Transpirația și respirația frunzei
Nu mai puțin important decât fotosinteza, funcția frunzei este transpirația (evaporarea). Prin transpirație, un curent constant de apă este creat în plantă, iar rădăcinile suge în apă. În plus, transpirația ajută la răcirea plantei în lumina puternică a soarelui. Mecanismul de evaporare a apei se bazează pe trăsăturile structurale ale celulelor stomatoase situate printre celulele obișnuite ale epidermei inferioare (Figura 107). Celulele stomatale sau de închidere, împreună cu celulele care le înconjoară, constituie un aparat stomatal. sau complexul stomatal.
Există diferite tipuri de aparate stomatale, care diferă una de cealaltă în prezența, numărul de celule secundare ale epidermei și locația lor relativ una de alta și de celulele de închidere (Figura 108).
Dezvăluirea și închiderea stomatelor este un fenomen extrem de important în viața plantelor superioare. Baza stomatalului
- o schimbare a turgorului ca urmare a scăderii sau creșterii presiunii osmotice în celulele de închidere. Acest lucru este facilitat de o formă specială, de îngroșare neuniformă a pereților celulelor de închidere și de prezența cloroplastelor în ele. Stratul stomatal este deschis în timpul zilei. Cu o lipsă de apă și de lumină și, de asemenea, la temperaturi scăzute (sau, invers, foarte ridicate), celulele de închidere acoperă spațiul stomatal, iar transpirația este oprită parțial sau complet. Transpirația constă în două etape - evaporarea de la suprafața celulelor pulpei de frunze în spațiile intercelulare și eliberarea ulterioară a aburului prin fanta stomată. Așa
Fig. 108. Exemple de diferite tipuri de aparate stomatale
transpirația se numește stomatal. Evaporarea unei mici cantități de apă prin suprafața pielii frunzei a fost numită cuticulară.
În timpul transpirației, planta eliberează cea mai mare parte a apei absorbite de rădăcini, pentru a "forța" rădăcinile să tragă constant apă. Adulte mesteacan pentru o zi se evapora aproximativ 40 de litri de apă, pentru întregul sezon de creștere - 7 mii de litri.
Factorii de mediu afectează cursul transpirației și intensitatea acesteia. Odată cu debutul perioadei de secetă, stomatele sunt închise, iar transpirația prin ele încetează, doar rămășițele cuticulare - evaporarea apei pe întreaga suprafață a frunzei. În legătură cu reducerea transpirației, temperatura frunzelor crește, iar acest lucru, la rândul său, conduce la distrugerea ARN-ului și, uneori, a ADN-ului. Cu seceta prelungită, frunzele mor și apoi întreaga plantă. Unele plante în sezonul uscat picătură frunze sau lăstari întregi pentru a reduce transpirația (saxaul, juzgun), multe dintre ele reducerea completă sau parțială a frunzelor (ghindă de cămilă). Incetineste transpiratia pubescentei frunzelor (mullein), suprafata lucioasa a frunzei (ficus, camellia); apariția cristalelor de săruri pe suprafața frunzei (sare, kermek). Mișcările diurnale ale tulpinilor și frunzelor în unele plante (nasturtium) ajută la reglarea evaporării apei. În după-amiaza, frunzele nasturțiului sunt paralele cu suprafața pământului, acoperind complet solul din încălzire și reținând umezeala evaporată de frunze. Noaptea, frunzele ocupă o poziție perpendiculară pe suprafața solului, contribuind la ventilația sa. Întărește transpirația și vântul puternic.
În plus față de transpirație, frunzele sunt caracterizate prin guttare - excreție a picăturii de apă lichidă la vârfurile frunzelor. Spre deosebire de roua, picăturile de apă în timpul gutării apar pe nopți calde, cu umiditate ridicată, când nu există fluctuații bruște ale temperaturilor de zi și de noapte în vremea ceață și ploioasă. În astfel de condiții meteo, transpirația este dificilă, iar guttarea asigură un echilibru între absorbție și consumul de apă, provocând rădăcini să suge intens în apă. Guttarea se realizează prin găurile de hidratode deasupra capătului vaselor. Prin urmare, picături de apă în timpul guttia pot fi observate în cereale pe vârfuri ascuțite de frunze, în căpșuni la marginile lamei frunzelor, unde se termină venele. Guttajul se observă în manșetă, mămăligă mamă-mamă, brusture, nasturțiu, fildeș erbacee (iarbă-placun), salcie fragilă. Abilitatea de a arata guttia si unele plante de casa: monstera, calla. Aceste specii sunt un fel de barometre, predictori ai vremii ploioase.
Împreună cu fotosinteza și transpirația, schimbul de gaz-respirație apare în foaie. Respirația este o combinație de procese care oferă oxigen organismului, utilizarea
în oxidarea biologică a substanțelor organice și în îndepărtarea dioxidului de carbon. Există respirație externă și de țesut. Absorbția oxigenului și eliberarea de CO2 - aceasta este respirația externă care trece prin stomați. De ce respira plantele? Faptul că pentru procese vitale (sinteza diferitelor substanțe, mișcarea lor prin membrana celulară, mișcarea citoplasmei, etc.) au nevoie de energie. Această energie este conținută în legăturile de ATP bogate în energie, care este format în timpul fotosinteză (faza de lumină), iar materia organica - produse de fotosinteză (glucoză, zaharoză) conținând energie datorită respirației (oxidare) a fost transformată în energia legăturilor sale bogate în energie ATP.
Intensitatea respirației depinde de compoziția aerului. Particulele suspendate de praf, funingine sau unele substanțe care se depun pe frunze, în special gazele de ardere, inhibă procesele fiziologice din tablă și, în primul rând, respirația. Cel mai puțin rezistent la gazele nocive este plantele conifere, copacii foioase și tufișurile sunt mai rezistente.
Toate plantele lemnoase pot fi poziționate în serie în ceea ce privește gradul de sensibilitate la gazele nocive, deoarece mai sensibile la mai puțin sensibilă. Un număr de conifere - ienupăr occidentalis cazac, Thuja brad, molid, pin, zada,; un număr de plante de foioase - fag, stejar, paltin, tei, frasin, pere, ulm, mesteacăn, frasin de munte, snowberry, Sambucus racemosa, plop canadian, salcâm galben. Aceste caracteristici ale plantelor în considerare la plantarea de orașe industriale mari.