Výmena plynov v rastlinách

Rastliny si vymieňajú plyny s atmosférou najmä cez drobné otvory nazývané prieduchy na listoch, ktoré sa otvárajú a zatvárajú, aby regulovali tok plynov.

Prečo rastliny potrebujú vymieňať plyny?

Rastliny, rovnako ako všetky živé organizmy, neustále dýchajú — spotrebúvajú kyslík a uvoľňujú oxid uhličitý. Navyše, počas dňa vykonávajú fotosyntézu, pri ktorej spotrebúvajú oxid uhličitý a uvoľňujú kyslík. Na obidva tieto procesy je potrebná výmena plynov s okolitým vzduchom.

Prieduchy — brány do listu

Hlavnými miestami výmeny plynov sú prieduchy (stomata, jednotné číslo: stóma) — drobné otvory na povrchu listov, väčšinou na spodnej strane.

Každý prieduch tvoria dve strážne bunky, ktoré ho otvárajú a zatvárajú:

Keď majú strážne bunky dostatok vody, napučia a prieduch sa otvorí.
Keď je rastlina v suchu alebo v tme, strážne bunky splasknú a prieduch sa zavrie.

Poznámka

Listový povrch veľkosti palca obsahuje tisíce prieduchov. List záhradného hrachu má na spodnej strane asi 40 000 prieduchov na jednom štvorcovom centimetri!

Čo vstupuje a čo vystupuje?

Čas	Fotosyntéza	Dýchanie	Celkový tok plynov
Deň	CO₂ vstupuje, O₂ vystupuje	O₂ vstupuje, CO₂ vystupuje	Netto: CO₂ vstupuje, O₂ vystupuje
Noc	Neprebieha	O₂ vstupuje, CO₂ vystupuje	Netto: O₂ vstupuje, CO₂ vystupuje

Počas dňa je fotosyntéza rýchlejšia ako dýchanie, takže celkovo rastliny absorbujú CO₂ a uvoľňujú O₂.

Transpirácia — ďalší dôvod na prieduchy

Prieduchy umožňujú nielen výmenu plynov, ale aj transpiráciu — odparovanie vody z listu. Táto strata vody vytvára sací efekt, ktorý pomáha ťahať vodu z koreňov cez stonku až do listov.

Upozornenie

Keď je rastlina vo vode nedostatkovom, prieduchy sa zatvoria, aby znížili stratu vody transpiráciou. To však zároveň zastaví vstup CO₂, čo spomalí fotosyntézu.

Výmena plynov v iných častiach rastliny

Hoci prieduchy sú hlavnými miestami výmeny plynov, plyny môžu prechádzať aj cez:

Lenticelky — malé otvory na kôre stoniek a koreňov
Kutikulu — voskovitú vrstvu povrchu listu (len v malej miere)

Prax: Izbová rastlina vädne v horúce popoludnie

V horúci, slnečný deň sa strážne bunky prieduchov tvojej izbovej rastliny zatvoria, aby zabránili strate vody. Rastlina môže začať visieť (vädnúť) po obede — aj keď je pôda vlhká. Prieduchy sa uzavreli, aby ochránili rastlinu pred vyschnutím, čím sa zároveň spomaľuje fotosyntéza, pretože CO₂ nemôže vstúpiť.

Prax: Príjem CO₂ v lese

V hustom lese prieduchy miliónov listov absorbujú obrovské množstvá CO₂ zo vzduchu. Merania ukázali, že jeden dospelý dub absorbuje ročne asi 22 kg CO₂ cez svoje prieduchy — zodpovedá to jazde autom na asi 90 km. Lesy sú preto dôležitými zásobníkmi uhlíka v globálnom klimatickom systéme.

Prax: Kyslík v akváriu

Majitelia akvárii často pridávajú vodné rastliny (napr. Elodea) do nádrží. Počas denného svetla rastliny otvárajú prieduchy a do vody uvoľňujú bublinky kyslíka, ktoré ryby potrebujú na dýchanie. V noci sa proces obráti — rastliny súperia s rybami o rozpustený kyslík.

Tip Kde to vidíš v bežnom živote? Na rosou pokrytom ráne si pozri spodné strany veľkých listov — okolo prieduchov sa tvoria malé kvapky vody, ktorá cez noc unikala z rastliny. Zvädnutá izbová rastlina popoludní napriek vlhkej pôde je často znakom zavretých prieduchov na úsporu vody.

Cvičné príklady

Aká je funkcia strážnych buniek prieduchov?

Zobraziť odpoveď

Strážne bunky riadia veľkosť otvoru prieduchu. Keď sú naplnené vodou, napučia a prieduch sa otvorí. Keď rastlina nemá dostatok vody, splasknú a prieduch sa zavrie.

Prečo rastliny v noci nevydávajú kyslík, ale naopak ho spotrebúvajú?

Zobraziť odpoveď

V noci nie je svetlo, takže fotosyntéza neprebieha. Rastliny však stále dýchajú — spotrebúvajú kyslík a uvoľňujú oxid uhličitý. Iba vo dne fotosyntéza produkuje viac kyslíka, ako sa spotrebuje dýchaním.