Come funzionano gli stomi nella fotosintesi?

Il ruolo degli stomi nella fotosintesi è spesso sottovalutato. Ma questi minuscoli pori controllano l'ingresso di anidride carbonica e l'uscita di ossigeno e vapore acqueo. In definitiva, gli stomi funzionano per controllare la velocità della fotosintesi.

Le piante usano la fotosintesi per produrre glucosio. Usando l'energia del sole per combinare acqua e anidride carbonica, le piante producono glucosio, un tipo di zucchero, e rilasciano ossigeno, un prodotto di scarto del processo di fotosintesi. Questa reazione chimica avviene nei cloroplasti contenuti negli strati interni delle foglie delle piante. Alcune piante hanno foglie molto piccole e la fotosintesi avviene nella corteccia o negli steli.

Le materie prime della fotosintesi sono costituite da sei molecole d'acqua (6H₂0) e sei anidride carbonica (6CO₂) molecole. Nella maggior parte delle piante, le radici assorbono l'acqua dal terreno. L'acqua risale attraverso lo xilema, uno strato specializzato di cellule. In alcune piante, l'acqua viene assorbita attraverso le foglie, direttamente dall'aria. L'anidride carbonica, un gas atmosferico, entra nella foglia attraverso gli stomi, i minuscoli pori delle foglie (uno stoma è un singolo poro). Quando l'acqua entra direttamente dall'atmosfera, entra anche nella foglia attraverso gli stomi. Queste materie prime viaggiano nei cloroplasti negli strati spugnosi e a palizzata della foglia. Le sostanze chimiche reagiscono, utilizzando l'energia del sole assorbita dalla clorofilla nei cloroplasti.

La reazione chimica della fotosintesi si traduce in una molecola di zucchero (glucosio: C₆H₁₂oh₆) e 6 paia di ossigeno (6O₂). Le piante immagazzinano il glucosio e rilasciano l'ossigeno come prodotto di scarto, con la maggior parte dell'ossigeno che lascia la pianta attraverso gli stomi.

Ogni stoma (il minuscolo poro o foro) è fiancheggiato da due cellule di guardia che si espandono e si contraggono, chiudendo e aprendo lo stoma. Due controlli sull'apertura e la chiusura degli stomi sono il bilancio idrico della pianta e la concentrazione di anidride carbonica. Quando la pianta si disidrata e appassisce, la chiusura degli stomi di una pianta tratterrà l'acqua. Quando il livello di umidità aumenta, gli stomi si riaprono. Quando il livello di anidride carbonica nella foglia scende al di sotto del normale, circa lo 0,03 percento, gli stomi si aprono per ammettere più anidride carbonica.

Gli stomi controllano il flusso di gas dentro e fuori le foglie. Durante il giorno, quando la temperatura dell'aria aumenta e i livelli di anidride carbonica sono normali o superiori al normale, gli stomi si aprono, consentendo l'ingresso dell'anidride carbonica e la fotosintesi. L'ossigeno, un sottoprodotto velenoso (per la pianta) della fotosintesi, esce attraverso gli stomi. Di notte, il glucosio si ricombina con l'ossigeno, rilasciando energia mentre la molecola di glucosio si rompe nuovamente in acqua e anidride carbonica. L'acqua in eccesso esce attraverso gli stomi in un processo chiamato traspirazione. Quindi, gli stomi non partecipano direttamente alla fotosintesi. Tuttavia, gli stomi controllano l'afflusso di anidride carbonica, un componente critico della fotosintesi, e consentono all'ossigeno in eccesso di uscire. Gli stomi controllano anche il flusso di vapore acqueo fuori dalla foglia, limitando la perdita d'acqua durante la siccità e consentendo l'uscita dell'acqua in eccesso.