science >> Wetenschap >  >> Biologie

Welke invloed heeft CO2 op het openen van huidmondjes?

Zoals veel andere dieren, adem je door je neus en mond. Planten ademen daarentegen door kleine poriën, huidmondjes genaamd aan de onderkant van hun bladeren. Door deze poriën kan koolstofdioxide binnendringen en zuurstof uitstromen. Planten openen en sluiten hun huidmondjes als reactie op veranderingen in hun omgeving, zodat ze de CO 2 kunnen krijgen die ze nodig hebben en voorkomen dat ze uitdrogen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Planten ademen door kleine poriën genaamd huidmondjes aan de onderkant van hun bladeren, die worden omgeven door een paar bewakingscellen die uitzetten of krimpen afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, waardoor meer of minder gas in en uit de poriën kan stromen . Planten hebben CO 2 nodig om binnen te komen en O 2 om af te sluiten. Huidmondjes sluiten als het donker en droog is, tenzij het koolstofdioxidegehalte in het blad begint te dalen.
Omgevingsfactoren

Drie verschillende omgevingsfactoren beïnvloeden het openen en sluiten van een plantstoma: licht, water en koolstof dioxide concentraties. Plantmondjes sluiten in het donker en wanneer de omstandigheden erg droog zijn. Omdat plantencellen koolstofdioxide nodig hebben voor fotosynthese, zijn koolstofdioxideconcentraties een andere belangrijke factor. Als de koolstofdioxideconcentratie in het blad begint te dalen, opent de plant zijn huidmondjes zodat meer CO 2 kan binnendringen, zelfs onder droge omstandigheden wanneer de huidmondjes normaal gesloten zouden zijn.
Guard Cells

Elke huidmond is omgeven door een paar bewakingscellen in de vorm van kleine worstjes. Bewakingscellen kunnen uitbreiden door ionen over hun membranen te pompen. Terwijl de ionenconcentratie in de beschermcel toeneemt, begint water de cel in te stromen en het zwelt op totdat het in een halve cirkel begint te buigen, zodat de twee beschermcellen samen op een letter O lijken. De opening tussen hen is de huidmondjes en gassen stromen in of uit door deze opening. Als de bewakingscel ionen terugpompt, begint er daarentegen water uit te stromen en krimpt de bewakingscel totdat het eruit ziet als een letter I. Nu zijn de twee bewakingscellen evenwijdig en naast elkaar, dus de huidmondje is gesloten .
Kooldioxide-detectie

Dalende koolstofdioxideconcentraties veroorzaken een biochemische route waardoor de huidmondjes weer opengaan. Nog niet alle componenten van deze biochemische route zijn geïdentificeerd, maar de belangrijkste spelers zijn kalium- en chloride-transporters. Deze eiwitten pompen positief geladen kalium en negatief geladen chloride-ionen door celmembranen, waardoor de verandering in ionenconcentratie wordt veroorzaakt waardoor de bewakingscellen ofwel krimpen of zwellen.
Resterende vragen

Een aantal genen die lijken te lijken essentieel zijn voor de reactie op veranderende CO 2-niveaus zijn geïdentificeerd, en wetenschappers werken er nog steeds aan om erachter te komen hoe vallende CO 2 de kalium- en chloride-ionentransporters activeert. Wetenschappers moeten in staat zijn gewassen met een hogere opbrengst te fokken of te engineeren als ze dit mechanisme beter begrijpen.