Jak fungují stomata při fotosyntéze?

Role průduchů ve fotosyntéze je často podhodnocena. Ale tyto drobné póry řídí vstup oxidu uhličitého a výstup kyslíku a vodní páry. Nakonec funkce průduchů řídí rychlost fotosyntézy.

Rostliny používají k výrobě glukózy fotosyntézu. Pomocí sluneční energie ke kombinování vody a oxidu uhličitého rostliny vytvářejí glukózu, typ cukru, a uvolňují kyslík, odpadní produkt z procesu fotosyntézy. Tato chemická reakce probíhá v chloroplastech obsažených ve vnitřních vrstvách listů rostlin. Některé rostliny mají velmi malé listy a fotosyntéza probíhá v kůře nebo stoncích.

Suroviny pro fotosyntézu se skládají ze šesti molekul vody (6H₂0) a šest oxidu uhličitého (6CO₂) molekuly. Ve většině rostlin kořeny absorbují vodu z půdy. Voda cestuje nahoru přes xylem, specializovanou vrstvu buněk. U některých rostlin je voda absorbována listy, přímo ze vzduchu. Oxid uhličitý, atmosférický plyn, vstupuje do listu prostřednictvím průduchů, drobných pórů v listech (stoma je jediný pór). Když voda vstupuje přímo z atmosféry, vstupuje také do listu přes průduchy. Tyto suroviny putují do chloroplastů ve houbovité a palisádové vrstvě listu. Chemické látky reagují a využívají sluneční energii absorbovanou chlorofylem v chloroplastech.

Chemická reakce fotosyntézy vede k jedné molekule cukru (glukóza: C₆H₁₂Ó₆) a 6 párů kyslíku (6O₂). Rostliny ukládají glukózu a uvolňují kyslík jako odpadní produkt, přičemž většina kyslíku opouští rostlinu průduchy.

Každá stomie (drobný pór nebo otvor) je obklopena dvěma ochrannými buňkami, které se rozpínají a stahují, uzavírají a otevírají stomii. Dva ovládací prvky pro otevírání a zavírání průduchů jsou vodní bilance rostliny a koncentrace oxidu uhličitého. Když se rostlina dehydratuje a vadne, uzavření průduchů rostliny udrží vodu. Když se úroveň vlhkosti zvýší, průduchy se znovu otevřou. Když hladina oxidu uhličitého v listu poklesne pod normální hodnotu, asi 0,03 procenta, průduchy se otevřou a připustí více oxidu uhličitého.

Stomata řídí tok plynů dovnitř a ven z listů. Během dne, kdy teplota vzduchu stoupá a hladina oxidu uhličitého je normální nebo vyšší než normální, se průduchy otevírají, což umožňuje vstup oxidu uhličitého a probíhá fotosyntéza. Kyslík, jedovatý (pro rostlinu) vedlejší produkt fotosyntézy, vystupuje přes průduchy. V noci se glukóza rekombinuje s kyslíkem a uvolňuje energii, když se molekula glukózy rozpadá zpět na vodu a oxid uhličitý. Přebytečná voda vystupuje přes průduchy v procesu zvaném transpirace. Průduchy se tedy přímo nepodílejí na fotosyntéze. Průduchy však řídí příliv oxidu uhličitého, kritické složky fotosyntézy, a umožňují nadbytečnému kyslíku odejít. Stomata také regulují tok vodní páry z listu, omezují ztráty vody během sucha a umožňují únik přebytečné vody.