Газообмін у рослинах

Кім і Філіп влаштовують пікнік у парку. Ммм, тут таке свіже повітря! І такий насичений киснем, що виробляють усі ці рослини. Приємно, що ти насолоджуєшся свіжим повітрям, Кіме. Чи знаєте ви, що рослинам також потрібен кисень? Ми зазвичай вважаємо рослини виробниками кисню. Рослини поглинають вуглекислий газ з повітря, вода з ґрунту, а потім використовувати їх у процесі, який називається фотосинтезом. Фотосинтез виробляє кисень і глюкозу. Глюкоза — рослинна «їжа». Рослини використовують глюкозу в процесі вивільнення енергії і «живить» рослинні клітини. Цей процес називається клітинним диханням. Але щоб здійснити клітинне дихання, рослинам потрібен кисень! Клітинне дихання також виділяє два продукти, вуглекислий газ і вода; які потім можна використовувати для фотосинтезу! Це виглядає як ідеальна система. Що потрібно одному процесу, інший створює. Але для здійснення фотосинтезу, рослинам потрібно більше вуглекислого газу ніж вони можуть вироблятися через клітинне дихання. В той самий час, клітинне дихання використовує менше кисню, ніж виробляється в результаті фотосинтезу. В основному, рослини не виробляють достатньо вуглекислого газу, але вони виробляють більше кисню, ніж їм потрібно. Таким чином рослини обмінюються газами з повітрям, яке їх оточує: вони поглинають вуглекислий газ, і виділяє додатковий кисень. Давайте детальніше розглянемо, як це працює! Є невеликі отвори, які називаються продихами, на листках рослин і на деяких стеблах. Ви можете думати про них як про крихітні ротики, які відкриваються і закриваються, щоб впускати і виходити повітря. Відкриті продихи дозволяють газам проникати в рослину і виходити з неї. Але якби продихи були відкриті весь час, водяна пара буде виходити з рослини, коли повітря буде сухим. Тому, щоб рослина не висихала, кожен отвір або стома, оточений двома спеціалізованими клітинами у формі півмісяця. Ці клітини контролюють коли продихи відкриваються і закриваються. Їх називають охоронними клітинами. Коли в повітрі висока вологість, концентрація води в захисних клітинах нижча ніж у їхньому середовищі. Через це, вода надходить у сторожові камери, що викликає їх набрякання. Охоронні клітини мають клітинну стінку який товщі на стороні, яка звернена до стоми, порівняно зі стороною, яка звернена до інших клітин. Отже, тонші стінки клітин далі від отвору, буде розширюватися більше ніж товстіша стіна ближче до отвору. Це призводить до викривлення захисних клітин і стому відкрити. Гази можуть проходити! Коли умови змінюються і вологість низька, кількість води в захисних клітинах вища, ніж в їх оточенні, так вода рухається до навколишніх клітин. Втрата води із захисних камер змушує їх зменшуватися, і отвір закрити. Незалежно від того, чи переміщуються гази в установку чи виходять з неї залежить також від умов навколишнього середовища! Наприклад, у сонячний день, швидкість фотосинтезу вище, ніж дихання. Вуглекислий газ надходить через продихи, при цьому виділяється кисень. Коли рослини піддаються тьмяному світлу, швидкість фотосинтезу однакова до частоти дихання. В такому разі, ні вуглекислий газ, ні кисень не забираються і не видаються. Коли рослини не піддаються впливу світла, немає фотосинтезу, але дихання все одно відбувається. Через це кисень поглинається, при цьому виділяється вуглекислий газ. Але не хвилюйся, навколо ще багато кисню для всіх інших організмів навіть вночі! Філіп! Ми повинні вдихати якомога більше свіжого повітря перш ніж ми повернемося до міста!