Daun sebagai Organ Utama Pertukaran Gas

Mengapa daun sesuai untuk pertukaran gas

• Bentuk nipis dan rata memberi jarak resapan pendek dan luas permukaan besar berbanding isi padu.
• Kepadatan stoma yang tinggi, terutamanya pada epidermis bawah, membolehkan gas masuk dan keluar.
• Ruang udara yang saling berhubung dalam mesofil span membolehkan gas beredar untuk sampai ke setiap sel.
• Permukaan dalaman lembap dalam daun membolehkan gas larut sebelum meresap ke dalam sel.
• Kutikel berlilin yang menutupi permukaan daun tidak telap kepada gas, jadi ia memaksa hampir semua pertukaran gas berlaku melalui stoma dan bukan merentasi permukaan daun secara umum.

Pertukaran gas pada waktu siang dan malam

Pada siang hari, apabila cahaya ada, kadar fotosintesis biasanya melebihi kadar respirasi. Daun mengambil karbon dioksida secara keseluruhan dan membebaskan oksigen, kerana fotosintesis menggunakan lebih banyak karbon dioksida daripada yang dihasilkan respirasi.

Pada waktu malam, tanpa cahaya, hanya respirasi berlaku. Daun mengambil oksigen dan membebaskan karbon dioksida, bertentangan dengan corak siang hari.

Pada satu keamatan cahaya tertentu, dipanggil titik pampasan, kadar fotosintesis adalah sama tepat dengan kadar respirasi, jadi tiada pertukaran bersih karbon dioksida atau oksigen antara daun dan udara sekeliling.

Peranan sel pengawal dan stoma

Setiap stoma dibatasi oleh dua sel pengawal yang menukar bentuk untuk membuka atau menutup liang, mengawal jumlah gas (dan wap air) yang melaluinya. Stoma biasanya terbuka pada waktu siang untuk membenarkan karbon dioksida masuk bagi fotosintesis dan tertutup dalam gelap atau semasa tekanan air untuk menghadkan kehilangan air.

Bagaimana ia diperiksa

Soalan selalunya meminta anda menerangkan arah bersih pertukaran gas dalam keadaan terang berbanding gelap, menyatakan adaptasi daun untuk pertukaran gas, atau mentafsir eksperimen menggunakan penunjuk yang sesuai, seperti penunjuk hidrogenkarbonat atau picagari gas, untuk mengukur pertukaran gas dalam daun.

Soalan contoh berformat peperiksaan

Soalan. Gambar rajah bagi soalan ini menunjukkan keratan rentas melalui sebahagian daun, dengan ruang udara berlabel dalam mesofil span dan satu liang pada epidermis bawah yang diapit oleh dua sel melengkung. Seorang pelajar meletakkan dua cakera daun yang serupa ke dalam tabung uji berasingan berisi larutan penunjuk hidrogenkarbonat: tabung A dibiarkan dalam cahaya terang, dan tabung B dibalut dengan kerajang dan disimpan dalam gelap, kedua-duanya selama sejam.

(a) Namakan liang itu dan dua sel yang mengelilinginya. (b) Nyatakan dan terangkan perubahan warna yang dijangka dalam tabung A.

(c) Nyatakan dan terangkan perubahan warna yang dijangka dalam tabung B. (d) Terangkan bagaimana ruang udara dalam mesofil span membantu pertukaran gas sampai ke setiap sel dalam daun.

Jawapan model. (a) Liang itu ialah stoma, dibatasi oleh dua sel pengawal. (b) Dalam tabung A, penunjuk bertukar daripada merah kepada ungu, kerana kadar fotosintesis cakera daun melebihi kadar respirasinya dalam cahaya terang, jadi karbon dioksida disingkirkan daripada larutan lebih pantas daripada yang dibebaskan respirasi, menurunkan kepekatan karbon dioksida dan menaikkan pH.

(c) Dalam tabung B, penunjuk bertukar daripada merah kepada kuning, kerana dalam gelap hanya respirasi berlaku, membebaskan karbon dioksida ke dalam larutan dan menurunkan pH. (d) Ruang udara membentuk laluan berterusan yang saling berhubung melalui mesofil span, membolehkan karbon dioksida dan oksigen meresap dengan bebas antara stoma dan sel mesofil, jadi setiap sel yang menjalankan fotosintesis dan respirasi mempunyai akses kepada gas yang diperlukan.

Soalan latihan

Cuba jawab. Sepohon tumbuhan dimasukkan ke dalam beg plastik lutsinar yang dimeterai dan dibiarkan di bawah cahaya terang selama enam jam. Nyatakan dan terangkan apa yang akan berlaku kepada kepekatan karbon dioksida dan oksigen di dalam beg itu, dan terangkan bagaimana keputusan itu akan berbeza jika susunan yang sama dibiarkan dalam gelap sepenuhnya.

Petua peperiksaan

Istilah penting

Ulang kaji istilah berkaitan ini untuk menjawab soalan pertukaran gas dengan tepat:

• Stoma, liang tempat gas masuk dan keluar daun.
• Sel pengawal, salah satu daripada sepasang sel yang membuka dan menutup setiap stoma.
• Pertukaran gas, pergerakan umum gas antara organisma dan persekitarannya.
• Kutikel, lapisan berlilin yang memaksa pertukaran gas berlaku melalui stoma dan bukan merentasi permukaan daun.

Sumber:SRC-DSKP-EN

Soalan lazim

Lagi untuk Struktur dan Fungsi Daun