Describe the opening and closing of the stomata using the photosynthetic theory.

1 a) Kufunguka na kufungwa kwa stomata kwa kutumia nadharia ya usanisinuru: Stomata hufunguka wakati wa mchana na kufungwa usiku. Mchana (Kufunguka): Hatua ya 1: Wakati wa mchana, seli za ulinzi (guard cells) hufanya usanisinuru (photosynthesis) na kutengeneza glukosi. Hatua ya 2: Glukosi huongeza mkusanyiko wa solute ndani ya seli za ulinzi, na hivyo kupunguza uwezo wa osmotiki (osmotic potential). Hatua ya 3: Maji huingia kwenye seli za ulinzi kutoka seli jirani kwa njia ya osmosisi, na kuzifanya ziwe turgid (zimejaa maji na ngumu). Hatua ya 4: Seli za ulinzi zinapokuwa turgid, kuta zao za ndani (zinazoelekea kwenye pore ya stoma) huinama na kusababisha stoma kufunguka, kuruhusu ubadilishanaji wa gesi. Usiku (Kufungwa): Hatua ya 1: Usiku, hakuna usanisinuru unaofanyika, hivyo glukosi haitengenezwi. Glukosi iliyopo hubadilishwa kuwa wanga (starch) au kutumika. Hatua ya 2: Hii hupunguza mkusanyiko wa solute ndani ya seli za ulinzi, na kuongeza uwezo wa osmotiki. Hatua ya 3: Maji hutoka kwenye seli za ulinzi kwenda seli jirani kwa njia ya osmosisi, na kuzifanya ziwe flaccid (zimelegea). Hatua ya 4: Seli za ulinzi zinapokuwa flaccid, huanguka pamoja na kusababisha stoma kufungwa, kuzuia upotevu wa maji na ubadilishanaji wa gesi. b) Uundaji wa urea katika seli za ini kutoka kwa asidi amino nyingi: Hatua ya 1: Asidi amino za ziada haziwezi kuhifadhiwa mwilini. Katika ini, asidi amino hupitia mchakato wa deamination*, ambapo kundi la amino (-NH_2) huondolewa. Hatua ya 2: Kuondolewa kwa kundi la amino huunda amonia (NH_3), ambayo ni sumu kali, na keto acid. Keto acid inaweza kutumika kwa nishati au kubadilishwa kuwa glukosi au mafuta. Hatua ya 3: Amonia yenye sumu hubadilishwa haraka kuwa urea isiyo na sumu kidogo kupitia mzunguko wa urea (pia unajulikana kama mzunguko wa ornithine) ndani ya seli za ini. Hatua ya 4: Urea hutolewa kutoka ini na kusafirishwa kupitia damu hadi kwenye figo, ambapo huchujwa na kutolewa nje ya mwili kama sehemu ya mkojo. 2) Sababu tatu kwa nini mimea haihitaji viungo maalum vya kutoa taka: Mimea ina kiwango cha chini cha kimetaboliki ikilinganishwa na wanyama, hivyo huzalisha taka chache. Mimea hutumia tena baadhi ya bidhaa taka, kwa mfano, kaboni dioksidi inayozalishwa wakati wa upumuaji hutumika kwa usanisinuru. Mimea huhifadhi bidhaa taka katika sehemu zisizo na sumu kama vile majani ya zamani, gome, au vacuoles za seli, ambazo hatimaye huanguka au kutolewa. 3 a) Umuhimu wa mtiririko wa kinyume (counter current flow) katika ubadilishanaji wa gesi kwenye samaki: Mtiririko wa kinyume katika matamvua ya samaki, ambapo maji yenye oksijeni nyingi hutiririka kinyume na damu yenye oksijeni kidogo, huongeza ufanisi wa ubadilishanaji wa gesi. Hii hudumisha tofauti kubwa ya mkusanyiko wa oksijeni (concentration gradient) kati ya maji na damu katika urefu wote wa lamellae za matamvua, kuruhusu samaki kutoa oksijeni nyingi iwezekanavyo kutoka kwa maji. b) Njia mbili ambazo tracheoles za wadudu zimebadilishwa kwa kazi zao: Zina kuta nyembamba sana, mara nyingi unene wa seli moja, kuruhusu gesi kusambaa kwa urahisi na haraka kati ya hewa na seli za mwili. Zimegawanyika sana na kuwa nyingi, na kutengeneza mtandao mpana unaofikia karibu kila seli mwilini, hivyo kutoa eneo kubwa la uso kwa ubadilishanaji wa gesi. Tuma swali linalofuata 📸