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34.14: Regulación de la transpiración por estomas
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Regulation of Transpiration by Stomata
 
TRANSCRIPCIÓN

34.14: Regulation of Transpiration by Stomata

34.14: Regulación de la transpiración por estomas

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.

Durante la fotosíntesis, las plantas adquieren el dióxido de carbono necesario y liberan el oxígeno producido de vuelta a la atmósfera. Las aberturas en la epidermis de las hojas de las plantas es el lugar de este intercambio de gases. Una sola abertura se llama un estoma—derivado de la palabra griega para "boca". Stomata abierto y cerrado en respuesta a una variedad de señales ambientales.

Cada estoma está flanqueado por dos células de protección especializadas que crean una abertura cuando estas células toman agua. El transporte de iones regula la cantidad de agua en las celdas de protección. Cuando se activan, las bombas translocan iones de hidrógeno fuera de la celda de protección. Esta hiperpolarización de la membrana hace que los canales de potasio cerrados por voltaje se abran y permitan que los solutos, como los iones de potasio y la sacarosa, entren en las células de protección. El aumento de la concentración de solutos conduce el agua a las células de protección, que se acumula en la vacuola. Como resultado, las células de protección se inclinan y se deforman en forma de riñón, creando la abertura del estoma. Cuando los solutos dejan las células de protección, el agua sigue, lo que resulta en la contracción de la célula de protección, y el cierre de la abertura.

Una variedad de señales ambientales e internas desencadena la apertura de estomas. Por ejemplo, la luz azul activa los receptores sensibles a la luz en la superficie celular que inician una cascada molecular que conduce a la apertura de estomas. Además, cuando la concentración de dióxido de carbono cae dentro del tejido de la hoja, se induce la apertura de estomas para que las células puedan acceder a este reactivo crítico de la fotosíntesis.

La pérdida de vapor de agua es fundamental para el establecimiento de tracción transpiracional: el agua se evapora en la superficie de las células mesofílicas y escapa a la atmósfera a través de estomas abiertos. La pérdida de agua crea un tirón transpiracional que extrae agua adicional del suelo hacia las raíces y hasta las hojas.

Cuando no se dispone de suficiente agua, como en condiciones de sequía, los estomas se cierran. La hormona ácido abscisico (ABA) es importante en este proceso, unión a los receptores en las membranas celulares de protección y el aumento de la concentración de soluto intracelular. La ABA también es importante en el control circadiano de la abertura estomatal, causando que más estomas estén abiertos a la luz del día, y cerrados en la oscuridad.


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