Πώς επηρεάζει το CO2 το άνοιγμα του Stomata;

Όπως πολλά άλλα ζώα, αναπνέετε από τη μύτη και το στόμα σας. Τα φυτά, αντίθετα, αναπνέουν μικροσκοπικούς πόρους που ονομάζονται στομάτα στην κάτω πλευρά των φύλλων τους. Αυτοί οι πόροι επιτρέπουν στο διοξείδιο του άνθρακα να εισέλθει και το οξυγόνο να εξέλθει. Τα φυτά ανοίγουν και κλείνουν τα στομάτα τους ως απόκριση σε αλλαγές στο περιβάλλον τους, ώστε να μπορούν να πάρουν το CO₂ χρειάζονται και αποφύγουν το στέγνωμα.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Τα φυτά αναπνέουν μικροσκοπικούς πόρους που ονομάζονται στομάτα στην κάτω πλευρά των φύλλων τους, τα οποία περιβάλλονται από ένα ζευγάρι φρουράς κύτταρα που επεκτείνονται ή συστέλλονται ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες, επιτρέποντας περισσότερο ή λιγότερο αέριο να ρέει μέσα και έξω από το πόροι. Τα φυτά χρειάζονται CO₂ για είσοδο και O₂ για έξοδο. Το Stomata κλείνει όταν είναι σκοτεινό και ξηρό, εκτός εάν αρχίσουν να πέφτουν τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα μέσα στο φύλλο.

Τρεις διαφορετικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν το άνοιγμα και το κλείσιμο μιας στοάς φυτού: συγκεντρώσεις φωτός, νερού και διοξειδίου του άνθρακα. Φυτέψτε τα στομάτα κοντά στο σκοτάδι και όταν οι συνθήκες είναι πολύ ξηρές. Δεδομένου ότι τα φυτικά κύτταρα χρειάζονται διοξείδιο του άνθρακα για φωτοσύνθεση, οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα είναι ένας άλλος βασικός παράγοντας. Εάν οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα μέσα στο φύλλο αρχίσουν να πέφτουν, το φυτό θα ανοίξει τα στομάτα του έτσι ώστε περισσότερο CO

Κάθε στοματικός πόρος περιβάλλεται από ένα ζεύγος προστατευτικών κυττάρων σε σχήμα μικροσκοπικών λουκάνικων. Τα προστατευτικά κύτταρα μπορούν να διογκωθούν αντλώντας ιόντα στις μεμβράνες τους. Καθώς η συγκέντρωση ιόντων μέσα στο προστατευτικό κελί αυξάνεται, το νερό αρχίζει να ρέει μέσα στο κελί και σε αυτό διογκώνεται μέχρι να αρχίσει να κάμπτεται σε ημικύκλιο, έτσι ώστε τα δύο κελιά προστασίας να μοιάζουν μαζί γράμμα O. Το άνοιγμα μεταξύ τους είναι ο στοματικός πόρος και τα αέρια ρέουν μέσα ή έξω από αυτό το άνοιγμα. Αν το προστατευτικό κελί αντλεί ιόντα προς τα πίσω, αντίθετα, το νερό αρχίζει να ρέει από αυτό και το κελί προστασίας συρρικνώνεται μέχρι να μοιάζει με γράμμα Ι. Τώρα τα δύο προστατευτικά κελιά είναι παράλληλα και παρακείμενα ξανά, οπότε ο στοματικός πόρος είναι κλειστός.

Η πτώση των συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα προκαλεί μια βιοχημική οδό που κάνει τα στοματικά να ξανανοίγουν. Δεν έχουν αναγνωριστεί ακόμη όλα τα συστατικά αυτής της βιοχημικής οδού, αλλά οι πιο σημαντικοί παράγοντες είναι οι μεταφορείς καλίου και χλωρίου. Αυτές οι πρωτεΐνες αντλούν θετικά φορτισμένο κάλιο και αρνητικά φορτισμένα ιόντα χλωρίου σε ολόκληρο το κύτταρο μεμβράνες, προκαλώντας την αλλαγή της συγκέντρωσης ιόντων που προκαλεί τη συστολή των κυττάρων προστασίας ή φούσκωμα.

Ορισμένα γονίδια που φαίνεται να είναι απαραίτητα για την απόκριση στην αλλαγή CO₂ τα επίπεδα έχουν εντοπιστεί και οι επιστήμονες εργάζονται ακόμη για να καταλάβουν πώς η μείωση του CO₂ ενεργοποιεί τους μεταφορείς ιόντων καλίου και χλωρίου. Οι επιστήμονες πρέπει να είναι σε θέση να αναπαράγουν ή να κατασκευάζουν καλλιέργειες με καλύτερη απόδοση όταν κατανοούν αυτόν τον μηχανισμό με περισσότερες λεπτομέρειες.