Funktionen, Struktur und Eigenschaften von Stomata (Pflanzen)

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Robert Johnston

Das Stomata Es handelt sich um Öffnungen oder mikroskopisch kleine Poren auf der Oberfläche der Blätter von Pflanzen, durch die ein Gasaustausch zwischen ihnen und der sie umgebenden Umgebung stattfindet. Sie können auch in den Stielen, Früchten und Blütenständen sein.

Stomata kommen in den Luftteilen praktisch aller Landpflanzen vor, einschließlich der Pflanzen, die als "angestammter" gelten, wie Moose und Farne, und natürlich der "aktuelleren" Pflanzen, die durch Gymnospermen und Angiospermen (Spermatophyten) repräsentiert werden..

Stomata kommen auf den Blättern sehr häufig vor, vorzugsweise auf der abaxialen Oberfläche (an der Unterseite), und bei vielen Baumarten kommen sie nur auf dieser Oberfläche vor..

Die Position der Stomata wird als taxonomischer Charakter verwendet, um einige Pflanzenfamilien zu identifizieren. Diese Blätter mit Stomata auf beiden Seiten der Blattspreite werden als amphistomatisch bezeichnet, während Blätter mit nur Stomata auf der unteren Epidermis als hypostomatisch bezeichnet werden..

Sowohl die Größe als auch die Häufigkeit des Auftretens der Stomata sind sehr unterschiedlich und hängen nicht nur von der Art, sondern auch von der Blattposition und den Wachstumsbedingungen ab. Bei derselben Art kann es deutliche Unterschiede in Bezug auf die genetische Komponente jedes Individuums geben.

Das Öffnen und Schließen jedes Stomas in einem Blatt ist ein Prozess, der von verschiedenen inneren und äußeren Reizen abhängt und eine grundlegende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Homöostase des Pflanzenkörpers spielt.

Artikelverzeichnis

  • 1 Funktionen und Merkmale von Stomata
    • 1.1 Bewegung von Gasen
    • 1.2 Wasserentfernung
  • 2 Struktur der Stomata
    • 2.1 Stomatales Gerät
    • 2.2 Schutzzellen und Zubehörzellen
  • 3 Wie funktionieren Stomata??
    • 3.1 Was verursacht Turgorveränderungen in Okklusionszellen??
  • 4 Referenzen

Funktionen und Eigenschaften von Stomata

Mikroskopische Aufnahme eines Tomatenblattstomas

Gasbewegung

Die Hauptfunktion von Stomata hängt mit ihrer Beteiligung an der diffusiven Bewegung von Gasen wie Sauerstoff (O2), Kohlendioxid (CO2) oder Wasserdampf (H2Og) zwischen der Innen- und Außenfläche von Pflanzengeweben, insbesondere der Blätter, zusammen und Stängel.

In diesem Sinne könnten wir sagen, dass Stomata "analog" zu Nase und Mund von Menschen sind, die wir zum Atmen verwenden und die Luft in Richtung Lungenkompartiment lenken, so dass ein Gasaustausch mit dem Blut stattfindet..

Wasserentfernung

Stomata sind auch an der Beseitigung von überschüssigem Wasser in Pflanzengeweben beteiligt, wodurch der Wasserhaushalt von Pflanzen aufrechterhalten wird..

Diese bleiben in der Regel tagsüber geöffnet und ermöglichen die Eingabe von COzwei notwendig für den Photosynthesevorgang und nachts geschlossen, um den Verlust von Wasser und anderen Gasen während der Kohlenstofffixierung zu vermeiden.

Wenn die Wasserversorgung begrenzt ist oder starke Strömungen oder Schneestürme auftreten, werden die Stomata geschlossen gehalten, wodurch ein Austrocknen oder Austrocknen der Pflanzen vermieden wird.

Struktur der Stomata

Foto eines Stomas (Quelle: John Alan Elson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) über Wikimedia Commons)

Ein Stoma besteht aus einem Hohlraum oder einer Pore, die als Ostiol bezeichnet wird und von zwei länglichen Zellen umgeben ist, die als Okklusionszellen oder Schutzzellen bezeichnet werden und an ihren Enden miteinander verbunden sind und je nach Art der betrachteten Pflanze unterschiedliche Formen haben können..

Bei Gräsern beispielsweise sind die Okklusionszellen wie eine "Hantel" geformt, während bei den meisten Pflanzen ihre Form als "nierenförmig" beschrieben wird..

Stomatales Gerät

Foto des Hautepithels eines Blattes und seiner Stomata (Quelle: Emilio Ermini / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) über Wikimedia Commons)

Zusätzlich zu Schutzzellen sind Stomata mit anhaftenden oder akzessorischen Zellen assoziiert, und der Satz von Schutzzellen und anhaftenden Zellen wird als Stomatalapparat bezeichnet. Um den Stomatalapparat herum befinden sich benachbarte Epidermiszellen.

Bei vielen Arten haben die Stomata zusätzliche "Schutz" -Strukturen, bei anderen ist die Pore teilweise durch Wachse "geschlossen", was den Widerstand der Pore gegen Gasdiffusion erhöht..

Schutzzellen und Nebenzellen

Okklusivzellen oder Schutzzellen zeichnen sich dadurch aus, dass die Zellwand aus Cellulosemikrofibrillen besteht, die so angeordnet sind, dass die Innenwand näher am Ostiol in Längsrichtung weniger elastisch ist als die Außenwand (was auch dank der Verdickung auftritt) zusätzlich davon).

Sie sind aus photosynthetischer Sicht aktive Zellen, daher enthalten sie eine große Anzahl von Chloroplasten.

Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie nicht durch Plasmodesmen mit benachbarten Zellen verbunden sind und dass sie ihren Turgor und / oder ihr Volumen schnell verändern können.

Akzessorische Zellen sind andererseits auch photosynthetisch und wirken als eine Art "Barriere" zwischen den Okklusionszellen und den Epidermiszellen um den Stomatalapparat. Seine Funktion besteht darin, Epidermiszellen vor der Expansion von Schutzzellen zu schützen..

Wie funktionieren Stomata??

Abbildung eines offenen und geschlossenen Stomas (Quelle: domdomegg / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) über Wikimedia Commons)

Die Stomata öffnen oder schließen sich als Reaktion auf die Turgorveränderungen, die von den Okklusionszellen oder Schutzzellen erfahren werden. Sie sind also wie Klappen, die sich öffnen oder schließen, je nachdem, wie "voll" diese sind..

Wenn die Schutzzellen prall sind, öffnen sich die Stomata, im Gegenteil, sie schließen sich, wenn die Zellen "leer" oder "zusammenziehen"..

Was verursacht Turgorveränderungen in Okklusionszellen??

Schutz- oder Verschlusszellen werden aus verschiedenen Gründen „gefüllt“ oder „entleert“, was im Allgemeinen mit Änderungen ihres Wasserpotentials zusammenhängt, die den Ein- oder Austritt von Wasser aus einem bestimmten Kompartiment bestimmen..

Die Stomata öffnen sich dank der Schutzzellen, die ein Signal oder einen Reiz erhalten, der ihnen sagt, dass sie den Eintritt von gelösten Stoffen "müssen", was anschließend den schnellen Eintritt großer Wassermengen verursacht, einfach aufgrund von Unterschieden im Wasserpotential und osmotisch.

Kalium- und Chlorionen

Unter den gelösten Stoffen, die in diese Zellen gelangen, fallen Kalium- (K +) und Chlorionen (Cl-) auf. Es gibt auch Malat, das jedoch von den Okklusionszellen nach dem Stimulus, der die stomatale Öffnung auslöst, endogen synthetisiert wird..

Es ist wichtig zu erwähnen, dass der Ionentransport durch die Plasmamembran von Okklusionszellen über bestimmte spannungsabhängige Kanäle erfolgt, die als Funktion einer Spannungsdifferenz aktiviert werden, die von ATPase-Pumpen erzeugt wird, die für das Austreiben von Wasserstoffatomen (H +) verantwortlich sind.

Wie erwartet wird der Verschluss der Stomata, dh das "Entleeren" der Okklusionszellen, durch den Rücktransport der Ionen erreicht, die zuvor eingetreten sind, dh durch den Austritt von Chlor, Kalium und Malat..

Verweise

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  4. Hetherington, A. M. & Woodward, F. I. (2003). Die Rolle von Stomata bei der Erfassung und Förderung von Umweltveränderungen. Nature, 424 (6951), 901 & ndash; 908.
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