気孔の重要性–植物生理学

気孔の重要性

植物は、主に茎、葉、花、根からなる単純な構造を外部から有することができる。 しかし、内部的には、異なる生理学的活動を実行するために一緒に働く複雑なメカニズムの全世界があります。 植物の成長を推進する主な力は水です。 それは植物の主成分であり、いくつかの種でその構造の95%までを構成する。, 水はどのように植物の成長に責任がありますか?

簡単に言えば、それはすべての複雑な化学反応が起こる媒体であり、栄養吸収および転座を担当している。 水は主に根を通って植物に入り、次に異なった器官に運ばれ、植物中の栄養素そしてホルモンを配ります。 私たちは植物の成長のための水の重要性を確立しているので、植物の成長を駆動する気孔である気孔の重要性を述べることが重要です。 だから、気孔は何ですか?,

簡単に言えば、それらは主に葉に見られる植物の表面の開口部であるが、茎および他の器官にも見られる。 それらは、ガード細胞と呼ばれる特殊な実質細胞に囲まれた細孔である。 気孔は二つの主な機能を持っている、すなわち、彼らは二酸化炭素(CO2)のための通路として機能し、我々が呼吸する酸素(O2)を放出するガス交換を可能 他の主関数は蒸散によって水動きを調整している。 気孔は形状や大きさが異なり、異なる環境要因に適応するように変化することができ、光合成のための最適な条件を確保することができます。,

出典:ヘント大学(ベルギー)ウィレム-ヴァン-コッテム博士

動物が呼吸するのと同じように、植物も気孔を通して呼吸します。 彼らが責任を負う気体交換は、本質的なCO2を入れることによって光合成を促進する。 二酸化炭素は光合成を推進するための燃料として使用され、それは副産物として酸素を生成し、それは大気に放出される。 さて、気孔はどのように光合成を促進できますか? それらは蒸散の重要な役割を担うことによってそうしてもいいです。, 蒸散は、植物への水の吸収、その中のその分布、および面積部分からの大気への最終的な放出として定義される。 気孔を通る蒸散は、木部によって植物中運ばれる根の受動の吸水をそれから支持する植物内の水潜在性を作成します。

光合成を行うためには、植物は砂糖と酸素を生産するために水の六つの分子とCO2の六つの分子を必要とします。, したがって、述べたように、気孔は水とCO2、植物への侵入に不可欠な役割を果たし、光合成を促進する。

気孔は、環境信号に応じてそのサイズを変更することにより、蒸散とCO2摂取量を調節します。 最適条件では、気孔は大きく開いていて、大気との気体交換を可能にする。 ガード細胞は、細孔サイズを変化させる責任があり、気孔を効果的に開閉することによって、それらを拡大または収縮させる。, 気孔の開口部のために、水は細胞内のカリウム濃度に依存する浸透のためにガード細胞に突入する。 カリウムは環境のトリガーによって活動的な輸送によって細胞に、入り、去ります。 などのトリガーなどのイオン交換、温度、光、ホルモンのシグナル伝達、CO2濃度等

気孔が開くために、カリウムは空胞に積極的に輸送され、細胞内の濃度が増加し、浸透による水の侵入を促進し、細胞の膨圧およびサイズを増加させ、, 反対は気孔の閉鎖のために起こります、カリウムは効果的にそれを閉める気孔の細胞を倒し、外面に水を引き付ける細胞から運ばれます。

ストレスは、植物がアブシジン酸(ABA)、植物の開発と生物および非生物的ストレスへの適応に関与する多くの重要なプロセスを調節することがよく知られている植物ホルモンを生成するように、気孔閉鎖の主な理由である。 干ばつや塩分による水ストレスの場合、植物は気孔を通して不必要な水の損失を避けることによってストレスに対処します。, 生理学的に言えば、植物はガード細胞の細胞内の可溶性ABA結合タンパク質に結合することによって気孔の閉鎖を知らせるアブシジン酸(ABA)を産生し、ROS、一酸化窒素、Ca2+などの第二のメッセンジャーを活性化し、最終的に水をガード細胞から離れさせ、そのサイズを縮小して細孔に崩壊させ、効果的に閉じる。

このようにして、植物は水を節約し、ストレス信号が減少するまで不必要な損失を回避し、ABAの濃度および気孔閉鎖への影響を低下させることが, 同様に、植物は、気孔を通して植物に入ることができるPseudomonassyringaeのような病原体攻撃に対する応答としてABAを産生することができることが観察されている。 植物は気孔の閉鎖を引き起こすそれ以上の病原体の侵入を避けるABAを総合します。

ストレスは気孔閉鎖によって成長に悪影響を及ぼし、光合成や植物内の水やホルモンの動きを妨げ、ホルモンの不均衡をもたらし、成長を妨げる。, これは畑で広く観察されており、収量と果実品質の両方において莫大な農学的損失を引き起こしています。 従って、生理学的なレベルで圧力を制御することは気孔の閉鎖およびそれに続く生産の損失を避けて重要です。 絶えず変化する気象条件により、資源不足と並んで、植物ストレスとの闘いに特化した製品は、生産ロスを効果的に軽減する上でより重要な役割を,

要約すると、気孔は大気とのガス交換を調節し、蒸散を制御することによって、植物開発において重要な役割を果たす。 従って異なった要因は植物の異なった器官の栄養素そしてホルモン性信号の形およびサイズ、効果的に調整の水通風管、輸送および配分に影響を与え、成長を制御することができます。 気孔の状態の直接影響であることができる生産の損失を避けるために圧力なしの植物を維持することは必要である。

Daszkowska-Golec、A.およびSzarejko、I.(2013)。, 干ばつストレス条件における植物ホルモンの制御下でゲート気孔アクションを開いたり閉じたりします。 植物科学のフロンティア,4.

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