Stomataning holatini aniqlash yopiq o'simliklar

O'simlik bargi turli funktsiyalarni bajaradi. Bu fotosintez, gaz almashinuvi va transpiratsiya (suvning bug'lanishi) sodir bo'ladigan asosiy organdir. Zavodning er usti organlarida gaz almashinuvini amalga oshirish uchun maxsus shakllanishlar - stomalar mavjud.

Stomata, garchi ular epidermisning (barg terisi) bir qismi bo'lsa ham, hujayralarning maxsus guruhidir. Stomatal apparat ikkita qo'riqchi hujayradan iborat bo'lib, ular orasida stomatal bo'shliq, 2-4 peristotal hujayralar va stomatal bo'shliq ostida joylashgan gaz-havo kamerasi mavjud.

Stomataning qo'riqchi hujayralari cho'zilgan kavisli, "loviya shaklidagi" shaklga ega. Ularning stomatal yoriqga qaragan devorlari qalinlashgan. Stomatal hujayralar o'z shakllarini o'zgartirishga qodir - buning natijasida stomatal bo'shliqning ochilishi yoki yopilishi sodir bo'ladi. Bu hujayralar tarkibida xloroplastlar (yashil plastidlar) mavjud. Stomatal yoriqning ochilishi va yopilishi qo'riqchi hujayralardagi turgor (osmotik bosim) o'zgarishi tufayli sodir bo'ladi. Himoya hujayralarining xloroplastlarida shakarga aylanishi mumkin bo'lgan kraxmal mavjud. Kraxmal shakarga aylanganda osmotik bosim ortadi va stomata ochiladi. Shakar miqdorining pasayishi bilan teskari jarayon sodir bo'ladi va stomata yopiladi.

Stomatal yoriqlar ko'pincha ertalab erta ochiladi va kunduzi yopiq (yoki yarim yopiq). Stomatalar soni atrof-muhit sharoitlariga (harorat, yorug'lik, namlik) bog'liq. Ularning oshkor etilishi darajasi boshqa vaqt turli turlarda kunlar katta farq qiladi. Nam yashash joylarida o'simliklarning barglarida stomata zichligi 1 mm2 uchun 100-700 ni tashkil qiladi.

Ko'pgina quruqlikdagi o'simliklarning stomasi faqat bargning pastki qismida joylashgan. Ular, masalan, karam yoki kungaboqar kabi bargning har ikki tomonida ham topilishi mumkin. Shu bilan birga, bargning yuqori va pastki tomonlarida stomatalarning zichligi bir xil emas: karamda 1 mm 2 uchun 140 va 240, kungaboqarda esa 1 mm 2 uchun 175 va 325. Suvli o'simliklarda, masalan, suv zambaklar, stomalar faqat 1 mm 2 ga taxminan 500 zichlikdagi bargning yuqori qismida joylashgan. Suv osti o'simliklarida stomatalar umuman yo'q.

Ishning maqsadi:

turli xil yopiq o'simliklarda stomata holatini aniqlash.

Vazifalar

1. Turli o'simliklardagi stomatalarning tuzilishi, joylashishi va soni haqidagi savolni qo'shimcha adabiyotlar bo'yicha o'rganish.

2. Tadqiqot uchun o'simliklarni tanlash.

3. Biologiya xonasida mavjud bo'lgan turli xil yopiq o'simliklarda stomatalarning holatini, ularning ochilish darajasini aniqlang.

Materiallar va usullar

Stomataning holatini aniqlash "" da tasvirlangan usul bo'yicha amalga oshirildi. uslubiy tavsiyalar o‘simliklar fiziologiyasi to‘g‘risida” (tuzuvchilar E.F.Kim va E.N.Grishina). Texnikaning mohiyati shundan iboratki, stomatalarning ochilish darajasi ba'zi barglarning pulpasiga kirib borishi bilan belgilanadi. kimyoviy moddalar. Buning uchun turli xil suyuqliklar qo'llaniladi: efir, spirt, benzin, kerosin, benzol, ksilen. Biz kimyo laboratoriyasida bizga berilgan spirt, benzol va ksilendan foydalandik. Bu suyuqliklarning barg go'shtiga kirib borishi stomataning ochilish darajasiga bog'liq. Agar barg plastinkasining pastki qismiga bir tomchi suyuqlik qo'llangandan keyin 2-3 daqiqadan so'ng bargda engil nuqta paydo bo'lsa, bu suyuqlik stomata orqali kirib borishini anglatadi. Bunday holda, alkogol bargga faqat keng ochilgan stomata bilan, benzol o'rtacha ochilish kengligi bilan va faqat ksilen deyarli yopiq stomata orqali kiradi.

Ishning birinchi bosqichida biz turli o'simliklardagi stomata holatini (ochilish darajasi) aniqlash imkoniyatini o'rnatishga harakat qildik. Bu tajribada agava, kiperus, tradescantia, geranium, oxalis, syngonium, Amazonian nilufar, begonia, sanxetiya, dieffenbachia, klerodendron, passionflower, qovoq va loviya ishlatilgan. Keyingi ish uchun oxalis, geranium, begonia, sanchetia, klerodendron, passionflower, qovoq va loviya tanlangan. Boshqa hollarda, stomataning ochilish darajasini aniqlash mumkin emas. Buning sababi, agave, cyperus, nilufarlarning stomatal bo'shliq orqali moddalarning kirib kelishiga to'sqinlik qiladigan qoplama bilan qoplangan juda qattiq barglari borligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Yana bir mumkin bo'lgan sabab, tajriba vaqtida (soat 14.00) ularning stomatlari allaqachon yopilgan bo'lishi mumkin.

Tadqiqot hafta davomida o'tkazildi. Har kuni maktabdan keyin soat 14.00 da yuqoridagi usul yordamida stomataning ochilish darajasini aniqladik.

Natijalar va muhokama

Olingan ma'lumotlar jadvalda keltirilgan. Berilgan ma'lumotlar o'rtacha hisoblanadi, chunki ichida turli kunlar stomataning holati bir xil emas edi. Shunday qilib, oltita o'lchovdan stomataning keng ochilishi oksalisda ikki marta, geraniumda bir marta va begoniyada ikki marta qayd etilgan. o'rtacha daraja stomata ochilishi. Bu farqlar tajriba vaqtiga bog'liq emas. Ehtimol, ular iqlim sharoitlari bilan bog'liq, garchi o'rganishdagi harorat rejimi va o'simliklarning yoritilishi juda barqaror edi. Shunday qilib, olingan o'rtacha ma'lumotlarni ushbu o'simliklar uchun ma'lum bir me'yor deb hisoblash mumkin.

O'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, turli o'simliklarda bir vaqtning o'zida va bir xil sharoitda stomatalarning ochilish darajasi bir xil emas. Keng ochiq stomata (begonia, sanchetia, qovoq), stomatal bo'shliqning o'rtacha hajmi (nordon, geranium, loviya) bo'lgan o'simliklar mavjud. Stomatal tor yoriqlar faqat Klerodendronda uchraydi.

Biz bu natijalarni dastlabki deb hisoblaymiz. Kelajakda biz turli o'simliklardagi stomatalarning ochilishi va yopilishida biologik ritmlar qanday farq qilishini va qandayligini aniqlashni rejalashtirmoqdamiz. Buning uchun kun davomida stomatal yoriqlar holatini aniqlash amalga oshiriladi.

o'simlik stomatlari

ularning terisida (epidermis) topilgan. Har bir o'simlik doimo atrofdagi atmosfera bilan almashinadi. U doimo kislorodni o'zlashtiradi va karbonat angidridni chiqaradi. Bundan tashqari, yashil qismlari bilan u karbonat angidridni o'zlashtiradi va kislorod chiqaradi. Keyin, o'simlik doimo suvni bug'lanadi. Barglar va yosh poyalarni qoplaydigan kesikula o'zidan gazlar va suv bug'larini juda zaif o'tkazganligi sababli, terida atrofdagi atmosfera bilan to'sqinliksiz almashinuv uchun maxsus teshiklar mavjud bo'lib, bargning ko'ndalang qismida U. deb ataladi (1-rasm). 1), U. tirqishda koʻrinadi ( S) havo bo'shlig'iga olib boruvchi ( i).

Anjir. 1. Stoma ( S) kesmadagi sümbül bargining.

U.ning ikki tomonida bittasi bor yopiq hujayra. Qo'riqchi hujayralarining qobig'i stomatal teshikka qarab ikkita o'simtani beradi, buning natijasida u ikki kameraga bo'linadi: old va orqa hovli. Sirtdan qaralganda, U. ikki yarim oy himoya hujayralari bilan oʻralgan choʻzinchoq tirqish shaklida koʻrinadi (2-rasm).

Kunduzi U. ochiq, kechasi esa yopiq. U. qurgʻoqchilik paytida kunduzi ham yopiladi. U.ning yopilishi qoʻriqchi hujayralar tomonidan amalga oshiriladi. Agar barg poʻstining bir boʻlagi suvga solinsa, u holda U. ochiq qolishda davom etadi. Agar suv hujayra plazmoliziga olib keladigan shakar eritmasi bilan almashtirilsa, u holda U. yopiladi. Hujayralarning plazmolizlanishi ularning hajmining pasayishi bilan birga bo'lganligi sababli, hujayralarning yopilishi qo'riqchi hujayralar hajmining pasayishi natijasidir. Qurg'oqchilik davrida qo'riqchi hujayralar suvning bir qismini yo'qotadi, hajmi kamayadi va U ni yopadi. ​​Barg uzluksiz kesikula qatlami bilan qoplangan, bu esa suv bug'ini yomon o'tkazuvchan bo'lib, bu yanada quritilishiga to'sqinlik qiladi. Tungi yopilish U. quyidagi fikrlar bilan izohlanadi. Qo'riqchi xujayralari doimo xlorofill donalarini o'z ichiga oladi va shuning uchun atmosfera karbonat angidridni assimilyatsiya qilish, ya'ni o'z-o'zini oziqlantirish qobiliyatiga ega. Yorug'likda to'plangan organik moddalar atrofdagi hujayralardan suvni kuchli tortadi, shuning uchun himoya hujayralari hajmi oshadi va ochiladi. Kechasi yorugʻlikda hosil boʻlgan organik moddalar isteʼmol qilinadi va ular bilan birga suvni tortish qobiliyati yoʻqoladi va U. yopiladi. U. bargda ham, poyada ham boʻladi. Barglarda ular ikkala yuzaga yoki ulardan biriga joylashtiriladi. Oʻtsimon, yumshoq barglarning yuqori va pastki yuzasida ham U. bor. Qattiq terisimon barglarning deyarli faqat pastki yuzasida U. mavjud. Suv yuzasida suzuvchi barglarda U. faqat ustki tomonida joylashgan. Turli oʻsimliklardagi U. miqdori juda farq qiladi. Koʻpchilik barglar uchun kvadrat millimetrdagi U. soni 40 dan 300 gacha oʻzgarib turadi. Eng katta raqam U. Brassica Rapa bargining pastki yuzasida joylashgan - 1 kv. mm 716. U. miqdori va joyning namligi oʻrtasida qandaydir bogʻliqlik mavjud. DA umumiy o'simliklar nam joylarda U. quruq yerlardagi oʻsimliklarga qaraganda koʻproq boʻladi. Gaz almashinuvi uchun xizmat qiluvchi oddiy U.dan tashqari koʻpgina zavodlarda ham bor suv U. Ular suvni gaz holatida emas, balki suyuq holatda chiqarishga xizmat qiladi. Oddiy U. ostida yotgan havo boʻshligʻi oʻrniga suv ostida U. yupqa pardali hujayralardan tashkil topgan maxsus suv qatlami joylashgan. Suv U. koʻp qismi nam yerlardagi oʻsimliklarda uchraydi va ularda uchraydi turli qismlar Barglari, oddiy U.dan qatʼiy nazar, aynan shu yerda joylashgan.Suv U. koʻp hollarda havo namligi yuqori boʻlganligi sababli havo saqlovchi U. suvni bugʻlantira olmasa, suv tomchilarini chiqaradi. Bunday shakllanishlarning barchasi deyiladi hidatod(Hydatode). Misol tariqasida Gonocaryum pyriforme gidatodlarini keltirish mumkin (3-rasm).

Bargning kesma qismi teri hujayralarining bir qismi o'ziga xos tarzda o'zgarib, gidatodlarga aylanganligini ko'rsatadi. Har bir hidatod uch qismdan iborat. Eğimli o'simta tashqariga chiqadi, u orqali hidatod suvi oqadigan tor naycha bilan teshiladi. O'rta qismi juda qalinlashgan devorlarga ega huni kabi ko'rinadi. Gidatodning pastki qismi yupqa devorli pufakchadan iborat. Ba'zi o'simliklar barglarini chiqaradi katta miqdorda suv, hech qanday maxsus tartibga solingan hidatodlarsiz. Masalan. har xil turlari Salacia ertalab soat 6-7 oralig'ida shunchalik ko'p miqdorda suv chiqaradiki, ular yomg'irli butalar nomiga to'liq loyiqdir: shoxlarga engil teginish bilan ulardan haqiqiy yomg'ir yog'adi. Suv teri hujayralarining tashqi membranalarini ko'p miqdorda qoplaydigan oddiy teshiklar orqali chiqariladi.

V. Palladin.

Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron. - Sankt-Peterburg: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .

Boshqa lug'atlarda "O'simlik stomasi" nima ekanligini ko'ring:

Ular terida (epidermis) joylashgan. Har bir o'simlik doimo atrofdagi atmosfera bilan almashinadi. U doimo kislorodni o'zlashtiradi va karbonat angidridni chiqaradi. Bundan tashqari, yashil qismlari bilan u karbonat angidridni o'zlashtiradi va kislorod chiqaradi ...

Pomidor bargining elektron mikroskop ostidagi stomasi Stomata (lotincha stoma, yunoncha stoma “ogʻiz, ogʻiz”) botanikada oʻsimlik bargi epidermisining pastki yoki yuqori qatlamida joylashgan boʻlib, u orqali suv bugʻlanib, gaz hosil boʻladi. bilan almashish ... ... Vikipediya

Gulli o'simliklarni, shuningdek, umuman o'simlik dunyosini tasniflashning birinchi urinishlari bir nechta, o'zboshimchalik bilan olingan, osongina ko'zga tashlanadigan tashqi belgilarga asoslangan edi. Ular toza edi sun'iy tasniflar, qaysi birida ...... Biologik entsiklopediya

Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron

O'simlik tanasida ma'lum tartibda joylashgan, ma'lum tuzilishga ega bo'lgan va o'simlik organizmining turli hayotiy funktsiyalarini bajaradigan hujayralar guruhlari. Deyarli barcha ko'p hujayrali o'simliklarning hujayralari bir jinsli emas, balki T.da to'planadi. pastki ... Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron- tirik o'simlik organizmida uning normal hayoti davomida hech qachon sodir bo'lmaydigan jarayonlar va hodisalar. Frankning fikriga ko'ra, B. o'simliklar turlarining normal holatidan og'ish ... Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron

Tarkib: F.F.ning ovqatlanishi mavzusi. F. oʻsishi. F. oʻsimliklarning shakllari. F. koʻpayish. Adabiyot. O'simliklar fizikasi o'simliklarda sodir bo'ladigan jarayonlarni o'rganadi. Botanikaning keng o'simliklar fanining bu qismi taksonomiyaning boshqa qismlaridan farq qiladi, ... ... Entsiklopedik lug'at F.A. Brokxaus va I.A. Efron

Barg (foliy), fotosintez va transpiratsiya funktsiyalarini bajaradigan, shuningdek havo bilan gaz almashinuvini ta'minlaydigan va o'simlik hayotining boshqa muhim jarayonlarida ishtirok etadigan yuqori o'simliklar organi. Morfologiyasi, barg anatomiyasi va uning ...... Buyuk Sovet Entsiklopediyasi

Barg o'simliklarning vegetativ organi bo'lib, kurtakning bir qismidir. Bargning funktsiyalari - fotosintez, suvning bug'lanishi (transpiratsiya) va gaz almashinuvi. Ushbu asosiy funktsiyalardan tashqari, turli xil mavjudlik sharoitlariga idioadaptatsiyalar natijasida barglar, o'zgaruvchan, quyidagi maqsadlarga xizmat qilishi mumkin.

• Oziq moddalar (piyoz, karam), suv (aloe) to'planishi;
• hayvonlar tomonidan eyishdan himoya qilish (kaktus va zirk tikanlari);
• vegetativ ko'payish (begonia, binafsha);
• hasharotlarni ushlash va hazm qilish (shudring, vena chivinlari);
• zaif novdaning harakatlanishi va mustahkamlanishi (no'xat shoxlari, vikilar);
• barglarning tushishi paytida metabolik mahsulotlarni olib tashlash (daraxt va butalarda).

O'simlik bargining umumiy xususiyatlari

Ko'pgina o'simliklarning barglari yashil, ko'pincha tekis, odatda ikki tomonlama nosimmetrikdir. O'lchamlari bir necha millimetrdan (o'rdak o'ti) 10-15 m gacha (xurmolarda).

Barg hujayralardan hosil bo'ladi o'quv mato poya o'sishi konuslari. Barglarning rudimenti quyidagilarga bo'linadi:

• barg pichog'i;
• barg poyaga biriktirilgan petiole;
• shartlar.

Ba'zi o'simliklarda petiole yo'q, bunday barglar, barglardan farqli o'laroq, deyiladi harakatsiz. Stipullar barcha o'simliklarda ham uchramaydi. Ular barg petiole tagida joylashgan turli o'lchamdagi juftlashgan qo'shimchalardir. Ularning shakli xilma-xil (plyonkalar, tarozilar, mayda barglar, tikanlar), ularning vazifasi himoyadir.

oddiy va murakkab barglar barg pichoqlari soni bilan ajralib turadi. Oddiy varaqda bitta plastinka bor va butunlay yo'qoladi. Kompleksning petiole ustida bir nechta plitalari bor. Ular mayda petiole bilan asosiy petiole bilan biriktiriladi va varaqalar deb ataladi. Murakkab barg o'lganida, birinchi navbatda varaqalar, keyin esa asosiy petiole tushadi.

Barg barglari shakli xilma-xildir: chiziqsimon (donli), tasvirlar (akasiya), lansetsimon (tol), tuxumsimon (nok), o'qsimon (o'q uchi) va boshqalar.

Barg pichoqlari tomirlar orqali turli yo'nalishlarda teshiladi, ular tomir-tolali to'plamlar bo'lib, choyshabga mustahkamlik beradi. Ikki pallali oʻsimliklarning barglari koʻpincha toʻrsimon yoki pinnatsimon venasi boʻlsa, bir pallali oʻsimliklarning barglarida parallel yoki yoysimon venasi boʻladi.

Barg plastinkasining qirralari qattiq bo'lishi mumkin, bunday varaq butun qirrali (lilak) yoki tishli deb ataladi. Tishli shakliga ko‘ra barg plastinkasining cheti bo‘ylab tishsimon, tishsimon, qirrasimon va boshqalar bo‘ladi. Tishli barglarda tishsimonlar ko‘p yoki kamroq teng tomonlarga ega (olxa, findiq), tishlilarda - bir tomoni tish ikkinchisidan uzunroq (nok), krenat - o'tkir tirqishlari va to'mtoq bo'rtiqlari (shafa, budra) bor. Bu barglarning barchasi butun deb ataladi, chunki ularning chuqurchalari sayoz bo'lib, plastinka kengligiga etib bormaydi.

Chuqurroq chuqurchalar mavjud bo'lganda, barglar lobli bo'lib, chuqurlik chuqurligi plastinka kengligining yarmiga teng bo'lganda (eman), alohida - yarmidan ko'pi (ko'knori). Parchalangan barglarda chuqurchalar o'rtasiga yoki bargning tagiga (burdok) etib boradi.

Optimal o'sish sharoitida asirlarning pastki va yuqori barglari bir xil emas. Pastki, o'rta va yuqori barglari bor. Bunday farqlanish hatto buyrakda ham aniqlanadi.

Asirning pastki yoki birinchi barglari buyraklarning tarozilari, lampochkalarning tashqi quruq tarozilari, kotiledon barglari. Pastki barglar odatda surgun rivojlanishi paytida tushadi. Bazal rozetlarning barglari ham ildizlarga tegishli. Median yoki poya barglari barcha turdagi o'simliklar uchun xosdir. Yuqori barglar odatda kichikroq o'lchamlarga ega, gullar yoki to'pgullar yaqinida joylashgan, turli xil ranglarda bo'yalgan yoki rangsiz (gullarning barglari, to'pgullar, novdalar bilan qoplangan).

Varaqlarni joylashtirish turlari

Barglarni joylashtirishning uchta asosiy turi mavjud:

• Oddiy yoki spiral;
• qarama-qarshi;
• aylangan.

Keyingi tartibga solishda bitta barglar spiralda (olma, ficus) ildiz tugunlariga biriktiriladi. Aksincha - tugundagi ikkita barg bir-biriga qarama-qarshi joylashgan (lilak, chinor). Barglarning aylanasimon joylashishi - tugundagi uch va undan ortiq barglar poyani halqa bilan qoplaydi (elodea, oleander).

Barglarning har qanday tuzilishi o'simliklarning maksimal yorug'lik miqdorini olishiga imkon beradi, chunki barglar barg mozaikasini hosil qiladi va bir-birini to'sib qo'ymaydi.

Bargning hujayra tuzilishi

Barg, boshqa barcha o'simlik organlari kabi, hujayrali tuzilishga ega. Barg plastinkasining yuqori va pastki yuzasi teri bilan qoplangan. Terining tirik rangsiz hujayralari sitoplazma va yadroni o'z ichiga oladi, bir doimiy qatlamda joylashgan. Ularning tashqi qobiqlari qalinlashgan.

Stomata o'simlikning nafas olish organlaridir.

Terida stomata - ikkita orqa yoki stomatal hujayradan hosil bo'lgan bo'shliqlar mavjud. Himoya hujayralari yarim oy shaklida bo'lib, sitoplazma, yadro, xloroplastlar va markaziy vakuolani o'z ichiga oladi. Ushbu hujayralarning membranalari notekis qalinlashgan: ichki, bo'shliqqa qaragan holda, aksincha qalinroq.

Qo'riqchi hujayralarining turgorining o'zgarishi ularning shaklini o'zgartiradi, buning natijasida stomatal teshik sharoitga qarab ochiq, toraygan yoki butunlay yopiq bo'ladi. muhit. Shunday qilib, kunduzi stomalar ochiq, kechasi va issiq, quruq havoda ular yopiq bo'ladi. Stomataning roli o'simlik tomonidan suvning bug'lanishini va atrof-muhit bilan gaz almashinuvini tartibga solishdan iborat.

Stomatalar odatda bargning pastki yuzasida joylashgan, lekin yuqori qismida ham bor, ba'zan ular har ikki tomonga (makkajo'xori) ko'proq yoki kamroq taqsimlanadi; suvda suzuvchi o'simliklarda stomalar faqat bargning yuqori qismida joylashgan. Barg maydoni birligiga to'g'ri keladigan stomatalar soni o'simlik turiga va o'sish sharoitlariga bog'liq. O'rtacha 1 mm 2 sirt uchun ularning 100-300 tasi bor, ammo ko'proq bo'lishi mumkin.

Barg pulpasi (mezofil)

Barg plastinkasining yuqori va pastki terisi orasida barg pulpasi (mezofil) joylashgan. Yuqori qatlam ostida ko'plab xloroplastlarga ega bo'lgan katta to'rtburchaklar hujayralarning bir yoki bir nechta qatlami joylashgan. Bu ustunli yoki palizadli parenxima - fotosintez jarayonlari amalga oshiriladigan asosiy assimilyatsiya to'qimasi.

Palisade parenximasi ostida katta hujayralararo bo'shliqlarga ega bo'lgan tartibsiz shaklli hujayralarning bir necha qatlamlari mavjud. Hujayralarning bu qatlamlari shimgichsimon yoki bo'shashgan parenxima hosil qiladi. Shimgich parenxima hujayralarida kamroq xloroplastlar mavjud. Ular transpiratsiya, gaz almashinuvi va ozuqa moddalarini saqlash funktsiyalarini bajaradilar.

Bargning go'shti tomirlarning zich tarmog'i, bargni suv va unda erigan moddalar bilan ta'minlaydigan tomir-tolali to'plamlar bilan o'tadi, shuningdek, bargdan assimilyatsiya qiluvchi moddalarni olib tashlaydi. Bundan tashqari, tomirlar mexanik rolni bajaradi. Tomirlar bargning tagidan uzoqlashib, tepaga yaqinlashganda, ular shoxlanishi va mexanik elementlarning, keyin elak naychalarining va eng oxirida traxeidlarning asta-sekin yo'qolishi tufayli ingichka bo'ladi. Bargning eng chekkasidagi eng kichik novdalar odatda faqat traxeidlardan iborat.

O'simlik bargining tuzilishi diagrammasi

Barg plastinkasining mikroskopik tuzilishi hatto bir xil tizimli o'simliklar guruhida ham sezilarli darajada farq qiladi, bu turli xil o'sish sharoitlariga, birinchi navbatda yorug'lik sharoitlariga va suv ta'minotiga bog'liq. Soyali joylarda o'simliklar ko'pincha palizad perenximasidan mahrum. Assimilyatsiya to'qimalarining hujayralari kattaroq palisadlarga ega, ulardagi xlorofill kontsentratsiyasi fotofil o'simliklarga qaraganda yuqori.

fotosintez

Pulpa hujayralarining xloroplastlarida (ayniqsa, ustunli parenximada) yorug'likda fotosintez jarayoni sodir bo'ladi. Uning mohiyati shundaki, yashil o'simliklar quyosh energiyasini o'zlashtiradi va karbonat angidrid va suvdan murakkab organik moddalar hosil qiladi. Bu atmosferaga erkin kislorod chiqaradi.

Yashil o'simliklar tomonidan yaratilgan organik moddalar nafaqat o'simliklarning o'zi, balki hayvonlar va odamlar uchun ham oziq-ovqat hisoblanadi. Shunday qilib, er yuzidagi hayot yashil o'simliklarga bog'liq.

Atmosfera tarkibidagi barcha kislorod fotosintetik kelib chiqadi, u yashil o'simliklarning hayotiy faoliyati tufayli to'planadi va fotosintez tufayli uning miqdoriy tarkibi doimiy (taxminan 21%) saqlanadi.

Fotosintez jarayoni uchun atmosferadagi karbonat angidriddan foydalanib, yashil o'simliklar shu bilan havoni tozalaydi.

Barglardan suvning bug'lanishi (transpiratsiya)

Fotosintez va gaz almashinuvidan tashqari, barglarda transpiratsiya jarayoni sodir bo'ladi - barglar tomonidan suvning bug'lanishi. Bug'lanishda stomalar asosiy rol o'ynaydi va bu jarayonda bargning butun yuzasi ham qisman ishtirok etadi. Shu munosabat bilan stomatal transpiratsiya va kutikulyar transpiratsiya farqlanadi - barg epidermisini qoplaydigan kesikula yuzasi orqali. Kutikulyar transpiratsiya stomatalga qaraganda ancha kam: eski barglarda umumiy transpiratsiyaning 5-10%, lekin ingichka kesikulali yosh barglarda u 40-70% ga etishi mumkin.

Transpiratsiya, asosan, fotosintez jarayoni uchun karbonat angidrid ham kiradigan stomata orqali amalga oshirilganligi sababli, suvning bug'lanishi va o'simlikdagi quruq moddalarning to'planishi o'rtasida bog'liqlik mavjud. 1 g quruq modda hosil qilish uchun o'simlikning bug'langan suv miqdori deyiladi transpiratsiya tezligi. Uning qiymati 30 dan 1000 gacha o'zgarib turadi va o'simliklarning o'sish sharoitlariga, turiga va xilma-xilligiga bog'liq.

Zavod o'z tanasini qurish uchun o'tgan suvning o'rtacha 0,2% ini ishlatadi, qolgan qismi termoregulyatsiya va minerallarni tashish uchun sarflanadi.

Transpiratsiya barg va ildizning hujayrasida so'rish kuchini hosil qiladi va shu bilan o'simlik bo'ylab suvning doimiy harakatini ta'minlaydi. Shu munosabat bilan, barglar ildiz tizimidan farqli o'laroq, yuqori suv pompasi deb ataladi - o'simlikka suv quyadigan pastki suv pompasi.

Bug'lanish barglarni haddan tashqari issiqlikdan himoya qiladi, bu esa bor katta ahamiyatga ega o'simlikning barcha hayotiy jarayonlari, ayniqsa fotosintez uchun.

Qurg'oqchil joylardagi o'simliklar, shuningdek, quruq ob-havo sharoitida bug'lanadi ko'proq suv yuqori namlik sharoitlariga qaraganda. Stomatadan tashqari suvning bug'lanishi barg terisida himoya hosil bo'lishi bilan tartibga solinadi. Bu shakllanishlar: kesikula, mum qoplamasi, turli tuklardan o'sish va boshqalar. Suvli o'simliklarda barg tikanlar (kaktuslar) ga aylanadi va poya o'z vazifalarini bajaradi. Nam yashash joylarining o'simliklari katta barg pichoqlariga ega, terida himoya tuzilmalari yo'q.

Transpiratsiya - bu o'simlik barglaridan suvning bug'lanishi mexanizmi.

O'simliklarda qiyin bug'lanish bilan, ichak tutilishi- tomchi-suyuq holatda stomata orqali suvning chiqishi. Bu hodisa tabiatda odatda ertalab, havo suv bug'lari bilan to'yinganlikka yaqinlashganda yoki yomg'irdan oldin sodir bo'ladi. Laboratoriya sharoitida bug'doyning yosh ko'chatlarini shisha qopqoq bilan yopish orqali gutatsiyani kuzatish mumkin. Qisqa vaqt o'tgach, barglarning uchlarida suyuqlik tomchilari paydo bo'ladi.

Izolyatsiya tizimi - barg tushishi (barg tushishi)

O'simliklarning bug'lanishdan himoyalanish uchun biologik moslashuvi barglarning tushishi - sovuq yoki issiq mavsumda barglarning katta tushishi. Mo''tadil zonalarda, ildizlar muzlatilgan tuproqdan suv ta'minlay olmaganda va sovuq o'simlikni quritganda, daraxtlar qish uchun barglarini to'kadi. Tropiklarda quruq mavsumda barglarning tushishi kuzatiladi.

Barglarni to'kishga tayyorgarlik yozning oxirida - kuzning boshida hayot jarayonlari intensivligining zaiflashishi bilan boshlanadi. Avvalo, xlorofill yo'q qilinadi, boshqa pigmentlar (karotin va ksantofil) uzoqroq davom etadi va barglarga kuzgi rang beradi. Keyin barg poyasining tagida parenxima hujayralari boʻlinib, ajratuvchi qatlam hosil qila boshlaydi. Shundan so'ng, barg tushadi va poyada iz qoladi - barg chandig'i. Barglarning tushishi bilan barglar qariydi, ularda keraksiz metabolik mahsulotlar to'planadi, ular tushgan barglar bilan birga o'simlikdan chiqariladi.

Barcha o'simliklar (odatda daraxtlar va butalar, kamroq o'tlar) bargli va doimiy yashil o'simliklarga bo'linadi. Bargli barglarda bir vegetatsiya davrida rivojlanadi. Har yili noqulay sharoitlarning boshlanishi bilan ular tushadi. Doim yashil o'simliklarning barglari 1 yildan 15 yilgacha yashaydi. Qadimgi qismning o'limi va yangi barglarning paydo bo'lishi doimiy ravishda sodir bo'ladi, daraxt doimo yashil ko'rinadi (ignabargli, sitrus).

Va u karbonat angidridni chiqaradi. Bundan tashqari, yashil qismlari bilan u karbonat angidridni o'zlashtiradi va kislorod chiqaradi. Keyin, o'simlik doimo suvni bug'lanadi. Barglar va yosh poyalarni qoplaydigan kesikula oʻzidan gazlar va suv bugʻlarini juda zaif oʻtkazgani uchun terida atrofdagi atmosfera bilan toʻsqinliksiz almashinish uchun maxsus teshiklar mavjud boʻlib, bargning koʻndalang kesimida U. deb ataladi (1-rasm). 1), U. tirqishda koʻrinadi ( S) havo bo'shlig'iga olib boruvchi ( i).

Anjir. 1. Stoma ( S) sümbül bargining kesilgan qismi.

U.ning ikki tomonida bittasi bor yopiq hujayra. Qo'riqchi hujayralarining qobig'i stomatal teshikka qarab ikkita o'simtani beradi, buning natijasida u ikki kameraga bo'linadi: old va orqa hovli. Sirtdan qaralganda, U. ikki yarim oy himoya hujayralari bilan oʻralgan choʻzinchoq tirqish shaklida koʻrinadi (2-rasm).

Anjir. 2. Sedum purpurascens bargining yuzadan stomasi.

Kunduzi U. ochiq, kechasi esa yopiq. U. qurgʻoqchilik paytida kunduzi ham yopiladi. U.ning yopilishi qoʻriqchi hujayralar tomonidan amalga oshiriladi. Agar barg poʻstining bir boʻlagi suvga solinsa, u holda U. ochiq qolishda davom etadi. Agar suv hujayra plazmoliziga olib keladigan shakar eritmasi bilan almashtirilsa, u holda U. yopiladi. Hujayralarning plazmolizlanishi ularning hajmining pasayishi bilan birga bo'lganligi sababli, hujayralarning yopilishi qo'riqchi hujayralar hajmining pasayishi natijasidir. Qurg'oqchilik davrida qo'riqchi hujayralar suvning bir qismini yo'qotadi, hajmi kamayadi va U ni yopadi. ​​Barg suv bug'ini yomon o'tkazadigan uzluksiz kesikula qatlami bilan qoplangan bo'lib chiqadi va bu yanada quritishdan himoyalangan. Tungi yopilish U. quyidagi fikrlar bilan izohlanadi. Qo'riqchi xujayralari doimo xlorofill donalarini o'z ichiga oladi va shuning uchun atmosfera karbonat angidridni assimilyatsiya qilish, ya'ni o'z-o'zini oziqlantirish qobiliyatiga ega. Yorug'likda to'plangan organik moddalar atrofdagi hujayralardan suvni kuchli tortadi, shuning uchun himoya hujayralari hajmi oshadi va ochiladi. Kechasi yorugʻlikda hosil boʻlgan organik moddalar isteʼmol qilinadi va ular bilan birga suvni tortish qobiliyati yoʻqoladi va U. yopiladi. U. bargda ham, poyada ham boʻladi. Barglarda ular ikkala yuzaga yoki ulardan biriga joylashtiriladi. Oʻtsimon, yumshoq barglarning yuqori va pastki yuzasida ham U. bor. Qattiq terisimon barglarning deyarli faqat pastki yuzasida U. mavjud. Suv yuzasida suzuvchi barglarda U. faqat ustki tomonida joylashgan. Turli oʻsimliklardagi U. miqdori juda farq qiladi. Koʻpchilik barglar uchun bir kvadrat millimetrda joylashgan U. soni 40 dan 300 gacha. U.ning eng koʻp soni Brassica Rara bargining pastki yuzasida – 1 kvadratga toʻgʻri keladi. mm 716. U. miqdori va joyning namligi oʻrtasida qandaydir bogʻliqlik mavjud. Umuman olganda, nam joylarda o'simliklar quruq joylarda o'simliklarga qaraganda ko'proq UVga ega. Gaz almashinuvi uchun xizmat qiluvchi oddiy U.dan tashqari koʻpgina zavodlarda ham bor suv U. Ular suvni gaz holatida emas, balki suyuq holatda chiqarishga xizmat qiladi. Oddiy U. ostida yotgan havo boʻshligʻi oʻrniga suv ostida U. yupqa pardali hujayralardan tashkil topgan maxsus suv qatlami joylashgan. Suv V. koʻp qismi nam yerlardagi oʻsimliklarda uchraydi va u yerda joylashgan oddiy V.dan qatʼiy nazar barglarning turli qismlarida uchraydi.U. suyuqlikdagi suvni chiqarish uchun bir qancha turli qurilmalar mavjud. barglari bilan shakllanadi. Bunday shakllanishlarning barchasi deyiladi hidatod(Hydatode). Misol tariqasida Gonocaryum pyriforme gidatodlarini keltirish mumkin (3-rasm).

Anjir. 3. Gonocaryum pyriforme barg hidatodi.

Bargning kesma qismi teri hujayralarining bir qismi o'ziga xos tarzda o'zgarib, gidatodlarga aylanganligini ko'rsatadi. Har bir hidatod uch qismdan iborat. Eğimli o'simta tashqariga chiqadi, u orqali hidatod suvi oqadigan tor naycha bilan teshiladi. O'rta qismi juda qalinlashgan devorlarga ega huni kabi ko'rinadi. Gidatodning pastki qismi yupqa devorli pufakchadan iborat. Ba'zi o'simliklar barglari bilan ko'p miqdorda suv chiqaradi, hech qanday maxsus ajratilgan hidatodlarsiz. Masalan. Salaciyaning turli turlari ertalabki soat 6-7 oralig'ida shunchalik katta miqdorda suv chiqaradiki, ular yomg'irli butalar nomiga to'liq loyiqdir: engil teginish paytida ulardan haqiqiy yomg'ir yog'adi. Suv teri hujayralarining tashqi membranalarini ko'p miqdorda qoplaydigan oddiy teshiklar orqali chiqariladi.

Stomatalar, ularning tuzilishi va ta'sir mexanizmi

Epidermis hujayralari tashqi devorining o'ziga xos tuzilishi tufayli deyarli suv va gazlarni o'tkazmaydi. Zavod va tashqi muhit o'rtasidagi gaz almashinuvi va suvning bug'lanishi - zavodning normal hayoti uchun zarur bo'lgan jarayonlar qanday? Epidermis hujayralari orasida stomata deb ataladigan xarakterli shakllanishlar mavjud.

Stomatalar yoriqsimon teshik bo'lib, ikki tomondan ikkita orqa hujayra bilan chegaralangan bo'lib, ular asosan yarim oy shaklida bo'ladi.

Stomatalar epidermisdagi teshiklar bo'lib, ular orqali gaz almashinuvi sodir bo'ladi. Ular asosan barglarda, balki poyada ham uchraydi. Har bir stomata har ikki tomondan himoya hujayralari bilan o'ralgan bo'lib, ular boshqa epidermal hujayralardan farqli o'laroq, xloroplastlarni o'z ichiga oladi. Qo'riqchi hujayralar turg'unligini o'zgartirib, stomatal teshikning hajmini nazorat qiladi.

Bu hujayralar tirik va epidermisning boshqa hujayralarida mavjud bo'lmagan xlorofill donalari va kraxmal donalarini o'z ichiga oladi. Ayniqsa, bargda stomalar ko'p. Ko'ndalang kesim barg to'qimalarining ichidagi stomata ostida to'g'ridan-to'g'ri nafas olish bo'shlig'i deb ataladigan bo'shliq ekanligini ko'rsatadi. Bo'shliq ichida qo'riqchi hujayralar hujayralarning o'rta qismida bir-biriga yaqinroq bo'lib, yuqorida va pastda ular bir-biridan uzoqlashib, old va orqa hovlilar deb ataladigan bo'shliqlarni hosil qiladi.

Qo'riqchi hujayralar o'z hajmini oshirishi va kamaytirishi mumkin, buning natijasida stomatal teshik keng ochiladi, keyin torayadi yoki hatto butunlay yopiladi.

Shunday qilib, qo'riqchi hujayralar stomatani ochish va yopish jarayonini tartibga soluvchi apparatdir.

Bu jarayon qanday amalga oshiriladi?

Bo'shliqqa qaragan himoya hujayralarining devorlari epidermisning qo'shni hujayralariga qaragan devorlarga qaraganda ancha kuchliroq qalinlashgan. O'simlik yoqilganda va ortiqcha namlik bo'lsa, kraxmal qo'riqchi hujayralarining xlorofill donalarida to'planadi, ularning bir qismi shakarga aylanadi. Hujayra sharbatida erigan shakar epidermisning qo'shni hujayralaridan suvni tortadi, buning natijasida himoya hujayralarida turgor kuchayadi. Kuchli bosim epidermisga ulashgan hujayra devorlarining chiqishiga olib keladi va aksincha, kuchli qalinlashgan devorlar to'g'rilanadi. Natijada, stomatal teshik ochiladi va gaz almashinuvi, shuningdek, suvning bug'lanishi kuchayadi. Qorong'ida yoki namlik etishmasligi bilan turgor bosimi pasayadi, qo'riqchi hujayralar avvalgi holatini oladi va qalinlashgan devorlar yopiladi. Stomataning ochilishi yopiladi.

Stomata o'simlikning barcha yosh lignifikatsiyalanmagan tuproq organlarida joylashgan. Ayniqsa, barglarda ularning ko'plari bor va bu erda ular asosan pastki yuzada joylashgan. Agar barg vertikal holda joylashgan bo'lsa, uning ikkala tomonida stomalar rivojlanadi. Ba'zi barglar suv yuzasida suzadi suv o'simliklari(masalan, suv zambaklar, kapsulalar) stomalar bargning faqat yuqori qismida joylashgan.

1 kvadrat uchun stomata soni. barg yuzasining mm o'rtacha 300, lekin ba'zan u 600 yoki undan ko'pga etadi. Kattailda (Typha) 1 kvadrat metrga 1300 dan ortiq stomata bor. mm. Suvga botirilgan barglarda stomatalar yo'q. Stomatalar ko'pincha terining butun yuzasiga teng taqsimlanadi, lekin ba'zi o'simliklarda ular guruhlarga to'planadi. Monokotli o'simliklarda, shuningdek, ko'plab ignabargli daraxtlarning ignalarida ular uzunlamasına qatorlarda joylashgan. Qurg'oqchil mintaqalarning o'simliklarida stomalar ko'pincha barg to'qimalariga botiriladi. Stomatal rivojlanish odatda quyidagicha davom etadi. Epidermisning alohida hujayralarida yoysimon devorlar hosil bo'lib, hujayrani bir necha kichikroqlarga bo'linadi, shunda markaziy qismi stomataning ajdodiga aylanadi. Bu hujayra uzunlamasına (hujayra o'qi bo'ylab) septum bilan bo'linadi. Keyin bu septum bo'linadi va bo'shliq hosil bo'ladi. Uni cheklovchi hujayralar stomataning himoya hujayralariga aylanadi. Ba'zi jigar moxlarida o'ziga xos stomatlar mavjud bo'lib, ularda himoya hujayralari yo'q.

Shaklda. skanerlash elektron mikroskop yordamida olingan mikrografada stomata va himoya hujayralarining ko'rinishini ko'rsatadi.

Bu erda ko'rinib turibdiki, qo'riqchi hujayralarning hujayra devorlari qalinligi bo'yicha bir xil emas: stomatal teshikka eng yaqin devor qarama-qarshi devorga qaraganda aniq qalinroq. Bundan tashqari, hujayra devorini tashkil etuvchi tsellyuloza mikrofibrillalari shunday joylashtirilganki, teshikka qaragan devor kamroq elastik bo'ladi va ba'zi tolalar kolbasaga o'xshash himoya hujayralari atrofida bir xil halqa hosil qiladi. Hujayra suvni so'rib, xiralashganda, bu halqalar uning yanada kengayishiga to'sqinlik qiladi, faqat uzunligi bo'ylab kengayishiga imkon beradi. Qo'riqchi hujayralar uchlari bilan bog'langanligi va stomatal yoriqdan uzoqroqda joylashgan ingichka devorlar osonroq cho'zilganligi sababli, hujayralar yarim doira shaklini oladi. Shuning uchun qo'riqchi hujayralar o'rtasida teshik paydo bo'ladi. (Agar biz kolbasa shaklida shishirsak, xuddi shunday ta'sirga ega bo'lamiz havo shari uning bir tomoni bo'ylab yopishqoq lenta bilan yopishtirilgan.)

Aksincha, suv qo'riqchi hujayralarni tark etganda, teshik yopiladi. Hujayra turgidligining o'zgarishi qanday sodir bo'lishi hali aniq emas.

An'anaviy farazlardan biri, "shakar kraxmal" gipotezasida, kun davomida qo'riqchi hujayralardagi shakar kontsentratsiyasi oshadi va natijada hujayralardagi osmotik bosim va ularga suv oqimi kuchayadi deb taxmin qilinadi. . Biroq, osmotik bosimdagi kuzatilgan o'zgarishlarni keltirib chiqarish uchun qo'riqchi hujayralarda etarli miqdorda shakar to'planishini hali hech kim ko'rsata olmadi. Yaqinda ma'lum bo'ldiki, kunduzi yorug'likda kaliy ionlari va ular bilan birga keladigan anionlar himoya hujayralarida to'planadi; ionlarning bu to'planishi kuzatilgan o'zgarishlarni keltirib chiqarish uchun etarli. Qorong'ida kaliy ionlari (K +) himoya hujayralaridan ularga qo'shni epidermis hujayralariga chiqadi. Qaysi anion kaliy ionining musbat zaryadini muvozanatlashi hali ham aniq emas. O'rganilgan o'simliklarning ba'zilari (ammo hammasi emas) malat kabi organik kislotalarning ko'p miqdorda anionlarini to'plashni ko'rsatdi. Shu bilan birga, himoya hujayralarining xloroplastlarida qorong'ida paydo bo'ladigan kraxmal donalari hajmi kamayadi. Bu yorug'lik ta'sirida kraxmalning malatga aylanishini ko'rsatadi.

Ba'zi o'simliklar, masalan, Allium cepa (piyoz) himoya hujayralarida kraxmalga ega emas. Shuning uchun ochiq stomata bilan malat to'planmaydi va kationlar, aftidan, xlorid (Cl-) kabi noorganik anionlar bilan birga so'riladi.

Ayrim masalalar hal etilmagan. Masalan, stomatalarning ochilishi uchun nima uchun yorug'lik kerak? Xloroplastlar kraxmalni saqlashdan tashqari qanday rol o'ynaydi? Malat qorong'uda yana kraxmalga aylanadimi? 1979 yilda Vicia faba qo'riqchi hujayralarining xloroplastlarida (ot fasollari) Kalvin siklining fermentlari yo'qligi va tilakoid tizimi yomon rivojlanganligi ko'rsatilgan, ammo xlorofill mavjud. Natijada, odatiy C3 - fotosintez yo'li ishlamaydi va kraxmal hosil bo'lmaydi. Bu kraxmal nima uchun oddiy fotosintetik hujayralardagi kabi kun davomida emas, balki kechasi hosil bo'lishini tushuntirishga yordam beradi. Boshqa qiziq fakt- himoya hujayralarida plazmodesmataning yo'qligi, ya'ni. bu hujayralarni epidermisning boshqa hujayralaridan qiyosiy izolyatsiya qilish.