Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

34.14: Regeling van de transpiratie door huidmondjes
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Regulation of Transpiration by Stomata
 
TRANSCRIPT

34.14: Regulation of Transpiration by Stomata

34.14: Regeling van de transpiratie door huidmondjes

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.

Tijdens fotosynthese krijgen planten de nodige kooldioxide en geven ze de geproduceerde zuurstof weer af aan de atmosfeer. Openingen in de epidermis van plantenbladeren zijn de plaats van deze uitwisseling van gassen. Een enkele opening wordt een stoma genoemd - afgeleid van het Griekse woord voor 'mond'. Huidmondjes openen en sluiten als reactie op verschillende omgevingsfactoren.

Elke stoma wordt geflankeerd door twee gespecialiseerde bewakingscellen die een opening creëren wanneer deze cellen water opnemen. Het transport van ionen regelt de hoeveelheid water in wachtcellen. Wanneer ze worden geactiveerd, verplaatsen pompen waterstofionen uit de bewakingscel. Deze hyperpolarisatie van het membraan zorgt ervoor dat spanningsafhankelijke kaliumkanalen openen en opgeloste stoffen, zoals kaliumionen en sucrose, de wachtcellen laten binnendringen. De verhoogde concentratie van opgeloste stoffen drijft water in de bewakingscellen, die zich ophopen in de vacuole. Als gevolg hiervan buigen en vervormen de bewakingscellen tot een niervorme, het creëren van de stomaopening. Wanneer opgeloste stoffen de wachtcellen verlaten, volgt water, wat resulteert in krimp van de wachtcel en sluiting van de opening.

Een verscheidenheid aan omgevings- en interne signalen triggert het openen van huidmondjes. Blauw licht activeert bijvoorbeeld lichtgevoelige receptoren op het celoppervlak die een moleculaire cascade initiëren die leidt tot het openen van huidmondjes. Bovendien, wanneer de concentratie van kooldioxide in het bladweefsel valt, wordt het openen van huidmondjes geïnduceerd, zodat cellen toegang hebben tot deze kritische reactant van fotosynthese.

Verlies van waterdamp is cruciaal voor het tot stand brengen van transpiratie: water verdampt op het oppervlak van mesofylcellen en ontsnapt in de atmosfeer via open huidmondjes. Het waterverlies zorgt voor een transpiratie die extra water uit de grond naar de wortels en helemaal in de bladeren trekt.

Als er niet voldoende water beschikbaar is, zoals bij droogte, sluiten de huidmondjes. Het hormoon abscisinezuur (ABA) is belangrijknt in dit proces, binding aan receptoren op bewakingscelmembranen en toenemende intracellulaire opgeloste stofconcentratie. ABA is ook belangrijk bij de circadiane controle van de opening van de huidmondjes, waardoor er meer huidmondjes open zijn bij daglicht en gesloten in het donker.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter