المحتوى
- TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
- العوامل البيئية
- الخلايا الحامية
- استشعار ثاني أكسيد الكربون
- الأسئلة المتبقية
مثل العديد من الحيوانات الأخرى ، تتنفس من خلال أنفك وفمك. على النقيض من ذلك ، تتنفس النباتات من خلال المسام الصغيرة التي تدعى stomata على الجانب السفلي من أوراقها. هذه المسام تسمح لثاني أكسيد الكربون بالدخول والخروج من الأكسجين. تفتح النباتات وتغلق ثغراتها استجابة للتغيرات في بيئتها حتى يتمكنوا من الحصول على CO2 يحتاجون إليه ، وتجنب الجفاف.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
تتنفس النباتات من خلال المسام الصغيرة التي تسمى stomata على الجانب السفلي من أوراقها ، والتي تحيط بها زوج من الخلايا الواقية التي تتوسع أو تنكمش اعتمادًا على الظروف البيئية ، مما يسمح بتدفق الغاز أكثر أو أقل من داخل المسام وخارجها. النباتات تحتاج CO2 للدخول و O2 للخروج. تغلق الثغور عندما تكون مظلمة وجافة ، ما لم تبدأ مستويات ثاني أكسيد الكربون داخل الورقة في الانخفاض.
العوامل البيئية
تؤثر ثلاثة عوامل بيئية مختلفة على فتح وإغلاق ساق النبات: تركيزات الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون. تغلق ثغور النبات في الظلام وعندما تكون الظروف جافة جدًا. بما أن الخلايا النباتية تحتاج إلى ثاني أكسيد الكربون لعملية التمثيل الضوئي ، فإن تركيزات ثاني أكسيد الكربون عامل رئيسي آخر. إذا بدأت تركيزات ثاني أكسيد الكربون داخل الورقة بالهبوط ، فستقوم المنشأة بفتح ثغراتها بحيث تزيد كمية ثاني أكسيد الكربون2 يمكن أن تدخل ، حتى في ظل الظروف الجافة عندما تكون عادة مغلقة.
الخلايا الحامية
يحيط كل مسام في الفم بزوج من خلايا الحماية على شكل نقانق صغيرة. يمكن لخلايا الحراسة أن تتوسع عن طريق ضخ أيونات عبر أغشيةها. مع ارتفاع تركيز أيون داخل خلية الحراسة ، يبدأ الماء بالتدفق داخل الخلية ويتضخم إلى أن يبدأ الانحناء في نصف دائرة ، بحيث تبدو خليتا الحراسة معا كحرف O. وتكون الفتحة بينهما مسام الفم ، والغازات تتدفق داخل أو خارج من خلال هذا الفتح. إذا ضخت خلية الحراسة الأيونات للخارج ، على النقيض من ذلك ، يبدأ الماء في التدفق منه ، وتقلص خلية الحراسة إلى أن تبدو مثل الحرف الأول. الآن أصبحت خليتا الحراسة متوازيتان ومجاورتان مرة أخرى ، وبالتالي يتم إغلاق مسام الفم .
استشعار ثاني أكسيد الكربون
تؤدي تركيزات ثاني أكسيد الكربون المتساقطة إلى تشغيل مسار كيميائي حيوي يؤدي إلى إعادة فتح المعدة. لم يتم تحديد جميع مكونات هذا المسار الكيميائي الحيوي حتى الآن ، ولكن أهم اللاعبين هم ناقلات البوتاسيوم والكلوريد. تضخ هذه البروتينات البوتاسيوم المشحونة إيجابياً والشحنة سالبة الكلوريد عبر أغشية الخلايا ، مما يؤدي إلى تغيير في تركيز أيون الذي يتسبب في تقلص خلايا الحماية أو تضخمها.
الأسئلة المتبقية
عدد من الجينات التي تبدو ضرورية للاستجابة لتغيير ثاني أكسيد الكربون2 تم تحديد المستويات ، ولا يزال العلماء يعملون على معرفة كيفية سقوط ثاني أكسيد الكربون2 ينشط ناقلات أيون البوتاسيوم والكلوريد. يجب أن يكون العلماء قادرين على تربية أو هندسة المحاصيل ذات العائد الأفضل عندما يفهمون هذه الآلية بمزيد من التفصيل.