متابولیسم سلول های محافظ به دلیل پیچیدگی هایی که سلول های اپیدرمی و مزوفیلی اطراف آنها ایجاد می کنند مشکل است. این مشکل تا حدی با مطالعه ی رفتار سلول های محافظ در نوارهایی از سلول های اپیدرمی پوست کنده شده، برطرف شده است
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

انتشار از منفذ 2

اهداف:

 

  •  آشنایی با نحوه ی انتشار گازها از منفذ
  •  آشنایی با سازوکار باز وبسته شدن روزنه

 

شرح درس:

 

انتشار از منفذ

 


چه چیزی باز و بسته شدن روزنه ها را کنترل می کند؟ برای پاسخ گویی به این سوال، باید پرسید خصوصیات اسمزی سلول های محافظ را چه چیزی تعیین و تنظیم می کند.


متابولیسم سلول های محافظ به دلیل پیچیدگی هایی که سلول های اپیدرمی و مزوفیلی اطراف آن ها ایجاد می کنند مشکل است. این مشکل تا حدی با مطالعه ی رفتار سلول های محافظ در نوارهایی از سلول های اپیدرمی پوست کنده شده، برطرف شده است. به تازگی روش هایی برای جداسازی پروتوپلاست سلول های محافظ ابداع شده اند که امکان مطالعه ی متابولیسم سلول های محافظ وحرکت یون ها را در وضعیتی که از سایر سلول ها جدا شده اند فراهم می کند.

 

در طی باز شدن روزنه مقدار زیادیK+  (پتاسیم) از سلول های کمکی و اپیدرمی به سلول های محافظ انتقال می یابد. در نتیجه ی تجمع پتاسیم در سلول های محافظ اکنون به عنوان یک فریند فراگیر در باز شدن روزنه های تمام گیاهان پذیرفته شده است. علاوه بر پتاسیم، کلر و مالات در واکوئل های سلول های محافظ به کاهش پتانسیل اسمزی و همچنین پتانسیل آب سلول های محافظ منجر می گردد. نتیجه ی تغییرات فوق جذب آب و افزایش فشار تورم و باز شدن روزنه هاست. بسته شدن روزنه به اندازه ی باز شدن آن مورد توجه قرار نگرفته است، اما اغلب چنین فرض می شود که بسته شدن روزنه تحت تاثیر عکس وقایعی که منجر به باز شدن آن می گردند صورت می گیرد.

 

از طرف دیگر سرعت بسته شدن اغلب خیلی سریع تر از آن است که با خروج غیرفعال یون ها از سلول های محافظ بتوان آن را توجیه کرد. این موضوع نشان می دهد که پمپ های متابولیکی خاصی با خروج فعال یون ها سبب بسته شدن روزنه ها می گردند. یکی از سازوکارهای ممکن این است که علائمی که سبب بسته شدن روزنه ها می شوند موجب تحریک جذب کلسیم به داخل سیتوسول می گردند.جذب کلسیم موجب غیرقطبی شدن غشا و سپس آغاز یک رشته وقایع از جمله باز کردن کانال های آنیونی و به دنبال آن آزاد سازی کلر و مالات می گردد. بنابراین برنامه ی خروج آنیون ها،غشا را بیش از پیش غیر قطبی کرده و به دنبال آن باز شدن کانال های پتاسیم اتفاق افتاده و انتشار غیرفعال پتاسیم به سلول های کمکی و اپیدرمی نزدیک آن صورت خواهد گرفت.

 

 

برای دریافت فایل آموزشی کلیک کنید.

 

انتشار از منفذ


 
اما پمپ های مذکور نیاز به صرف انرژی دارند. منبع ATP لازم از کجاست؟ منطقی ترین منابعی که می توان تصور نمود فتوسنتز در کلروپلاست سلول های محافظ و یا تنفس سلولی است. اگر چه اغلب سلول های محافظ دارای کلروپلاست هستند، ولی معمولاً این کلروپلاست ها کوچکتر و کمتر بوده و تیلاکوئیدهای کمتری در مقایسه با سلول های مزوفیلی نزدیک خود دارند. کلروپلاست های سلول های محافظ ظاهراً فاقد امکانات آنزیمی لازم برای تثبیت کربن فتوسنتزی اند.

 

از طرف دیگر اگر چه تولید ATP به صورت مستقیم اندازه گیری نشده شواهد غیر مستقیم حاکی از آن است که سلول های محافظ توانایی مصرف انرژی نورانی برای تولید ATP را دارند که این فرایند به فسفریلاسیون نوری معروف است. ولی احتمالاً فتوسنتز تنها منبع مستقیم تولید انرژی نیست چرا که حرکات روزنه ای ممکن است در تاریکی رخ دهند. منبع دیگر انرژی تنفس سلولی است. سلول های محافظ از تعداد زیادی میتوکندری و آنیم های تنفسی برخوردارند. آن ها به خوبی قادرند مقادیر کافی ATP را از راه اکسیداسیون کربن در جریان تنفس معمولی به دست آورند.


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: فاضل صحرا نشین سامانی