Z Wikipedii

Szparka na liściu pomidora

Rzędy aparatów szparkowych na liściach kuningamii chińskiej (Cunninghamia lanceolata)

Aparat szparkowy, szparka (gr. stoma jama, szpara) – struktury wielokomórkowe (aparat) lub dwukomórkowe (szparka) pochodzenia epidermalnego roślin służące do kontrolowanej wymiany gazowej między tkankami wewnętrznymi rośliny i atmosferą.

[edytuj] Budowa

Szparki tworzą się we wczesnych stadiach rozwojowych rośliny, już na zawiązkach pędów. Składają się z dwóch komórek szparkowych, między którymi znajduje się przestrzeń (szparka) połączona z przestworami miękiszu gąbczastego wewnątrz rośliny. Komórki szparkowe w odróżnieniu od pozostałych komórek epidermy zawierają chloroplasty i są zdolne do fotosyntezy, nie posiadają natomiast plasmodesm. Na krawędziach komórek szparkowych (od strony szparki) wykształcają się występy ściany komórkowej zwane listwami szparkowymi. Gdy szparka jest zamknięta listwy zachodzą na siebie zamykając przepływ gazów. Komórki szparkowe wraz z listwami pokryte są grubą warstwą kutykuli. Ściany tych komórek są nierównomiernie zgrubiałe, zwłaszcza wzdłuż szparki. W skrajnych przypadkach, (np. u traw i turzyc), zgrubienia te powodują, że komórki mają kształt hantli (w środku bywają tak mocno ściśnięte). Najczęściej komórki te mają jednak kształt nerkowaty. Zgrubienia ścian powodują, że zamknięcie jest szczelne, ograniczają też możliwość rozwarcia szparki.

Z kolei aparat szparkowy może składać się z kilku komórek (aparaty szparkowe typu Gramineae, Amaryllidaceae i Mnium) lub kilkunastu (u wątrobowców). Aparaty te tworzone są przez komórki szparkowe i pomocnicze (przyszparkowe).

[edytuj] Funkcja

Szparki mają decydujące znaczenie dla funkcjonowania układu wentylacyjnego roślin pozwalającego na dostarczanie niezbędnego dla procesu fotosyntezy dwutlenku węgla. Dzięki nim rośliny mogą skutecznie pobierać ten gaz chroniąc się równocześnie przed szkodliwymi stratami wody w wyniku transpiracji. Funkcjonowanie szparek wiąże się ze zdolnością do zmiany kształtu komórek szparkowych. Komórki te poprzez zmianę turgoru, wykorzystując zjawisko osmozy, powodują zamykanie (obniżenie turgoru) lub otwieranie (podwyższenie turgoru) szparek. Skuteczność tego działania wspomagana jest przez nierównomierne zgrubienia ścian komórkowych, które są grubsze w środkowych odcinkach komórek szparkowych. Jeśli komórki mają dużą ilość wody, nadymają się i odciągają od siebie zgrubiałe ściany. Gdy następuje utrata wody, szparki się zamykają. Dawniej sądzono, że zmiany turgoru komórek szparkowych są skutkiem hydrolizy i syntezy skrobi w chloroplastach tych komórek. Obecnie wiadomo, że ruchy szparek powodowane są zmianą ciśnienia osmotycznego kationów potasu pobieranych przez komórki szparkowe przy jednoczesnym wydzielaniu protonów. Pobieranie jonów K⁺ zależne jest od stężenia dwutlenku węgla wewnątrz liścia.

[edytuj] Występowanie

Aparaty szparkowe występują u wątrobowców, iglastych i traw. Szparki u paprotników i większości roślin nasiennych. Najliczniejsze są na młodych roślinach, na liściach i łodygach roślin zielnych. W mniejszym zagęszczeniu aparaty szparkowe występują w epidermie listków okwiatu i owoców. Mogą występować także na pędowych organach podziemnych (np. na kłączach). Na liściach, gdzie jest ich najwięcej, ich gęstość może dochodzić do 1000 na 1 mm².

Aparaty szparkowe i szparki najczęściej występują na spodniej stronie liścia. Do wyjątków należą rośliny wodne o liściach pływających (np. grzybienie białe), których szparki znajdują się na górnej stronie liścia. U traw, których liście wznoszą się często pionowo, aparaty szparkowe rozmieszczone są równomiernie po obydwu stronach liścia. Rośliny wodne, zanurzone, nie wykształcają tego typu struktur w ogóle.

Szparki wykształcają się na powierzchni liścia (łodygi itd.), czasem też w zagłębieniach lub niewielkich wzniesieniach, a niekiedy także w dużych zagłębieniach zwanych kryptami szparkowymi.

[edytuj] Ciekawostki

• Przy otwartych szparkach transpiracja jest niewiele mniejsza niż parowanie z otwartego lustra wody.
• Szparki i aparaty szparkowe jako naturalne otwory w skórce chroniącej rośliny przed szkodliwym wpływem środowiska zewnętrznego stanowią wrota inwazji patogenów. Na przykład zarodniki grzybów z rzędu rdzowców Uredinales kiełkują na powierzchni blaszki liściowej, po dotarciu do szparki tworzą przycistkę wciskającą się do wnętrza liścia. Zarodniki pływkowe przemieszczają się w kierunku szparki stymulowane przez substancje chemiczne wydzielane przez roślinę. Po dotarciu do szparki zarodnik nieruchomieje i kiełkuje, a strzępki grzyba rozwijają się dalej wewnątrz blaszki liściowej.
• Związkiem o kluczowym znaczeniu dla funkcjonowania aparatów szparkowych jest tlenek azotu. Ten sam związek, który w przypadku leku Viagra rozluźnia mięśnie naczyń krwionośnych u ludzi wspomagając erekcję, u roślin powoduje zamykanie się szparek. Naukowcy sądzą, że spryskiwanie roślin substancją uwalniająca tlenek azotu może zwiększyć odporność roślin na niedostatek wody w środowisku^[1].

[edytuj] Przypisy

1. ↑ Viagra a więdnięcie (wiw.pl)

[edytuj] Bibliografia

Z. Hejnowicz: Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1955. ISBN 83-01-13825-4. 

[edytuj] Zobacz też

• przetchlinka