het belang van Stomata
planten kunnen aan de buitenkant een eenvoudige structuur hebben die voornamelijk bestaat uit de stengel, bladeren, bloemen en wortels. Intern is er echter een hele wereld van complexe mechanismen die samenwerken om de verschillende fysiologische activiteiten uit te voeren. De belangrijkste drijvende kracht achter de groei van planten is water. Het is de belangrijkste component van de plant, die tot 95% van de structuur in sommige soorten., Hoe kan water verantwoordelijk zijn voor plantengroei?
simpel gezegd is het het medium waarin alle complexe chemische reacties optreden, en is het tevens verantwoordelijk voor de opname en translocatie van nutriënten. Water komt voornamelijk via de wortels de plant binnen en wordt vervolgens naar de verschillende organen getransporteerd, waarbij voedingsstoffen en hormonen door de plant worden verspreid. Aangezien we het belang van water voor de plantengroei hebben vastgesteld, is het belangrijk om het belang van stomata te vermelden, de poriën die de plantengroei stimuleren. Wat zijn stomata?,
simpel gezegd zijn het openingen in het oppervlak van planten, die voornamelijk op de bladeren, maar ook op stengels en andere organen voorkomen. Het zijn poriën omgeven door gespecialiseerde parenchymatische cellen, zogenaamde wachtcellen. Stomata hebben twee belangrijke functies, namelijk ze zorgen voor gasuitwisseling die fungeert als een ingang voor kooldioxide (CO2) en het vrijgeven van de Zuurstof (O2) die we inademen. De andere hoofdfunctie is het regelen van de waterbeweging door transpiratie. Stomata variëren in vorm en grootte, kunnen veranderen om zich aan te passen aan de verschillende omgevingsfactoren, waardoor optimale voorwaarden voor fotosynthese.,
bron: Dr.Willem van Cotthem, Universiteit Gent (België)
net zoals dieren ademen, doen planten dat ook via de stomata. De gasuitwisseling waarvoor zij verantwoordelijk zijn, vergemakkelijkt de fotosynthese door het essentiële CO2 binnen te laten. Kooldioxide wordt gebruikt als brandstof om fotosynthese aan te drijven, die zuurstof als bijproduct genereert, die vervolgens aan de atmosfeer wordt vrijgegeven. Nu, hoe kan stomata fotosynthese vergemakkelijken? Ze kunnen dit doen door een belangrijke rol te spelen in de transpiratie., Transpiratie wordt gedefinieerd als de absorptie van water in de plant, de verdeling ervan binnen de plant en de uiteindelijke afgifte ervan aan de atmosfeer uit de Areale delen. Transpiratie door stomata, creëert een waterpotentiaal binnen de plant, die op zijn beurt de passieve wateropname in de wortels bevordert, die vervolgens door de plant wordt getransporteerd door het Xylem.
om fotosynthese uit te voeren, hebben planten zes moleculen water en zes moleculen CO2 nodig om suiker en zuurstof te produceren., Daarom, zoals gezegd, stomata spelen een integrale rol in water en CO2, toegang tot de plant, waardoor het vergemakkelijken van fotosynthese.
Stomata regelen transpiratie en CO2-inname door de grootte ervan te veranderen afhankelijk van de omgevingssignalen. In optimale omstandigheden staan de stomata wijd open, waardoor gasvormige uitwisseling met de atmosfeer mogelijk is. De wachtcellen zijn verantwoordelijk voor het veranderen van poriegrootte, doen zij dit door zich effectief uit te breiden of te contracteren openend en sluitend stomata., Voor het openen van stomata wordt water in de wachtcellen gehaast als gevolg van osmose, die afhankelijk is van de kaliumconcentratie in de cellen. Kalium komt en verlaat de cellen door actief transport, afhankelijk van de omgeving triggers. Dergelijke Trekkers omvatten ionenuitwisseling, temperatuur, licht, hormoon signaleren, CO2 concentratie enz.
om de stomata te laten openen, wordt kalium actief naar de vacuolen getransporteerd, waardoor de concentratie in de cellen toeneemt, waardoor het water door osmose binnendringt, de turgency en de grootte van de cellen toeneemt, waardoor de poriën worden blootgesteld., Het tegenovergestelde doet zich voor bij stomatafsluiting, kalium wordt uit de cellen getransporteerd, waardoor het water naar de buitenkant wordt aangetrokken, waardoor de cellen in de porie instorten en deze effectief worden gesloten.
Stress is de belangrijkste reden voor het sluiten van stomata, aangezien plant abscisinezuur (ABA) produceert, een planthormoon waarvan bekend is dat het veel belangrijke processen reguleert die betrokken zijn bij de ontwikkeling van planten en de aanpassing aan biotische en abiotische spanningen. In het geval van waterstress veroorzaakt door droogte of zoutgehalte, gaat de plant om met de stress door onnodig waterverlies door stomata te vermijden., Fysiologisch gezien produceert de plant abscisinezuur (ABA), dat de sluiting van de stomata signaleert door zich te binden aan intracellulaire oplosbare ABA-bindende eiwitten in wachtcellen die vervolgens tweede boodschappers activeren zoals ROS, stikstofmonoxide, Ca2+ die ionenkanalen activeren die uiteindelijk ervoor zorgen dat water de wachtcellen verlaat, waardoor hun grootte krimpt en op de porie instort, waardoor deze effectief wordt gesloten.
op deze manier kan de plant water besparen, waarbij onnodige verliezen worden vermeden, totdat het spanningssignaal wordt verminderd, waardoor de concentratie van ABA en het effect ervan op stomatafsluiting worden verlaagd., Ook is opgemerkt dat de plant ABA kan produceren als reactie op pathogenen aanval zoals Pseudomonas syringae, die de plant kan invoeren via stomata. De plant synthetiseert ABA die stomatale sluiting induceert, het vermijden van verdere pathogeen invasie.
Stress heeft een negatieve invloed op de groei door stomatasluiting, wat op zijn beurt de fotosynthese verstoort, evenals de water-en hormonale beweging binnen de plant, waardoor een hormonale onbalans ontstaat die zal leiden tot een vertraagde groei., Dit wordt op grote schaal waargenomen in het veld, wat leidt tot immense landbouwkundige verliezen, zowel in opbrengsten als in fruitkwaliteit. Daarom is het beheersen van stress op een fysiologisch niveau belangrijk om stomatafsluiting en de daaropvolgende productieverliezen te voorkomen. Met steeds veranderende weersomstandigheden, naast grondstoffenschaarste, spelen producten die gespecialiseerd zijn in het bestrijden van plantenstress een belangrijkere rol in het effectief verminderen van productieverliezen.,
samengevat spelen stomata een vitale rol in de ontwikkeling van planten, door de gasuitwisseling met de atmosfeer te regelen en de transpiratie te regelen. Verschillende factoren kunnen de vorm en grootte van de plant beïnvloeden, waardoor de wateropname, het transport en de distributie van voedingsstoffen en hormonale signalen in de verschillende organen van planten effectief worden gereguleerd, waardoor de groei wordt gecontroleerd. Het behoud van de plant stressvrij is essentieel voor het vermijden van productieverliezen, die een direct effect van de conditie van de stomata kunnen zijn.
Daszkowska-Golec, A. en Szarejko, I. (2013)., Open of sluit de Gate-Stomata actie onder de controle van fytohormonen in droogte Stress omstandigheden. Grenzen in de Plantenwetenschappen, 4.