¿Cómo funcionan los estomas de las plantas? La influencia de las condiciones externas en el grado de apertura de los estomas 1 ¿Por qué las plantas necesitan estomas?

Los estomas de una planta son poros ubicados en las capas de la epidermis. Sirven para la evaporación. Exceso de agua e intercambio gaseoso de la flor con el medio ambiente.

Se dieron a conocer por primera vez en 1675, cuando el naturalista Marcello Malpighi publicó su descubrimiento en Anatome plantarum. Sin embargo, no pudo desentrañar su verdadero propósito, lo que sirvió de impulso para el desarrollo de nuevas hipótesis e investigaciones.

Historia del estudio

El siglo XIX vio avances tan esperados en la investigación. Gracias a Hugo von Mohl y Simon Schwendener se conoció el principio básico del funcionamiento de los estomas y su clasificación según el tipo de estructura.

Estos descubrimientos dieron un poderoso impulso a la comprensión del funcionamiento de los poros, pero algunos aspectos de investigaciones anteriores continúan estudiándose hasta el día de hoy.

Estructura de la hoja

Las partes de las plantas como la epidermis y los estomas se clasifican en estructura interna hoja, pero debes estudiarla primero estructura externa. Entonces, la hoja consta de:

• Limbo de la hoja: parte plana y flexible responsable de la fotosíntesis, el intercambio de gases, la evaporación del agua y propagación vegetativa(para ciertos tipos).
• La base en la que se encuentran la placa de crecimiento y el pecíolo. También ayuda a unir la hoja al tallo.
• Las estípulas son formaciones pareadas en la base que protegen las yemas axilares.
• Pecíolo: la parte ahusada de la hoja que conecta la lámina con el tallo. Es responsable de funciones vitales: orientación hacia la luz y crecimiento a través del tejido educativo.

La estructura externa de la hoja puede variar ligeramente según su forma y tipo (simple/compleja), pero todas las partes anteriores están siempre presentes.

La estructura interna incluye la epidermis y los estomas, así como varios tejidos formativos y venas. Cada uno de los elementos tiene su propio diseño.

Por ejemplo, afuera La hoja está formada por células vivas que difieren en tamaño y forma. Los más superficiales son transparentes, lo que permite que la luz del sol penetre en la hoja.

Las células más pequeñas ubicadas un poco más profundas contienen cloroplastos, que dan hojas. color verde. Por sus propiedades se les llamó de cierre. Dependiendo del grado de humedad, se encogen o forman hendiduras estomáticas entre ellos.

Estructura

La longitud de los estomas de una planta varía según el tipo y grado de luz que recibe. Los poros más grandes pueden alcanzar un tamaño de 1 cm. Los estomas forman células protectoras que regulan el nivel de su apertura.

El mecanismo de su movimiento es bastante complejo y varía según las diferentes especies de plantas. En la mayoría de ellos, dependiendo del suministro de agua y del nivel de cloroplastos, la turgencia de los tejidos celulares puede disminuir o aumentar, regulando así la apertura de los estomas.

Propósito de la fisura estomática.

Probablemente no sea necesario detenerse en detalles sobre aspectos como las funciones de la hoja. Incluso un colegial lo sabe. Pero, ¿de qué son responsables los estomas? Su tarea es asegurar la transpiración (el proceso de movimiento del agua a través de una planta y su evaporación a través de órganos externos como hojas, tallos y flores), que se logra mediante el trabajo de las células protectoras. Este mecanismo protege a la planta de la desecación en climas cálidos y no permite que comience el proceso de pudrición en condiciones. humedad excesiva. El principio de su funcionamiento es extremadamente simple: si la cantidad de líquido en las células no es lo suficientemente alta, la presión en las paredes cae y la fisura estomática se cierra, manteniendo el contenido de humedad necesario para mantener la vida.

Por el contrario, su exceso provoca un aumento de presión y la apertura de poros por donde se evapora el exceso de humedad. Debido a esto, el papel de los estomas en el enfriamiento de las plantas también es importante, ya que la temperatura del aire a su alrededor disminuye precisamente a través de la transpiración.

También debajo del hueco hay una cavidad de aire que sirve para el intercambio de gases. El aire entra a la planta a través de los poros para posteriormente entrar en la respiración. Luego, el exceso de oxígeno escapa a la atmósfera a través del mismo espacio estomático. Además, su presencia o ausencia se utiliza a menudo para clasificar las plantas.

Funciones de la hoja de trabajo

La hoja es un órgano externo a través del cual se realiza la fotosíntesis, la respiración, la transpiración, la gutación y la propagación vegetativa. Además, es capaz de acumular humedad y materia orgánica a través de los estomas, y también proporciona a la planta una mayor adaptabilidad a condiciones difíciles ambiente.

Dado que el agua es el principal medio intracelular, la excreción y circulación de líquido dentro de un árbol o una flor son igualmente importantes para su vida. En este caso, la planta absorbe solo el 0,2% de toda la humedad que la atraviesa, el resto se destina a la transpiración y la gutación, por lo que se produce el movimiento de las sales minerales disueltas y el enfriamiento.

La propagación vegetativa a menudo ocurre cortando y enraizando las hojas de las flores. Muchos plantas de interior cultivado de esta manera, porque es la única forma de preservar la pureza de la variedad.

Como se mencionó anteriormente, ayudan a adaptarse a diferentes condiciones naturales. Por ejemplo, la transformación en espinas ayuda. plantas del desierto reducir la evaporación de la humedad, los zarcillos mejoran las funciones del tallo y tallas grandes A menudo sirven para conservar líquidos y sustancias útiles dónde condiciones climáticas no permiten la reposición regular de reservas.

Y esta lista puede continuar infinitamente. Al mismo tiempo, es difícil no darse cuenta de que estas funciones son las mismas para las hojas de flores y árboles.

¿Qué plantas no tienen estomas?

Dado que la fisura estomática es característica de plantas superiores, está presente en todas las especies, y es un error considerarlo ausente, incluso si un árbol o una flor no tienen hojas. La única excepción a la regla son las algas marinas y otras algas.

La estructura de los estomas y su funcionamiento en coníferas, helechos, colas de caballo y nadadores difieren de los de las plantas con flores. En la mayoría de ellos, durante el día las rendijas están abiertas y participan activamente en el intercambio de gases y la transpiración; La excepción son los cactus y las suculentas, cuyos poros se abren por la noche y se cierran por la mañana para conservar la humedad en las regiones áridas.

Los estomas en una planta cuyas hojas flotan en la superficie del agua se encuentran solo en la capa superior de la epidermis, y en las hojas "sésiles", en la capa inferior. En otras variedades, estas ranuras están presentes en ambos lados de la placa.

Ubicación de los estomas

Las hendiduras estomáticas se encuentran a ambos lados del limbo, pero su número en la parte inferior es ligeramente mayor que en la superior. Esta diferencia se debe a la necesidad de reducir la evaporación de la humedad de una superficie de la hoja bien iluminada.

Para las plantas monocotiledóneas no existe especificidad en cuanto a la ubicación de los estomas, ya que depende de la dirección de crecimiento de las placas. Por ejemplo, la epidermis de las hojas de las plantas orientadas verticalmente contiene la misma cantidad de poros tanto en la capa superior como en la inferior.

Como se mencionó anteriormente, las hojas flotantes no tienen hendiduras estomáticas en el envés, ya que absorben la humedad a través de la cutícula, al igual que las hojas completas. plantas acuáticas, que no tienen tales poros en absoluto.

estomas arboles coniferos Se encuentran profundamente debajo de la endodermis, lo que contribuye a una disminución de la capacidad de transpirar.

Además, la ubicación de los poros difiere en relación con la superficie de la epidermis. Las hendiduras pueden estar al mismo nivel que el resto de las células de la "piel", subir o bajar, formar filas regulares o esparcirse aleatoriamente por el tejido tegumentario.

En los cactus, suculentas y otras plantas a las que les faltan hojas o han cambiado, transformándose en agujas, los estomas se ubican en los tallos y partes carnosas.

Tipos

Los estomas de una planta se dividen en muchos tipos según la ubicación de las células que los acompañan:

• Anomocítico: considerado el más común, cuyos subproductos no difieren de otros que se encuentran en la epidermis. Una de sus modificaciones simples puede denominarse tipo laterocito.
• Paracítico: caracterizado por el apoyo paralelo de las células acompañantes en relación con la fisura estomática.
• Diacítico: tiene solo dos partículas laterales.
• Anisocítico: un tipo que se encuentra sólo en plantas con flores, con tres células que lo acompañan, una de las cuales es notablemente diferente en tamaño.
• Tetracítico: característico de las monocotiledóneas, tiene cuatro células que lo acompañan.
• Enciclocítico: en él las partículas laterales se cierran formando un anillo alrededor de las que se cierran.
• Pericítico: se caracteriza por un estoma que no está conectado a la célula que lo acompaña.
• Desmocito: se diferencia del tipo anterior solo por la presencia de adhesión entre el espacio y la partícula lateral.

Aquí sólo se enumeran los tipos más populares.

La influencia de los factores ambientales en la estructura externa de la hoja.

Para la supervivencia de una planta, su grado de adaptabilidad es sumamente importante. Por ejemplo, para lugares húmedos caracterizado por grandes placas de hoja y una gran cantidad de estomas, mientras que en las regiones áridas este mecanismo opera de manera diferente. Ni las flores ni los árboles difieren en tamaño y el número de poros se reduce notablemente para evitar una evaporación excesiva.

Por lo tanto, es posible rastrear cómo las partes de las plantas cambian con el tiempo bajo la influencia del medio ambiente, que también afecta el número de estomas.

Los estomas, que pertenecen al sistema de tejido epidérmico, son de particular importancia en la vida de una planta. La estructura de los estomas es tan singular y su importancia tan grande que deberían considerarse por separado.

La importancia fisiológica del tejido epidérmico es dual y en gran medida contradictoria. Por un lado, la epidermis está estructuralmente adaptada para proteger a la planta de la desecación, lo que se ve facilitado por el cierre hermético de las células epidérmicas, la formación de una cutícula y pelos que la cubren relativamente largos. Pero, por otro lado, la epidermis debe atravesar masas de vapor de agua y diversos gases que corren en direcciones opuestas. En algunas circunstancias, el intercambio de gas y vapor puede ser muy intenso. En un organismo vegetal, esta contradicción se resuelve con éxito con la ayuda de los estomas. Los estomas constan de dos células epidérmicas peculiarmente modificadas conectadas entre sí por extremos opuestos (a lo largo de su longitud) y llamadas celdas de guardia. El espacio intercelular entre ellos se llama fisura estomática.

Las células protectoras se llaman así porque, a través de cambios periódicos activos en la turgencia, cambian su forma de tal manera que la fisura estomática se abre o se cierra. Para estos movimientos estomáticos gran importancia tener las siguientes dos características. En primer lugar, las células de guarda, a diferencia de otras células de la epidermis, contienen cloroplastos, en los que se produce la fotosíntesis con la luz y se forma azúcar. La acumulación de azúcar como sustancia osmóticamente activa provoca un cambio en la presión de turgencia de las células protectoras en comparación con otras células de la epidermis. En segundo lugar, las membranas de las células de guarda se espesan de manera desigual, por lo que un cambio en la presión de turgencia provoca un cambio desigual en el volumen de estas células y, en consecuencia, un cambio en su forma. El cambio en la forma de las células protectoras provoca un cambio en el ancho de la fisura estomática. Expliquemos esto en siguiente ejemplo. La figura muestra uno de los tipos de estomas de plantas dicotiledóneas. Mayoría parte exterior Los estomas son proyecciones membranosas formadas por la cutícula, a veces insignificantes y otras bastante significativas. Limitan desde la superficie exterior. espacio pequeño, cuyo borde inferior es la propia hendidura estomática, llamada estomas del patio delantero. Detrás de la hendidura estomática, en el interior, existe otro pequeño espacio, delimitado por pequeños salientes internos de las paredes laterales de las células de guarda, llamado estomas del patio. El patio se abre directamente a un gran espacio intercelular llamado cavidad de aire.

A la luz, se forma azúcar en las células protectoras, extrae agua de las células vecinas, aumenta la turgencia de las células protectoras y las partes delgadas de su caparazón se estiran más que las gruesas. Por lo tanto, las proyecciones convexas que sobresalen hacia la hendidura estomática se vuelven planas y los estomas se abren. Si el azúcar, por ejemplo, por la noche se convierte en almidón, entonces la turgencia en las células protectoras disminuye, lo que provoca el debilitamiento de las secciones delgadas de la cáscara, sobresalen unas hacia otras y los estomas se cierran. Ud. diferentes plantas el mecanismo de cierre y apertura de la hendidura estomática puede ser diferente. Por ejemplo, en pastos y juncos, las células de guarda tienen los extremos ensanchados y se estrechan en la parte media. Las membranas en las partes medias de las células están engrosadas, mientras que sus extremos expandidos retienen finas membranas de celulosa. Un aumento de la turgencia provoca hinchazón de los extremos de las células y, como resultado, las partes medianas rectas se alejan unas de otras. Esto conduce a la apertura de los estomas.

Las características en el mecanismo de funcionamiento del aparato estomático se crean tanto por la forma y estructura de las células protectoras como por la participación en ellas de las células epidérmicas adyacentes a los estomas. Si las células inmediatamente adyacentes a los estomas difieren en apariencia de otras células de la epidermis, se denominan células acompañantes de los estomas.

Muy a menudo, las células acompañantes y posteriores tienen un origen común.

Las células protectoras de los estomas se elevan ligeramente por encima de la superficie de la epidermis o, por el contrario, se hunden en fosas más o menos profundas. Dependiendo de la posición de las celdas de guardia en relación con nivel general La superficie de la epidermis también cambia algo y el propio mecanismo de ajuste del ancho de la fisura estomática. A veces, las células protectoras del estoma se lignifican y luego la regulación de la apertura de la fisura estomática está determinada por la actividad de las células epidérmicas vecinas. Al expandirse y encogerse, es decir, cambiar de volumen, arrastran a las células de guardia adyacentes. Sin embargo, a menudo los estomas con células protectoras lignificadas no se cierran en absoluto. En tales casos, la regulación de la intensidad del intercambio de gases y vapores se realiza de forma diferente (mediante el llamado secado inicial). En los estomas con células protectoras lignificadas, la cutícula a menudo cubre con una capa bastante gruesa no solo toda la hendidura del estoma, sino que incluso se extiende hasta la cavidad de aire, recubriendo su fondo.

La mayoría de las plantas tienen estomas en ambos lados de la hoja o solo en el envés. Pero también hay plantas en las que los estomas se forman sólo en la parte superior de la hoja (en hojas que flotan en la superficie del agua). Como regla general, hay más estomas en las hojas que en los tallos verdes.

Número de estomas en las hojas. varias plantas muy diferente. Por ejemplo, el número de estomas en el envés de una hoja de bromo sin aristas es en promedio de 30 por 1 mm 2 , en el girasol que crece en las mismas condiciones es de aproximadamente 250. Algunas plantas tienen hasta 1300 estomas por 1 mm 2 .

En ejemplares de una misma especie vegetal, la densidad y el tamaño de los estomas dependen en gran medida de las condiciones ambientales. Por ejemplo, en las hojas de girasol cultivadas en luz completa, había un promedio de 220 estomas por 1 mm 2 de superficie foliar, y en un ejemplar cultivado junto al primero, pero con ligera sombra, había alrededor de 140. En una planta cultivada a plena luz, la densidad de estomas aumenta de hojas inferiores a los de arriba.

El número y tamaño de los estomas dependen en gran medida no sólo de las condiciones de crecimiento de la planta, sino también de las relaciones internas de los procesos vitales de la propia planta. Estos valores (coeficientes) son los reactivos más sensibles para cada combinación de factores que determinan el crecimiento de una planta. Por lo tanto, determinar la densidad y el tamaño de los estomas de las hojas de las plantas cultivadas en diferentes condiciones, da una idea de la naturaleza de la relación de cada planta con su entorno. Todos los métodos para determinar el tamaño y el número de elementos anatómicos en un órgano en particular pertenecen a la categoría de métodos anatómicos cuantitativos, que en ocasiones se utilizan en estudios ambientales, así como para caracterizar variedades de plantas cultivadas, ya que cada variedad tiene un cierto planta cultivada Existen ciertos límites en cuanto al tamaño y número de elementos anatómicos por unidad de área. Los métodos de anatomía cuantitativa se pueden aplicar con gran beneficio tanto en producción de cultivos como en ecología.

Junto con los estomas destinados al intercambio de gases y vapores, también hay estomas a través de los cuales se libera agua no en forma de vapor, sino en estado de gota líquida. A veces, estos estomas son bastante similares a los normales, sólo un poco más grandes y sus células protectoras carecen de movilidad. Muy a menudo, en tales estomas en un estado completamente maduro, las células protectoras están ausentes y solo queda un agujero por el que sale el agua. Los estomas que secretan gotas de agua líquida se llaman agua, y todas las formaciones involucradas en la liberación de gotas de agua líquida - hidatodos.

La estructura de los hidatodos es variada. Algunos hidatodos tienen parénquima debajo del orificio que elimina el agua, que participa en la transferencia de agua desde el sistema de conducción de agua y en su liberación del órgano; en otros hidatodos, el sistema de conducción de agua se acerca directamente a la salida. Los hidatodos se forman especialmente a menudo en las primeras hojas de plántulas de varias plantas. Así, en climas húmedos y cálidos, las hojas tiernas de los cereales, los guisantes y muchas hierbas de las praderas liberan agua gota a gota. Este fenómeno se puede observar en la primera mitad del verano, temprano en la mañana de cada buen día.

Los hidatodos mejor definidos se encuentran a lo largo de los bordes de las hojas. A menudo, cada uno de los dentículos que cierran los bordes de las hojas lleva uno o más hidatodos.

estomas- Son aberturas de la epidermis a través de las cuales se produce el intercambio de gases. Se encuentran principalmente en las hojas, pero también en los tallos. Cada estoma está rodeado por dos células protectoras que, a diferencia de las células epidérmicas ordinarias, contienen cloroplastos. Las células protectoras controlan el tamaño de la abertura del estoma cambiando su turgencia. Apariencia Los estomas y las células protectoras son claramente visibles en micrografías obtenidas con un microscopio electrónico de barrido.

En el artículo ya hemos hablado de qué son las células epidérmicas, células de guarda y estomas, cuando se ve desde arriba con un microscopio óptico. La figura muestra una sección transversal esquemática de los estomas. Se puede observar que las paredes de las células guardas están engrosadas de manera desigual: la pared que está más cerca de la abertura del estoma, llamada ventral, es más gruesa que la opuesta, llamada dorsal. Además, las microfibrillas de celulosa de la pared están orientadas de tal manera que la pared ventral es menos elástica que la pared dorsal. Algunas microfibrillas se forman como aros alrededor de las células protectoras, similares a las salchichas.

Estos aros no son elásticos y mientras la celda se llena agua, etc Es decir, el crecimiento de su turgencia, no permiten que su diámetro aumente, permitiéndole estirarse sólo en longitud. Pero como las células de guarda están conectadas en sus extremos y las delgadas paredes dorsales se estiran más fácilmente que las gruesas ventrales, las células adquieren una forma semicircular. Como resultado, aparece un espacio entre dos células protectoras adyacentes, llamado fisura estomática. El mismo efecto se observa si se inflan dos globos alargados unidos por los extremos pegando cinta adhesiva en los lados que se tocan (imitación de una pared ventral inextensible). Para completar el dibujo, puedes envolverlos holgadamente con la misma cinta en espiral, imitando aros de celulosa.

Cuando las células de guardia pierde agua y turgencia, la fisura estomática se cierra. Aún no está claro cómo se produce el cambio en la turgencia celular.

Según el clásico, el llamado “ azúcar-almidón Según la hipótesis, durante las horas del día la concentración de azúcares solubles en agua en las células protectoras aumenta y, en consecuencia, su potencial osmótico se vuelve más negativo, lo que estimula el flujo de agua hacia ellas por ósmosis. Sin embargo, nadie ha podido demostrar todavía que se acumule suficiente azúcar en las células protectoras como para provocar los cambios observados en el potencial osmótico.

Recientemente se ha descubierto que durante el día, a la luz del día, en las celdas de guardia hay una intensa Los cationes de potasio se acumulan. y los aniones que los acompañan: desempeñan el papel previamente asignado al azúcar. Aún no está claro si sus cargos están equilibrados en este caso. En algunas plantas estudiadas se observó acumulación de grandes cantidades de aniones de ácidos orgánicos, en particular malato. Al mismo tiempo, disminuye el tamaño de los granos de almidón que aparecen en la oscuridad en los cloroplastos de las células guardianas. El hecho es que el almidón a la luz (se requieren rayos azules del espectro) se convierte en malato, posiblemente de acuerdo con el siguiente esquema:

Algunas especies, como las cebollas, no tienen almidón en sus células protectoras. Por lo tanto, con abierto estomas El malato no se acumula y los cationes parecen absorberse junto con iones inorgánicos como los iones de cloruro.

En la oscuridad, el potasio (K+) abandona las células protectoras en células epidérmicas circundantes. Como resultado, el potencial hídrico de las células de guardia aumenta y el agua de ellas corre hacia donde es más bajo. La turgencia de las células protectoras disminuye, cambian de forma y la fisura estomática se cierra.

Algunas preguntas por ahora quedan sin respuesta. Por ejemplo, ¿por qué el potasio ingresa a las células protectoras? ¿Cuál es la función de los cloroplastos además de almacenar almidón? Quizás la ingesta de potasio se deba al “encendido” de la ATPasa localizada en el plasmalema. Alguna evidencia sugiere que esta enzima se activa con la luz azul. Quizás se necesite ATPasa para bombear protones (H+) fuera de la célula, y los cationes de potasio ingresan a la célula para equilibrar la carga (una bomba similar que se analiza en la Sección 13.8.4 opera en el floema). De hecho, como sugiere esta hipótesis, el pH dentro de las células protectoras disminuye con la luz. En 1979, se demostró que en los cloroplastos de las células de guardia. habas(Vtcia faba) no hay enzimas del ciclo de Calvin y el sistema tilacoide está poco desarrollado, aunque hay clorofila presente. En consecuencia, la fotosíntesis C3 ordinaria no funciona de esta manera; Esto probablemente explica por qué el almidón no se forma durante el día, como en las células fotosintéticas ordinarias, sino por la noche.

Los científicos aún no pueden explicar el mecanismo que controla los estomas de las plantas. Hoy en día sólo podemos decir con certeza que la dosis de radiación solar no es un factor claro y decisivo que influya en el cierre y apertura de los estomas, escribe PhysOrg.

Para vivir, las plantas deben absorber dióxido de carbono del aire para realizar la fotosíntesis y extraer agua del suelo. Hacen ambas cosas con la ayuda de estomas: poros en la superficie de la hoja, rodeados por células protectoras, que estos estomas abren o cierran. El agua se evapora a través de los poros y mantiene un flujo constante de líquido desde las raíces hasta las hojas, pero al mismo tiempo las plantas regulan el nivel de evaporación para no secarse en climas cálidos. Por otro lado, la fotosíntesis requiere constantemente dióxido de carbono. Es obvio que los estomas a veces tienen que resolver tareas casi mutuamente excluyentes: no permitir que la planta se seque y al mismo tiempo suministrar aire con dióxido de carbono.

El método para regular el funcionamiento de los estomas ha ocupado la ciencia durante mucho tiempo. El punto de vista generalmente aceptado es que las plantas tienen en cuenta la cantidad de radiación solar en las zonas azul y roja del espectro y, en función de ello, mantienen sus estomas abiertos o cerrados. Pero recientemente, varios investigadores han propuesto una hipótesis alternativa: el estado de los estomas depende de la cantidad total de radiación absorbida (y no sólo de sus partes azul y roja). luz de sol No sólo calienta el aire y la planta, sino que es necesario para la reacción de fotosíntesis. Teniendo en cuenta la dosis total de radiación, los estomas podrían responder con mayor precisión a los cambios en la iluminación y, por lo tanto, controlar con mayor precisión la evaporación de la humedad.

Los investigadores de la Universidad de Utah (EE.UU.) que comprobaron esta teoría se vieron obligados a admitir que aún no se vislumbra una revolución en la fisiología vegetal. La conclusión de que las plantas emiten radiación neta se basó en mediciones de temperatura en la superficie de las hojas. Keith Mott y David Peake lograron encontrar una manera de determinar la temperatura interna de la hoja: según los científicos, es la diferencia entre la temperatura externa e interna la que determina la tasa de evaporación. Como escriben los autores en la revista PNAS, no pudieron encontrar una correspondencia entre la diferencia de temperatura dentro y en la superficie de la hoja y la dosis total de radiación. Resulta que los estomas también ignoraron esta radiación total.

Según los investigadores, el mecanismo más probable que controla los estomas podría ser algo así como una red autoorganizada, que recuerda vagamente a una red neuronal (por muy loco que pueda parecer cuando se aplica a las plantas). Incluso la hipótesis generalmente aceptada sobre las partes azul y roja del espectro no explica todo el funcionamiento de los estomas. En este sentido, ¿es posible imaginar que todas las células de guardia estén de alguna manera conectadas entre sí y puedan intercambiar ciertas señales? Al estar unidos, podrían responder con rapidez y precisión a los cambios en ambiente externo, y a las solicitudes de la planta.

movimientos.

Los estomas realizan dos funciones principales: realizan el intercambio de gases y la transpiración (evaporación).

Los estomas constan de dos células protectoras y un espacio estomático entre ellas. Adyacentes a las células de guarda se encuentran las células secundarias (parostomatales). Debajo de los estomas se encuentra una cavidad de aire. Los estomas son capaces de cerrarse o abrirse automáticamente según sea necesario. Esto se debe a fenómenos de turgencia.

El grado de apertura de los estomas depende de la intensidad de la luz, la cantidad de agua en la hoja y el dióxido de carbono. en espacios intercelulares, temperatura del aire y otros factores. Dependiendo del factor que desencadena el mecanismo motor (luz o el inicio de una deficiencia de agua en los tejidos de las hojas), se distingue el movimiento foto e hidroactivo de los estomas. También existe un movimiento hidrostático causado por cambios en el contenido de agua de las células epidérmicas y no afecta el metabolismo de las células protectoras. Por ejemplo, un déficit hídrico profundo puede provocar que una hoja se marchite, mientras que las células epidérmicas, al disminuir de tamaño, estiran las células protectoras y los estomas se abren. O, por el contrario, inmediatamente después de la lluvia las células epidérmicas se hinchan tanto

del agua que comprime las células protectoras y los estomas se cierran.

Solución hidropasiva: cierra las hendiduras estomáticas cuando el parénquima celular se llena en exceso con agua y comprime mecánicamente las células terminales.

La apertura y el cierre hidroactivos son movimientos causados ​​por cambios en el contenido de agua de las células protectoras de los estomas.

Fotoactivo: se manifiesta en la apertura de los estomas en la luz y el cierre en la oscuridad.

13. Influencia de factores externos en la transpiración.

La transpiración es la pérdida de humedad en forma de evaporación de agua de la superficie de las hojas u otras partes de la planta, que se realiza con la ayuda de los estomas. Cuando falta agua en el suelo, la tasa de transpiración disminuye.

Bajo temperatura inactivan las enzimas, dificultando la absorción de agua y ralentizando la transpiración. Las altas temperaturas provocan que las hojas se sobrecalienten, aumentando la transpiración. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la tasa de transpiración. La temperatura es la fuente de energía para la evaporación del agua. El efecto refrescante de la transpiración es especialmente significativo a altas temperaturas, baja humedad del aire y buen suministro de agua. Además, la temperatura también desempeña una función reguladora, afectando el grado de apertura de los estomas.

Luz. Con la luz, la temperatura de la hoja aumenta y la transpiración aumenta, y el efecto fisiológico de la luz es su efecto sobre el movimiento de los estomas: las plantas transpiran más fuertemente en la luz que en la oscuridad. El efecto de la luz sobre la transpiración se debe principalmente al hecho de que las células verdes no solo absorben infrarrojos rayos de sol, pero también la luz visible necesaria para la fotosíntesis. En completa oscuridad, los estomas primero se cierran completamente y luego se abren ligeramente.

Viento aumenta la transpiración debido al arrastre de vapor de agua, creando su deficiencia en la superficie de las hojas. La velocidad del viento no afecta tanto la transpiración como la evaporación de la superficie del agua libre. Inicialmente, cuando aparece el viento y aumenta su velocidad, aumenta la transpiración, pero una mayor intensificación del viento casi no tiene ningún efecto sobre este proceso.

Humedad del aire. Con exceso de humedad la transpiración disminuye (en invernaderos), en aire seco aumenta; cuanto menor es la humedad relativa del aire, menor es su potencial hídrico y más rápida se produce la transpiración. Con falta de agua en la hoja, regulación estomática y extraestomática. se activan, por lo que la intensidad de la transpiración aumenta más lentamente que la evaporación del agua de la superficie del agua. Si se produce un déficit hídrico grave, la transpiración casi puede detenerse, a pesar de la creciente sequedad del aire. A medida que aumenta la humedad del aire, disminuye la transpiración; Con alta humedad del aire, solo se produce evisceración.

La alta humedad del aire interfiere con el curso normal de la transpiración, por lo tanto, afecta negativamente el transporte ascendente de sustancias a través de los vasos, la regulación de la temperatura de la planta y los movimientos estomáticos.

La deficiencia de agua es la falta de agua para las plantas.