Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Környezeti tényezők
- Gárdacellák
- Szén-dioxid érzékelés
- Fennmaradó kérdések
Mint sok más állatnak, az orrán és a száján keresztül lélegzik. A növények ezzel szemben a levelek alján apró pórusokon keresztül lélegeznek, melyeket sztómának hívnak. Ezek a pórusok lehetővé teszik a szén-dioxid belépését és az oxigén kilépését. A növények kinyitják és bezárják sztómájukat a környezetükben bekövetkező változásokra reagálva, hogy megszerezzék a szén-dioxidot2 szükség van rá, és kerülje a kiszáradást.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A növények apró pórusokon keresztül, sztómákká lépnek át a levelek alján, amelyeket védőcellák vesz körül, amelyek a környezeti körülményektől függően kiszélesednek vagy összehúzódnak, lehetővé téve több vagy kevesebb gáz beáramlását a pórusokba és azokból. A növényeknek CO-ra van szükségük2 belépni és O2 kilépni. A sztóma bezárul, amikor sötét és száraz, kivéve, ha a levél belsejében a szén-dioxid szintje csökkenni kezd.
Környezeti tényezők
Három különféle környezeti tényező befolyásolja a növényi sztóma megnyitását és bezárását: fény, víz és szén-dioxid koncentráció. A növényi sztómák sötétben és nagyon száraz körülmények között záródnak be. Mivel a növényi sejteknek szén-dioxidra van szükségük a fotoszintézishez, a szén-dioxid koncentrációja egy másik kulcstényező. Ha a levél belsejében a szén-dioxid koncentráció csökkenni kezd, akkor a növény kinyitja sztómáját, hogy több CO2 bejuthat, még száraz körülmények között is, amikor a sztóma rendszerint bezáródik.
Gárdacellák
Az egyes sztóma pórusokat védőcellák veszik körül, amelyek apró kolbász alakúak. A védősejtek kiterjedhetnek azáltal, hogy ionokat pumpálnak a membránjukon. Ahogy a védőcellán belüli ionkoncentráció növekszik, a víz elkezdi folyni a cellába, és addig duzzad, amíg félkörre hajlik, és így a két védőcellum együttesen O betűnek tűnik. A közöttük lévő nyílás a sztóma pórus, és a gázok ezen a nyíláson keresztül áramolnak be vagy ki. Ha viszont a védőcellák visszacsatolják az ionokat, ekkor víz kezd kifolyni, és a védőcellák addig zsugorodnak, amíg az I. betűnek tűnik. Most a két védőcellák párhuzamosak és egymással szomszédosak, tehát a sztóma pórusa bezáródik. .
Szén-dioxid érzékelés
A csökkenő szén-dioxid-koncentráció biokémiai útvonalat vált ki, amely a sztóma újbóli megnyitását eredményezi. A biokémiai útvonal összes alkotóeleme még nem került azonosításra, de a legfontosabb szereplők a kálium- és klorid transzporterek. Ezek a fehérjék pozitív töltésű kálium- és negatív töltésű klorid-ionokat pumpálnak a sejtmembránokon keresztül, meghatározzák az ionkoncentráció azon változását, amely miatt a védősejtek zsugorodnak vagy duzzadnak.
Fennmaradó kérdések
Számos olyan gén, amelyek elengedhetetlenek a CO megváltozására adott válaszhoz2 Meghatározták a szinteket, és a tudósok továbbra is azon dolgoznak, hogy kitalálják, hogyan csökken a CO2 aktiválja a kálium- és klorid-ion transzportereket. A tudósoknak képesnek kell lenniük arra, hogy jobb hozamú növényeket nemesítsenek, vagy megtervezhessék, ha részletesebben megértik ezt a mechanizmust.