שאלות הכנה לבגרות בביולוגיה

הצמח מסוגל לווסת את מידת הפתיחה של הפיוניות שלו ובצורה כזו להשפיע על שיעור איבוד המים מהצמח בדיות.

 

באקלים חם ויבש הצמח סובל ממצוקה של מחסור במים.  ידוע שהפיוניות נפתחות באור ונסגרות בחושך. אולם אילו רק האור היה משפיע על מצב הפיוניות, הצמח היה יכול למות מיד עם המחסור הראשון במים כי היה מאבד מים דרך הפיוניות בדיות ללא הגבלה.
כדי למנוע מצב כזה, התפתח במשך השנים מנגנון מורכב המושפע ממספר גורמים נוספים, פרט לאור ומשפיע על מצב הפיוניות. ריכוז הפחמן הד-חמצני ליד תאי הסגירה בפיוניות, מצב המים בצמח וגורמים הורמונלים נוספים משפיעים גם הם על מצב הפיוניות.
לכן בצמח הגדל באקלים יבש, הפיוניות נפתחות בבוקר עם הזריחה, ומאפשרות לצמח לקלוט פחמן דו-חמצני לתהליך הפוטוסינתזה, אבל לקראת צהרי היום, כאשר נוצר מחסור במים בצמח, בגלל מיעוט מים בקרקע, הפיוניות נסגרות וכתוצאה מכך איבוד המים דרכן פוחת, והצמח שורד את תנאי היובש.

מבנה הפיונית:

הפיונית בנויה משני תאי סגירה שהדופן שלהם לא אחידה, הצד הפונה לפתח הפיונית יותר עבה מהדופן בצד החיצוני של תאי הסגירה, וכתוצאה מכך החוזק של הדופן בצדדים השונים שונה. כאשר תאי הסגירה מתמלאים במים, לחץ טורגור בהם גדל, הם מתרחקים זה מזה והרווח בין שני תאי הסגירה גדל, כלומר פתח הפיונית נפתח. כאשר הפיונית פתוחה הדיות גבוה, וכאשר יש מחסור במים בתאי הסגירה הפתח נסגר. בצורה כזו מצב הפיוניות מושפע באופן ישיר מכמות המים שבתאי הסגירה של הפיונית.

 

קיימת קבוצה מיוחדת של צמחים שיש להם הסתגלות מיוחדת לתנאי יובש, כגון צמח הצבר שגדל בישראל. בצמחים אלו יש מנגנון מיוחד שגורם לפיוניות להיפתח בלילה, כאשר טמפרטורה האוויר נמוכה (ואז הדיות יותר נמוך) ולהיסגר ביום. צמחים אלו קולטים את הפחמן הדו-חמצני בלילה, מקבעים אותו, וביום כשיש אור הם משתמשים בו לתהליך הפוטוסינתזה. כלומר בצמחים אלו יש הפרדה בזמן בין תהליך הדיות שמתרחש בעיקר בלילה , לבין תהליך הפוטוסינתזה שמתרחש ביום, ובצורה זו מקטינים את שיעור הדיות.

היכולות של הצמחים לווסת את מצב הפיוניות מאפשרת להם לווסת את שיעור הדיות ולהקטין את שיעור איבוד המים במצבים של מצוקה ומחסור במים, כגון אלו השוררים באקלים יבש.
(גם ביום שרב, שמתאפיין בלחות נמוכה וטמפרטורה גבוהה, מנגנון זה פועל ומגן על הצמח מפני התייבשות).