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34.14: 기공에 의한 증산작용 조절
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Biology

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Regulation of Transpiration by Stomata
 
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34.14: Regulation of Transpiration by Stomata

34.14: 기공에 의한 증산작용 조절

During photosynthesis, plants acquire the necessary carbon dioxide and release the produced oxygen back into the atmosphere. Openings in the epidermis of plant leaves is the site of this exchange of gasses. A single opening is called a stoma—derived from the Greek word for “mouth.” Stomata open and close in response to a variety of environmental cues.

Each stoma is flanked by two specialized guard cells that create an opening when these cells take up water. The transport of ions regulates the amount of water in guard cells. When trigger, pumps translocate hydrogen ions out of the guard cell. This hyperpolarization of the membrane causes voltage-gated potassium channels to open and allow solutes, such as potassium ions and sucrose, to enter the guard cells. The increased concentration of solutes drives water into the guard cells, which accumulates in the vacuole. As a result, the guard cells bow and deform into a kidney shape, creating the stoma opening. When solutes leave guard cells, water follows, resulting in guard cell shrinkage, and closure of the opening.

A variety of environmental and internal signals triggers stomata opening. For example, blue light activates light-sensitive receptors on the cell surface that initiate a molecular cascade leading to stomata opening. In addition, when the concentration of carbon dioxide falls within the leaf tissue, stomata opening is induced so cells can access this critical reactant of photosynthesis.

Loss of water vapor is critical for the establishment of transpirational pull: water evaporates on the surface of mesophyll cells and escapes into the atmosphere through open stomata. The water loss creates a transpirational pull that pulls additional water from the soil into the roots and all the way into the leaves.

When sufficient water is not available, as in conditions of drought, stomata close. The hormone abscisic acid (ABA) is important in this process, binding to receptors on guard cell membranes and increasing intracellular solute concentration. ABA is also important in circadian control of stomatal opening, causing more stomata to be open in daylight, and closed in the dark.

광합성 동안 식물은 필요한 이산화탄소를 획득하고 생성된 산소를 다시 대기로 방출합니다. 식물 잎의 표피의 개구부는 가스의이 교환의 사이트입니다. 하나의 개구부는 "입"에 대한 그리스어 단어에서 파생 된 스토마라고합니다. 스토마타는 다양한 환경 적 단서에 대응하여 열리고 닫힙니다.

스토마는 이 세포가 물을 차지할 때 개구부를 만드는 2개의 특수 가드 세포에 의해 좌우됩니다. 이온의 운반은 가드 셀의 물의 양을 조절합니다. 트리거할 때 펌프는 가드 셀에서 수소 이온을 배분합니다. 멤브레인의 이러한 과극화는 전압 게이트 칼륨 채널을 열고 칼륨 이온 및 자당과 같은 솔테를 보호 세포로 입력할 수 있게 합니다. 솔루트의 농도가 증가하면 바쿠올에 축적되는 가드 셀로 물을 유도합니다. 그 결과, 가드 셀은 신장 모양으로 활과 변형을 일으켜 스토마 개구부를 만듭니다. 솔루트가 가드 셀을 떠날 때 물이 뒤따르므로 가드 셀 수축 및 개구부 폐쇄가 발생합니다.

다양한 환경 및 내부 신호가 스토마타 개구부를 유발합니다. 예를 들어, 청색광은 스토마타 개구부로 이어지는 분자 캐스케이드를 시작하는 세포 표면의 빛에 민감한 수용체를 활성화시합니다. 또한, 이산화탄소의 농도가 잎 조직 내에 떨어지면 스토마타 개구부가 유도되어 세포가 광합성의 이 중요한 반응에 접근할 수 있게 된다.

수증기의 손실은 경피성 풀의 확립에 매우 중요합니다 : 물은 메소필 세포의 표면에 증발하고 열린 스토마타를 통해 대기로 탈출. 물 손실은 토양에서 뿌리로 추가 물을 끌어 와서 잎으로 모든 방법을 당기는 투명 한 당김을 만듭니다.

가뭄의 조건에서와 같이 충분한 물을 사용할 수없는 경우 스토마타가 닫힙습니다. 호르몬 abscisic 산 (ABA) 이 과정에서 중요 하다, 가드 세포 막에 수용 체에 바인딩 하 고 세포 내 솔직 농도 증가. ABA는 또한 장관 개구부의 circadian 제어에 중요, 더 많은 스토마타일광에 열려, 어둠 속에서 폐쇄 원인.


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