Sok más állathoz hasonlóan az orrán és a száján keresztül is lélegzik. A növények ezzel szemben apró, sztómának nevezett pórusokon keresztül lélegeznek a levelük alsó részén. Ezek a pórusok lehetővé teszik a szén-dioxid és az oxigén távozását. A növények a környezetükben bekövetkező változásokra reagálva kinyitják és bezárják sztómáikat, így megszerezhetik a CO-t2 szükségük van, és kerüljék a kiszáradást.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A növények apró, sztómának nevezett pórusokon keresztül lélegeznek a leveleik alsó részén, amelyeket egy védőpár vesz körül sejtek, amelyek a környezeti feltételektől függően tágulnak vagy összehúzódnak, lehetővé téve több vagy kevesebb gáz beáramlását és kiáramlását pórusok. A növényeknek CO-ra van szükségük2 belépni és O2 kilépni. A sztómák sötétben és szárazon záródnak, hacsak a levél belsejében a szén-dioxid szintje nem kezd csökkenni.
Környezeti tényezők
Három különböző környezeti tényező befolyásolja a növényi sztóma nyitását és záródását: a fény, a víz és a szén-dioxid koncentrációja. A növényi sztómák sötétségben és nagyon száraz körülmények között záródnak. Mivel a növényi sejteknek szén-dioxidra van szükségük a fotoszintézishez, a széndioxid-koncentráció egy másik kulcsfontosságú tényező. Ha a levél belsejében a szén-dioxid-koncentráció csökkenni kezd, a növény kinyitja sztómáit, így több CO
2 beléphet, még száraz körülmények között is, amikor a sztómák általában zárva lennének.Őrsejtek
Mindegyik sztómás pórust apró kolbász formájú őrsejtpár veszi körül. Az őrsejtek kibővülhetnek, ha ionokat szivattyúznak át a membránjukon. Amint az őrkoncentrációban az ionkoncentráció emelkedik, a víz elkezd folyni a sejtbe és abba addig duzzad, amíg félkörre nem kezd hajlani, így a két védõsejt együtt a O betű A köztük lévő nyílás a sztómás pórus, és ezen a nyíláson keresztül gázok áramlanak be vagy ki. Ha az őrcella visszahúzza az ionokat, ezzel szemben a víz elkezd folyni belőle, és az őrcella összezsugorodik, amíg I. betűnek tűnik. A két védősejt ismét párhuzamos és szomszédos, így a sztóma pórusai zárva vannak.
Szén-dioxid érzékelés
A csökkenő szén-dioxid-koncentráció biokémiai utat indít el, amely a sztómákat újból kinyitja. Ennek a biokémiai útnak az összes összetevőjét még nem sikerült azonosítani, de a legfontosabb szereplők a kálium- és klorid-transzporterek. Ezek a fehérjék pozitív töltésű kálium- és negatív töltésű klorid-ionokat pumpálnak a sejteken membránok, vezetve az ionkoncentráció változását, amely a védősejtek vagy zsugorodását, vagy dagad.
Fennmaradó kérdések
Számos olyan gén, amely elengedhetetlennek tűnik a CO változására adott válaszhoz2 szinteket azonosítottak, és a tudósok még mindig azon dolgoznak, hogy kiderítsék, hogyan csökken a CO2 aktiválja a kálium- és kloridion-transzportereket. A tudósoknak képeseknek kell lenniük a jobb hozamú növények szaporítására vagy megtervezésére, ha részletesebben megértik ezt a mechanizmust.