Типы устьичного аппарата у растений: Основные типы устьичного аппарата | это… Что такое Основные типы устьичного аппарата?

Содержание

Основные типы устьичного аппарата | это… Что такое Основные типы устьичного аппарата?

Разнообразие типов устьичного аппарата привело к необходимости их классификации. Разные типы устьичного аппарата различаются прежде всего наличием побочных клеток, их числом и расположением по отношению друг к другу и к замыкающим клеткам (рис. 4 и 5).

Наряду с классификациями морфологических или топографических типов устьичного аппарата за последнее десятилетие появились классификации онтогенетических их типов. Первая попытка классифицировать онтогенетическиетипы была предпринята индийским ботаником Д. Пантом в 1965 г. Он выделил три крупные категории устьичных аппаратов в зависимости от того, происходят ли клетки, окружающие устьице, из той же самой материнской клетки, что и устьице, или из других клеток:

1) мезогенный (от греч. mesos — средний и genos — происхождение) устьичный аппарат, у которого все побочные клетки или одна кольцеобразная побочная клетка происходит из той же самой материнской клетки, что и замыкающие клетки;

2) мезоперигенный устьичный аппарат, у которого только одна из окружающих клеток образуется таким путем, остальные образуются из других клеток;

3) перигенный (от греч. peri — около,, кругом) устьичный аппарат, у которого ни одна из окружающих клеток не происходит и» той же самой материнской клетки, что и замыкающие клетки.

Таким образом, в основу классификации Панта был положен способ развития устьичного аппарата без учета типов взрослых структур, тогда как классификация морфологических типов строилась исключительно на расположении побочных клеток в зрелом состоянии, при полном игнорировании способа развития устьичного аппарата. Только появление в 1973 г. классификации онтогенетических типов устьичного аппарата, разработанной Е. Фринс-Классенсом и В. Ван-Коттемом, устранило разрыв между морфологической и онтогенетической классификациями.

С эволюционной точки зрения наиболее примитивным среди высших растений является аномоцитный тип устьичного аппарата: он обнаружен у первых их представителей — риниофитов. Устьица у современных мхов и антоцеротовых также обычно аномоцитные, хотя у некоторых мхов устьица окружены кольцом из более или менее дифференцированных клеток (табл. 1 и 2).

Однако не во всех группах высших растений эволюция шла в направлении от устьичного аппарата, лишенного побочных клеток, к различным типам устьиц с побочными клетками. У цветковых примитивным типом устьичного аппарата является парацитный, тогда как аномоцитный произошел от устьичного аппарата с побочными клетками.

Совсем недавно парацитный устьичный аппарат был обнаружен у одного из палеозойских семенных папоротников — алетоптериса Салливанта (Alethopteris sullivantii). Это представляет значительный интерес, поскольку семенные папоротники принято считать вероятными предками цветковых растений.

В эволюции онтогенетического типа устьичного аппарата голосеменных исходным является перигенный тип, а у цветковых примитивным является мезогенный устьичный аппарат.

Жизнь растений: в 6-ти томах. — М.: Просвещение.
Под редакцией А. Л. Тахтаджяна, главный редактор чл. -кор. АН СССР, проф. А.А. Федоров.
1974.

Основные типы устьичного аппарата

Таким образом, в основу классификации Пан-та был положен способ развития устьичного аппарата без учета типов взрослых структур, тогда как классификация морфологических типов строилась исключительно на расположении побочных клеток в зрелом состоянии, при полном игнорировании способа развития устьичного-аппарата. Только появление в 1973 г. классификации онтогенетических типов устьичного-аппарата, разработанной Е. Ф р и н с-К л а с-сенсомиВ. ВанКоттемом, устранило разрыв между морфологической и онтогенетической классификациями.[ …]

В эволюции онтогенетического типа устьичного аппарата голосеменных исходным является перигенный тип, а у цветковых примитивным является мезогенный устьичный аппарат. [ …]

Возникновение покровной ткани, или эпидермы, было важным, но не единственным требованием при переходе растений к обитанию в наземных условиях. Как было показано выше, организация эпидермы с самого начала должна была отвечать двум прямо противоположным требованиям: с одной стороны, предохранять тело высшего растения от высыхания, с другой — позволять воздуху, содержащему углекислый гаэ, свободно достигать зеленых клеток с хлоропластами. Последнее, как мы помним, было возможным благодаря наличию устьиц. Свободно пропуская воздух, устьица также свободно пропускали воду, находящуюся в растении, что требовало ее постоянной подачи к зеленым частям растения. Так, на самых первых этапах развития высших растений выявилась одна из важнейших черт их физиологии — водный режим, т. е. совокупность всех тех процессов и структурных приспособлений, которые определяют поступление, передвижение и расходование воды.[ …]

Оставим на некоторое время проблемы устройства самих элементов водопроводящей ткани и рассмотрим процесс их возникновения в теле высшего растения. По-видимому, у всех высших растений без исключения первые группы клеток водопроводящей ткани, а равно ифло-э м ы (от греч. рЫошэ — кора, лыко) — ткани, проводящей растворы органических веществ, возникают из прокамбия. Прокамбий образуется из апикальной меристемы и является ее неотъемлемой частью, но все же это специализированная меристема, отличающаяся несколько вытянутой формой клеток и их цитологическими особенностями от остальных клеток апикальной меристемы.[ …]

Ксилему, образующуюся из прокамбия, называют первичной ксилемой. Она отчетливо подразделяется на два структурных типа — протоксилему, образующуюся на самых первых этапах дифференциации элементов ксилемы, и возникающую несколько позднее мета ксилем у. Отличия в строении этих двух типов мы опишем несколько позднее, а сейчас рассмотрим порядок образования элементов первичной ксилемы. Начнем с того, что прокамбий у различных растений возникает в верхушках осевых органов различными путями. Он может представлять собой на поперечном срезе небольшой кружок (а иногда и более сложную фигуру), лежащий в центре осевого органа, и, напротив, может развиться в виде небольшого пояска, к периферии и к центру от которого лежат неспециализированные клетки апикальной меристемы. [ …]

Третий тип формирования ксилемы носит название мезархного. При этом самые первые элементы ксилемы возникают в средней части прокамбиального тяжа и последующее появление других элементов идет и к центру и к периферии возникающего тяжа первичной ксилемы.[ …]

Рисунки к данной главе:

Типы устьичного аппарата.

Основные типы трахеид

Изменения структуры трахеальных элементов в ходе эволюции

Изменения структуры ксилемных волокон в ходе эволюции. Изменения состоят в сокращении длины волокон, в уменьшении размеров окаймления и отверстий пор.

Структура ситовидных трубок флоэмы

Вернуться к оглавлению

Устьица: определение, типы и функции (со схемами)

Давайте узнаем об устьицах. Прочитав эту статью, вы узнаете о: 1. Определение устьиц 2. Типы устьиц 3. Верхняя функция устьиц.

Определение устьиц:

Устьица представляют собой мельчайшие поры в эпидермисе растений. Каждое устьице остается окруженным двумя почечными или бобовидными клетками эпидермиса — замыкающими клетками. Устьица могут располагаться на любой части растения, кроме корней. Клетки эпидермиса, граничащие с замыкающими клетками, называются добавочными или вспомогательными клетками.

Обычно термин «устьица» применяется к устьичным отверстиям и замыкающим клеткам. Замыкающие клетки живые и содержат в себе хлоропласты. Они также содержат большую долю протоплазмы, чем другие эпидермальные клетки. Обычно в листьях двудольных устьица остаются разбросанными, тогда как в листьях однодольных они располагаются параллельными рядами.

Количество устьиц на поверхности одного листа также может варьироваться от нескольких тысяч до сотен тысяч на квадратный сантиметр. Устьица встречаются как на верхней, так и на нижней поверхности листа, но особенно они приурочены к нижней поверхности. У плавающих листьев устьица располагаются только на верхней поверхности листа.

В нормальных условиях устьица остаются закрытыми при отсутствии света или ночью или остаются открытыми при наличии света или днем. Конструктивно устьица могут быть разных типов.

Типы устьиц:

1. Лютиковые или аномоцитарные:

Тип А — (аномоциты = клетки с неправильными клетками). У этого типа стома остается окруженной ограниченным числом вспомогательных клеток, которые очень похожи на оставшиеся эпидермальные клетки. Вспомогательных или вспомогательных ячеек пять.

2. Крестоцветные или анизоцитарные:

РЕКЛАМА:

Тип B — (анизоцитарный = неравноклеточный). В этом типе стома остается окруженной тремя добавочными или вспомогательными ячейками, одна из которых заметно меньше двух других.

3. Красноватый или парацитарный:

Тип C – (парацитарные = параллельноклеточные). В этом типе стома остается окруженной двумя вспомогательными или дополнительными клетками, которые параллельны длинной оси поры и замыкающих клеток.

РЕКЛАМА:

4. Гвоздичные или диацитовые:

Тип D — (Диацитовый = перекрестноклеточный). В этом типе устьица остаются окруженными парой вспомогательных или дополнительных клеток, общая стенка которых находится под прямым углом к замыкающим клеткам.

5. Злаковые:

РЕКЛАМА:

Злаковая устьица имеет замыкающие клетки, средние части которых значительно уже концов, так что при взгляде с поверхности клетки выглядят как колокольчики. Они обычно встречаются у Gramineae и Cyperaceae однодольных растений.

6. Устьица хвойных:

Они утоплены и кажутся подвешенными к вспомогательным ячейкам, выгибающимся над ними. В срединной части замыкающие клетки имеют эллиптическое сечение и узкие просветы. На концах они имеют более широкие просветы и треугольные в сечении. Для этих замыкающих клеток характерно то, что их стенки и стенки вспомогательных клеток частично одревесневают, а частично не одревесневают.

Верхняя функция устьиц :

Используются для газообмена между установкой и атмосферой. Для облегчения этой функции каждая стома открывается в подустьичную камеру или дыхательную полость. Испарение воды также происходит через устьица.

Устьичный аппарат

Устьичный аппарат состоит из пары замыкающих клеток с окружающими вспомогательными клетками или без них, которые служат для открытия или закрытия устьичного отверстия для газообмена и транспирации.

Замыкающие клетки представляют собой две бобовидные клетки, составляющие каждое устьице. У злаков замыкающие клетки имеют форму гантели. В них можно найти хлоропласты и крошечные вакуоли. У них толстые стенки там, где они соприкасаются, и тонкие в остальных местах. Эндосмоз вызывает расширение тонкостенных краев замыкающих клеток по мере их увеличения. Прочные стенки двух защитных клеток также изгибаются наружу, образуя пору между ними.

Устьица представляют собой микроскопические поры или отверстия в эпидермисе листьев. Основная задача этих устьиц – регулировать процесс транспирации и газообмена.
Устьичная пора все еще окаймлена специализированными клетками, известными как замыкающие клетки, которые затем окружены вспомогательными клетками.
Устьичный аппарат состоит из устьичной поры, замыкающих клеток и окружающих вспомогательных клеток.
Защитные клетки поддерживают газообмен. Замыкающие клетки двудольных имеют бобовидную форму, тогда как замыкающие клетки однодольных имеют форму гантели.
Небольшие поры в эпидермисе листьев называются устьицами.
Они отвечают за регулирование процесса транспирации и газообмена. Между двумя замыкающими клетками бобовидной формы заключено устьичное отверстие. Внутренние стенки замыкающих клеток толстые, а внешние тонкие.
Вспомогательные камеры окружают камеры охраны. Эпидермальные клетки, окружающие замыкающие клетки, называются специализированными эпидермальными клетками.
Устьичный аппарат состоит из пор, замыкающих и вспомогательных клеток.

Механизм устьичного действия

Листья Phaseolus mungo с открытыми и закрытыми устьицами использовались в гистохимических тестах. В защитных и вспомогательных клетках эпидермального пилинга было обнаружено несколько ферментов, в том числе кислая фосфатаза, пероксидаза, янтарная дегидрогеназа, фосфорилаза, щелочная фосфатаза и АТФаза. Активность фермента правильно интерпретировали на основе цитохимической локализации. Делается попытка дать функциональную интерпретацию устьичного механизма в свете изменений в локализации и активности отдельных ферментов. Наши результаты были сопоставлены с суточным метаболизмом в попытке найти корреляцию. Наши результаты показывают, что взаимодействие крахмала и сахара играет важную роль в контроле устьиц. Мы также полагаем, что в дополнение к замыкающим клеткам на тургидные обстоятельства повлияли вспомогательные клетки.

Устьица

Устьица (от греческого «рот», множественное число «устьица»), также известные как устьица (множественное число «устьица»), представляют собой поры, регулирующие скорость газообмена в эпидермисе листьев, стеблей , и другие органы. Пара специализированных клеток паренхимы, известных как замыкающие клетки, окружает пору и отвечает за контроль размера устьичного отверстия.

Эта фраза чаще всего используется для обозначения полного устьичного комплекса, включающего парные замыкающие клетки и саму пору, называемую устьичным отверстием.

Газовая диффузия позволяет использовать кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза для прохождения через устьица. Транспирация – это процесс прохождения водяного пара через устьица в атмосферу.

За исключением печеночников, все группировки наземных растений имеют устьица в поколении спорофита. Устьица сильно различаются по количеству, размеру и распределению у сосудистых растений. На нижней поверхности листьев двудольных обычно больше устьиц, чем на верхней. На обеих поверхностях листьев однодольные растения, такие как лук, овес и кукуруза, могут иметь почти одинаковое количество устьиц. Устьица могут быть только на верхней эпидерме растений с плавающими листьями, тогда как погруженные листья могут быть полностью лишены устьиц. Устьица находятся только на нижней поверхности листьев большинства видов деревьев.

Листья амфистоматозных имеют устьица как на верхней, так и на нижней поверхности листа; гипостоматозные листья имеют устьица исключительно на нижней поверхности, тогда как эпистоматозные или гиперстоматозные листья имеют устьица только на верхней поверхности. Длина от конца до конца колеблется от 10 до 80 метров, а ширина от нескольких до 50 метров, в зависимости от вида.

Устьичный аппарат Orontium aquaticum

Устьичный аппарат Orontium aquaticum ограничен верхней эпидермой листа и состоит только из двух замыкающих клеток без дополнительных вспомогательных клеток. Замыкающие клетки вдавлены и в значительной степени скрыты за покрывающими их обычными эпидермальными клетками, имеющими фланцевидные утолщения стенки, фланкирующие устьичное отверстие. У Orontium нет дочерних, как у Lysichitum и Symplocarpus, которые являются близкородственными родами. Это говорит о том, что устьичный комплекс Araceae, вероятно, более разнообразен, чем предполагалось ранее.

Заключение

На эпидермальном слое листьев устьица имеют крошечные поры. Газообмен и транспирация происходят в основном в этих местах. Защитные клетки окружают пору и способны закрывать и открывать ее. У одних растений устьица хорошо развиты, у других их вообще нет.

Окружающие и внутренние переменные влияют на открытие и закрытие этих дверей. Подводя итог, можно сказать, что устьица играют решающую роль в физиологии растений, помогая растениям удалять лишнюю воду из своего тела в процессе транспирации.