Транспирация– процесс испарения воды надземными частями растений. Интересная тема ЕГЭ по биологии, в рамках которой можно рассмотреть и строение клетки растений, и осмотические процессы, и фотосинтез, и различные эксперименты. Начать следует с азов, поэтому в первой части дадим общее представление о процессе транспирации.
Выделяют три типа транспирации:
· устьичная, которая осуществляется через специализированные образования (устьица);
· кутикулярная, которая осуществляется непосредственно через клеточные стенки эпидермиса листа;
· лентикулярная, которая происходит через чечевички (неплотно прилегающие друг к другу клетки перидермы).
Устьичная транспирация составляет обычно 80–90% от всего испарения с поверхности листа. Поэтому разберём этот тип транспирации подробнее.
Устьица состоят из двух замыкающих клеток, между которыми располагается устьичная щель, ведущая в подустьичную полость. У однодольных растений устьица состоят из вытянутых клеток гантелеобразной формы; у двудольных клетки бобовидной формы. ВАЖНО! В независимости от класса растения толщина и эластичность клеточной стенки замыкающих клеток различается на разных участках. У двудольных растений клеточные стенки замыкающих клеток, примыкающие друг к другу, более толстые, а внешние — более тонкие; у однодольных клеточные стенки на концах «гантелей» более тонкие.
Кроме того, устьице может быть окружено двумя или несколькими специализированными побочными (примыкающими) клетками.
В основе устьичных движений лежит обратимое изменение тургора замыкающих клеток. Тургор – напряженное состояние клетки в условиях наполненности водой, при котором цитоплазма давит на клеточную стенку, в результате чего последняя растягивается.
Тонкие участки клеточной стенки замыкающих клеток с повышением тургора растягиваются быстрее, чем более толстые. Когда воды в замыкающей клетке мало, цитоплазма не оказывает сильного давления на клеточную стенку, замыкающие клетки плотно прилегают друг к другу и устьичная щель закрыта. Наоборот, когда воды в замыкающих клетках становится больше, то цитоплазма начинает давить на клеточные стенки, и более тонкие стенки растягиваются сильнее, заставляя участки с утолщенной клеточной стенкой отодвигаться, образуя устьичную щель.
В основе движения устьиц лежат два типа реакций:
Гидроактивная реакция – открытие и закрытие устьиц, вызванное изменением содержания воды в замыкающих клетках.
Гидропассивная реакция – открытие и закрытие устьиц обусловленное изменением тургора в соседних (побочных или примыкающих) клетках.
С пассивной реакцией все довольно просто: примыкающие клетки, увеличиваясь в объеме, давят на замыкающие клетки, и устьица под этим механическим воздействием закрываются.
В основе гидроактивных реакций лежит несколько механизмов, которые так или иначе связаны с изменением осмотического давления в замыкающих клетках. Поэтому в следующей статье на примере работы устьиц поговорим с вами о таком явление как осмос.
