Lekcia „Bunečná štruktúra listu“

Cieľ: ukázať vzťah medzi štruktúrou listu a jeho funkciami; rozvíjať koncepciu bunkovej štruktúry rastlín; naďalej rozvíjať zručnosti samostatnej práce s nástrojmi, schopnosť samostatne pozorovať, porovnávať, porovnávať a vyvodzovať závery; rozvíjať lásku a úctu k prírode.

Vybavenie: tabuľky „Rozmanitosť listov“, „Bunečná štruktúra listov“; herbár – listová žilnatina, jednoduché a zložené listy; izbové rastliny; prípravky z kože Tradescantia a listov pelargónie.

POČAS VYUČOVANIA

Každú jar a leto nás na uliciach, námestiach, na školskom dvore a doma - po celý rok na parapetoch obklopujú elegantné zelené rastliny. Zvykli sme si na ne. Sme na to tak zvyknutí, že si medzi nimi často nevšimneme rozdiel.

Predtým si veľa ľudí myslelo, že všetky listy sú rovnaké, ale posledná lekcia ukázala rozmanitosť ich úžasných foriem a ich krásu. Spomeňme si na preberaný materiál.

Rastliny sú rozdelené do dvoch skupín v závislosti od počtu kotyledónov. Ktoré? Správne, jednoklíčnolistové a dvojklíčnolistové! Teraz sa pozrite: ukázalo sa, že každý list vie, do ktorej triedy patrí jeho rastlina, a čipka usporiadania listov pomáha listom lepšie využívať svetlo.

Takže vezmite prvú obálku. Obsahuje listy rôznych rastlín. Rozdeľte ich do dvoch skupín podľa druhu venčenia. Výborne! Teraz rozdeľte listy z druhej obálky do dvoch skupín, ale podľa vlastného uváženia. Kto môže povedať, aká zásada vás viedla pri dávaní vecí do poriadku? Presne tak, listy ste rozdelili na zložité a jednoduché.

Teraz sa pozrite - na tabuľkách sú úlohy. Vyplňte ich.

1. List je súčasťou... . Listy sa skladajú z... a... .

2. Na obrázku sú listy s rôznymi druhmi žilnatosti. Označte, ktorý list má akú žilnatinu.

Od vonkajšieho popisu prejdeme k štúdiu vnútornej štruktúry listu. V jednej z lekcií sme sa dozvedeli, že list je potrebný na to, aby rastlina poskytovala vzdušnú výživu, ale ako to funguje? List pozostáva z buniek, ale bunky nie sú identické a vykonávajú rôzne funkcie. Aká látka pokrýva plachtu? Krycie alebo ochranné!

V zelenom kaštieli
Plochy nie sú merané,
Izby sa nepočítajú
Steny sú ako sklo
Všetko je viditeľné skrz naskrz!
A v stenách sú okná,
Otvárajú sa samé od seba
Zatvárajú sa do seba!

Pozrime sa na túto záhadu. Zelená veža je list, izby sú cely. Transparentné, podobne ako sklo, steny sú krycou látkou. Práve na to sa dnes pozrieme. Aby ste to dosiahli, musíte pripraviť liek. Naučili sme sa, ako to urobiť správne, keď sme študovali pokožku listu.

Jeden študent robí prípravu kože hornej strany listu, druhý - spodnej strany. Pripravili sme a nastavili mikroskop. Najprv sa pozrime na vrchnú kožu. Prečo je ako sklo? Pretože je priehľadný a preto prepúšťa lúče svetla.

Čo znamená „okná v stenách“? Skúste ich nájsť! Aby ste to urobili, je lepšie preskúmať pokožku spodnej strany listu. Ako sa niektoré bunky líšia od iných?

Stomatálne bunky tvoria „okno“: sú to ochranné bunky a na rozdiel od iných buniek krycieho tkaniva majú zelenú farbu, pretože obsahujú chloroplasty. Medzera medzi nimi sa nazýva stomatálna.

Prečo si myslíte, že sú potrebné prieduchy? Na zabezpečenie odparovania a prenikania vzduchu do plechu. A otvárajú sa a zatvárajú, aby regulovali prenikanie vzduchu a vody. Zvážte rozdiely v štruktúre hornej a dolnej kože. Na spodnej strane je viac prieduchov. Rôzne rastliny majú listy s rôznym počtom prieduchov.

Teraz musíme formalizovať naše pozorovania vo forme laboratórnej správy. Ak to chcete urobiť, vykonajte nasledujúce úlohy.

Laboratórna práca „Štruktúra pokožky listov“

1. Nájdite na mikrosklíčku bezfarebné bunky krycieho tkaniva a preskúmajte ich. Opíšte, aký majú tvar? Aká je ich štruktúra? Akú úlohu zohrávajú v živote listu?

2. Nájdite prieduchy. Načrtnite tvar ochranných buniek. Všimnite si, ako sa ochranné bunky líšia od buniek krycieho tkaniva. Nájdite prieduchovú medzeru medzi ochrannými bunkami.

3. Nakreslite kožu do zošita, označte výkres: hlavné bunky kože, ochranné bunky, prieduchy, prieduchová trhlina.

Stomata na spodnej strane listu bazy čiernej (foto Power and Syred).

Vedci stále nedokážu vysvetliť mechanizmus, ktorý riadi rastlinné prieduchy. Dnes môžeme len s istotou povedať, že dávka slnečného žiarenia nie je jednoznačným a rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim uzatváranie a otváranie prieduchov.

Aby rastliny žili, musia absorbovať oxid uhličitý zo vzduchu na fotosyntézu a čerpať vodu z pôdy. Oboje robia pomocou prieduchov – pórov na povrchu listu, obklopených ochrannými bunkami, ktoré tieto prieduchy buď otvárajú alebo zatvárajú. Voda sa odparuje cez póry a udržuje stály tok tekutiny od koreňov k listom, no zároveň rastliny regulujú úroveň odparovania, aby v horúcom počasí nevysychali. Na druhej strane fotosyntéza neustále vyžaduje oxid uhličitý. Je zrejmé, že prieduchy musia niekedy riešiť takmer vzájomne sa vylučujúce úlohy: zabrániť vysychaniu rastliny a zároveň dodať vzduch s oxidom uhličitým.

Metóda regulácie fungovania prieduchov už dlho zamestnáva vedu. Všeobecne akceptovaný názor je, že rastliny berú do úvahy množstvo slnečného žiarenia v modrej a červenej oblasti spektra a v závislosti od toho udržiavajú svoje prieduchy otvorené alebo zatvorené. Nedávno však niekoľko výskumníkov navrhlo alternatívnu hypotézu: stav prieduchov závisí od celkového množstva absorbovaného žiarenia (a nielen od jeho modrej a červenej časti). Slnečné svetlo nielen ohrieva vzduch a rastlinu, ale je nevyhnutné pre reakciu fotosyntézy. Ak vezmeme do úvahy celkovú dávku žiarenia, prieduchy by mohli presnejšie reagovať na zmeny osvetlenia - a teda presnejšie riadiť odparovanie vlhkosti.

Výskumníci z University of Utah (USA), ktorí testovali túto teóriu, boli nútení priznať, že revolúcia vo fyziológii rastlín je zatiaľ v nedohľadne. Záver, že rastliny vyžarujú čisté žiarenie, bol založený na meraniach teploty na povrchu listov. Keithovi Mottovi a Davidovi Peakovi sa podarilo nájsť spôsob, ako určiť vnútornú teplotu listu: podľa vedcov je to rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou teplotou, ktorý určuje rýchlosť vyparovania. Ako autori píšu v časopise PNAS, nepodarilo sa im nájsť súlad medzi teplotným rozdielom vo vnútri a na povrchu listu a celkovou dávkou žiarenia. Ukazuje sa, že aj prieduchy ignorovali toto celkové vyžarovanie.

Podľa vedcov by najpravdepodobnejším mechanizmom, ktorý riadi prieduchy, mohlo byť niečo ako samoorganizujúca sa sieť, nejasne pripomínajúca neurónovú sieť (bez ohľadu na to, ako šialene to môže znieť pri aplikácii na rastliny). Ani všeobecne uznávaná hypotéza o modrej a červenej časti spektra nevysvetľuje všetko v práci stomat. Dá sa v tomto smere predstaviť, že všetky strážne bunky sú nejakým spôsobom navzájom prepojené a môžu si vymieňať určité signály? Ak by sa zjednotili, mohli by rýchlo a presne reagovať na zmeny vo vonkajšom prostredí a požiadavky závodu.

Rastlinné prieduchy

sa nachádzajú v ich koži (epidermis). Každá rastlina je v neustálej výmene s okolitou atmosférou. Neustále absorbuje kyslík a uvoľňuje oxid uhličitý. Okrem toho svojimi zelenými časťami absorbuje oxid uhličitý a uvoľňuje kyslík. Potom rastlina neustále odparuje vodu. Keďže kutikula, ktorá pokrýva listy a mladé stonky, veľmi slabo prepúšťa plyny a vodnú paru cez seba, pre nerušenú výmenu s okolitou atmosférou sú v šupke špeciálne otvory nazývané U. V priereze listu (obr. 1), U sa objaví vo forme štrbiny ( S), ktoré vedú do vzduchovej dutiny ( i).

Obr. 1. Stomata ( S) prierez listom hyacintu.

Na oboch stranách U. je jeden strážna cela. Plášte strážnych komôr vydávajú dva výstupky smerom k prieduchovému otvoru, vďaka čomu sa delí na dve komory: predné a zadné nádvorie. Pri pohľade z povrchu sa U javí ako podlhovastá štrbina, obklopená dvoma polmesiacovými ochrannými bunkami (obr. 2).

Cez deň sú U. otvorené, no v noci sú zatvorené. Domy sú počas sucha zatvorené aj cez deň. Uzavretie cely vykonávajú strážne cely. Ak sa kúsok šupky listov vloží do vody, listy zostanú otvorené. Ak sa voda nahradí cukrovým roztokom, ktorý spôsobí plazmolýzu buniek, bunky sa uzavrú. Keďže plazmolýza buniek je sprevádzaná zmenšením ich objemu, vyplýva z toho, že uzavretie bunky je výsledkom zmenšenia objemu ochranných buniek. Počas sucha strážne bunky strácajú časť vody, zmenšujú objem a uzatvárajú list. List je pokrytý súvislou vrstvou kutikuly, ktorá slabo prepúšťa vodnú paru, čo ho chráni pred ďalším vysychaním. von. Nočnú uzávierku U. vysvetľujú nasledujúce úvahy. Ochranné bunky neustále obsahujú zrná chlorofylu, a preto sú schopné asimilovať atmosférický oxid uhličitý, t.j. samy sa živia. Organické látky nahromadené vo svetle silne priťahujú vodu z okolitých buniek, takže ochranné bunky zväčšujú svoj objem a otvárajú sa. V noci sa organické látky vznikajúce na svetle spotrebúvajú a spolu s nimi sa stráca schopnosť priťahovať vodu a steny sa zatvárajú. U. sa nachádzajú na listoch aj na stonkách. Na listoch sú umiestnené buď na oboch povrchoch alebo na jednom z nich. Bylinné, mäkké listy majú U. na hornej aj dolnej ploche. Tvrdé kožovité listy majú U. takmer výlučne na spodnej ploche. V listoch plávajúcich na hladine vody sú volty umiestnené výlučne na hornej strane. Množstvo U. v rôznych rastlinách je veľmi rozdielne. U väčšiny listov sa počet voltov na štvorcový milimeter pohybuje medzi 40 a 300. Najväčší počet voltov sa nachádza na spodnej ploche listu Brassica Rapa – na 1 štvorcový milimeter. mm 716. Medzi množstvom vody a vlhkosťou miesta existuje určitý vzťah. Všeobecne platí, že rastliny vo vlhkých oblastiach majú väčšie napätie ako rastliny v suchých oblastiach. Okrem obyčajných U., ktoré slúžia na výmenu plynov, majú aj mnohé závody voda U. Slúžia na uvoľnenie vody nie v plynnom, ale v kvapalnom stave. Namiesto vzduchonosnej dutiny ležiacej pod obyčajným U. je pod vodným U. špeciálne vodonosné tkanivo pozostávajúce z buniek s tenkými membránami. Vodné U. sa nachádzajú väčšinou v rastlinách vo vlhkých oblastiach a nachádzajú sa na rôznych častiach listov, bez ohľadu na obyčajné U., ktoré sa nachádzajú v blízkosti, z väčšej časti vylučujú kvapky vody, keď kvôli vysokej vlhkosti vzduchu, vzdušné U. nedokážu odparovať vodu Okrem vodných U. U. existuje množstvo rôznych zariadení na uvoľňovanie vody v kvapalnej forme listami. Všetky takéto formácie sú tzv hydathod(Hydatóda). Príkladom sú hydatódy Gonocaryum pyriforme (obr. 3).

Prierez listom ukazuje, že niektoré kožné bunky sa zvláštnym spôsobom zmenili a zmenili sa na hydatódy. Každá hydatóda sa skladá z troch častí. Vyčnievajúci výrastok vyčnieva von, prepichnutý úzkym kanálikom, cez ktorý preteká hydatodická voda. Stredná časť vyzerá ako lievik s veľmi hrubými stenami. Spodnú časť hydatódy tvorí tenkostenný mechúr. Niektoré rastliny vylučujú veľké množstvo vody z listov bez toho, aby mali špeciálne navrhnuté hydatódy. Napr. Rôzne druhy Salacia vylučujú medzi 6. – 7. hodinou ráno také veľké množstvá vody, že si zaslúžia pomenovanie dažďové kríky: pri ľahkom dotyku konárov z nich padá skutočný dážď. Voda je vylučovaná jednoduchými pórmi, ktoré vo veľkom množstve pokrývajú vonkajšie membrány kožných buniek.

V. Palladin.

Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Efron. - Petrohrad: Brockhaus-Efron. 1890-1907 .

Pozrite sa, čo znamená „rastlinná stomata“ v iných slovníkoch:

Nachádza sa v ich koži (epidermis). Každá rastlina je v neustálej výmene s okolitou atmosférou. Neustále absorbuje kyslík a uvoľňuje oxid uhličitý. Navyše svojimi zelenými časťami pohlcuje oxid uhličitý a uvoľňuje kyslík...

Stomata listu paradajky pod elektrónovým mikroskopom Stomata (lat. stómia, z gréckeho στόμα „ústa, ústa“) v botanike je pór umiestnený na spodnej alebo hornej vrstve epidermy listu rastliny, cez ktorý sa vyparuje voda a vymieňajú sa plyny s ... ... Wikipedia

Prvé pokusy o klasifikáciu kvitnúcich rastlín, ako aj rastlinného sveta vo všeobecnosti, vychádzali z niekoľkých, svojvoľne braných, ľahko nápadných vonkajších znakov. Boli to čisto umelé klasifikácie, v ktorých v jednom... ... Biologická encyklopédia

Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron

Skupiny buniek umiestnené v rastlinnom tele v známom poradí, ktoré majú špecifickú štruktúru a slúžia na rôzne životné funkcie rastlinného organizmu. Bunky takmer všetkých mnohobunkových rastlín nie sú homogénne, ale sú zhromaždené v T. V nižších ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron- sú procesy a javy tohto druhu vyskytujúce sa v živom rastlinnom organizme, ku ktorým počas normálneho života nikdy nedochádza. Podľa Frankovej definície je choroba rastlín odchýlkou ​​od normálneho stavu druhu... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron

Obsah: Predmet výživy F.F. F. rast. F. rastlinné formy. F. rozmnožovanie. Literatúra. Fyziológia rastlín študuje procesy prebiehajúce v rastlinách. Táto časť širokej vedy o rastlinnej botanike sa líši od ostatných častí taxonómie,... ... Encyklopedický slovník F.A. Brockhaus a I.A. Ephron

List (folium), orgán vyšších rastlín, ktorý vykonáva funkcie fotosyntézy a transpirácie, ako aj zabezpečuje výmenu plynov so vzduchom a podieľa sa na ďalších dôležitých procesoch života rastlín. Morfológia, anatómia listu a jeho... ... Veľká sovietska encyklopédia

Vedci stále nedokážu vysvetliť mechanizmus, ktorý riadi rastlinné prieduchy. Dnes môžeme s istotou povedať len to, že dávka slnečného žiarenia nie je jednoznačným a rozhodujúcim faktorom ovplyvňujúcim uzatváranie a otváranie prieduchov, píše PhysOrg.

Aby rastliny žili, musia absorbovať oxid uhličitý zo vzduchu na fotosyntézu a čerpať vodu z pôdy. Oboje robia pomocou prieduchov – pórov na povrchu listu, obklopených ochrannými bunkami, ktoré tieto prieduchy buď otvárajú alebo zatvárajú. Voda sa odparuje cez póry a udržuje stály tok tekutiny od koreňov k listom, no zároveň rastliny regulujú úroveň odparovania, aby v horúcom počasí nevysychali. Na druhej strane fotosyntéza neustále vyžaduje oxid uhličitý. Je zrejmé, že prieduchy musia niekedy riešiť takmer vzájomne sa vylučujúce úlohy: zabrániť vysychaniu rastliny a zároveň dodať vzduch s oxidom uhličitým.

Metóda regulácie fungovania prieduchov už dlho zamestnáva vedu. Všeobecne akceptovaný názor je, že rastliny berú do úvahy množstvo slnečného žiarenia v modrej a červenej oblasti spektra a v závislosti od toho udržiavajú svoje prieduchy otvorené alebo zatvorené. Nedávno však niekoľko výskumníkov navrhlo alternatívnu hypotézu: stav prieduchov závisí od celkového množstva absorbovaného žiarenia (a nielen od jeho modrej a červenej časti). Slnečné svetlo nielen ohrieva vzduch a rastlinu, ale je nevyhnutné pre reakciu fotosyntézy. Ak vezmeme do úvahy celkovú dávku žiarenia, prieduchy by mohli presnejšie reagovať na zmeny osvetlenia - a teda presnejšie riadiť odparovanie vlhkosti.

Výskumníci z University of Utah (USA), ktorí testovali túto teóriu, boli nútení priznať, že revolúcia vo fyziológii rastlín je zatiaľ v nedohľadne. Záver, že rastliny vyžarujú čisté žiarenie, bol založený na meraniach teploty na povrchu listov. Keithovi Mottovi a Davidovi Peakovi sa podarilo nájsť spôsob, ako určiť vnútornú teplotu listu: podľa vedcov je to rozdiel medzi vonkajšou a vnútornou teplotou, ktorý určuje rýchlosť vyparovania. Ako autori píšu v časopise PNAS, nepodarilo sa im nájsť súlad medzi teplotným rozdielom vo vnútri a na povrchu listu a celkovou dávkou žiarenia. Ukazuje sa, že aj prieduchy ignorovali toto celkové vyžarovanie.

Podľa vedcov by najpravdepodobnejším mechanizmom, ktorý riadi prieduchy, mohlo byť niečo ako samoorganizujúca sa sieť, nejasne pripomínajúca neurónovú sieť (bez ohľadu na to, ako šialene to môže znieť pri aplikácii na rastliny). Ani všeobecne uznávaná hypotéza o modrej a červenej časti spektra nevysvetľuje všetko v práci stomat. Dá sa v tomto smere predstaviť, že všetky strážne bunky sú nejakým spôsobom navzájom prepojené a môžu si vymieňať určité signály? Ak by sa zjednotili, mohli by rýchlo a presne reagovať na zmeny vo vonkajšom prostredí a požiadavky závodu.

Existujú tri typy reakcií stomatálneho aparátu na podmienky prostredia:

1. Hydropasívna reakcia- ide o uzavretie prieduchových štrbín, spôsobené tým, že okolité bunky parenchýmu sú naplnené vodou a mechanicky stláčajú ochranné bunky. V dôsledku stlačenia sa prieduch nemôže otvoriť a nevytvorí sa prieduchová trhlina. Hydropasívne pohyby sa zvyčajne pozorujú po silnom zalievaní a môžu spôsobiť inhibíciu procesu fotosyntézy.

2. Hydroaktívna reakcia otváranie a zatváranie sú pohyby spôsobené zmenami obsahu vody v ochranných bunkách prieduchov. Mechanizmus týchto pohybov je diskutovaný vyššie.

3. Fotoaktívna reakcia. Fotoaktívne pohyby sa prejavujú otváraním prieduchov na svetle a zatváraním v tme. Zvlášť dôležité sú červené a modré lúče, ktoré sú najúčinnejšie v procese fotosyntézy. To má veľký adaptačný význam, pretože otvorením prieduchov na svetle difunduje do chloroplastov CO 2 potrebný na fotosyntézu.

Mechanizmus fotoaktívnych pohybov prieduchov nie je celkom jasný. Svetlo má nepriamy účinok prostredníctvom zmeny koncentrácie CO 2 v ochranných bunkách prieduchov. Ak koncentrácia CO 2 v medzibunkových priestoroch klesne pod určitú hodnotu (táto hodnota závisí od typu rastliny), otvoria sa prieduchy. Keď sa koncentrácia CO 2 zvýši, prieduchy sa uzavrú. Ochranné bunky prieduchov vždy obsahujú chloroplasty a dochádza k fotosyntéze. Na svetle sa pri fotosyntéze asimiluje CO 2, jeho obsah klesá. Podľa hypotézy kanadského fyziológa W. Scarcea CO 2 ovplyvňuje stupeň otvorenosti prieduchov prostredníctvom zmeny pH v ochranných bunkách. Zníženie obsahu CO 2 vedie k zvýšeniu hodnoty pH (posun na alkalickú stranu). Naopak, tma spôsobuje zvýšenie obsahu CO 2 (v dôsledku toho, že CO 2 sa uvoľňuje pri dýchaní a nevyužíva sa v procese fotosyntézy) a zníženie hodnoty pH (posun na kyslú stranu). Zmena hodnoty pH vedie k zmene aktivity enzýmových systémov. Najmä posun pH na alkalickú stranu zvyšuje aktivitu enzýmov podieľajúcich sa na rozklade škrobu, zatiaľ čo posun na kyslú stranu zvyšuje aktivitu enzýmov zapojených do syntézy škrobu. Rozklad škrobu na cukry spôsobuje zvýšenie koncentrácie rozpustených látok, a preto sa osmotický potenciál a v dôsledku toho aj vodný potenciál stáva negatívnejším. Strážne bunky začnú intenzívne prijímať vodu z okolitých buniek parenchýmu. Otvorí sa prieduch. Opačné zmeny nastanú, keď sa procesy posunú smerom k syntéze škrobu. Nie je to však jediné vysvetlenie. Ukázalo sa, že prieduchové ochranné bunky obsahujú výrazne viac draslíka na svetle v porovnaní s tmou. Zistilo sa, že množstvo draslíka v ochranných bunkách sa pri otvorení prieduchov zvyšuje 4-20 krát, zatiaľ čo tento indikátor v sprievodných bunkách klesá. Zdá sa, že dochádza k redistribúcii draslíka. Pri otvorení prieduchov vzniká medzi ochrannými a sprievodnými bunkami významný gradient membránového potenciálu (I.I. Gunar, L.A. Panichkin). Pridanie ATP k epiderme plávajúcej na roztoku KS1 zvyšuje rýchlosť otvárania prieduchov na svetle. Ukázalo sa tiež zvýšenie obsahu ATP v ochranných bunkách prieduchov počas ich otvárania (S.A. Kubichik). Dá sa predpokladať, že ATP, ktorý vzniká pri fotosyntetickej fosforylácii v ochranných bunkách, sa používa na zvýšenie prísunu draslíka. Je to spôsobené aktivitou H + -ATPázy. Aktivácia H+ pumpy podporuje uvoľňovanie H+ z ochranných buniek. To vedie k transportu pozdĺž elektrického gradientu K+ do cytoplazmy a potom do vakuoly. Zvýšený prísun K + zase podporuje transport C1 - pozdĺž elektrochemického gradientu. Zvyšuje sa osmotická koncentrácia. V iných prípadoch je príjem K + vyvážený nie C1 -, ale soľami kyseliny jablčnej (malátmi), ktoré sa tvoria v bunke ako odpoveď na zníženie pH v dôsledku uvoľňovania H +. Akumulácia osmoticky aktívnych látok vo vakuole (K +, C1 -, maláty) znižuje osmotický a následne vodný potenciál ochranných buniek prieduchov. Voda vstupuje do vakuoly a otvoria sa prieduchy. V tme sa K+ transportuje od určitého množstva (táto hodnota závisí od druhu rastliny), prieduchy sa otvoria. Keď sa koncentrácia CO 2 zvýši, prieduchy sa uzavrú. Ochranné bunky prieduchov vždy obsahujú chloroplasty a dochádza k fotosyntéze. Na svetle sa pri fotosyntéze asimiluje CO 2, jeho obsah klesá. Podľa hypotézy kanadského fyziológa W. Scarcea CO 2 ovplyvňuje stupeň otvorenosti prieduchov prostredníctvom zmeny pH v ochranných bunkách. Zníženie obsahu CO 2 vedie k zvýšeniu hodnoty pH (posun na alkalickú stranu). Naopak, tma spôsobuje zvýšenie obsahu CO 2 (v dôsledku toho, že CO 2 sa uvoľňuje pri dýchaní a nevyužíva sa v procese fotosyntézy) a zníženie hodnoty pH (posun na kyslú stranu). Zmena hodnoty pH vedie k zmene aktivity enzýmových systémov. Najmä posun pH na alkalickú stranu zvyšuje aktivitu enzýmov podieľajúcich sa na rozklade škrobu, zatiaľ čo posun na kyslú stranu zvyšuje aktivitu enzýmov zapojených do syntézy škrobu. Rozklad škrobu na cukry spôsobuje zvýšenie koncentrácie rozpustených látok, a preto sa osmotický potenciál a v dôsledku toho aj vodný potenciál stáva negatívnejším. Strážne bunky začnú intenzívne prijímať vodu z okolitých buniek parenchýmu. Otvorí sa prieduch. Opačné zmeny nastanú, keď sa procesy posunú smerom k syntéze škrobu. Nie je to však jediné vysvetlenie. Ukázalo sa, že prieduchové ochranné bunky obsahujú výrazne viac draslíka na svetle v porovnaní s tmou. Zistilo sa, že množstvo draslíka v ochranných bunkách sa pri otvorení prieduchov zvyšuje 4-20 krát, zatiaľ čo tento indikátor v sprievodných bunkách klesá. Zdá sa, že dochádza k redistribúcii draslíka. Pri otvorení prieduchov vzniká medzi ochrannými a sprievodnými bunkami významný gradient membránového potenciálu (I.I. Gunar, L.A. Panichkin). Pridanie ATP k epiderme plávajúcej na roztoku KS1 zvyšuje rýchlosť otvárania prieduchov na svetle. Ukázalo sa tiež zvýšenie obsahu ATP v ochranných bunkách prieduchov počas ich otvárania (S.A. Kubichik). Dá sa predpokladať, že ATP, ktorý vzniká počas fotosyntetickej fosforylácie v ochranných bunkách, sa používa na zvýšenie prísunu draslíka. Je to spôsobené aktivitou H + -ATPázy. Aktivácia H+ pumpy podporuje uvoľňovanie H+ z ochranných buniek. To vedie k transportu pozdĺž elektrického gradientu K+ do cytoplazmy a potom do vakuoly. Zvýšený prísun K + zase podporuje transport C1 - pozdĺž elektrochemického gradientu. Zvyšuje sa osmotická koncentrácia. V iných prípadoch je príjem K + vyvážený nie C1 -, ale soľami kyseliny jablčnej (malátmi), ktoré sa tvoria v bunke ako odpoveď na zníženie pH v dôsledku uvoľňovania H +. Akumulácia osmoticky aktívnych látok vo vakuole (K +, C1 -, maláty) znižuje osmotický a následne vodný potenciál ochranných buniek prieduchov. Voda vstupuje do vakuoly a otvoria sa prieduchy. V tme sa K+ transportuje z ochranných buniek do okolitých buniek a prieduchy sa uzavrú. Tieto procesy sú prezentované vo forme diagramu:

Stomatálne pohyby sú regulované rastlinnými hormónmi (fytohormóny). Otváranie prieduchov je zabránené a zatváranie je stimulované fytohormónom kyseliny abscisovej (ABA). V tomto smere je zaujímavé, že ABA inhibuje syntézu enzýmov podieľajúcich sa na rozklade škrobu. Existujú dôkazy, že pod vplyvom kyseliny abscisovej sa obsah ATP znižuje. Súčasne ABA znižuje príjem K +, pravdepodobne v dôsledku zníženia výdaja iónov H + (inhibícia pumpy H +). Diskutuje sa o úlohe iných fytohormónov – cytokinínov – pri regulácii otvárania prieduchov zvýšením transportu K+ do prieduchových ochranných buniek a aktiváciou H+-ATPázy.

Ukázalo sa, že pohyb stomatálnych buniek je závislý od teploty. Štúdia viacerých rastlín ukázala, že pri teplotách pod 0°C sa prieduchy neotvárajú. Zvýšenie teploty nad 30°C spôsobuje uzavretie prieduchov. Môže to byť spôsobené zvýšením koncentrácie CO 2 v dôsledku zvýšenia intenzity dýchania. Zároveň existujú pozorovania, že v rôznych odrodách pšenice je reakcia prieduchov na zvýšenú teplotu odlišná. Dlhodobé vystavenie vysokým teplotám poškodzuje prieduchy, v niektorých prípadoch natoľko, že strácajú schopnosť otvárania a zatvárania.

Pozorovania stupňa otvorenosti prieduchov majú veľký význam vo fyziologickej a agronomickej praxi. Pomáhajú určiť potrebu dodávky vody do rastliny. Uzavretie prieduchov už naznačuje nepriaznivé zmeny vo vodnom metabolizme a v dôsledku toho ťažkosti pri kŕmení rastlín oxidom uhličitým.