11.Устьица: строение, расположение, значение, механизм устьичных
Устьица выполняют две основные функции: осуществляют газообмен и транспирацию (испарение).
Устьице состоит из двух замыкающих клеток и устьичной щели между ними. К замыкающим примыкают побочные (околоустьичные) клетки. Под устьицем расположена воздушная полость. Устьица способны автоматически закрываться или открываться по мере необходимости. Это обусловлено тургорными явлениями.
Степень раскрытия устьиц зависит от интенсивности света, кол-ва воды в листе и угл.газа. в межклетниках, t воздуха и др.факторов. В зависимости от фактора, запускающего двигательный механизм (свет или начинающийся водный дефицит в тканях листа), различают фото- и гидроактивное движение устьиц. Существует также гидропаесивное движение, вызванное изменением оводненности клеток эпидермиса и не затрагивающее метаболизм замыкающих клеток. Например, глубокий водный дефицит может вызвать подвядание листа, эпидермальные клетки при этом, уменьшаясь в размерах, растягивают замыкающие клетки, и устьица открываются. Или, наоборот, сразу после дождя эпидермальные клетки настолько разбухают
от воды, что сдавливают замыкающие клетки, и устьица закрываются.
Гидропассивная р-ция — закрывание устьичных щелей, когда паренхимы клетки переполнены водой и механ.сдавливают замык.клетки
Гидроактивная открывания и закрывания — движения, вызванные изменением в содержании воды в замыкающих клетках устьиц.
Фотоактивная — проявл.в открытии устьиц на свету и закрывании в темноте.
13. Влияние внешних факторов на транспирацию
Транспирация — потеря влаги в виде испарения воды с поверхности листьев или других частей растения, осуществляется с помощью устьиц. При недостатке воды в почве интенсивность транспирации снижается.
Низкие температуры инактивируют ферменты, затрудняя поглощение воды и замедляя транспирацию. Высокие температуры способствуют перегреву листьев, усиливая транспирацию. С увеличением температуры интенсивность транспирации увеличивается. Температура — источник энергии для испарения воды. Охлаждающий эффект транспирации особенно значителен при высокой температуре, низкой влажности воздуха и хорошем водоснабжении. Кроме того, температура выполняет еще и регуляторную функцию, влияя на степень открытости устьиц.
Свет. На свету температура листа повышается и транспирация усиливается, а физиологическое действие света – это его влияние на движение устьиц – на свету растения траспирируют сильнее, чем в темноте. Влияние света на транспирацию связано, прежде всего, с тем, что зеленые клетки поглощают не только инфракрасные солнечные лучи, но и видимый свет, необходимый для фотосинтеза. В полной темноте устьица сначала полностью закрываются, а потом немного приоткрываются.
Ветер повышает транспирации из-за уноса паров воды, создавая их дефицит у поверхности листьев. Скорость ветра не так сильно влияет на транспирацию, как на испарение со свободной водной поверхности. Вначале при появлении ветра и увеличении его скорости транспирация возрастает, но дальнейшее усиление ветра почти не влияет на этот процесс.
Влажность воздуха. При избыточной влажности транспирация снижается (в теплицах), в сухом воздухе – повышается, чем меньше относительная влажность воздуха, тем ниже его водный потенциал и тем быстрее идет транспирация.при недостатке воды в листе включаются устьичная и внеустьичная регуляция, поэтому интенсивность транспирации увеличивается медленнее испарения воды с водной поверхности. При возникновении сильного водного дефицита транспирация может почти прекратиться, несмотря на увеличивающуюся сухость воздуха. С увеличением влажности воздуха транспирация уменьшается; при большой влажности воздуха происходит только гуттация.
Высокая влажность воздуха препятствует нормальному ходу транспирации, следовательно, отрицательно влияет на восходящий транспорт веществ по сосудам, регуляцию температуры растения, устьичные движения.
Водный дефицит – нехватка воды растениям.
Источник
Что такое устьица: особенности строения и функционирования
Лист является боковой частью растений, который выполняет важнейшие функции воздушного питания и газообмена. Возможность их осуществления связано с особенностями элементов строения листа, одним из которых являются устьица. С их помощью растение и дышит, и испаряет воду. Что такое устьица, каковы особенности их строения и организации, мы подробно расскажем в нашей статье.
Дыхание и фотосинтез растений
Все живые организмы, в том числе и растения, способны к дыханию. Этот всем известный факт является обязательным условием их существования. Суть его заключается в поглощении кислорода, окислении органических веществ и выделении углекислого газа. Но планетарное значение растений заключается в осуществлении обратного процесса — фотосинтеза. В его ходе углекислый газ поглощается, а кислород, необходимый всему живому, выделяется. Растения способны осуществлять два этих процесса одновременно с разной интенсивностью во многом благодаря деятельности устьиц, находящихся на поверхности листа.
Строение устьиц
Что такое устьица? Это своеобразные поры, находящиеся в покровной ткани растений, которая называется кожица. Устьица представляют собой парные клетки преимущественно бобовидной формы. Их стенки неравномерно утолщены в разных местах. Между клетками устьиц располагается устьичная щель. Через нее в клетки растений и наружу выделяются различные газообразные вещества. Бинарные клетки устьиц способны изменять свою форму, в результате чего размер щели между ними может увеличивается или уменьшаться. Вследствие этого происходит регуляция интенсивности газообмена в растении.
Особенности функционирования устьиц
Если с тем, что такое устьица, мы разобрались, то вот как они действуют и от чего это зависит, нам еще предстоит узнать. Замыкающие клетки способны менять свою форму в зависимости от количества воды. Если этого вещества в растении достаточно много, они набухают, увеличиваются в размерах и отходят друг от друга. Устьичная щель при этом, естественно, увеличивается. Процесс газообмена становится интенсивнее. Лишняя вода выходит через щель, испаряется, и растение не перегревается в период жаркого времени года.
Транспирация наиболее интенсивна также при условии повышения температуры воздуха и усилении силы ветра. В противоположном случае, когда влаги недостаточно, механизм действия замыкающих клеток иной. Они плотно прилегают друг к другу, при этом устьичная щель просто исчезает, что препятствует осуществлению процесса испарения воды. В результате растение не теряет влагу в условиях ее недостатка.
Расположение устьиц
Как уже было сказано, устьица — это структуры живой покровной ткани растений. Она называется кожица. Устьица растений расположены, в большинстве случаев, на нижней стороне листа. Это своеобразная защита от прямых солнечных лучей. Также при этом лучше сохраняется запас воды в клетках растений. Но не все листья расположены горизонтально. Например, у ирисов они ростут вертикально. Поэтому устьица распространены со всех сторон листьев.
По-другому обстоит дело у водных растений. Нижня часть их листьев не может содержать устьиц. Ведь они полностью погружены в воду, а значит, не смогут осуществлять свои функции. Устьица таких растений находятся на поверхности листовой пластинки. Количество их достаточно велико, поскольку на одном квадратном сантиметре листа — до нескольких десятков тысяч таких образований.
Растения без устьиц
А некоторые растения лишены устьиц. Например, листья элодеи погружены в воду полностью, поэтому не могут их содержать. А даже если устьица и находились бы там, осуществление их функции было бы просто невозможным. Все дело в том, что вода поступает в щели, не давая осуществляться процессу газообмена.
Значение устьиц
Устьица расположены в покровной ткани, поэтому их главной функцией является обмен веществ организмом с окружающей средой. Одним из них является вода, процесс испарения которой называется транспирацией. Его осуществление является очень важным для того, чтобы растения не перегревались в жаркое время года, ведь это может привести к их гибели. Когда испарение нежелательно, устьица практически прекращают транспирацию, тем самым удерживая необходимую влагу.
А вот Голосеменные растения имеют особое устройство устьиц. Они закупориваются во время зимы специальной смолой. Поэтому все представители данного отдела растений являются вечнозелеными. Им не нужно сбрасывать листву, чтобы защитить себя от потери излишней влаги в зимний период. В отличие от них все Покрытосеменные сохраняют в этот период жизнеспособными лишь побег и корень. А вот их листья опадают, чтобы не потерять запас воды на зиму. Поэтому елочка «зимой и летом одним цветом».
Что такое устьица, как они устроены и осуществляют свои функции, мы достаточно подробно рассмотрели. Однако стоит еще сказать, что кроме транспирации они служат также специализированным устройством для поступления кислорода, чтобы был возможен процесс дыхания и поступления углекислого газа для осуществления фотосинтеза. Кроме того, устьица способны контролировать интенсивность всех этих процессов, которая зависит от внешних факторов, и проявляется в способности к адаптации всех живых организмов к быстро изменяющимся условиям окружающей среды.
Итак, в покровной ткани листа находятся специализированные образования, которые называются устьицами. Они состоят из бинарных замыкающих клеток и щели между ними. Благодаря деятельности этой структуры в растительном организме осуществляются важнейшие процессы испарения воды, фотосинтеза и дыхания.
Источник