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Régulation de la transpiration par les stomates

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Regulation of Transpiration by Stomata

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Les plantes ont besoin d’un échantillon de dioxyde de carbonedepuis l’atmosphère à la photosynthèse. Les surfaces des feuilles des plantes contiennent des ouverturesqui facilitent l’échange de gaz. Ces ouvertures sont appelées stomates. La lumière du soleil déclenche l’ouverture des stomates,permettant au dioxyde de carbone de pénétrer dans la feuille lorsqu’elleest nécessaire à la photosynthèse. L’oxygène est un sous-produit de la photosynthèseet s’échappe dans l’atmosphère par les stomates. Une paire de cellules de garde régule l’ouverture de chaque stomate. Ces cellules spécialisées se gonflent lorsqu’ellesabsorbent l’eau des cellules voisines par osmose,créant une ouverture qui permet l’échange de gaz. Quand l’eau quitte les cellules de garde,ils rétrécissent et la stomie se referme. La concentration d’ions influence la quantitéd’eau dans les cellules de garde. La lumière du soleil stimule les cellules de garde pour qu’elles absorbent les ions de potassium. L’augmentation de la concentration de potassiumfait entrer de l’eau dans les cellules, ouvrant ainsi la stomie. Quand le potassium quitte les cellules de garde,l’eau suit par osmose. Les cellules de garde, maintenant flasques, ferment la stomie. Pendant que les stomates sont ouvertes, elles facilitent l’échange de gaz,elles permettent également à l’eau de s’échapper des feuillespar évaporation. L’eau d’évaporation par perte ou transpiration permetle mouvement à longue distance de l’eau à travers la plante. La transpiration est typiquement la plus grandeles jours chauds et ensoleillés. Cependant, si une plante ne peut pas obtenir suffisamment d’eau,ses stomates se fermeront rapidement pour éviter le flétrissement. Il est intéressant de noter que même si elle est gardée dans l’obscurité,les plantes s’ouvrent et se ferment les stomatessur un cycle régulier de 24 heures, grâce à une horloge interne. L’ouverture et la fermeture des stomatessont étroitement réglementés, les plantes font toutpour répondre à des conditions environnementales spécifiques. Dans leur fonction de gardiens,Les stomates équilibrent efficacement l’échange gazeux et la transpiration.

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Régulation de la transpiration par les stomates

Pendant la photosynthèse, les plantes acquièrent le dioxyde de carbone nécessaire et libèrent l’oxygène produit dans l’atmosphère. Les ouvertures dans l’épiderme des feuilles végétales sont le site de cet échange de gaz. Un seul orifice s‘appelle un stomate, dérivé du mot grec pour “ bouche ”. Les stomates s’ouvrent et se ferment en réponse à une variété d’indices environnementaux.

Chaque stomate est entouré de deux cellules de garde spécialisées qui créent une ouverture lorsque ces cellules absorbent de l’eau. Le transport des ions régule la quantité d’eau dans les cellules de garde. Lors du déclenchement, les pompes transfèrent les ions hydrogène hors de la cellule de garde. Cette hyperpolarisation de la membrane provoque l’ouverture des canaux de potassium tensiodépendants et permet aux solutés, tels que les ions potassium et le saccharose, d’entrer dans les cellules de garde. L’augmentation de la concentration de solutés conduit l’eau dans les cellules de garde, qui s’accumule dans la vacuole. En conséquence, les cellules de garde se courbent et se déforment à la façon d’un rein, créant ainsi l’ouverture du stomate. Lorsque les solutés quittent les cellules de garde, l’eau suit, ce qui entraîne un rétrécissement des cellules de garde et la fermeture de l’orifice.

Une variété de signaux environnementaux et internes déclenche l’ouverture des stomates. Par exemple, la lumière bleue active les récepteurs sensibles à la lumière sur la surface cellulaire qui déclenchent une cascade moléculaire conduisant à l’ouverture des stomates. En outre, lorsque la concentration de dioxyde de carbone tombe dans le tissu foliaire, l’ouverture des stomates est déclenchée afin que les cellules puissent accéder à ce réactif essentiel de la photosynthèse.

La perte de vapeur d’eau est essentielle pour l’établissement d’une traction de transpiration : l’eau s’évapore à la surface des cellules mésophylles et s’échappe dans l’atmosphère par des stomates ouverts. La perte d’eau crée une traction de transpiration qui tire l’eau supplémentaire du sol dans les racines et jusqu’au bout des feuilles.

Lorsque la quantité d’eau disponible est insuffisante, comme dans des conditions de sécheresse, les stomates se ferment. L’hormone acide abscissique (ABA) joue un rôle important au cours de ce processus, en se liant aux récepteurs des membranes des cellules de garde et en augmentant la concentration de solutés intracellulaires. L’ABA joue également un rôle important dans le contrôle circadien de l’ouverture des stomates, en provoquant l’ouverture d’un plus grand nombre de stomates à la lumière du jour et leur fermeture dans l’obscurité.

Suggested Reading

Daszkowska-Golec, Agata, and Iwona Szarejko. “Open or Close the Gate – Stomata Action Under the Control of Phytohormones in Drought Stress Conditions.” Frontiers in Plant Science 4 (2013). [Source]

Inoue, Shin-ichiro, and Toshinori Kinoshita. “Blue Light Regulation of Stomatal Opening and the Plasma Membrane H+-ATPase1[OPEN].” Plant Physiology 174, no. 2 (June 2017): 531–38. [Source].