Listne reže Flashcards
Listne reže(značilna zgradba, mehanizmi odpiranja listnih rež)
Listne reže so odprtine na listu rastline, skozi katere je omogočen prenos plinov in vode. Posamezno listno režo obdajata dve celici zapiralki, ki se krčita in raztezata ter odpirata ali zapirata listno režo. Lahko ju spremlja ena ali več celic spremljevalk lahko pa tudi ne. Listne reže imajo tudi kloroplaste in vršijo fotosintezo.
Mehanizem odpiranja rež temelji na turgorskem tlaku. Ob povečanju turgorskega tlaka v celicah zapiralkah se listna reža odpre- radialna struktura v celični steni povzroči, da se celici zapiralki razmakneta in tako oblikujeta odprtino.
Svetloba spodbuja odpiranje listnih rež, saj aktivira črpalke protonov v membranah celic zapiralk, kar povzroči izhod H+ iz celic. To vodi v vstop K ionov, kar poveča osmotski tlak v celici in začne vdirati voda. Turgor celic zapiralk se poveča. Celična stena je na strani, ki meji na listno režo manj elastična, zato se celice pri povečanem turgorju upogne in reža se odpre.
Listne reže-zunanji regulatorni dejavniki(signali iz okolja), ki uravnavajo odpiranje/zapiranje listnih rež
-Svetloba: še posebej modra spodbuja odpiranje stomat, saj aktivira črpanje protonov iz celic zapiralk. To povzroči vstop K in Cl ionov v celice, kar zmanjša vodni potencial in povzroči vdor vode, s čimer se poveča turgor. Rdeča svetloba spodbuja odpiranje preko fotosinteze in poveča porabo CO2.
-Razpoložljivost vode: pri sušnih razmerah se začne sprožati hormon ABA, ki povzroči izhod K in Cl ionov iz celic zapiralk in jim s tem manjša turgor–>reže se zaprejo
-Koncentracija CO2: zmanjšana koncentracija CO2 v rastlini zaradi porabe plina v fotosintezi je signal za odpiranje rež. Kadar je v okolici povečana koncentracija se reže zaprejo.
-Temperatura: kadar je vroče, se rastline hladijo s transpiracijo skozi listne reže, če pa je temperatura zelo visoka se lahko stopnja transpiracije preveč poveča in takrat se reže zaprejo
-Zračna vlažnost: nizka zračna vlažnost lahko preveč poveča transpiracijo kar vodi v preveliko izgubo vode, zato se takrat reže zaprejo.
-Veter pospešuje transpiracijo zato rastline ob močnem vetru reže zaprejo.
Listne reže- notranji regulatorni dejavniki(signali iz rastline), ki uravnavajo odpiranje/zapiranje listnih rež.
-Hormoni: *Abscizinska kislina(ABA)- sprošča se v času vodnega stresa in povzroči zapiranje stomat
*Giberelini in citozini lahko povzročajo odpiranje stomat
-Kalcijevi ioni: imajo pomembno vlogo kot sekundarni messengerji. Povečana koncentracija Ca2+ v celicah zapiralkah povzroči zapiranje listnih rež
-Koncentracija CO2 znotraj lista: visoke koncentracije povzročajo zapiranje in obratno, nizke koncentracije povzročijo odpiranje
-Cirkadiani ritem: regulira različne fiziološke procese, vključno z zapiranjem in odpiranjem stomat- odprte podnevi in zaprte ponoči
-ATP: pomankanje ATP lahko povzroči zmanjšano delovanje protonskih črpalk v celicah zapiralkah, kar manjša njihov turgor in reže se zapirajo
-Metabolizem škroba zagotavlja osmotske regulatorje in povečuje osmotski potencial zapiralk, kar poveča turgor in odpira stomate.
Predstavi vlogo ABA v zapiranju in odpiranju listnih rež
V času vodnega stresa se poveča sinteza hormona ABA v koreninah in se transportira v liste, kjer se kopiči v celicah zapiralkah. Veže se na specifične receptorje, ki aktivirajo proteinske kinaze in sproščanje Ca2+ v citosol. To povzroči aktiviranje kanalov, ki omogočajo iztok Cl-, malata in K+. To poveča vodni potencial v celicah in zato voda iztopa, turgor se zmanjša in reže se zaprejo.
Ko se stresne razmere izboljšajo se sinteza ABA pomanjša, razgradnja pa poveča. Ko se zmanjša koncentracija ABA se deaktivirajo tudi receptorji, kar prekine signalne poti povezane z zapiranjem stomat. Vodni potencial v celicah zapiralkah se zmanjša in reže se odprejo.
Predstavi vlogo Ca2+ v zapiranju in odpiranju listnih rež
-Pomankanje vode in povišana koncentracija ABA povzročajo povečanje koncentracija Ca2+ v celicah zapiralkah. Preko kalmodulina aktivira različne od kalcija odvisne proteinske kinaze, ki fosforilirajo različne tarčne proteine, vključno z anionskimi kanali. To omogoča iztok anionov iz celice. Odprejo se tudi kanali, ki omogočajo izhod K+. Posledično se poveča vodni potencial v celicah, kar vodi v izgubo vode in turgorja. Liste reže se zaprejo.
Prenehanje stresnih razmer povzroči zmanjšano koncentracijo Ca2+ v citoslou, s črpanjem nazaj v vakuolo ali izločanjem iz celice. To povzroči deaktivacijo kalmodulina in kinaz in stomate se odprejo.
