Продихи у рослини: визначення, розташування, функції. Значення продихів в диханні рослин

Продихи у рослини - це пори, що знаходяться в шарах епідермісу. Вони служать для випаровування зайвої води і газообміну квітки з навколишнім середовищем.

Вперше про них стало відомо в 1675 році, коли натураліст Марчелло Мальпігі опублікував своє відкриття в роботі Anatome plantarum. Однак він не зміг розгадати їх справжнього призначення, що послужило поштовхом для розвитку подальших гіпотез і проведення досліджень.

Історія вивчення

Далі естафету прийняв сучасник Марчелло - Неємія Грю. Він припустив, що значення устьиц в диханні рослин схоже з роллю трахеї у комах, і в чомусь його припущення було близько до істини.

У XIX столітті настав довгоочікуваний прогрес в дослідженнях. Завдяки Гуго фон Молю і Симону Швенденер став відомий основний принцип роботи продихів і їх класифікація за типом будови.

Ці відкриття дали потужний поштовх в розумінні функціонування пір, проте деякі аспекти минулих досліджень продовжують вивчатися досі.

будова листа

Такі частини рослин, як епідерміс і продихи, відносяться до внутрішнього пристрою листа, проте спочатку варто вивчити його зовнішня будова. Отже, лист складається з:

Листової пластини - плоскою і гнучкої частини, що відповідає за фотосинтез, газообмін, випаровування води і вегетативне розмноження (для певних видів).
Підстави, в якому знаходиться освітня тканину, служить для зростання пластини і черешка. Також з його допомогою лист кріпиться до стебла.
Прілістника - парного освіти в підставі, що захищає пазушні бруньки.
Паростка - звужується частини листа, що з`єднує платівку зі стеблом. Він відповідає за життєво важливі функції: орієнтування на світло і зростання за допомогою освітньої тканини.

Зовнішнє будову листа може дещо відрізнятися в залежності від його форми та типу (простий / складний), але всі перераховані вище частини присутні завжди.

До внутрішньому устрою відносять епідерму і продихи, а також різні формують тканини і жилки. Кожен з елементів має власну конструкцію.

наприклад, покривна тканина зовнішньої сторони аркуша складається з живих клітин, відмінних за розміром і формою. Самі поверхневі з них володіють прозорістю, що дозволяє сонячному світлу проникати всередину листа.

Більш дрібні клітини, розташовані трохи глибше, містять хлоропласти, які надають листю зелений колір. За рахунок своїх властивостей вони були названі замикаючими. Залежно від ступеня зволоження вони то стискаються, то утворюють між собою устьічниє щілини.

будова

Довжина продихи у рослини варіюється в залежності від виду та ступеня одержуваного їм освітлення. Найбільші пори можуть досягати в розмірі 1 см. Утворюють продихи замикають клітини, що регулюють рівень його відкриття.

Механізм їх руху досить складний і відрізняється для відмінних один від одного видів рослин. У більшості з них - в залежності від водопостачання та рівня хлоропластів - тургор тканин клітин може як знижуватися, так і підвищуватися, тим самим регулюючи відкриття продихи.

Призначення устьичной щілини

Напевно, немає потреби детально зупинятися на такому аспекті, як функції листа. Про це знає навіть школяр. А ось за що відповідають устьица? Їх завдання - забезпечення транспірації (процес руху води через рослина і її випаровування через зовнішні органи, такі як листя, стебла і квіти), що досягається за рахунок роботи замикаючих клітин. Цей механізм захищає рослину від осушення в жарку погоду і не дозволяє початися процесу гниття в умовах надмірної вологості. Принцип його роботи гранично простий: якщо кількість рідини в клітинах недостатньо високо, тиск на стінки падає, і устьичная щілину замикається, зберігаючи необхідну для підтримання життєдіяльності вміст вологи.

І навпаки, її надлишок веде до посилення напору і відкриттю пір, через які зайва волога випаровується. Завдяки цьому, роль устьиц в охолодженні рослин також велика, оскільки температура повітря навколо знижується саме за допомогою транспірації.

Відео: Квітка і його будова

Також під щілиною розташована повітряна порожнина, що служить для газообміну. Повітря проникає в рослину крізь пори, щоб надалі вступити в процес фотосинтезу і дихання. Зайвий кисень потім виходить в атмосферу за допомогою все тієї ж устьичной щілини. При цьому її наявність або відсутність часто використовується для класифікації рослин.

функції листа

Лист є зовнішнім органом, за допомогою якого виконується фотосинтез, дихання, транспірація, гутація і вегетативне розмноження. Більш того, він здатний накопичувати вологу і органічні речовини за допомогою продихів, а також забезпечувати рослині більшу пристосованість до складних умов навколишнього середовища.

Оскільки вода - основна внутрішньоклітинна среда, виведення і циркуляція рідини всередині дерева або квітки однаково важливі для його життєдіяльності. При цьому рослина засвоює лише 0,2% всієї вологи, що проходить через нього, інша ж частина йде на транспірацію і Гутацію, за рахунок яких відбувається пересування розчинених мінеральних солей і охолодження.

Вегетативне розмноження найчастіше відбувається за допомогою зрізання і вкорінення листя квіток. Багато кімнатні рослини вирощуються подібним чином, оскільки тільки так можна зберегти чистоту сорту.

Як було сказано раніше, видозмінені листя допомагають пристосуватися до різних природних умов. Наприклад, трансформація в колючки допомагає пустельним рослинам знизити випаровування вологи, вусики підсилюють функції стебла, а великі розміри часто служать для збереження рідини і корисних речовин там, де кліматичні умови не дозволяють підживлювати запаси регулярно.

І цей список можна продовжувати нескінченно. При цьому важко не помітити, що дані функції однакові для листя квіток і дерев.

У яких рослин немає устьиц?

Оскільки устьичная щілину характерна для вищих рослин, вона є у всіх видів, і помилково вважати її відсутньої, навіть якщо у дерева або квітки немає листя. Єдиний виняток з правила становить ламінарія та інші водорості.

Будова продихів і їх робота у хвойних, папоротей, хвощів, плавунів і Моховидних рослин відрізняються від таких у квіткових. У більшості з них днем щілини відкриті і активно беруть участь в газообміні і транспіраціі- винятком є кактуси і сукуленти, у яких пори розкриті вночі і закриваються з настанням ранку в цілях економії вологи в посушливих регіонах.

Продихи у рослини, листя якого плавають на поверхні води, розташовані тільки в верхньому шарі епідермісу, а у "сидячих" листя - в нижньому. У решти різновидів ці щілини присутні з обох сторін пластини.

Розташування устьица

У дводольних рослин устьічниє щілини розташовані з двох сторін листової пластини, проте їх кількість в нижній частині трохи більше, ніж у верхній. Ця різниця обумовлена потребою знизити випаровування вологи з добре освітленій поверхні листа.

для однодольних рослин не існує конкретики щодо розташування продихів, оскільки воно залежить від напрямку росту пластин. Наприклад, епідерміс листя рослин, орієнтованих вертикально, містить в собі однакову кількість часу як у верхньому, так і в нижньому шарі.

Як було сказано раніше, у плаваючого листя з нижньої сторони устьічниє щілини відсутні, оскільки вони вбирають вологу через кутикулу, як і повністю водні рослини, у яких подібних пір немає взагалі.

Устячка хвойних дерев знаходяться глибоко під ендодермою, що сприяє зниженню здатності до транспірації.

Також розташування пір різниться щодо поверхні епідермісу. Щілини можуть перебувати поруч із іншими «шкірними» клітинами, йти вище або нижче, утворювати правильні ряди або бути розсипаними по покривної тканини хаотично.

У кактусів, сукуллентов та інших рослин, листя у яких відсутні або видозмінилися, трансформувавшись в голки, продихи розташовані на стеблах і м`ясистих частинах.

типи

Продихи у рослини діляться на безліч типів в залежності від розташування супроводжуючих клітин:

Аномоцітний - розглядається як найпоширеніший, де побічні частки не відрізняються від інших, що знаходяться в епідермісі. Як одну з його простих модифікацій можна назвати латероцітний тип.
Парацітний - характеризується паралельним примиканням супроводжуючих клітин щодо устьичной щілини.
Діацітний - має тільки дві побічних частки.
Анізоцітний - тип, властивий лише квітковим рослинам, з трьома супроводжуючими клітинами, одна з яких помітно відрізняється за розміром.
Тетрацітний - властивий для однодольних, має чотири супроводжуючих клітини.
Енціклоцітний - в ньому побічні частки змикаються кільцем навколо замикаючих.
Періцітний - для нього характерне продихи, що не поєднане з супроводжуючою кліткою.
Десмоцітний - відрізняється від попереднього типу тільки наявністю зчеплення щілини з побічної часткою.

Тут наведено лише найпопулярніші види.

Вплив факторів середовища на зовнішню будову листа

Для виживання рослини вкрай важлива ступінь його пристосовності. Наприклад, для вологих місць характерні великі листові пластини і велика кількість продихів, в той час як в посушливих регіонах цей механізм діє інакше. Ні квіти, ні дерева не відрізняються розмірами, а кількість пір помітно скорочено, щоб перешкодити надлишкового випаровування.