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Estomas durante la noche (respiración)


¿Cómo se difunde el dióxido de carbono de la respiración fuera de la hoja durante la noche?

¿Los estomas se cierran completamente durante la noche?


Las hojas no necesitan 'exhalar' dióxido de carbono, es consumido por la fotosíntesis.

En otras partes de la planta, los procesos metabólicos producen dióxido de carbono. Este se escapa a través de canales de gas intercelulares que, en las plantas leñosas, terminan como lenticelas (pequeños poros) en la superficie del tallo. El oxígeno para el metabolismo se difunde en la planta en los mismos espacios intercelulares en los que se difunde el dióxido de carbono.

Con las raíces, el oxígeno necesario para los procesos metabólicos se disuelve en agua.

Si ha querido preguntar sobre la adsorción de dióxido de carbono en las hojas y cuándo se cierran los estomas, depende del esquema de fijación de carbono que exhiba la planta, CAM, C4 o C3.

Es posible que desee consultar también una respuesta que di a una pregunta similar planteada anteriormente aquí.


El dióxido de carbono es un gas y puede difundirse fácilmente a través de la célula epidérmica siguiendo un gradiente de concentración. Como ocurre durante la respiración nocturna, una gran cantidad de dióxido de carbono se acumula dentro de la hoja para formar un gradiente de concentración que es suficiente para causar difusión.


Es mejor que las plantas terrestres conserven su CO2 para usarlo por la mañana, a menos que produzcan demasiado.

El CO2 está presente en el aire a una concentración de alrededor del 0,03%. (En los últimos años ha subido al 0,04%). Esa es una concentración baja contra la que trabajar.

Recuerde, durante el día esas plantas están enviando vapor de agua y O2 FUERA de los estomas. Es un gradiente de presión. ¿Por qué dejar salir el CO2 por la noche y luego depender de que entre en contra de la corriente al día siguiente?

Las plantas tienen formas de agarrar el CO2 para que no se vaya a la deriva. Lo convierten en cosas que no son gases: ácido oxaloacético o malato, o 3-fosfoglicerato, o posiblemente otros que aún no se han notado.

Estos compuestos se pueden almacenar. Luego restaure el CO2 precisamente cuando y donde se necesite.

Parte del CO2 recibe este tratamiento en las raíces (donde la concentración de CO2 a veces puede llegar al 8%) y los compuestos de almacenamiento se envían hacia las hojas junto con el agua y los minerales.

CO2 de las raíces


Los estomas se cierran y abren parcialmente para que se produzca un intercambio de gases eficiente y las pérdidas evitan la deshidratación de las hojas. El dióxido de carbono se difunde de la planta como parte del almidón porque las plantas solo respiran oxígeno, pero absorben dióxido de carbono.


Mecanismo de los movimientos estomáticos

Los estomas son los poros que participan en la transpiración que significa la evaporación del agua de estos poros y también juegan un papel importante en el intercambio gaseoso durante la fotosíntesis y la respiración. Los movimientos de los estomas están regulados por el cambio de la presión de turgencia en las células de guarda o, de otra manera, los estomas funcionan como válvulas operadas por turgencia. Las células de protección se hincharán por absorción de agua y las paredes se estirarán como resultado de la apertura de los estomas. Los estomas generalmente se abren durante el día y se cierran durante la noche. Las condiciones requeridas para la apertura de los estomas durante el día son luz, pH alto, baja concentración de CO 2 y disponibilidad de agua. Asimismo, durante la noche, los estomas se cerrarán debido a la oscuridad, el pH bajo, la concentración alta de CO 2 y la deshidratación. El mecanismo de apertura de los estomas se describe mediante tres teorías principales: -

I) Hipótesis de la fotosíntesis de las células de guarda: - Esta teoría fue dada por Schwendener en 1881. De acuerdo con esta hipótesis las células protectoras tienen coroplastos y durante el día estos cloroplasto presentan fotosíntesis como resultado de la fotosíntesis de moléculas de azúcar producidas. Este azúcar aumentará la presión osmótica dentro de las células de guarda. Debido a la presión osmótica, las células protectoras comenzarán a absorber agua de las células epidérmicas cercanas. Debido a la presión de turgencia, los estomas se abrirán. sin embargo, las actividades fotosintéticas de las células de guarda son muy inferiores, por lo que esto no se aceptó mucho.

ii) Teoría clásica de la hidrólisis del almidón: - Esta teoría fue explicada por Sayre en 1923 y luego modificado por mayordomo en 1964. Según esta teoría, las células protectoras contienen almidón. durante el día, cuando la concentración de CO 2 es baja (durante el día debido a la fotosíntesis, la concentración de CO 2 es baja) y el pH de la célula de guarda aumentará, entonces la enzima fosforilasa se activará y esta enzima convierte el almidón presente en las células de guarda. a glucosa 1-fosfato. Luego, la glucosa 1-fosfato se transformará en glucosa 6-fosfato y esta molécula después de la hidrólisis se convertirá en glucosa y ácido fosfórico.

fosforilasa
Almidón + nH 3 PO 4 = n Glucosa 1-fosfato

fosfoglucomutasa
Glucosa 1-fosfato = Glucosa 6-fosfato

fosfatasa
Glucosa 6-fosfato + agua = Glucosa + H 3 PO 4



La glucosa aumenta la presión osmótica de las células protectoras y las células protectoras comenzarán a absorber agua de las células adyacentes y los estomas se abrirán. Durante la noche se producirá una reacción inversa y, debido a la formación de almidón, la concentración osmótica de las células protectoras disminuirá y las células protectoras con pérdida de agua se encogerán y luego se cerrarán. Pero esto no fue aceptado porque
i) No se encuentra glucosa en las células de guarda en el momento de la apertura del estoma.
ii) La conversión de almidón y glucosa suele ser una reacción lenta pero los movimientos estomáticos son rápidos.


iii) Malato o K+ Hipótesis de la bomba de iones: - Esta teoría fue presentada por Steward en 1974. Esta teoría explica que durante el día el pH de la celda protectora aumenta debido a la absorción de la concentración de iones H + en la celda protectora. La concentración de CO 2 es menor debido a su asimilación por las células mesófilas. Un aumento del pH provoca la hidrólisis del almidón en ácidos orgánicos.

Almidón --- Fosfato de hexosa --- Ácido fosfoglicérico --- Piruvato de fosfoenol

El piruvato de fosfoenol también es el producto intermedio de la vía respiratoria. Entonces, con la ayuda de la PEP carboxilasa, el piruvato de fosfoenol se combinará con el CO 2 y formará ácido oxálico. Posteriormente, este ácido orgánico se convierte en ácido málico. El ácido málico se disocia en iones malato e iones H +. Los iones H + saldrán de las células de guarda con el intercambio de iones K +. Estos iones y iones malato aumentarán la presión osmótica dentro de las vacuolas de las células de guarda y como resultado el agua es absorbida por las células de guarda y los estomas se abrirán. En la oscuridad tiene lugar la reacción inversa y los estomas se cerrarán.



IISTOMATA Y SU FISIOLOGÍAII

Los estomas son las vías a través de las cuales tienen lugar la transpiración y el intercambio gaseoso. Los estomas son poros elípticos en la epidermis de las plantas. Ocurren principalmente en la superficie inferior de las hojas.

Un estoma está bordeado por dos celdas de guardia. Las células de guarda son células epidérmicas especializadas. Las células de guarda son más pequeñas que las otras células epidérmicas. Tienen forma de riñón en vista de la superficie. Pero son alargados en gamily gramineac. En algunas especies de gramíneas. las células epidérmicas adyacentes a las células de guarda son diferentes en forma y tamaño de las otras células epidérmicas. Estos se conocen como células subsidiarias o células accesorias. Las celdas de guardia tienen algunas características específicas.

(i) Las células de guarda son células epidérmicas modificadas. Pero tienen una forma diferente. contenido y metabolismo. Contienen mitocondrias, peroxisomas y endoplasma, es decir, retículo.

00 También contienen cloroplasto. Los cloroplastos están ausentes en todas las demás células epidérmicas.

(iii) los los granos de almidón presentes en las células de guarda disminuyen durante el día. 13tit aumenta durante la noche. Por otro lado, el almidón se acumula durante el día y se consume durante la noche en las demás células epidérmicas de la hoja.

(iv) I & # 8211 l interior v, todas las celdas de protección que rodean el poro son gruesas. Pero la vela exterior es delgada.

Elie mide la apertura estomática Jules de 7 x 3n a 38 x 8p. Pero
estas variaciones ocurren en diferentes especies. A veces, su tamaño es diferente en las diferentes hojas. es de la misma planta y en la misma hoja en diferentes puntos.

El número de estomas varía entre 50 y 300 por mm cuadrado. Pero su área total no excede de 1 a & # 8220o de toda la superficie.

Posición y distribución de los estomas.

Existen diferentes categorías de plantas de 1kw de posición de estomas.

(I) Tipos de manzana y mora: Estos tienen estomas solo en la superficie inferior de la hoja. Sus ejemplos son el roble melocotón nogal. manzana y mora.

(ii)Tipo de patata: En este caso. los estomas son más numerosos en la cara inferior que en la superficie superior de la hoja. Su ejemplo es el repollo, el frijol, el guisante y el tomate.

(iii) Tipo de avena: Los estomas se distribuyen más o menos por igual en las dos superficies. La mayoría de los cereales como el trigo y el maíz pertenecen a esta categoría.

(iv)Tipo de lirio de agua: & # 8220these estomas de cal solo en la superficie superior de la hoja. Las plantas acuáticas con hojas flotantes pertenecen a esta categoría,

(v) Tipo de Potamogeton: En esta facilidad, los estomas están completamente ausentes. Si están presentes, carecen de función y son vestigiales. La mayoría de las plantas acuáticas sumergidas pertenecen a esta categoría.

FISIOLOGÍA ESTOMATAL

(Mecanismo de apertura y cierre de estomas)

Papel de la turgencia de las células de guarda

civard las células juegan un papel importante en la apertura y cierre de los estomas. El cambio de la concentración osmótica y la forma de las células de guarda controla la apertura y el cierre de los estomas. Yo el interior de todas las celdas de guardia es grueso

e inelástica. Resiste estiramientos. Pero todo su exterior es fino y elástico.
Si) se puede estirar. Las diferencias entre las paredes internas y externas de las células de guarda son las responsables de la apertura y cierre de los estomas. (a) Aumento de la turgencia: & # 8216lite guardias absorben y N atcr se vuelve turgente.

& # 8211 Me acuesto exterior delgado %% las aflicciones se estiran. Pero el interior grueso todo es inelástico. Entonces no se estira y se separa. Se convierte en con-caña. Aumenta el espacio entre baldosas en las celdas de protección. Estomas ilw

(b) Pérdida de tumor: el gramopérdida de células uard %% título. Entonces ellos perdieron turgramoo. .1 & # 8211 por lo tanto. las paredes interiores de la gramolas células uard se vuelven extrañasgramoht. paredes ligeras de ambos gramoLas células del útero se acercan unas a otras y el poro de los estomas se estrecha y finalmente se cierra.

TEORÍAS DE APERTURA Y CIERRE DE ESTOMATOS

Seguir engramo teorías explica el changramoe de concentración osmótica en el gramocélulas de uard.

(a) HIPÓTESIS DE ALMIDÓN-AZÚCAR

l & # 8217Esta hipótesis fue formulada en DAKOTA DEL SUR. Sayre en 1926. Accordingramo a esta hipótesis, uno de los importantes en & # 8217) mes presente en el gramouard es la fosforilasa de almidón. Eso es re ersible en / y me. Su acción está controlada lw p11 de células.

0)PH alto: Ligramocae sobre la hoja. Entonces, el ácido carbónico se descompone en CO, •. Por lo tanto, el pll de la gramoaumenta las células de uard. Este aumento de p11 estimula la enzima para convertir el almidón en glucosa- I & # 8211

fosfato en presencia de ... fosfato orgánico El almidón es
Mactitt insoluble y osmóticamente. El fosfato de glucosa M.1 es soluble. Por tanto, aumenta la presión osmótica de las células de guarda. Como resultado. unser de las células epidérmicas adyacentes entra en las células del césped. Las células de guarda se vuelven turgentes y se abren.

PH bajo: El dióxido de carbono se acumula en la oscuridad. Reacciona con agua a partir de ácido carbónico. I A . 00. .Thereliwe. IA I disminuye. Por lo tanto. la reacción se convierte en reversión. Cons ensenzimas no sonrientes gramolucosa-l-fosfato en almidón. El almidón es insoluble en agua. & # 8216por lo tanto. la presión osmótica de gramoDisminuye las células de uard. Como resultado, el gramoLas células del útero pierden agua y se vuelven flácidas. Cierra los estomas.

Evidencias en apoyo de hipótesis:

I. Llanuras sónicas & # 8220Ere expuesto a vertidos de hidróxido de amonio en la oscuridad. Aumenta el pH. 1 aquí por delante. los estomas se abren iui oscuridad.

  1. Similar. las plantas sónicas están expuestas a gramoácido acético lacial en Litt) tiempo. 1 heredero disminuye. Por lo que sus estomas se cierran durantegramo la hora del día.
  2. Algunos wavelengramoesto de ligramoht, azul y rojo afectan la apertura de los estomasgramo y fotos y ti tesis que herelae. el espectro de acción de los estomas abiertosgramo y la fotosíntesis es la misma. La fosforilasa es una enzima muy activa. Convierte el almidón en azúcar y el azúcar en almidón rápidamente. Se estima que una enzima puede convertir 1000 moléculas de almidón por segundo en azúcar. Esta velocidad es suficiente para abrir y cerrar los estomas rápidamente.

. El almidón está ausente en algunas plantas como la cebolla. Pero aún sus estomas se abren y se cierran.

I. Los estomas pueden abrirse a la luz del sol muy tenue o incluso a la luz de la luna. La fotosíntesis no puede tener lugar con esta intensidad.

(b) HIPÓTESIS DE INTERCAMBIO DE IONES DE POTASIO

También se le llama hipótesis del malato. Esta hipótesis da el siguiente mecanismo de apertura y cierre de los estomas:

(i) Apertura de los estomas: el ácido málico se produce en las células protectoras del

presencia de luz. Se cree que caminar: el ácido se produce en los cloroplastos. Luego se excreta en el odoplasma de las células de guarda. El ácido málico es un ácido débil. .1hpor lo tanto. se disocia en iones malato e iones hidrógeno (II & # 8211). Los iones de Lk drogen se excretan del plan: células e iones de potasio (1: ingresan a las células de protección de las células vecinas de hierro. & # 82161imita el intercambio de iones de hidrógeno y potasio.

entre las células de guarda y las células epidérmicas adyacentes. Este intercambio de iones es un proceso activo. Necesita gasto de energía metabólica. La acumulación de iones de potasio y malato en las células de guarda aumenta la presión osmótica de las células de guarda. Por lo tanto, el agua fluye hacia las celdas de protección. Las células de guarda se vuelven turgentes y se abren.

(ii) Cierre de los estomas: la bomba de intercambio de potasio e hidrógeno vuelve a funcionar en la oscuridad. Los iones de hidrógeno entran y los iones de potasio salen de las células de guarda. Los iones malato e hidrógeno se recombinan para formar ácido málico. Se usa en respiración. Reduce la presión osmótica de las células de guarda. De este modo, las células de guarda pierden tumefacción y los estomas se cierran. El mecanismo de intercambio de iones de potasio se encuentra en todas las plantas. & # 8211

Las últimas investigaciones han revelado que el nivel de CO en las células de guarda y la luz azul afectan el intercambio de iones de potasio. Nivel bajo de CO2 y la luz azul permiten al guardia absorber Kion. Entonces se abren los estomas. Pero el alto nivel de CO y la ausencia de luz azul revierten el efecto y los estomas se cierran.


¿Por qué ocurre la transpiración estomática durante el día?

En presencia de suficiente luz y temperatura celular óptima, los estomas se abren y en la oscuridad se cierran. Por tanto, la transpiración estomática se produce durante el día y no durante la noche. Células especiales llamadas células de guarda controlan la apertura o el cierre de cada poro. Cuando los estomas están abiertos, las tasas de transpiración aumentan cuando están cerrados, las tasas de transpiración disminuyen.

Causas: Las siguientes reacciones tienen lugar en las celdas de guarda, durante el día y la noche.

Almidón + ip → Fosforilasa → Fosfato de glucosa-I.

Durante el día, en presencia de luz solar, el PH de la savia celular de las células guardianas aumenta hasta PH y la enzima fosforilasa presente en los cloroplastos hidroliza el almidón a glucosa-I fosfato I (osmóticamente activo). A medida que la savia celular se vuelve osmóticamente activa, absorbe agua de las células circundantes para volverse turgente y, por lo tanto, los estomas se abren.

Durante la noche, en ausencia de luz, el P H de la savia celular de las células guardianas disminuye hasta P H y la enzima Fosforilasa convierte la glucosa-I-fosfato en almidón. A medida que la savia celular de las llamadas de guardia se vuelve osmóticamente inactiva, el agua extraída de ella por las células circundantes y las células de guardia, pierde su turgencia y se vuelve flácida y los estomas se cierran.


¿Por qué ocurre la respiración celular en la oscuridad?

La respiración celular puede suceder en oscuridad, por lo que las botellas que se volvieron amarillas significa que los organismos pasaron por el proceso de Respiración celular. En la fotosíntesis se elimina el dióxido de carbono y por eso el agua se vuelve azul.

Además, ¿la respiración celular ocurre por la noche? Respiración celular en plantas ocurrir tanto durante el día como en el noche, pero la tasa de respiración será alto durante el noche.

En consecuencia, ¿puede ocurrir la respiración en la oscuridad?

Oscuro & ndash solamente respiración tiene lugar. Se consume oxígeno mientras se libera dióxido de carbono.

¿Por qué las plantas realizan respiración celular por la noche?

El resultado de respiración celular es que el planta absorbe glucosa y oxígeno, emite dióxido de carbono y agua y libera energía. Plantas Respirar en todo momento del día y noche porque sus células necesitan una fuente de energía constante para mantenerse vivas.


La transpiración nocturna de la cebada (Hordeum vulgare) facilita la liberación de dióxido de carbono respiratorio y se regula durante el estrés salino

Antecedentes y objetivos: La transpiración nocturna representa una cantidad considerable de pérdida de agua en las plantas de cultivo. A pesar de esto, quedan muchas preguntas sobre la transpiración nocturna: su función biológica, regulación y respuesta a tensiones como la salinidad. El objetivo del presente estudio fue abordar estas preguntas en plantas de cebada cultivadas hidropónicamente de 14 a 18 días de edad.

Métodos: Las plantas se estresaron durante los últimos 4-7 días antes y durante los análisis de transpiración gravimétrica diurna continua (24 h) o se sometieron a estrés salino justo antes de los análisis o se estresaron durante 4-7 días y luego se transfirieron al medio de control antes de los análisis. . La idea detrás de esta configuración experimental era distinguir entre una respuesta de transpiración a los tratamientos a más largo plazo (cutícula, estomas) y a corto plazo (estomas). La conductancia cuticular se evaluó mediante medidas de transpiración residual en hojas desprendidas. Se determinó la carga de cera de la cutícula y la tasa de respiración oscura de las hojas. Se calculó la conductancia foliar a CO2.

Resultados clave: Las tasas de transpiración diurna y nocturna se correlacionaron alta y positivamente entre sí en todos los tratamientos. Las tasas de transpiración nocturna representaron el 9-17% de las tasas diurnas (promedio: 13,8%). A pesar de los cambios menores en la proporción de las tasas de transpiración diurna y nocturna, la contribución de la conductancia cuticular y estomática a la conductancia foliar (epidérmica) al vapor de agua difirió considerablemente entre tratamientos. El estrés salino no afectó la carga de cera de la cutícula. La conductancia para el CO2 de la cutícula fue insuficiente para soportar las tasas de liberación de CO2 respiratorio oscuro.

Conclusiones: La principal función biológica de la transpiración nocturna es la liberación de CO2 respiratorio de las hojas. La transpiración nocturna está regulada a corto y largo plazo, también bajo estrés salino. Los estomas juegan un papel clave en este proceso. Proponemos hacer referencia, en analogía a la eficiencia en el uso del agua (WUE) durante el día, a una eficiencia de liberación de CO2 ('CORE') durante la noche.


Sale de

El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono en la hoja (así como la pérdida de vapor de agua en la transpiración) ocurre a través de poros llamados estomas (singular = estoma).

Normalmente, los estomas se abren cuando la luz incide en la hoja por la mañana y se cierran durante la noche.

La causa inmediata es un cambio en la turgencia del celdas de guardia. La pared interior de cada celda de protección es gruesa y elástica. Cuando se desarrolla turgencia dentro de las dos células protectoras que flanquean cada estoma, las delgadas paredes externas sobresalen y fuerzan a las internas a adoptar una forma de media luna. Esto abre el estoma. Cuando las células de guarda pierden turgencia, las paredes internas elásticas recuperan su forma original y el estoma se cierra.

Tiempo Presión osmótica, lb / in 2
7 a. M. 212
11 a. M. 456
5 de la tarde 272
12 de la medianoche 191

La tabla muestra la presión osmótica medida en diferentes momentos del día en celdas de guarda típicas. La presión osmótica dentro de las otras células de la epidermis inferior se mantuvo constante en 150 lb / in 2 (

1000 kilopascal, kPa). Cuando la presión osmótica de las células de guarda se hizo mayor que la de las células circundantes, los estomas se abrieron. Por la noche, cuando la presión osmótica de las células de guarda se redujo casi a la de las células circundantes, los estomas se cerraron.

Estomas de apertura

  • La luz azul es absorbida por fototropina que activa
  • una bomba de protones (una H + -ATPasa) en la membrana plasmática de la célula protectora. , generado por las reacciones lumínicas de la fotosíntesis, impulsa la bomba.
  • A medida que se bombean protones (H +) fuera de la célula, su interior se vuelve cada vez más negativo.
  • Esto atrae iones de potasio adicionales a la célula, aumentando su presión osmótica.

Estomas de cierre

Aunque los estomas abiertos son esenciales para la fotosíntesis, también exponen a la planta al riesgo de perder agua por transpiración. Aproximadamente el 90% del agua absorbida por una planta se pierde por transpiración.

En las angiospermas y gimnospermas (pero no en helechos y licopsidos), el ácido abscísico (ABA) es la hormona que desencadena el cierre de los estomas cuando el agua del suelo es insuficiente para mantener el ritmo de la transpiración (lo que a menudo ocurre alrededor del mediodía).

  • ABA se une a receptores en la superficie de la membrana plasmática de las células de guarda.
  • Los receptores activan varias vías de interconexión que convergen para producir
    • un aumento del pH en el citosol
    • transferencia de Ca 2+ de la vacuola al citosol.
    • estimular la pérdida de iones cargados negativamente (aniones), especialmente NO3 & minus y Cl & minus, de la celda y también
    • la pérdida de K + de la célula.

    Los estomas abiertos también proporcionan una abertura a través de la cual las bacterias pueden invadir el interior de la hoja. Sin embargo, las células de guarda tienen receptores que pueden detectar la presencia de moléculas asociadas con bacterias llamadas patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP). LPS y flagelina son ejemplos. Cuando las células de guarda detectan estos PAMP, ABA media el cierre del estoma y, por lo tanto, cierra la puerta a la entrada de bacterias.

    Este sistema de inmunidad innata se parece al que se encuentra en los animales. Enlace a la discusión.

    Densidad de los estomas

    • los temperatura, humedad, y intensidad de luz alrededor de la planta
    • y también, como resulta, la concentración de dióxido de carbono en el aire alrededor de las hojas. La relación es inverso es decir, como la concentración de CO2 sube, el número de estomas producidos desciende y viceversa. Alguna evidencia:
      • Plantas cultivadas en una atmósfera artificial con un alto nivel de CO2 tienen menos estomas de lo normal.
      • Los especímenes de herbario revelan que el número de estomas en una especie determinada ha ido disminuyendo en los últimos 200 años y mdash durante la época de la revolución industrial y los niveles crecientes de CO2 en la atmósfera [Ver].

      Estos datos pueden cuantificarse determinando la índice estomático: la proporción del número de estomas en un área determinada dividido por el número total de estomas y otras células epidérmicas en esa misma área.

      ¿Cómo determina la planta cuántos estomas producir?

      Resulta que las hojas maduras de la planta detectan las condiciones a su alrededor y envían una señal (su naturaleza aún se desconoce y mdash, pero ver más abajo * ) que ajusta el número de estomas que se formarán en las hojas en desarrollo.

      Dos experimentos (informados por Lake et al., En Naturaleza, 411: 154, 10 de mayo de 2001):

      • Cuando las hojas maduras de la planta (Arabidopsis) están envueltos en tubos de vidrio llenos de altos niveles (720 ppm) de CO2, las hojas en desarrollo tienen menos estomas de lo normal a pesar de que crecen en aire normal (360 ppm).
      • Por el contrario, cuando las hojas maduras reciben aire normal (360 ppm CO2) mientras el brote está expuesto a niveles elevados de CO2 (720 ppm), las hojas nuevas se desarrollan con el índice estomático normal.

      * Una señal que aumenta la densidad estomática en plántulas de Arabidopsis de 2 días de edad (una configuración experimental diferente a la anterior) es un péptido de 45 aminoácidos llamado stomagen que es liberado por las células del mesófilo e induce la formación de estomas en la epidermis de arriba.

      Los estomas revelan niveles pasados ​​de dióxido de carbono

      • sus índices estomáticos fueron elevado
        • a finales del período Pérmico (hace 275 & ndash290 millones de años) y de nuevo
        • en la época del Pleistoceno (hace 1 & ndash8 millones de años).
        • bajo niveles de dióxido de carbono atmosférico y
        • edades de hielo (con glaciares).

        Cada estoma (el pequeño poro u orificio) está flanqueado por dos células de protección que se expanden y contraen, cerrando y abriendo el estoma. Dos controles sobre la apertura y el cierre de los estomas son el balance hídrico de la planta y la concentración de dióxido de carbono. Cuando la planta se deshidrata y se marchita, el cierre de los estomas de la planta retendrá agua. Cuando aumenta el nivel de humedad, los estomas se abren nuevamente. Cuando el nivel de dióxido de carbono en la hoja desciende por debajo de lo normal, alrededor del 0,03 por ciento, los estomas se abren para admitir más dióxido de carbono.

        Los estomas controlan el flujo de gases que entran y salen de las hojas. Durante el día, cuando la temperatura del aire aumenta y los niveles de dióxido de carbono son normales o superiores a lo normal, los estomas se abren, lo que permite que entre el dióxido de carbono y se lleve a cabo la fotosíntesis. El oxígeno, un subproducto venenoso (para la planta) de la fotosíntesis, sale a través de los estomas. Por la noche, la glucosa se recombina con el oxígeno, liberando energía a medida que la molécula de glucosa se vuelve a descomponer en agua y dióxido de carbono. El exceso de agua sale a través de los estomas en un proceso llamado transpiración. Entonces, los estomas no participan directamente en la fotosíntesis. Sin embargo, los estomas controlan la entrada de dióxido de carbono, un componente crítico de la fotosíntesis, y permiten que salga el exceso de oxígeno. Los estomas también controlan el flujo de vapor de agua fuera de la hoja, lo que limita la pérdida de agua durante la sequía y permite que salga el exceso de agua.


        Estomas durante la noche (respiración) - Biología

        Información de contexto:

        Los estomas de las hojas son el principal medio de intercambio de gases en las plantas vasculares. Estomas son pequeños poros, típicamente en la parte inferior de las hojas, que se abren o cierran bajo el control de un par de células en forma de plátano llamadas celdas de guardia. Cuando están abiertos, los estomas permiten que el CO2 ingrese a la hoja y permitan que el agua y el oxígeno escapen. Además de abrir y cerrar los estomas, las plantas pueden ejercer control sobre sus tasas de intercambio de gases variando la densidad de los estomas en las hojas nuevas cuando se producen (como en la primavera o el verano). Cuantos más estomas por unidad de área sea el densidad de estomas.

        ¿Por qué podría ser adaptativo que una planta controle sus tasas de pérdida de agua y absorción de CO2? Una respuesta se puede encontrar en el sol. Los aumentos de calor podrían desnaturalizar las proteínas de las membranas de los cloroplastos. Cuando se sobrecalientan, las plantas pueden abrir los estomas para evaporar el agua y bajar la temperatura. Con base en esto, podría plantear la hipótesis de que las hojas al sol tendrían una mayor densidad de estomas que las hojas a la sombra.

        Por otro lado, si no hay agua disponible, como en condiciones de sequía, la evaporación excesiva puede provocar desecación (desecación). Las plantas en áreas cálidas pueden beneficiarse de menos estomas para que puedan conservar agua.

        La discusión ilustra un concepto importante en biología experimental, que a menudo existen hipótesis alternativas para explicar la variación en la naturaleza. En este caso, la densidad de los estomas puede aumentar o disminuir en respuesta a la variación ambiental de la luz solar y la disponibilidad de agua.

        Preguntas previas al laboratorio

        1. ¿Qué papel juegan los estomas en la homeostasis?

        2. Se describen dos hipótesis para la densidad de los estomas. ¿Cómo podrías probarlos?

        3. Las especies de plantas pueden tener variaciones en el número de estomas presentes en sus hojas. ¿Por qué?

        4. Las plantas mueven el agua desde las raíces de la planta hasta las hojas a través de la transpiración. A medida que el agua se evapora de la hoja, la cohesión extrae agua de las raíces. Sugiera una relación entre la transpiración y la densidad de los estomas.

        Procedimiento para contar estomas

        1. Obtenga una hoja. Traza el contorno de la hoja en una hoja de papel cuadriculado. Estima el área de la superficie contando cuántos cuadrados caben dentro del contorno de la hoja. Si tiene cuadrados parciales, intente sumarlos para que sean cuadrados enteros iguales. Registre el área de la superficie en la siguiente tabla.
        2. Pinte una tira fina de esmalte de uñas transparente en una sección de la hoja (pinte entre las nervaduras paralelas). Deje que el esmalte de uñas se seque por completo.
        3. Coloque un trozo de cinta transparente sobre el esmalte de uñas seco. Presione suave pero firmemente la cinta sobre la hoja.
        4. Quite la cinta de la hoja y coloque la cinta con el lado adhesivo hacia abajo sobre un portaobjetos de microscopio. Examine la cinta, que ahora contiene una impresión de las células de la hoja. Intente utilizar tanto el escaneo como el de baja potencia.
        5. Cuente el número de estomas en el campo de visión. Mueva la diapositiva para que pueda ver otras áreas. Puede ser mejor tomar un promedio de varias áreas de la hoja.
        6. Encuentra la densidad de los estomas que se puede medir dividiendo el número de estomas por el área de la superficie de la hoja.

        Elija una pregunta para investigar:

        1) ¿Cómo varía la densidad de los estomas entre los diferentes tipos de plantas?

        2) ¿Cómo varía la densidad de los estomas entre las superficies de las hojas (superficie superior o inferior de la hoja)?

        3) ¿Cómo varía la densidad de los estomas entre las hojas que se encuentran en la misma planta (hojas en la parte superior y hojas en la parte inferior)?

        Diseño experimental - el procedimiento para contar los estomas y calcular la densidad se describe anteriormente. Considere la pregunta que eligió investigar, recopile datos y cree una tabla de datos para organizar sus observaciones. Es posible que desee tomar fotografías para incluirlas en su informe final.

        Hacer una Afirmar que resume la respuesta a su pregunta experimental.

        Con los datos de este experimento, proporcione Evidencia que apoya la afirmación.

        Utilizando el conocimiento previo y los datos de este laboratorio, proporcione Razonamiento que utiliza la evidencia para justificar la afirmación. Para esta sección, es posible que deba investigar fuera de la clase sobre el tipo de planta que investigó.

        Su grupo compartirá sus datos, reclamo, evidencia y razonamiento con la clase como un póster, diapositivas de PowerPoint o una infografía digital.

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        11 ° Biología Capítulo 14 Tema 6 APERTURA Y CIERRE DE ESTOMATOS

        Las células de guarda funcionan como válvulas hidráulicas multisensoriales. Los factores ambientales, como la intensidad y la calidad de la luz, la temperatura, la humedad relativa y la concentración de CO2 intracelular son detectados por las células de guarda y estas señales se integran en respuestas estomáticas bien definidas. Hay dos hipótesis que pueden explicar la apertura y el cierre de los estomas.
        i) Hipótesis del almidón y azúcar : El botánico alemán H. Van Mohl propuso que las células de guarda son las únicas células fotosintetizadoras de la epidermis de la hoja y que en ellas se producen azúcares durante el día cuando hay luz disponible. Cuando el nivel de azúcar aumenta, es decir, la concentración de soluto aumenta o el potencial hídrico disminuye, las células de protección se vuelven turgentes debido a la entrada de agua y se separan entre sí y el estoma o poro se abre. Durante la noche no hay fotosíntesis, los azúcares se convierten en almidón insoluble o se utilizan en la respiración, esto disminuye los azúcares libres en la célula. Por tanto, la presión osmótica de las células de guarda se reduce y el agua sale de las células de guarda, que
        se vuelven laccidos y el estoma o los poros entre ellos se cierran. Pero estos procesos no son lo suficientemente rápidos para explicar el rápido aumento de la turgencia de las células de guarda.


        ii) Entrada de K +
        iones: la concentración de potasio en las células protectoras aumenta varias veces, dependiendo de la especie de planta. Los estomas se abren debido al transporte activo de iones de potasio (K +) hacia las células protectoras de la epidermis circundante. La acumulación de K + disminuye el potencial osmótico de las células de guarda. El agua entra en las células de guarda por ósmosis, que se vuelven más turgentes y estiradas y se abren los estomas. El estoma se cierra mediante un proceso inverso que implica la difusión pasiva de K + desde las células de guarda, seguida de la salida del agua por ósmosis. ¿Qué controla el movimiento de K + dentro y fuera de las células de guardia?
        Nivel de dióxido de carbono en los espacios interiores de la hoja y luz, controlan este movimiento. Un nivel bajo de dióxido de carbono favorece la apertura de los estomas, lo que permite un mayor nivel de dióxido de carbono y una mayor tasa de fotosíntesis.
        Se ha demostrado que la exposición a la luz azul, que también es eficaz en la fotosíntesis, acidifica el entorno de las células de guarda (es decir, bombea protones), lo que permite que las células de guarda absorban K + seguido de una absorción de agua, lo que aumenta la turgencia de las células de guarda. Entonces, en general, los estomas están abiertos durante el día y cerrados durante la noche. Esto evita la pérdida innecesaria de agua por parte de la planta cuando está demasiado oscuro para la fotosíntesis. Las plantas abren sus estomas mediante el bombeo activo de potasio en las células protectoras, lo que hace que el agua siga por ósmosis. Las células protectoras se vuelven turgentes y el estoma o los poros se abren. When Potassium leaves the guard cells (during night) water leaves the guard cells by exosmosis and guard cells become laccid and stoma or pore between guard cells closes.


        Ver el vídeo: Identificación de Estomas en Hoja de Zebrina (Diciembre 2021).