Περιγράψτε πώς τα κύτταρα των στελεχών ανταλλάσσουν τα αέρια στα εμπόδια τους;

Τα στελέχη, όπως και άλλα όργανα των φυτών, πρέπει να ανταλλάσσουν αέρια για ζωτικές λειτουργίες όπως η φωτοσύνθεση και η αναπνοή. Ωστόσο, δεν διαθέτουν εξειδικευμένες δομές όπως τα στομάτα (πόροι) που βρίσκονται στα φύλλα. Αντ 'αυτού, βασίζονται σε έναν συνδυασμό στρατηγικών Για τη διευκόλυνση της ανταλλαγής αερίων:

1. Φακές: Αυτοί είναι μικροί, ανυψωμένοι πόροι στην επιφάνεια του στελέχους. Καλύπτονται από ένα χαλαρό στρώμα κυττάρων που ονομάζεται phellogen που επιτρέπει τη διάχυση του αερίου μέσω του προστατευτικού εξωτερικού στρώματος του στελέχους (Periderm). Οι φακές είναι ιδιαίτερα σημαντικές για τους μίσχους με παχύτερο φλοιό, επιτρέποντας την ανταλλαγή αερίων ακόμη και όταν τα εξωτερικά στρώματα δεν είναι διαπερατά.

2. Διάχυση μέσω της επιδερμίδας: Σε νεότερους στελέχους με λεπτότερο φλοιό, η ανταλλαγή αερίων μπορεί να εμφανιστεί απευθείας μέσω των επιδερμικών κυττάρων. Η λεπτή επιδερμίδα που καλύπτει αυτά τα κύτταρα επιτρέπει τη διέλευση αερίων όπως το οξυγόνο και το διοξείδιο του άνθρακα.

3. Εσωτερικοί χώροι αέρα: Πολλοί μίσχοι έχουν ένα δίκτυο χώρων αέρα στους ιστούς τους. Αυτοί οι χώροι είναι διασυνδεδεμένοι και παρέχουν μια οδό για την κίνηση του αερίου σε όλο το στέλεχος. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική διάχυση του αερίου ακόμη και ελλείψει εξειδικευμένων πόρων.

4. Αγγειακοί ιστοί: Οι αγγειακές δέσμες (Xylem και Phloem) εντός του στελέχους συμβάλλουν επίσης στην ανταλλαγή αερίων. Το Xylem, υπεύθυνο για τη μεταφορά νερού, περιέχει νεκρά κύτταρα με κοίλους σωλήνες που επιτρέπουν την κίνηση του αερίου. Αν και η λειτουργία του Phloem είναι μεταφορά ζάχαρης, διευκολύνει επίσης την κίνηση του αερίου σε κάποιο βαθμό.

5. Ανταλλαγή αερίων σε ξυλώδη στελέχη: Στο Woody Stems, το αγγειακό κάμπιο (στρώμα υπεύθυνο για τη δευτερογενή ανάπτυξη) συμβάλλει στην ανταλλαγή αερίων. Το cambium παράγει νέα στρώματα αγγειακού ιστού και επίσης σχηματίζει φακές, ενισχύοντας περαιτέρω την ανταλλαγή αερίων.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο ρυθμός ανταλλαγής αερίων είναι γενικά χαμηλότερος από ό, τι στα φύλλα . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα στελέχη δεν διαθέτουν εξειδικευμένες δομές όπως το stomata και τα εξωτερικά τους στρώματα είναι συχνά παχύτερα και λιγότερο διαπερατά. Ωστόσο, οι στρατηγικές που περιγράφονται παραπάνω εξασφαλίζουν επαρκή ανταλλαγή αερίων για τις μεταβολικές ανάγκες του STEM.

Συνοπτικά, τα βλαστοκύτταρα βασίζονται σε ένα συνδυασμό στρατηγικών όπως οι φακές, η διάχυση μέσω της επιδερμίδας, των εσωτερικών χώρων αέρα, του αγγειακού ιστού και της ανταλλαγής αερίων μέσω του αγγειακού καμπινού για να διευκολυνθεί η απαραίτητη ανταλλαγή αερίων.