Aparaty szparkowe
Rośliny to organizmy samożywne, które wytwarzają pokarm w procesie fotosyntezy. Do jej przebiegu niezbędne są dwutlenek węgla i woda, które w obecności światła przekształcają się w cukry oraz tlen. Wodę roślina pobiera za pomocą korzeni, a dwutlenek węgla – przez aparaty szparkowe, którymi także wydala tlen oraz parę wodną.

jak zbudowane są liście;
jakie są funkcje liści i jakie są ich przekształcenia;
czym są tkanki i jakie znasz rodzaje tkanek roślinnych;
czym są aparaty szparkowe i jaka jest ich funkcja.
Przedstawisz budowę aparatu szparkowego.
Opiszesz, w jaki sposób otwierają się i zamykają aparaty szparkowe.
Wyjaśnisz, jak czynniki środowiska wpływają na otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych.
Wskażesz rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu.
Wykażesz, że rośliny wydalają wodę.
1. Budowa aparatu szparkowego
Aparat szparkowyAparat szparkowy utworzony jest z dwóch komórek szparkowych, które mogą przybrać kształt umożliwiający utworzenie pomiędzy nimi otworu (szparki).

Nadziemne części roślin pokryte są substancją woskową, która zabezpiecza rośliny przed nadmierną utratą wody w wyniku parowania, ale jednocześnie utrudnia wymianę z otoczeniem dwutlenku węgla, tlenu i pary wodnej. Procesy te mogą zachodzić dzięki obecności w skórceskórce roślin aparatów szparkowych.
2. Czynniki wpływające na otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych
U większości gatunków roślin aparaty szparkowe pozostają otwarte w ciągu dnia, a w nocy się zamykają. Wiąże się to z tym, że w dzień obecne jest światło potrzebne do przebiegu fotosyntezyfotosyntezy i wtedy roślina musi pobierać dwutlenek węgla, z którego podczas fotosyntezy wytwarza cukier. Jednak otwarcie aparatów szparkowych powoduje też zwiększone wyparowywanie wody z rośliny. Aby oszczędzać wodę, roślina zamyka aparaty szparkowe, jeśli ich otwarcie nie jest potrzebne, np. w nocy, gdy nie zachodzi fotosynteza.
Przeprowadź symulację, żeby sprawdzić reakcję zamykania i otwierania aparatów szparkowych pod wpływem zmian warunków środowiska.
Zapoznaj się z opisem symulacji, aby dowiedzieć się, jak zamykają się i otwierają aparaty szparkowe pod wpływem zmian warunków środowiska.
Symulacja przedstawia otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych w zależności od warunków środowiska. Po kliknięciu przycisku rozpocznij wyświetla się ekran z następującym tekstem: Zmień parametry środowiska, żeby sprawdzić ich wpływ na otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych. Wybierz, który z parametrów chcesz zbadać. Poniżej do wyboru są: ilość światła, ilość wody w glebie lub ilość dwutlenku węgla. Po wybraniu opcji pojawia się widok na biurko z mikroskopem, obok widać rośliny w doniczkach. W górnym prawym rogu widać przycisk, po kliknięciu którego widać następującą informację: Aparaty szparkowe zbudowane są z dwóch komórek szparkowych o charakterystycznym kształcie, pomiędzy którymi znajduje się szparka. Szparki stanowią połączenie między wnętrzem liścia a środowiskiem zewnętrznym. Od tego, w jakim stopniu są rozwarte, zależy intensywność wymiany gazowej i parowania wody. Po wyłączeniu informacji wracamy do widoku biurka. Klikamy na mikroskop. Widoczne są aparaty szparkowe. Przy braku światła aparaty szparkowe są zamknięte, przy stopniowym zwiększaniu światła aparaty szparkowe coraz mocniej się otwierają. Przy braku wody w glebie aparaty szparkowe są zamknięte. Przy stopniowym zwiększaniu wody w glebie aparaty szparkowe coraz mocniej się otwierają. Przy braku dwutlenku węgla aparaty szparkowe są szeroko otwarte. Przy zwiększającej się ilości dwutlenku węgla w powietrzu aparaty szparkowe stopniowo się zamykają.
3. Rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu
Przeprowadź doświadczenie badające rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Zapoznaj się z poniższym opisem doświadczenia badającego rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Co będzie potrzebne?
liść jabłoni,
woda,
alkohol 70%,
bibuła,
2 szkiełka podstawowe,
2 szkiełka nakrywkowe,
żyletka,
maseczka defoliacyjna,
pędzelek.
Symulacja przedstawia rozmieszczenie aparatów szparkowych. Po kliknięciu przycisku rozpocznij wyświetla się stół laboratoryjny z następującym sprzętem: bibuła, marker, pęseta, pipeta, alkohol siedemdziesięcioprocentowy, żyletka, woda, mały pędzelek, liście, pojemnik z maseczką defoliacyjną, szkiełko zegarkowe, szkiełka podstawowe, szkiełka nakrywkowe, mikroskop, stoper. W górnym lewym rogu widać przycisk, po którego kliknięciu wyświetla się instrukcja. Punkt pierwszy. Przygotuj dwa szkiełka podstawowe i podpisz je: „skórka górna”, „skórka dolna”. Punkt drugi. Odtłuść szkiełka alkoholem, a następnie przetrzyj bibułką. Punkt trzeci. Zachowując szczególną ostrożność, wykrój skrawek liścia o kształcie kwadratu o powierzchni około jednego centymetra kwadratowego. Punkt czwarty. Przenieś wykonany skrawek na szkiełko zegarkowe górną stroną liścia do góry i nanieś na skrawek bardzo cienką warstwę maseczki defoliacyjnej (maseczki kosmetycznej, która zastyga, tworząc odcisk). Punkt piąty. Poczekaj dziesięć minut, aż maseczka zaschnie, a następnie przenieś powstały odcisk na szkiełko podstawowe podpisane „skórka górna”. Punkt szósty. Odwróć skrawek liścia na drugą stronę i ponownie nanieś na niego cienką warstwę maseczki. Punkt siódmy. Ponownie poczekaj, aż maseczka zaschnie, a następnie przenieś odcisk na szkiełko podstawowe podpisane „skórka dolna”. Punkt ósmy. Skrop repliki liścia na obydwu szkiełka wodą, a następnie delikatnie zamknij preparaty szkiełkami nakrywkowymi. Punkt dziewiąty. Wybierz preparat, połóż na stoliku mikroskopu i obejrzyj. Punkt dziesiąty. Zrób zdjęcie preparatu i zdejmij preparat ze stolika. Punkt jedenasty. Obejrzyj i sfotografuj drugi preparat. Porównaj wygląd skórki górnej i dolnej. Po wykonaniu tych czynności odcisk aparatów szparkowych widać tylko na dolnej stronie liścia.

Rośliny o liściach pływających po wodzie (np. lilia wodna) mają aparaty szparkowe na wierzchniej (górnej) stronie liścia, a rośliny z liśćmi w pełni zanurzonymi w wodzie (np. moczarka kanadyjska) nie mają wcale aparatów szparkowych.

Przeprowadź obserwację, która wykaże wydalanie wody przez liść. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Zapoznaj się z opisem obserwacji, która ukazuje wydalanie wody przez liść. Zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
Co będzie potrzebne?
roślina,
woda,
folia spożywcza,
sznurek.
Symulacja odpowiada na pytanie, czy rośliny wydalają wodę. Po kliknięciu przycisku rozpocznij wyświetla się stół laboratoryjny z następującym sprzętem: zlewka z wodą, marker, nitka, roślina w donice, pipeta, pęseta, stoper, woreczki foliowe. W górnym lewym rogu znajduje się przycisk, po którego kliknięciu wyświetla się instrukcja. Punkt pierwszy. Podlej roślinę obficie wodą i odczekaj trzy godziny. Punkt drugi. Kilka pędów rośliny przykryj woreczkiem foliowym. Punkt trzeci. Zawiąż woreczek u nasady pędów. Punkt czwarty. Resztę pędów rośliny pozostaw bez przykrycia. Punkt piąty. Odstaw roślinę na trzy godziny i obserwuj zmiany pojawiające się na wewnętrznej powierzchni woreczka. Po wykonaniu tych działań na woreczku widoczne są krople wody.
Słownik
wytwór skórki pędu; składa się z dwóch komórek szparkowych, między którymi znajduje się szparka – otwór, przez który zachodzi parowanie wody i wymiana gazowa
proces wytwarzania przez rośliny substancji odżywczych z dwutlenku węgla i wody, zachodzący przy udziale światła słonecznego
nadziemna część rośliny, złożona z łodygi oraz osadzonych na niej liści, pąków, kwiatów i owoców
jednowarstwowa tkanka okrywająca pędy i korzenie roślin zielnych oraz młodych drzew i krzewów
zespół komórek o podobnym pochodzeniu i zbliżonej budowie, pełniących określone funkcje w organizmie
Zadania
Naukowcy obserwowali pod mikroskopem górną skórkę następujących gatunków roślin:
A – rzodkiewnika pospolitego;
B – fasoli zwykłej;
C – ryżu siewnego;
D – pszenicy zwyczajnej.

Notatnik
Bibliografia
Internetowa encyklopedia PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, www.encyklopedia.pwn.pl.
Reece J.B. i in., Biologia Campbella, tłum. K. Stobrawa i in., Dom Wydawniczy REBIS, Poznań 2021 , s. 790–792.