусы нарастания, цветки, плоды и др. Вместе с ксилемой (древесиной), обеспечивающей транспорт воды и минеральных солей, образует проводящие пучки.

Эпипре́мнум пе́ристый (лат. Epipremnum pinnatum) — вид растений рода Эпипремнум (Epipremnum) семейства Ароидные (Araceae), типовой вид рода.

Спорофилл, спороносный лист, споролистик — боковой орган побега спорофита сосудистых растений, более или менее видоизменённый лист, на котором располагается один или несколько спорангиев.

Растру́б (лат. Ochrea) — в ботанике растительная структура, образуемая прилистниками, срастающимися вокруг стебля наподобие футляра. Наличие такой структуры является характерным признаком семейства Гречишные (лат. Polygonaceae).

Плацента́ция — способ расположения плацент и семяпочек (семязачатков) на плодолистиках в завязях цветковых растений. Различия в плацентации имеют важное значение в познании эволюции цветковых растений.

Интегуме́нт (от лат. integumentum — покрывало, покров) — термин, служащий в биологии для обозначения покрова (оболочки) организма или его части. Широко применим в ботанике. Иногда, преимущественно по отношению к членистоногим, используется в зоологии.

Ли́гула, или язычо́к, — в ботанике тонкий отросток, выходящий из места соединения листовой пластинки и черешка у многих представителей семейств Злаки (Poaceae) и Осоковые (Cyperaceae) или ремнеобразный венчик, как, например, у мелких цветков в корзинках представителей семейства Астровые (Asteraceae).Также лигула характерна для класса плауновидных.

Сопло́дие (лат. infructescéntia) — (в узком смысле) совокупность сросшихся или тесно сближенных плодов, либо (в широком смысле) любая совокупность плодов, образующаяся из соцветия.

Столо́н (лат. Stolónis) — относительно быстро отмирающий вытянутый боковой побег растения с удлинёнными междоузлиями, недоразвитыми листьями и пазушными почками, на котором развиваются укороченные побеги: клубни картофеля (Solanum tuberosum), топинамбура (Helianthus tuberosus), луковицы тюльпана (Tulipa), розеточные побеги.

Анемохория (от греч. άνεμος — ветер и χωρέω — иду, распространяюсь) — распространение диаспор (плодов, семян, спор и других зачатков растений) воздушными течениями. Является приспособительным признаком семян и плодов.

Хламидоспо́ры, или ге́ммы, — органы вегетативного размножения некоторых зигомицетовых и других грибов, представляющие собой толстостенные увеличенные клетки округлой формы, также используемые для переживания неблагоприятных условий.

Ва́йя (от др.-греч. βαΐον — пальмовая ветвь) — листоподобный орган (побег) папоротников и некоторых примитивных голосеменных (так называемых семенных папоротников: представители порядков Тригонокарповые (Trigonocarpales), Каламопитиевые (Calamopityales), Лагеностомовые (Lagenostomales) и других).)

Плодоножка (лат. pedunculus fructifer) — стеблевой орган, несущий плод. Она формируется из цветоножки, часто в результате различных изменений в тканях.

Созревание плодов — совокупность изменений в плодах, в результате которых семена становятся полноценными диаспорами, а околоплодник становится способным выполнять функции по защите и распространению семян.

Упоминания в литературе (продолжение)

Первоначально ягоды остаются зелеными и по своим функциям мало отличаются от листьев, в частности благодаря открывающимся на поверхность устьицам (в дальнейшем они пробковеют, оставляя после себя небольшие точки коричневого цвета). Ягоды участвуют в процессах дыхания и ассимиляции.

Немаловажной является и функция транспирации, которая осуществляется через устьица , имеющиеся на нижней стороне листа. Они открываются и закрываются, тем самым регулируя испарение воды и стабилизируя температуру всего организма.

Правильнее именно фотосинтез, точнее, производство растением органических веществ рассматривать как основной процесс, а далее смотреть, что улучшает ситуацию. Например, продолжительность и интенсивность света, содержание СО2 в воздухе, точнее, поднос ветерком к листьям СО2, его содержание в микрозонах устьиц . Наличие и доступность питательных веществ в почве, а также влаги и тепла. Наличие симбионтной биоты в почве со своими нужными растениям гормонами и витаминами.

Кроме того, в кожице имеются и парные мельчайшие щели, которые называются устьицами . Через устьица растение осуществляет дыхание, поглощая из окружающей среды воздух вместе с углекислым газом. Через устьица же испаряются и излишки влаги изнутри листа.

Рассмотрите рисунок 9 и определите назначение различных элементов листа. В чем состоит роль столбчатой и губчатой паренхимы? В чем заключается значение устьиц , проводящих пучков?

Схема строения устьиц листа: 1 – замыкающие клетки; 2 – устьичная щель; 3 – побочные клетки; 4 – подустьичная полость; 5 – эпидермальные клетки; 6 – кутикула листа;.

У́СТЬИЦЕ в бо­та­ни­ке, спе­циа­ли­зи­ро­ван­ное об­ра­зо­ва­ние эпи­дер­ми­са рас­те­ний, со­стоя­щее из двух за­мы­каю­щих кле­ток и усть­ич­ной ще­ли ме­ж­ду ни­ми. Че­рез щель осу­ще­ст­в­ля­ют­ся га­зо­об­мен, не­об­хо­ди­мый для ды­ха­ния и фо­то­син­те­за, и транс­пи­ра­ция. В ноч­ные ча­сы, а так­же днём, при не­дос­та­точ­ном во­до­обес­пе­че­нии, щель за­кры­ва­ет­ся бла­го­да­ря по­ни­же­нию тур­го­ра в за­мы­каю­щих клет­ках. С по­вы­ше­ни­ем тур­го­ра У. от­кры­ва­ет­ся. Счи­та­ет­ся, что гл. роль в из­ме­не­нии тур­го­ра и объ­ё­ма за­мы­каю­щих кле­ток при­над­ле­жит ио­нам K + и со­про­во­ж­даю­щим анио­нам. При от­кры­ва­нии У. ио­ны K + пе­ре­ме­ща­ют­ся из при­ле­гаю­щих кле­ток в за­мы­каю­щие; су­ще­ст­ву­ет пря­мая связь ме­ж­ду кон­цен­тра­ци­ей ионов K + в за­мы­каю­щих клет­ках и раз­ме­ром усть­ич­ной ще­ли. У не­ко­то­рых рас­те­ний (напр., у ка­лан­хое) ще­ли от­кры­ты но­чью и за­кры­ты днём. Не­ред­ко к за­мы­каю­щим клет­кам при­ле­га­ют две или боль­ше око­ло­ус­ть­ич­ных (т. н. по­боч­ных) кле­ток, от­ли­чаю­щих­ся раз­ме­ром и фор­мой от осн. кле­ток эпи­дер­ми­са. За­мы­каю­щие и око­ло­ус­ть­ич­ные клет­ки вме­сте об­ра­зу­ют усть­ич­ный ап­па­рат. У. встре­ча­ют­ся в эпи­дер­ми­се всех на­зем­ных рас­те­ний, их чис­ло (и рас­по­ло­же­ние) ви­до­с­пе­ци­фич­но и обыч­но ко­леб­лет­ся в за­ви­си­мо­сти от ус­ло­вий жиз­ни от не­сколь­ких де­сят­ков до 300 и бо­лее на 1 мм 2 по­верх­но­сти лис­та.

Из статьи вы узнаете, что такое устьице, какое у него строение, роль и функции в жизни живых организмов, где оно находится, и как осуществляется процесс дыхания в растениях.

Устьица – что это такое

Под устьицами понимают поры, которые расположены в покровной ткани растений (кожице).

1. Парные клетки эпидермиса с неравномерно утолщенными стенками, которые по форме напоминают бобы.
2. Между ними расположена устьичная щель, окруженная двумя клетками замыкающего типа. В середине находятся ядро и хлоропласты с гранами. По форме они напоминают серп, имеют вогнутые стенки, ограничивающие межклеточное пространство или устьичную щель, и разное содержание хлорофилла.
3. Снаружи и внутри замыкающие клетки, между которыми часто встречаются плазмодесмы, покрыты кутикулой.
4. Выше входа в щель и на конце находятся образования – кутикулярные отростки клюковидной формы. Они соприкасаются с подустьичной полостью для вещества, похожей на канал в форме воронки, расширенный на концах.

Центр устьичной щели при расширении открывается, при сужении наблюдается обратный процесс. Такая особенность позволяет регулировать интенсивность газообмена в растениях.

Расположение устьиц на листьях.

Роль и функции устьиц в жизни растения

Основная задача – обмен веществ с внешней средой. Наиболее важный элемент в данном процессе – вода, которая испаряется. Этот процесс называется транспирацией, отвечает за то, чтобы растения не перегревались в жару и не погибали. Чем больше в замыкающих клетках воды, тем сильнее меняется их форма. В результате чего процесс газообмена становится интенсивнее, жидкость испаряется. При этом температура растения не повышается, в том числе в летние месяцы. Самый активный период транспирации наступает именно при нагревании воздуха и усилении ветра.

В периоды, когда жидкость не должна испаряться, устьица прекращают процесс транспирации, что помогает удерживать влагу.

Также устьица выполняет и другие функции:

1. Отвечает за поступления кислорода, углекислого газа, необходимых для фотосинтеза.
2. Контролирует интенсивность внутренних процессов, что проявляется в адаптации живых организмов к условиям окружающей среды.

В деятельности устьиц участие принимают все органоиды, среди которых главная роль принадлежит вакуолярной системе и ее изменениям. Когда в замыкающих клетках много влаги, они начинают забирать жидкость из окружающих элементов. Благодаря этому происходит увеличение объема вакуолей и повышение осмотического давления, растягивание тонких клеток и расхождение утолщенных стенок, которые пропускают водяной пар. Благодаря этому осуществляется газообмен.

Схематичное изображение процесса газообмена в растениях.

Строение устьиц растений. Механизм работы устьиц растений.

Устьица — это отверстия в эпидермисе, через которые происходит газообмен. Они находятся в основном на листьях, но имеются также и на стеблях. Каждое устьице окружено двумя замыкающими клетками, которые в отличие от обычных эпидермальных клеток содержат хлоропла-сты. Замыкающие клетки контролируют величину отверстия устьица за счет изменения своей тургесцентности. Внешний вид устьиц и замыкающих клеток хорошо видны на микрофотографиях, полученных с помощью сканирующего электронного микроскопа.

В статье мы уже говорили, как выглядят клетки эпидермиса, замыкающие клетки и устьица, если их рассматривать сверху в световом микроскопе. На рисунке приведено схематическое изображение устьица в разрезе. Видно, что стенки замыкающих клеток неравномерно утолщены: стенка, которая ближе к отверстию устьица, называемая вентральной, толще, чем противоположная, называемая дорсальной. Кроме того, целлюлозные микрофибриллы в стенке ориентированы таким образом, что вентральная стенка менее эластична, чем дорсальная. Некоторые микрофибриллы образуют как бы обручи вокруг замыкающих клеток, похожих на сардельки.

Эти обручи не эластичны, и по мере заполнения клетки водой,т. е. роста ее тургора, они не дают увеличиваться ее диаметру, позволяя растягиваться только в длину. Но поскольку замыкающие клетки соединены своими концами, а тонкие дорсальные стенки растягиваются легче, чем толстые вентральные, клетки приобретают полукруглую форму. В результате между двумя соседними замыкающими клетками появляется зазор, называемый устьичной щелью. Такой же эффект наблюдается, если надувать два скрепленных концами продолговатых воздушных шарика, наклеив вдоль их соприкасающихся сторон липкую ленту (имитация нерастяжимой вентральной стенки). Для полноты картины можно неплотно обмотать их такой же лентой по спирали, имитировав целлюлозные обручи.

Когда замыкающие клетки теряют воду и тургор, устьичная щель закрывается. Каким образом происходит изменение тургесцентности клеток, пока не ясно.

Недавно было установлено, что днем на свету в замыкающих клетках интенсивно накапливаются катионы калия и сопутствующие им анионы: они и играют роль, отводившуюся раньше сахару. До сих пор неясно, уравновешиваются ли при этом их заряды. У некоторых изученных растений отмечалось накопление на свету большого количества анионов органических кислот, в частности малата. Вместе с тем размеры крахмальных зерен, появляющихся в темноте в хлоропластах замыкающих клеток, уменьшаются. Дело в том, что крахмал на свету (необходимы синие лучи спектра) превращается в малат, возможно, по следующей схеме:

У некоторых видов, например у лука, крахмала в замыкающих клетках нет. Поэтому при раскрытых устьицах малат не накапливается, а катионы, по-видимому, поглощаются вместе с неорганическими ионами типа хлорид-ионов.

В темноте калий (К+) выходит из замыкающих клеток в окружающие эпидермальные клетки. В результате водный потенциал замыкающих клеток растет, и вода из них устремляется туда, где он ниже. Тургор замыкающих клеток падает, они изменяют форму, и устьичная щель закрывается.

— Вернуться в оглавление раздела «Биология.»

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Читайте также:

  

• Неолиберализм в теории международных отношений кратко

  

• Связь экологии с другими науками кратко

  

• Использование аэрозолей для дезинфекции кратко

  

• Фауна юрского периода кратко

  

• Духовная сфера жизни американского общества в 1920 годы кратко

движений.

Устьица
выполняют две основные функции:
осуществляют газообмен и транспирацию
(испарение).

Устьице
состоит из двух замыкающих клеток и
устьичной щели между ними. К замыкающим
примыкают побочные (околоустьичные)
клетки. Под устьицем расположена
воздушная полость. Устьица способны
автоматически закрываться или открываться
по мере необходимости. Это обусловлено
тургорными явлениями.

Степень
раскрытия устьиц зависит от интенсивности
света, кол-ва воды в листе и угл.газа. в
межклетниках, t
воздуха и др.факторов. В зависимости
от фактора, запускающего двигательный
механизм (свет или начинающийся водный
дефицит в тканях листа), различают фото-
и гидроактивное движение устьиц.
Существует также гидропаесивное
движение, вызванное изменением
оводненности клеток эпидермиса и не
затрагивающее метаболизм замыкающих
клеток. Например, глубокий водный
дефицит может вызвать подвядание листа,
эпидермальные клетки при этом, уменьшаясь
в размерах, растягивают замыкающие
клетки, и устьица открываются. Или,
наоборот, сразу после дождя эпидермальные
клетки настолько разбухают

от
воды, что сдавливают замыкающие клетки,
и устьица закрываются.

Гидропассивная
р-ция — закрывание устьичных щелей,
когда паренхимы клетки переполнены
водой и механ.сдавливают замык.клетки

Гидроактивная
открывания и закрывания — движения,
вызванные изменением в содержании воды
в замыкающих клетках устьиц.

Фотоактивная
— проявл.в открытии устьиц на свету и
закрывании в темноте.

13. Влияние внешних факторов на транспирацию

Транспирация —
потеря влаги в виде испарения воды с
поверхности листьев или других частей
растения, осуществляется с помощью
устьиц. При недостатке воды в почве
интенсивность транспирации снижается.

Низкие температуры
инактивируют ферменты, затрудняя
поглощение воды и замедляя транспирацию.
Высокие температуры способствуют
перегреву листьев, усиливая транспирацию.
С увеличением температуры интенсивность
транспирации увеличивается. Температура
— источник энергии для испарения воды.
Охлаждающий эффект транспирации
особенно значителен при высокой
температуре, низкой влажности воздуха
и хорошем водоснабжении. Кроме того,
температура выполняет еще и регуляторную
функцию, влияя на степень открытости
устьиц.

Свет.
На свету температура листа повышается
и транспирация усиливается, а
физиологическое действие света – это
его влияние на движение устьиц – на
свету растения траспирируют сильнее,
чем в темноте. Влияние света на
транспирацию связано, прежде всего, с
тем, что зеленые клетки поглощают не
только инфракрасные солнечные лучи,
но и видимый свет, необходимый для
фотосинтеза. В полной темноте устьица
сначала полностью закрываются, а потом
немного приоткрываются.

Ветер
повышает транспирации из-за уноса паров
воды, создавая их дефицит у поверхности
листьев. Скорость ветра не так сильно
влияет на транспирацию, как на испарение
со свободной водной поверхности. Вначале
при появлении ветра и увеличении его
скорости транспирация возрастает, но
дальнейшее усиление ветра почти не
влияет на этот процесс.

Влажность воздуха.
При избыточной влажности транспирация
снижается (в теплицах), в сухом воздухе
– повышается, чем меньше относительная
влажность воздуха, тем ниже его водный
потенциал и тем быстрее идет
транспирация.при недостатке воды в
листе включаются устьичная и внеустьичная
регуляция, поэтому интенсивность
транспирации увеличивается медленнее
испарения воды с водной поверхности.
При возникновении сильного водного
дефицита транспирация может почти
прекратиться, несмотря на увеличивающуюся
сухость воздуха. С увеличением влажности
воздуха транспирация уменьшается; при
большой влажности воздуха происходит
только гуттация.

Высокая влажность
воздуха препятствует нормальному ходу
транспирации, следовательно, отрицательно
влияет на восходящий транспорт веществ
по сосудам, регуляцию температуры
растения, устьичные движения.

Водный дефицит –
нехватка воды растениям.