Для чего нужна кутикула у растений
Для чего нужна кутикула у растений
Кутикула — это бесструктурный слой, секретируемый эпидермисом и покрывающий его. Он состоит главным образом из воскоподобного вещества кутина, непроницаемого для воды и газов. Частичная проницаемость для них кутикулы в целом объясняется другими ее компонентами. Обычно чем она толще, тем ниже интенсивность кутикулярной транспирации. Если она тонкая, как, например, у некоторых папоротников, то растение может терять через нее 30-45% воды.
Верхняя поверхность листьев двудольных, облучаемая прямым солнечным светом и обычно сильнее, чем нижняя, обдуваемая ветром, часто покрыта и более толстым слоем кутикулы. Воскоподобные компоненты этого слоя (включая и собственно растительный воск) могут практически полностью остановить кутикуляр-ную транспирацию. Кроме того, листья с толстой кутикулой обычно гладкие и блестящие, т. е. отражают больше солнечного излучения и меньше нагреваются.
Устьица
Как правило, чем больше устьиц на единицу площади, тем выше интенсивность устьичной транспирации. Однако важно и их распределение. Например, на нижней поверхности листьев двудольных устьиц обычно больше, чем на верхней, тогда как у однодольных, листья которых часто отходят под значительным углом к горизонтали, такая тенденция не прослеживается. В среднем у ксерофитов меньше устьиц на единицу площади, чем у мезофитов, а в пределах одного вида их число может снижаться в результате адаптации к засушливым условиям.
Физиологическая роль транспирации
Транспирацию иногда называют «неизбежным злом», поскольку это неминуемое, но потенциально вредное следствие того, что клеточные стенки должны быть влажными и что с них испаряется вода. Вода теряется в основном через устьица, необходимые растению и для газообмена с окружающей средой. Посредством газообмена растения получают извне диоксид углерода (углекислый газ), без которого невозможен фотосинтез. (Поскольку кислорода в атмосфере гораздо больше, он проникает в растение даже при закрытых устьицах, поэтому в темноте никаких затруднений с дыханием не происходит.)
Если бы не было кутикулы, газообмен шел бы и без устьиц, а его эффективность возросла бы. Однако в таком случае ничем не контролировались бы потери воды. Кутикула снижает потери воды, а дальнейшая регуляция потерь осуществляется устьицами, которые у большинства растений очень чувствительны к водному стрессу и закрываются в сухих условиях. Устьица обычно закрываются также в темноте, когда прекращается фотосинтез. Потери воды чреваты завяда-нием, высыханием и гибелью растения. Всем известно, что даже небольшая засуха может замедлить развитие сельскохозяйственных культур и привести к значительным потерям урожая.
Несмотря на явную неизбежность транспирации, интересно было бы знать, не приносит ли она растению какой-либо пользы. Потенциально существуют две возможности.
1. Транспирации сопутствует испарение воды клетками мезофилла. Этот процесс идет с затратой энергии, что приводит к охлаждению листьев точно так же, как испарение пота — к охлаждению кожи млекопитающих. Иногда это бывает важно, особенно при прямом солнечном освещении, когда листья поглощают большое количество лучистой энергии и могут перегреваться, а сильный перегрев подавляет фотосинтез. Однако вряд ли такой охлаждающий эффект играет существенную роль в обычных условиях. В областях с жарким климатом растения пользуются другими способами защиты от теплового стресса.
2. Кроме того, высказано предположение, что транспирационный ток необходим для распределения по растению растворенных в воде минеральных солей. Гипотеза вполне логичная, однако для передвижения минеральных солей вполне хватило бы очень малой скорости транспирации. Например, поступление минерального питания в листья ничуть не снижается ночью, когда транспирация невелика; это связано с тем, что ксилемный сок ночью становится более концентрированным, чем днем. Поглощение же минеральных солей из почвы почти не зависит от транспирационного тока.
А кутикула растений защитная пленка, покрывающая эпидермис из листья, молодые побеги и другие воздушные органы растений без перидерма. Он состоит из липидных и углеводородных полимеров, пропитанных воском, и синтезируется исключительно клетками эпидермиса. [1]
Содержание
Описание
Кутикула растений представляет собой слой липидных полимеров, пропитанных воском, который присутствует на внешних поверхностях первичных органов всех сосудистых наземных растений. Он также присутствует в спорофит поколение роголистник, причем как у спорофита, так и у гаметофит поколения мхи [2] Кутикула растения образует связное внешнее покрытие растения, которое можно изолировать неповрежденным путем обработки ткани растения ферментами, такими как пектиназа и целлюлаза.
Сочинение
Кутикула состоит из нерастворимой кутикулярной мембраны, пропитанной и покрытой растворимой воск. Кутин, а полиэстер полимер состоит из переэтерифицированных омега-гидроксикислоты которые сшиты сложный эфир и эпоксид связей, является наиболее известным структурным компонентом кутикулярной мембраны. [3] [4] Кутикула также может содержать неомыляемый углеводород полимер, известный как Кутан. [5] Кутикулярная перепонка пропитана кутикулярным воском. [6] и покрыт эпикутикулярные воски, которые представляют собой смесь гидрофобный алифатические соединения, углеводороды с длиной цепи обычно в диапазоне от C16 до C36. [7]
Биосинтез кутикулярного воска
Первая стадия пути биосинтеза для образования кутикулярных ЖКОДЦ происходит с биосинтезом de novo ацильных цепей C16 (пальмитата) хлоропластами в мезофилле, [1] и заканчивается продолжением этих цепочек в эндоплазматический ретикулум из эпидермальные клетки. [9] Считается, что важным катализатором этого процесса является комплекс элонгазы жирных кислот (FAE). [8] [9] [10]
Чтобы сформировать компоненты кутикулярного воска, ЖКОДЦ модифицируются либо двумя идентифицированными путями, либо путем восстановления ацила, либо путем декарбонилирование путь. [9] В пути восстановления ацила a редуктаза превращает ЖКОДЦ в первичные спирты, которые затем могут быть преобразованы в сложные эфиры парафина с помощью воск-синтаза. [9] [10] В процессе декарбонилирования альдегиды образуются и декарбонилируются с образованием алканов, а затем могут окисляться с образованием вторичных спиртов и кетонов. [8] [9] [10] Путь биосинтеза воска заканчивается транспортировкой компонентов воска из эндоплазматического ретикулума на поверхность эпидермиса. [9]
Функции
Защита от обезвоживания, обеспечиваемая материнской кутикулой, улучшает приспособленность потомства во мхе Фунария гигрометрическая [2] и в спорофитах всех сосудистые растения. В покрытосеменные кутикула имеет тенденцию быть толще на верхней части листа (адаксиальная поверхность), но не всегда толще. Листья ксерофитный растения, адаптированные к более сухому климату, имеют более равную толщину кутикулы по сравнению с мезофитный растения из более влажного климата, которые не имеют высокого риска обезвоживания из-под листьев.
«Восковый лист кутикулы также выполняет защитные функции, образуя физический барьер, который сопротивляется проникновению вирусных частиц, бактериальных клеток, а также спор и растущих нитей грибов». [13]
Эволюция
А кутикула растений защитная пленка, покрывающая эпидермис из листья, молодые побеги и другие воздушные органы растений без перидерма. Он состоит из липидных и углеводородных полимеров, пропитанных воском, и синтезируется исключительно клетками эпидермиса. [1]
Содержание
Описание
Кутикула растений представляет собой слой липидных полимеров, пропитанных воском, который присутствует на внешних поверхностях первичных органов всех сосудистых наземных растений. Он также присутствует в спорофит поколение роголистник, причем как у спорофита, так и у гаметофит поколения мхи [2] Кутикула растения образует связное внешнее покрытие растения, которое можно изолировать неповрежденным путем обработки ткани растения ферментами, такими как пектиназа и целлюлаза.
Сочинение
Кутикула состоит из нерастворимой кутикулярной мембраны, пропитанной и покрытой растворимой воск. Кутин, а полиэстер полимер состоит из переэтерифицированных омега-гидроксикислоты которые сшиты сложный эфир и эпоксид связей, является наиболее известным структурным компонентом кутикулярной мембраны. [3] [4] Кутикула также может содержать неомыляемый углеводород полимер, известный как Кутан. [5] Кутикулярная перепонка пропитана кутикулярным воском. [6] и покрыт эпикутикулярные воски, которые представляют собой смесь гидрофобный алифатические соединения, углеводороды с длиной цепи обычно в диапазоне от C16 до C36. [7]
Биосинтез кутикулярного воска
Первая стадия пути биосинтеза для образования кутикулярных ЖКОДЦ происходит с биосинтезом de novo ацильных цепей C16 (пальмитата) хлоропластами в мезофилле, [1] и заканчивается продолжением этих цепочек в эндоплазматический ретикулум из эпидермальные клетки. [9] Считается, что важным катализатором этого процесса является комплекс элонгазы жирных кислот (FAE). [8] [9] [10]
Чтобы сформировать компоненты кутикулярного воска, ЖКОДЦ модифицируются либо двумя идентифицированными путями, либо путем восстановления ацила, либо путем декарбонилирование путь. [9] В пути восстановления ацила a редуктаза превращает ЖКОДЦ в первичные спирты, которые затем могут быть преобразованы в сложные эфиры парафина с помощью воск-синтаза. [9] [10] В процессе декарбонилирования альдегиды образуются и декарбонилируются с образованием алканов, а затем могут окисляться с образованием вторичных спиртов и кетонов. [8] [9] [10] Путь биосинтеза воска заканчивается транспортировкой компонентов воска из эндоплазматического ретикулума на поверхность эпидермиса. [9]
Функции
Защита от обезвоживания, обеспечиваемая материнской кутикулой, улучшает приспособленность потомства во мхе Фунария гигрометрическая [2] и в спорофитах всех сосудистые растения. В покрытосеменные кутикула имеет тенденцию быть толще на верхней части листа (адаксиальная поверхность), но не всегда толще. Листья ксерофитный растения, адаптированные к более сухому климату, имеют более равную толщину кутикулы по сравнению с мезофитный растения из более влажного климата, которые не имеют высокого риска обезвоживания из-под листьев.
«Восковый лист кутикулы также выполняет защитные функции, образуя физический барьер, который сопротивляется проникновению вирусных частиц, бактериальных клеток, а также спор и растущих нитей грибов». [13]
Эволюция
кутикула
Смотреть что такое «кутикула» в других словарях:
КУТИКУЛА — (от лат. cuticula кожица), у животных плотное неклеточное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани. У беспозвоночных К. производное клеток однослойного покровного эпителия (гиподермы); выполняет гл. обр. защитную и опорную функции.… … Биологический энциклопедический словарь
Кутикула — у растения, женские шишки Плосковеточника. Кутикула (от лат. cuticula кожица) У … Википедия
КУТИКУЛА — (от лат. cuticula кожица) у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани; у растений тонкая пленка, пропитанная кутином и покрывающая эпидермис листьев и стеблей. Выполняет защитную и опорную функции … Большой Энциклопедический словарь
КУТИКУЛА — КУТИКУЛА, тонкий наружный слой тела животного. У человека этот термин относится к эпидермису, особенно к отмершим частичкам кожи на концах пальцев. В ботанике кутикулой именуют восковой налет на наружной стороне эпидермиальных клеток листьев и… … Научно-технический энциклопедический словарь
КУТИКУЛА — КУТИКУЛА, кутикулы, жен. (лат. cuticula кожица) (бот.). Тонкая пленка на конце растений, предохраняющая растение от излишних испарений. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
кутикула — сущ., кол во синонимов: 3 • пленка (59) • скелет (44) • ткань (474) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов
КУТИКУЛА — [cuticula кожица] тонкая бесструктурная пленка, покрывающая эпидерму листьев и молодых стеблей и прерывающаяся над устьицами; легко отделяется от эпидермы. К. состоит в основном из кутина. Служит для защиты от испарения и заражения бактериями и… … Геологическая энциклопедия
кутикула — (от лат. cuticula кожица), у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани; у растений тонкая плёнка, пропитанная кутином и покрывающая эпидермис листьев и стеблей. Выполняет защитную и опорную функции. * * * КУТИКУЛА… … Энциклопедический словарь
кутикула — (cuticula; уменьшительное от лат. cutis кожа) 1) плотное образование на поверхности некоторых эпителиальных клеток, состоящее из секрета этих клеток; 2) система микроворсинок на свободной поверхности клеток кишечного эпителия; 3) бесструктурная… … Большой медицинский словарь
Кутикула — (от лат. cuticula кожица) 1) у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани. У беспозвоночных производное клеток однослойного покровного эпителия (см. Гиподерма). Выполняет главным образом защитную и опорную… … Большая советская энциклопедия
КУТИКУЛА
Полезное
Смотреть что такое «КУТИКУЛА» в других словарях:
Кутикула — у растения, женские шишки Плосковеточника. Кутикула (от лат. cuticula кожица) У … Википедия
КУТИКУЛА — (от лат. cuticula кожица) у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани; у растений тонкая пленка, пропитанная кутином и покрывающая эпидермис листьев и стеблей. Выполняет защитную и опорную функции … Большой Энциклопедический словарь
КУТИКУЛА — КУТИКУЛА, тонкий наружный слой тела животного. У человека этот термин относится к эпидермису, особенно к отмершим частичкам кожи на концах пальцев. В ботанике кутикулой именуют восковой налет на наружной стороне эпидермиальных клеток листьев и… … Научно-технический энциклопедический словарь
КУТИКУЛА — КУТИКУЛА, кутикулы, жен. (лат. cuticula кожица) (бот.). Тонкая пленка на конце растений, предохраняющая растение от излишних испарений. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
кутикула — сущ., кол во синонимов: 3 • пленка (59) • скелет (44) • ткань (474) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин … Словарь синонимов
КУТИКУЛА — [cuticula кожица] тонкая бесструктурная пленка, покрывающая эпидерму листьев и молодых стеблей и прерывающаяся над устьицами; легко отделяется от эпидермы. К. состоит в основном из кутина. Служит для защиты от испарения и заражения бактериями и… … Геологическая энциклопедия
кутикула — (от лат. cuticula кожица), у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани; у растений тонкая плёнка, пропитанная кутином и покрывающая эпидермис листьев и стеблей. Выполняет защитную и опорную функции. * * * КУТИКУЛА… … Энциклопедический словарь
кутикула — (cuticula; уменьшительное от лат. cutis кожа) 1) плотное образование на поверхности некоторых эпителиальных клеток, состоящее из секрета этих клеток; 2) система микроворсинок на свободной поверхности клеток кишечного эпителия; 3) бесструктурная… … Большой медицинский словарь
Кутикула — (от лат. cuticula кожица) 1) у животных плотное образование на поверхности клеток эпителиальной ткани. У беспозвоночных производное клеток однослойного покровного эпителия (см. Гиподерма). Выполняет главным образом защитную и опорную… … Большая советская энциклопедия