Mechanizmy występujące w roślinach

1. WYMIANA GAZOWA, DZIAŁANIE APARATU SZPARKOWEGO

Pierwszym mechanizmem jaki omówimy będzie działanie aparatu szparkowego. Aparaty szparkowe znajdują się po spodniej stronie liścia. Są to wielokomórkowe struktury pochodzenia epidermalnego służące do przeprowadzania wymiany gazowej pomiędzy organizmem roślinnym, a atmosferą. Kierunek przemieszczenia się tlenu i dwutlenku węgla przedstawiony został na poniższym schemacie:

Źródło: tutorvista.com - Przekrój poprzeczny przez liścia.

Zmiany ciśnienia turgorowego w komórkach szparkowych wynikają przede wszystkim z odwracalnej adsorpcji lub utraty kationów K+. Szparki otwarte są wtedy, gdy komórki szparkowe aktywnie gromadzą K+ z otaczających je komórek epidermalnych. 

Absorpcja K+ powoduje, że potencjał wody w komórkach szparkowych staje się bardziej ujemny. Umożliwia to wnikanie wody drogą osmozy i zwiększa jędrność (turgor) komórek szparkowych. Ponieważ większość K+ i wody gromadzona jest w wakuoli, to błona wakuolarna odgrywa ważną rolę w regulowaniu dynamiki komórek szparkowych. Zamykanie szparki wynika z przemieszczania się K+ z komórek szparkowych do komórek je otaczających. Zwiększa to potencjał wody komórek szparkowych i w konsekwencji prowadzi do utraty wody (zmniejsza się turgor). W dużym uogólnieniu przyjąć można, iż:

Turgor się zwiększa ---> szparka się otwiera

Tugor się zmniejsza -----> szparka się zamyka

Źródło: learning.uonbi.ac.ke

Źródło: https://plantcellbiology.masters.grkraj.org/html/Plant_Cellular_Physiology8-Loss_Of_Water_II-Transpiration.htm

2. RESPIRACJA, CZYLI ODDYCHANIE

Respiracją nazywamy proces oddychania u roślin. W przeciwieństwie do fotosyntezy ma miejsce przez cały czas. Podczas fotosyntezy wyprodukowana zostaje glukoza. W celu uzyskania energii z glukozy należy ją utlenić. Utlenianie glukozy nazywamy wobec tego oddychaniem. Produktem ubocznym oddychania jest dwutlenek węgla - produkt typowy dla reakcji spalania. Dwutlenek węgla, wraz z parą wodną uwalniany jest do atmosfery. Niektórzy nie chcą trzymać roślin w sypialni z tego powodu, jednakże ilość dwutlenku węgla produkowana na tak małą skalę nie ma istotnego znaczenia. Ważne jest, gdy rozpatrujemy to pod kątem globalnym, gdyż uwolniony w nocy dwutlenek węgla może zostać ponownie wykorzystany przez rośliny w dzień jako substrat w fotosyntezie. 

3. TRANSPIRACJA

Transpiracja jest procesem parowania wody poprzez małe szparki znajdujące się na powierzchni liści. Wówczas gdy panuje pora sucha wzmożony zostaje proces transpiracji, co doprowadza do szybkiej utraty zapasów wody, a co za tym idzie zwiędnięcia rośliny. Wobec tego rośliny przystosowane do życia w gorącym, suchym klimacie (kserofity) ograniczyły znacznie proces transpiracji poprzez odpowiednie dostosowania liści, itd. (np. ograniczona ilość szparek). 

Powyżej przedstawiony mechanizm transpiracji nie jest przypadkowy. Woda, która wyparowuje poprzez spodnią stronę liścia opada na dół, gdzie zostaje pobrana przez korzenie. Jest to przykład swego rodzaju "reakcji łańcuchowej", gdzie ułatwione zostaje roślinie wchłanianie wody. 

Źródła: 

- "Biologie rostlin pro gymnázia Fortuna" - Kincl Lubomir, Kincl Miroslav, Jarklova  Jana - autorskie tłumaczenie fragmentów.