Bagaimana CO2 Mempengaruhi Pembukaan Stomata?

Seperti banyak hewan lain, Anda bernapas melalui hidung dan mulut. Tanaman, sebaliknya, bernapas melalui pori-pori kecil yang disebut stomata di bagian bawah daunnya. Pori-pori ini memungkinkan karbon dioksida masuk dan oksigen keluar. Tumbuhan membuka dan menutup stomata sebagai respon terhadap perubahan lingkungan sehingga dapat memperoleh CO₂ mereka butuhkan, dan hindari kekeringan.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Tumbuhan bernafas melalui pori-pori kecil yang disebut stomata di bagian bawah daunnya, yang dikelilingi oleh sepasang pelindung sel yang mengembang atau berkontraksi tergantung pada kondisi lingkungan, memungkinkan lebih banyak atau lebih sedikit gas mengalir masuk dan keluar dari pori-pori. Tanaman membutuhkan CO₂ untuk masuk dan O₂ untuk keluar. Stomata menutup saat gelap dan kering, kecuali kadar karbon dioksida di dalam daun mulai turun.

Tiga faktor lingkungan yang berbeda mempengaruhi pembukaan dan penutupan stoma tanaman: konsentrasi cahaya, air dan karbon dioksida. Stomata tanaman menutup dalam kegelapan dan ketika kondisi sangat kering. Karena sel tumbuhan membutuhkan karbon dioksida untuk fotosintesis, konsentrasi karbon dioksida adalah faktor kunci lainnya. Jika konsentrasi karbon dioksida di dalam daun mulai turun, tanaman akan membuka stomata sehingga lebih banyak CO

Setiap pori stomata dikelilingi oleh sepasang sel penjaga yang berbentuk seperti sosis kecil. Sel penjaga dapat berkembang dengan memompa ion melintasi membrannya. Saat konsentrasi ion di dalam sel penjaga meningkat, air mulai mengalir ke dalam sel dan itu membengkak sampai mulai menekuk menjadi setengah lingkaran, sehingga kedua sel penjaga bersama-sama terlihat seperti huruf O Pembukaan di antara mereka adalah pori stomata, dan gas mengalir masuk atau keluar melalui lubang ini. Jika sel penjaga memompa ion keluar, sebaliknya, air mulai mengalir keluar darinya, dan sel penjaga menyusut hingga terlihat seperti huruf I. Sekarang kedua sel penjaga sejajar dan berdekatan lagi, sehingga pori stomata tertutup.

Penurunan konsentrasi karbon dioksida memicu jalur biokimia yang membuat stomata membuka kembali. Tidak semua komponen jalur biokimia ini telah diidentifikasi, tetapi pemain yang paling penting adalah pengangkut kalium dan klorida. Protein ini memompa kalium bermuatan positif dan ion klorida bermuatan negatif melintasi sel membran, mendorong perubahan konsentrasi ion yang menyebabkan sel penjaga menyusut atau membengkak.

Sejumlah gen yang tampaknya penting untuk respons terhadap perubahan CO₂ tingkat telah diidentifikasi, dan para ilmuwan masih bekerja untuk mencari tahu bagaimana penurunan CO₂ mengaktifkan transporter ion kalium dan klorida. Para ilmuwan harus dapat membiakkan atau merekayasa tanaman yang menghasilkan lebih baik ketika mereka memahami mekanisme ini secara lebih rinci.