Wie wirkt sich CO2 auf die Öffnung der Stomata aus?

Wie viele andere Tiere atmen Sie durch Nase und Mund. Pflanzen hingegen atmen durch winzige Poren, die als Spaltöffnungen bezeichnet werden, an der Unterseite ihrer Blätter. Diese Poren ermöglichen den Eintritt von Kohlendioxid und den Austritt von Sauerstoff. Pflanzen öffnen und schließen ihre Spaltöffnungen als Reaktion auf Veränderungen in ihrer Umgebung, damit sie das CO. aufnehmen können₂ sie brauchen, und vermeiden das Austrocknen.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Pflanzen atmen durch winzige Poren, Stomata genannt, an der Unterseite ihrer Blätter, die von einem Paar Wachen umgeben sind Zellen, die sich je nach Umgebungsbedingungen ausdehnen oder zusammenziehen, wodurch mehr oder weniger Gas in die Poren. Pflanzen brauchen CO₂ eintreten und O₂ beenden. Die Spaltöffnungen schließen sich, wenn es dunkel und trocken ist, es sei denn, der Kohlendioxidgehalt im Blatt beginnt zu sinken.

Drei verschiedene Umweltfaktoren beeinflussen das Öffnen und Schließen eines Pflanzenstomas: Licht-, Wasser- und Kohlendioxidkonzentration. Pflanzen Sie die Spaltöffnungen in der Dunkelheit und wenn die Bedingungen sehr trocken sind, dicht. Da Pflanzenzellen Kohlendioxid für die Photosynthese benötigen, ist die Kohlendioxidkonzentration ein weiterer wichtiger Faktor. Wenn die Kohlendioxidkonzentration im Blattinneren zu sinken beginnt, öffnet die Pflanze ihre Spaltöffnungen, damit mehr CO

Jede Stomatapore ist von zwei Schließzellen umgeben, die wie winzige Würste geformt sind. Schließzellen können sich ausdehnen, indem sie Ionen durch ihre Membranen pumpen. Wenn die Ionenkonzentration in der Schließzelle ansteigt, beginnt Wasser in die Zelle zu fließen und es schwillt an, bis es sich zu einem Halbkreis zu biegen beginnt, so dass die beiden Schließzellen zusammen wie ein look aussehen Brief o. Die Öffnung dazwischen ist die Stomatapore, und Gase strömen durch diese Öffnung ein oder aus. Pumpt die Schließzelle hingegen Ionen zurück, beginnt Wasser aus ihr herauszufließen und die Schließzelle schrumpft, bis sie wie ein Buchstabe I aussieht. Jetzt sind die beiden Schließzellen wieder parallel und benachbart, so dass die Stomatapore geschlossen ist.

Sinkende Kohlendioxidkonzentrationen lösen einen biochemischen Stoffwechselweg aus, der die Spaltöffnungen wieder öffnet. Noch sind nicht alle Komponenten dieses biochemischen Stoffwechselwegs identifiziert, aber die wichtigsten Akteure sind Kalium- und Chloridtransporter. Diese Proteine ​​pumpen positiv geladene Kalium- und negativ geladene Chloridionen durch die Zelle Membranen, die die Änderung der Ionenkonzentration antreiben, die dazu führt, dass die Schließzellen entweder schrumpfen oder anschwellen.

Eine Reihe von Genen, die für die Reaktion auf die CO .-Änderung essentiell zu sein scheinen₂ wurden identifiziert, und Wissenschaftler arbeiten immer noch daran, herauszufinden, wie sinkende CO .-Werte₂ aktiviert die Kalium- und Chloridionentransporter. Wissenschaftler sollten in der Lage sein, ertragreichere Pflanzen zu züchten oder zu entwickeln, wenn sie diesen Mechanismus genauer verstehen.