34.14: Регуляция транспирации через поры
Во время фотосинтеза растения приобретают необходимый углекислый газ и высвобождают вырабатываемый кислород обратно в атмосферу. Отверстия в эпидермисах листьев растений является местом этого обмена газами. Одно отверстие называется стома -происходит от греческого слова "рот". Стомата открыта и закрыта в ответ на различные экологические сигналы.
Каждая стома окружена двумя специализированными клетками, которые создают отверстие, когда эти клетки берут воду. Перевозка ионов регулирует количество воды в охранных камерах. При срабатывании насосы перераспределяют ионы водорода из охранной ячейки. Эта гиперполяризация мембраны приводит к тому, что каналы калия, закрытые напряжением, открываются и позволяют растворимым, таким как ионы калия и сахароза, проникать в клетки охраны. Повышенная концентрация растворов загоняет воду в клетки охраны, которая накапливается в вакуоле. В результате клетки гвардии кланяются и деформируются в форму почек, создавая отверстие стомы. Когда solutes оставить клетки охранника, вода следует, в результате чего усадка клетки охранника, и закрытие отверстия.
Разнообразие экологических и внутренних сигналов вызывает открытие стоматы. Например, синий свет активирует светочувствительные рецепторы на поверхности клетки, которые инициируют молекулярный каскад, ведущий к открытию стоматы. Кроме того, когда концентрация углекислого газа попадает в ткани листьев, открытие стоматы индуцируется, чтобы клетки могли получить доступ к этому критическому реагенту фотосинтеза.
Потеря водяного пара имеет решающее значение для установления транспирационного притяжения: вода испаряется на поверхности мезофилловых клеток и ускользает в атмосферу через открытую стомату. Потеря воды создает транспирацию тянуть, что тянет дополнительную воду из почвы в корни и вся дорогу в листья.
При наличии достаточного количества воды, как в условиях засухи, стомата близок. Гормон абсцизной кислоты (ABA) имеет важное значение в этом процессе, связываясь с рецепторами на мембранах клетки охранника и увеличения внутриклеточной концентрации раствора. АБА также имеет важное значение в циркадном контроле стоматального отверстия, в результате чего больше стоматы, чтобы быть открытым при дневном свете, и закрыты в темноте.
