Διαφορά μεταξύ προστατευτικού κυττάρου και επιδερμικού κυττάρου

Κύρια διαφορά – Προστατευτικό κύτταρο  και επιδερμικό κύτταρο

Το φύλακα και το επιδερμικό κύτταρο είναι δύο τύποι κυττάρων που βρίσκονται στην επιδερμίδα των φυτών. Η επιδερμίδα προέρχεται από τον δερματικό ιστό των φυτών, φέρνοντας την επαφή του φυτού με το εξωτερικό περιβάλλον. Είναι το εξωτερικό στρώμα των φύλλων, των στελεχών και των ριζών του φυτού. Τα προστατευτικά κύτταρα περιέχουν χλωροπλάστες και είναι ικανά να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση. Όμως τα επιδερμικά κύτταρα δεν περιέχουν χλωροπλάστες. Η κύρια διαφορά Ο ρόλος τους είναι μεταξύ του προστατευτικού και του επιδερμικού κυττάρου. δύο προστατευτικά κύτταρα σχηματίζουν μια στομία, ελέγχοντας την ανταλλαγή αερίων του φυτού ρυθμίζοντας το μέγεθος της στομίας, ενώ τα επιδερμικά κύτταρα παρέχουν προστασία στο φυτό από το εξωτερικό περιβάλλον.

Αυτό το άρθρο εξηγεί,

1. Τι είναι το Φρουρά
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Λειτουργία
2. Τι είναι το Επιδερμικό Κύτταρο
     – Ορισμός, Χαρακτηριστικά, Λειτουργία
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Guard Cell και Epidermal Cell

Τι είναι ένα φύλακας

Τα προστατευτικά κύτταρα είναι εξειδικευμένα κύτταρα που βρίσκονται στην επιδερμίδα των φύλλων και των μίσχων των φυτών. Προάγουν την ανταλλαγή αερίων των φυτών με το εξωτερικό περιβάλλον, σχηματίζοντας στομία. Δύο προστατευτικά κύτταρα εμπλέκονται στο σχηματισμό της στομίας. Το άνοιγμα και το κλείσιμο του στοματικού πόρου ρυθμίζεται από τη σφριγηλότητα των προστατευτικών κυττάρων. Όταν υπάρχει διαθέσιμο νερό, τα προστατευτικά κύτταρα γίνονται θολά και ο στοματικός πόρος ανοίγει. Όμως, όταν το νερό δεν είναι διαθέσιμο, η σφριγηλότητα των προστατευτικών κυττάρων μειώνεται, συρρικνώνοντας το κύτταρο, γεγονός που οδηγεί στο κλείσιμο του στοματικού πόρου. Το άνοιγμα του στοματικού πόρου επιτρέπει την ανταλλαγή αερίων όπως διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο και υγρασία. Όταν υπάρχει διαθέσιμο νερό, ο στοματικός πόρος επιτρέπει στο διοξείδιο του άνθρακα να εισέλθει στο φύλλο του φυτού. Όταν το διοξείδιο του άνθρακα είναι διαθέσιμο στα κύτταρα που φωτοσυνθέτουν, αυτά ξεκινούν τη φωτοσύνθεση και το παραγόμενο οξυγόνο και η υγρασία απομακρύνονται μέσω των στοματικών πόρων.

Δεδομένου ότι το άνοιγμα και το κλείσιμο των στοματικών πόρων ρυθμίζεται από την πίεση στροβιλισμού των προστατευτικών κυττάρων, αυτή η πίεση στρεβλώματος θα πρέπει να ρυθμίζεται προκειμένου να ρυθμίζεται το μέγεθος των πόρων ανάλογα με τις ανάγκες του φυτού. Η ρύθμιση της πίεσης στροβιλισμού των προστατευτικών κυττάρων επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της κίνησης ιόντων και σακχάρων προς και έξω από τα κύτταρα. Τα ιόντα καλίου και χλωρίου εμπλέκονται κυρίως στη ρύθμιση της πίεσης στροβιλισμού των προστατευτικών κυττάρων. Εκτός από την ανταλλαγή αερίων, τα προστατευτικά κύτταρα εμπλέκονται στη φωτοσύνθεση φέροντας χλωροπλάστες στα κύτταρα. Τα προστατευτικά κύτταρα είναι τα μόνα κύτταρα που εμπλέκονται στη φωτοσύνθεση στην επιδερμίδα.

Εικόνα 1:Άνοιγμα και κλείσιμο της στομίας 

Τι είναι ένα επιδερμικό κύτταρο

Τα επιδερμικά κύτταρα είναι τα κύτταρα που βρίσκονται στο εξωτερικό στρώμα των φυτών. Τα επιδερμικά κύτταρα έχουν ακανόνιστο σχήμα και είναι στενά συνδεδεμένα μεταξύ τους για να παρέχουν τη μηχανική υποστήριξη στο φυτό. Είναι τα λιγότερο εξειδικευμένα κύτταρα που βρίσκονται σε μεγάλους αριθμούς. Τα περισσότερα φυτά περιέχουν ένα μόνο στρώμα επιδερμικών κυττάρων στην επιδερμίδα τους. Τα κυτταρικά τοιχώματα των επιδερμικών κυττάρων αποτελούνται από κουτίνη, αποτρέποντας την απώλεια νερού από το σώμα του φυτού. Τα επιδερμικά κύτταρα καλύπτονται επίσης με ένα στρώμα επιδερμίδας. Μερικές φορές, η επιδερμίδα καλύπτεται με κερί, δίνοντας ένα γαλαζωπό ή υπόλευκο χρώμα στην επιφάνεια των φυτών. Το στρώμα κεριού προστατεύει επίσης τα φυτά από το ακραίο ηλιακό φως και τον άνεμο. Το στρώμα της επιδερμίδας είναι λεπτότερο στην κάτω πλευρά του φύλλου από την επάνω πλευρά. Ωστόσο, τα επιδερμικά κύτταρα δεν περιέχουν χλωροπλάστες. Έτσι, δεν μπορεί να παίξει κανένα ρόλο στη φωτοσύνθεση. Τα επιδερμικά κύτταρα στις ρίζες συμμετέχουν στην απορρόφηση νερού και ιόντων από το έδαφος. Αυτά τα κύτταρα περιέχουν ειδικές δομές όπως τρίχες και δεν έχουν στρώμα επιδερμίδας. Η επιδερμίδα των φύλλων των φυτών φαίνεται στην εικόνα 2 . Τα προστατευτικά κύτταρα εμφανίζονται με πράσινο χρώμα και τα κύτταρα με ορθογώνιο σχήμα είναι τα επιδερμικά κύτταρα.

Εικόνα 2:Επιδερμίδα φύλλων φυτών 

Διαφορά μεταξύ προστατευτικού και επιδερμικού κυττάρου

Συνάρτηση

Φρουρά κελί: Ένα ζευγάρι προστατευτικών κυττάρων σχηματίζει μια στομία, η οποία εμπλέκεται στην ανταλλαγή αερίων των φυτών με την κοντινή ατμόσφαιρα.

Επιδερμικό κύτταρο: Τα επιδερμικά κύτταρα παρέχουν προστασία στο φυτό από το εξωτερικό περιβάλλον.

Σχήμα

Φρουρά κελί: Το προστατευτικό κελί έχει σχήμα φασολιού σε μονοκοτυλήδονα και σε σχήμα αλτήρα στα δίκοχα.

Επιδερμικό κύτταρο: Τα επιδερμικά κύτταρα έχουν ορθογώνιο ή σωληνοειδές σχήμα.

Μέγεθος

Φρουρά κελί: Το κελί φρουράς είναι μικρό.

Επιδερμικό κύτταρο: Το επιδερμικό κύτταρο είναι μεγάλο.

Χλωροπλάστες

Φρουρά κελί: Το προστατευτικό κύτταρο αποτελείται από χλωροπλάστες.

Επιδερμικό κύτταρο: Το επιδερμικό κύτταρο δεν έχει χλωροπλάστες.

Τοίχωμα κυττάρων

Φρουρά κελί: Το εσωτερικό κυτταρικό τοίχωμα του προστατευτικού κυττάρου είναι παχύτερο από το εξωτερικό κυτταρικό τοίχωμα των προστατευτικών κυττάρων.

Επιδερμικό κύτταρο: Το εξωτερικό κυτταρικό τοίχωμα είναι παχύτερο από το εσωτερικό κυτταρικό τοίχωμα των επιδερμικών κυττάρων.

Προέλευση

Φρουρά κελί: Τα προστατευτικά κύτταρα διαφοροποιούνται από τα επιδερμικά κύτταρα.

Επιδερμικό κύτταρο: Τα επιδερμικά κύτταρα διαφοροποιούνται από τα πρωτόδερμα.

Τοποθεσία

Φρουρά κελί: Τα προστατευτικά κύτταρα βρίσκονται στην επιδερμίδα των φύλλων και των στελεχών.

Επιδερμικό κύτταρο: Τα επιθηλιακά κύτταρα βρίσκονται στην επιδερμίδα των φύλλων, των στελεχών και των ριζών.

Cutin

Φρουρά κελιά: Δεν ανευρίσκεται κουρίνη στα προστατευτικά κύτταρα.

Επιδερμικά κύτταρα: Η κουτίνη βρίσκεται στο κυτταρικό τοίχωμα των επιδερμικών κυττάρων.

Στις ρίζες

Φρουρά κελιά: Δεν υπάρχουν προστατευτικά κύτταρα στις ρίζες.

Επιδερμικά κύτταρα: Τα επιδερμικά κύτταρα στη ρίζα εμπλέκονται στην απορρόφηση του νερού και των ιόντων από το έδαφος.

Συμπέρασμα

Τα προστατευτικά κύτταρα και τα επιδερμικά κύτταρα είναι δύο τύποι κυττάρων παρεγχύματος που βρίσκονται στην επιδερμίδα. Τα προστατευτικά κύτταρα ρυθμίζουν το μέγεθος της στομίας, η οποία με τη σειρά της ρυθμίζει την ανταλλαγή αερίων των φυτών με το εξωτερικό περιβάλλον και την ποσότητα της απώλειας νερού από τα φυτά. Ως εκ τούτου, τα αέρια ανταλλαγής είναι το διοξείδιο του άνθρακα, το οξυγόνο και η υγρασία. Τα προστατευτικά κύτταρα διαθέτουν χλωροπλάστες που συμμετέχουν επίσης στη φωτοσύνθεση. Τα επιδερμικά κύτταρα είναι ζωντανά κύτταρα που καλύπτουν την εξωτερική επιφάνεια των ποωδών φυτών. Περιέχουν ένα παχύ κάλυμμα από κουτίνη, που μειώνει την απώλεια νερού από τα φυτά. Τα επιδερμικά κύτταρα στις ρίζες είναι εξειδικευμένα για την απορρόφηση νερού και ιόντων. Έτσι, η κύρια διαφορά μεταξύ του προστατευτικού κυττάρου και του επιδερμικού κυττάρου είναι οι ρόλοι και οι λειτουργίες τους.

Αναφορά:
1. Lawson, Tracy. «Προστατεύει τη φωτοσύνθεση των κυττάρων και τη λειτουργία του στομάχου». Νέος Φυτολόγος. Blackwell Publishing Ltd, 03 Dec. 2008. Web. 11 Απρ. 2017.
2. «Το σύστημα επιδερμικών ιστών των φυτών (με διαγράμματα).» Συζήτηση Βιολογίας. Ν.π., 16 Οκτ. 2015. Web. 11 Απριλίου 2017.
3. «Φυτικά κύτταρα, ιστοί και συστήματα ιστών». Φυτικά κύτταρα. Ν.π., ν.δ. Ιστός. 11 Απρ. 2017.

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1." Άνοιγμα και κλείσιμο της Στομάς» Του Αλί Ζιφάν – Δικό έργο; Χρησιμοποιημένες πληροφορίες από:Campbell Biology (10η Έκδοση) από:Jane B. Reece &Steven A. Wasserman.and [1]., (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
2. "Stomata" από ACJ1 (CC BY-SA 2.0) μέσω Flickr