Průduchy (Stomata) Biofyzika Ladislav Šigut
Úvod  <ul><li>Specializované buňky reagující na enviromentální a endogenní signály </li></ul><ul><li>Změnou tvaru umožňují...
Fylogenetický původ <ul><li>Prastaré struktury známé z fosílijí 400 milionů let starých (Croxdale, 2001) </li></ul><ul><li...
Fylogenetický původ <ul><li>Teprve později na listech a  </li></ul><ul><li>listu podobných strukturách </li></ul><ul><li>Z...
Význam <ul><li>Žádná jiná vegetativní struktura kromě kutikuly a cévní tkáně není u rostlin tak všudypřítomná </li></ul><u...
Stavba stomatálních komplexů <ul><li>Párové svěrací buňky („guard cells“) </li></ul><ul><li>Přidružené epidermální buňky –...
Stomatální vývoj <ul><li>V pozdních fázích vývoje listu </li></ul><ul><li>Nižší cévnaté, nahosemenné </li></ul><ul><li>  a...
Stomatální vývoj <ul><li>Mateřské svěrací buňky </li></ul><ul><ul><li>Nestejnoměrným dělením vznik svěracích b. </li></ul>...
Typy plně vyvinutých svěracích buněk <ul><li>Sv. b. ledvinovitého tvaru </li></ul><ul><li>Sv. b. činkovitého tvaru </li></...
Tlustostěnné oblasti buněčných stěn   <ul><li>Pro činnost jsou důležité tenkostěnné a tlustostěnné oblasti buněčných stěn ...
Podtypy průduchů <ul><li>Existuje více než 14 konfigurací stomat a stomatálních komplexů </li></ul><ul><li>Přesto, že onto...
Uspořádání průduchů <ul><li>Sestaveny v uspořádaných řadách na listech a stoncích (zajištění dostupnosti CO 2 ) </li></ul>...
Vliv atmosférických plynů <ul><li>Změny v koncentraci plynů mohou vést ke změnám v počtu průduchů </li></ul><ul><li>Hodnoc...
„ Různorodé průduchy “ (patchy stomata) <ul><li>Stomatální pohyby nejsou vzájemně synchronní </li></ul><ul><li>Nedostatek ...
Stomata jako senzory <ul><li>Reagují na množství faktorů </li></ul><ul><li>Otevírají se na základě požadavků fotosyntézy a...
Stomata jako senzory <ul><li>Na stimul reagují během několika minut a svěrací buňky zdvojnásobí svůj obsah </li></ul><ul><...
Stomata jako senzory <ul><li>Hnací silou stomatálních pohybů jsou změny turgoru svěracích buněk </li></ul><ul><ul><li>Dřív...
Stomata jako senzory <ul><li>Aktivace H+ pumpující ATPasy je stimulována pomocí PAR (modré a červené světlo) absorbovaného...
Literatura <ul><li>Croxdale, J.: Stomata (2001) </li></ul><ul><li>Čajánek, M.: Materiály pro praktika z mikroskopie (2003)...
<ul><li>Děkuji za pozornost </li></ul><ul><li> </li></ul>
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

šIgut průduchy (stomata)

1,344 views

Published on

Description of plant stomata and their reaction to environment.

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,344
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
179
Actions
Shares
0
Downloads
3
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

šIgut průduchy (stomata)

  1. 1. Průduchy (Stomata) Biofyzika Ladislav Šigut
  2. 2. Úvod <ul><li>Specializované buňky reagující na enviromentální a endogenní signály </li></ul><ul><li>Změnou tvaru umožňují výměnu plynů </li></ul><ul><li>Buňky strukturně přizpůsobené pohybu, který se odehrává jako následek zvýšení osmotického a turgorového tlaku </li></ul>
  3. 3. Fylogenetický původ <ul><li>Prastaré struktury známé z fosílijí 400 milionů let starých (Croxdale, 2001) </li></ul><ul><li>Poprvé se objevují na neolistěných stoncích prvních cévnatých rostlin (např. Aglaophyton major) nebo buněčných stěnách výtrusnic </li></ul>Zdroj: http://www.abdn.ac.uk/rhynie/vascbasic.htm
  4. 4. Fylogenetický původ <ul><li>Teprve později na listech a </li></ul><ul><li>listu podobných strukturách </li></ul><ul><li>Zachování jejich struktury </li></ul><ul><li>od té doby a setrvání během </li></ul><ul><li>evoluční historie ukazuje </li></ul><ul><li>jejich důležitost pro rostliny </li></ul>Zdroj: Croxdale, 2001
  5. 5. Význam <ul><li>Žádná jiná vegetativní struktura kromě kutikuly a cévní tkáně není u rostlin tak všudypřítomná </li></ul><ul><li>Na rozdíl od kutikuly, která hraje pasivní roli v udržování vody, jsou stamata aktivními regulátory výměny plynů </li></ul><ul><ul><li>Balance CO 2 a H 2 O </li></ul></ul>
  6. 6. Stavba stomatálních komplexů <ul><li>Párové svěrací buňky („guard cells“) </li></ul><ul><li>Přidružené epidermální buňky – tzv. podpůrné (2-4 páry) (Čajánek 2003) </li></ul><ul><ul><li>Odlišné velikostí, tvarem a uspořádaným rozmístěním okolo průduchu </li></ul></ul><ul><ul><li>Sdílejí mechan. vazbu se svěracími buňkami </li></ul></ul><ul><ul><li>Jejich fce. není známa (nevyskytují se u všech průduchů) </li></ul></ul>
  7. 7. Stomatální vývoj <ul><li>V pozdních fázích vývoje listu </li></ul><ul><li>Nižší cévnaté, nahosemenné </li></ul><ul><li> a jednoděložné r. </li></ul><ul><ul><li>Polární uspořádání průduchů </li></ul></ul><ul><li>Dvouděložné r. </li></ul><ul><ul><li>Mozaikovité uspořádání průduchů </li></ul></ul>Zdroj: Čajánek, 2003
  8. 8. Stomatální vývoj <ul><li>Mateřské svěrací buňky </li></ul><ul><ul><li>Nestejnoměrným dělením vznik svěracích b. </li></ul></ul><ul><ul><li>Někdy se podílejí dělením na vzniku podpůrných buněk </li></ul></ul><ul><li>Svěrací buňky </li></ul><ul><ul><li>Během anafáze dělení se utváří jejich podélný tvar </li></ul></ul><ul><ul><li>Místo pro pór je zajištěno rozpadem materiálu tlustostěnné ventrální buněčné stěny </li></ul></ul><ul><ul><li>Dorsální strana přiléhá k podpůrným nebo epidermálním buňkám </li></ul></ul>
  9. 9. Typy plně vyvinutých svěracích buněk <ul><li>Sv. b. ledvinovitého tvaru </li></ul><ul><li>Sv. b. činkovitého tvaru </li></ul><ul><li>Na koncích svěracích buněk v místě vzájemného dotyku je perforované tenkostěnné oddělení (kontinuální cytoplazma) </li></ul><ul><li>V dospělosti jsou symplasticky odděleny, ačkoliv v raném vývoji byla pozorována plasmodesmata mezi nimi a přilehlými epidermálními buňkami </li></ul>Zdroj: Croxdale, 2001
  10. 10. Tlustostěnné oblasti buněčných stěn <ul><li>Pro činnost jsou důležité tenkostěnné a tlustostěnné oblasti buněčných stěn </li></ul><ul><li>Sv. b. ledvinovitého tvaru mají mikrofibrily (MF) a mikrotubuly (MT) upořádané ve tvaru vějíře </li></ul><ul><li>Sv. b. činkovitého tvaru mají také v počátečních fázích vývoje MT vějířovitě uspořádané, následně zúžení středního regionu a přeskupení MT (axiální) </li></ul><ul><li>Bobtnáním se nezvětšuje délka, ale délka dorsální a do určité míry i ventrální buněčné stěny </li></ul><ul><li>Na horním okraji ventrální b. st. Jsou výstupky tvořící předsíň právě nad pórem </li></ul>
  11. 11. Podtypy průduchů <ul><li>Existuje více než 14 konfigurací stomat a stomatálních komplexů </li></ul><ul><li>Přesto, že ontogeneze je jiná, vzniknou tytéž dospělé buňky </li></ul><ul><li>=> Závěry o vývoji stomat nemohou být založeny na vzhledu dospělých buněk </li></ul>
  12. 12. Uspořádání průduchů <ul><li>Sestaveny v uspořádaných řadách na listech a stoncích (zajištění dostupnosti CO 2 ) </li></ul><ul><li>Stomata nejsou přítomna v náhodných nebo shloučených uspořádáních </li></ul><ul><li>Uspořádanost průduchů se v dospělosti zvýší </li></ul><ul><li>Stomatální prekurzory, jejichž vývoj byl zastaven jsou vybírány na základě pozice </li></ul><ul><li>Pozastavení vývoje prekurzorů může vést ke změně jejich charakteru na epidermu podobné buňky (progresivní vývoj) </li></ul>
  13. 13. Vliv atmosférických plynů <ul><li>Změny v koncentraci plynů mohou vést ke změnám v počtu průduchů </li></ul><ul><li>Hodnocení počtu průduchů: </li></ul><ul><ul><li>Stomatální frekvence (počítaná na plochu) </li></ul></ul><ul><ul><li>Stomatální index (spočítání všech buněk – epidermálních i stomatálních na vzorku v různých fázích vývoje) </li></ul></ul><ul><li>Od období před průmyslovou revolucí do dnešní doby došlo ke snížení SF i SI </li></ul><ul><li>Změny v počtu průduchů v závislosti na změně koncentrace plynů je však mezidruhově rozdílná </li></ul>
  14. 14. „ Různorodé průduchy “ (patchy stomata) <ul><li>Stomatální pohyby nejsou vzájemně synchronní </li></ul><ul><li>Nedostatek uniformity je označován různorodost nebo stomatální heterogenita </li></ul><ul><li>Otevřenost průduchů je na různých místech jiná </li></ul><ul><li>Ve vybraných případech je ztráta uniformity vztažena ke struktuře listu </li></ul><ul><li>Obecný mechanismus zatím není znám </li></ul>
  15. 15. Stomata jako senzory <ul><li>Reagují na množství faktorů </li></ul><ul><li>Otevírají se na základě požadavků fotosyntézy a uzavírají se vlivem vodního stresu a snížených požadavků fotosyntézy </li></ul>
  16. 16. Stomata jako senzory <ul><li>Na stimul reagují během několika minut a svěrací buňky zdvojnásobí svůj obsah </li></ul><ul><li>Enviromentální signály: </li></ul><ul><ul><li>Světlo, CO 2 , teplota, vlhkost a polutanty </li></ul></ul><ul><li>Endogenní signály: </li></ul><ul><ul><li>Hormony: kyselina abscisová a auxin </li></ul></ul>
  17. 17. Stomata jako senzory <ul><li>Hnací silou stomatálních pohybů jsou změny turgoru svěracích buněk </li></ul><ul><ul><li>Dříve škrob-cukrové interkonverze </li></ul></ul>
  18. 18. Stomata jako senzory <ul><li>Aktivace H+ pumpující ATPasy je stimulována pomocí PAR (modré a červené světlo) absorbovaného chlorofylem </li></ul><ul><li>ATP pro chod pump je z mitochondrií či chloroplastů </li></ul><ul><li>Vzniklý protonový gradient je využit k příjmu K+ iontů specifickým iontovým kanálem </li></ul><ul><li>Chloridové anionty mohou být přijímány </li></ul><ul><li>Cl-/H+ symportem </li></ul><ul><li>Malát je syntetizován v cytoplazmě z uhlíkatých sloučenin vzniklých během hydrolýzy škrobu v chloroplastech </li></ul>
  19. 19. Literatura <ul><li>Croxdale, J.: Stomata (2001) </li></ul><ul><li>Čajánek, M.: Materiály pro praktika z mikroskopie (2003) </li></ul>
  20. 20. <ul><li>Děkuji za pozornost </li></ul><ul><li> </li></ul>

×