Biolog.pl

pl.wikipedia.org/wiki/Aparat_szparkowy

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 (od intensywności fotosyntezy, czyli pośrednio od światła, zaopatrzenia w wodę, temperatury). Transport jonów potasu do wakuoli zachodzi w wyniku aktywacji pompy elektrogenicznej. Światło niebieskie, absorbowane przez karotenoid zeaksantynę, znajdującą się w tylakoidach gran chloroplastu, aktywuje H+-ATPazę w plazmolemie komórek szparkowych. Na skutek wzbudzenia zeaksantyny przez fotony światła niebieskiego zostaje zapoczątkowana kaskada zdarzeń, w wyniku których sygnał zostaje przekazany do cytoplazmy, gdzie aktywuje kinazę serynowo-treoninową. Kinaza fosforyluje C-końcowy fragment H+-ATPazy, aktywując enzym. Przyłączenie małego (32 kDa) białka regulatorowego, 14-3-3, do ufosforylowanego końca C H+-ATPazy umożliwia stabilizację enzymu. Defosforylacja enzymu prowadzi do dysocjacji 14-3-3. H+-ATPaza, wykorzystując ATP wytwarza gradient protonowy przez błonę, co umożliwia transport K+ przez specyficzne kanały potasowe i akumulację tego kationu w wakuoli. Do wakuoli pobierane są też jony chloru (na drodze symportu Cl-/H+), co pozwala zobojętnić ładunek kationu nagromadzonego w wakuoli. Innym czynnikiem wpływająycm na otwieranie aparatów szparkowych są jony jabłczanowe. Anion jabłczanowy powstaje przez hydrolizę skrobi, natomiast Cl- transportowany jest z komórek sąsiednich. Wzrastające stężenie jonów obniża potencjał wodny komórki szparkowej wywołując napływ wody z komórek o większym potencjale, napływająca woda zwiększa turgor, duży turgor jest przyczyną wyginania się komórek szparkowych i otwierania szparek[4].