1. Фотоактивное движение устьиц

Обычно устьица открываются днем, когда идет фотосинтез и растению необходимо поглощать СО2, и закрываются ночью, чтобы растение не теряло лишнюю влагу. Существует разные гипотезы, объясняющие фотоактивное движение устьиц, но сейчас наиболее распространена следующая.

Когда на растение начинает действовать свет, то он воспринимается хлоропластами замыкающих клеток, и они «включают» в клеточной мембране специальный белок – протонную помпу. Помпа активно (с затратами энергии) выкачивает из замыкающих клеток ионы Н+, а взамен закачивает в клетку ионы К+. В результате того, что ионы Н+уходят из клетки, а К+ - приходят, клеточная среда подщелачивается. В ответ на это в мембранах замыкающих клеток открываются специальные каналы, через которые в клетки начинают поступать «кислые» ионы – анион Сl- и анион яблочной кислоты (малата), в результате чего щелочная реакция клеточной среды устраняется.

Таким образом, из клетки выкачивается всего 1 вид ионов - Н+, а взамен поступают сразу 3 вида ионов - К+, Сl- и малат-анион. Из-за этого клеточный сок замыкающих клеток становится более концентрированным, и замыкающие клетки начинают поглощать больше воды. При этом они набухают и растягиваются; т.к. внутренние стенки этих клеток толстые и практически нерастяжимые, то растягиваются внешние стенки. В результате этого клетки приобретают полукруглую форму, и устьичная щель раскрывается.

В темноте идет обратный процесс: в замыкающие клетки закачивается ион Н+ и выкачиваются ионы К+, Сl- и малат-анион; в результате вода выходит из замыкающих клеток, и устьичная щель закрывается.