როგორ მუშაობს სტომატა ფოტოსინთეზში?

სტომატების როლი ფოტოსინთეზში ხშირად ნაკლებად ფასდება. მაგრამ ეს პატარა პორები აკონტროლებენ ნახშირორჟანგის შესასვლელს და ჟანგბადის და წყლის ორთქლის გამოსვლას. საბოლოო ჯამში, სტომატა ფუნქციონირებს ფოტოსინთეზის სიჩქარის კონტროლზე.

მცენარეები იყენებენ ფოტოსინთეზს გლუკოზის დასამზადებლად. წყლისა და ნახშირორჟანგის შერწყმის მიზნით მზის ენერგიის გამოყენებით მცენარეები ამზადებენ გლუკოზას, შაქრის ტიპს და გამოყოფენ ჟანგბადს, ნარჩენ პროდუქტს ფოტოსინთეზის პროცესისგან. ეს ქიმიური რეაქცია ხდება ქლოროპლასტებში, რომლებიც შეიცავს მცენარეთა ფოთლების შიდა ფენებს. ზოგიერთ მცენარეს აქვს ძალიან მცირე ფოთლები და ფოტოსინთეზი ხდება ქერქში ან ღეროებში.

ფოტოსინთეზის ნედლეული შედგება ექვსი წყლის მოლეკულისგან (6H)₂0) და ექვსი ნახშირორჟანგი (6CO)₂) მოლეკულები. მცენარეთა უმეტესობაში ფესვები წყალს შთანთქავს ნიადაგიდან. წყალი მიემართება უჯრედების სპეციალიზირებული ფენის ქსილემის საშუალებით. ზოგიერთ მცენარეში წყალი შეიწოვება ფოთლების საშუალებით, პირდაპირ ჰაერიდან. ნახშირორჟანგი, ატმოსფერული აირი, შედის ფოთოლში სტომატებით, ფოთლებში არსებული პატარა ფორებით (სტომა არის ერთი ფორე). როდესაც წყალი შედის უშუალოდ ატმოსფეროდან, ის ასევე შედის ფოთოლში სტომატით. ეს ნედლეული ქლოროპლასტებში გადადის ფოთლის ღრუბლოვან და პალიზისფერ ფენებში. ქიმიური ნივთიერებები რეაგირებენ ქლოროპლასტებში ქლოროფილის მიერ ათვისებული მზის ენერგიით.

ფოტოსინთეზის ქიმიური რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება შაქრის ერთი მოლეკულა (გლუკოზა: C₆ჰ₁₂ო₆) და 6 ჟანგბადის წყვილი (6O₂). მცენარეები ინახავენ გლუკოზას და გამოყოფენ ჟანგბადს, როგორც ნარჩენ პროდუქტს, ჟანგბადის უმეტესობა მცენარეს ტოვებს სტომატოზების საშუალებით.

თითოეულ სტომას (წვრილ ფორეს ან ხვრელს) უდევს ორი დამცავი უჯრედი, რომლებიც ფართოვდება და იკუმშება, იკეტება და ხსნის სტომას. სტომატების გახსნისა და დახურვის ორი კონტროლი არის მცენარის წყლის ბალანსი და ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია. როდესაც მცენარე დეჰიდრატირდება და გახმება, მცენარის სტომატის დახურვა წყალს შეინარჩუნებს. როდესაც ტენიანობის დონე იზრდება, სტომატები კვლავ იხსნება. როდესაც ფოთოლში ნახშირორჟანგის დონე ნორმალურზე დაბალია, დაახლოებით 0,03 პროცენტით, იღლიები იხსნება მეტი ნახშირორჟანგის დასაშვებად.

სტომატები აკონტროლებენ გაზების ნაკადს ფოთლებში და გარეთ. დღის განმავლობაში, როდესაც ჰაერის ტემპერატურა იზრდება და ნახშირორჟანგის დონე ნორმალურია ან ნორმაზე მეტია, კუჭები იხსნება, ნახშირორჟანგის შეღწევის და ფოტოსინთეზის დროს. ჟანგბადი, შხამიანი (მცენარისთვის) ფოტოსინთეზის სუბპროდუქტი, გამოდის სტომატოზებით. ღამით, გლუკოზა გაერთიანდება ჟანგბადთან და გამოყოფს ენერგიას, რადგან გლუკოზის მოლეკულა იშლება წყალში და ნახშირორჟანგში. ჭარბი წყალი გამოდის სტომატოზებით, პროცესში, რომელსაც ეწოდება ტრანსპირაცია. ასე რომ, სტომატები პირდაპირ არ მონაწილეობენ ფოტოსინთეზში. ამასთან, სტომატები აკონტროლებენ ნახშირორჟანგის შემოდინებას, რომელიც ფოტოსინთეზის კრიტიკული კომპონენტია და იძლევა ზედმეტი ჟანგბადის გამოსვლას. სტომატა ასევე აკონტროლებს ფოთლის წყლის ორთქლის ნაკადს, ამცირებს წყლის დაკარგვას გვალვის დროს და ჭარბი წყლის გამოსვლას.