Структурная единица газообмена
Микроскопические отверстия в эпидермисе растений, образованные парой замыкающих клеток. Через эти поры происходит обмен газами между внутренней средой листа и атмосферой.
Под микроскопом можно увидеть, как устьица расположены на нижней стороне листа.
Регулятор транспирации
Функциональный механизм, контролирующий потерю воды растением. Замыкающие клетки меняют тургорное давление, открывая или закрывая устьичную щель.
В жаркий полдень устьица часто закрываются, чтобы предотвратить чрезмерное испарение влаги.
Механизм работы замыкающих клеток
Работа устьиц основана на изменении осмотического давления внутри двух почкообразных замыкающих клеток. Когда в клетках накапливаются ионы калия, вода поступает внутрь по градиенту концентрации, клетки набухают (увеличивают тургор) и изгибаются, открывая щель. При потере воды и ионов клетки теряют упругость, смыкаются и закрывают пору.
Этот процесс напрямую зависит от внешних условий: света (активирует работу протонных насосов), концентрации углекислого газа внутри листа и водного потенциала почвы.
Роль в фотосинтезе и адаптации
Устьица создают компромисс между двумя жизненно важными процессами: фотосинтезом, требующим поступления CO2, и сохранением воды. Растения адаптируют плотность устьиц (число пор на единицу площади листа) к среде обитания. У водных растений или теневыносливых видов устьица могут располагаться только на верхней стороне листа или отсутствовать вовсе.
Изменение плотности устьиц является одним из механизмов адаптации к засухе и повышению температуры воздуха, что делает их важным объектом изучения в экологии и сельском хозяйстве.