Kā Stomata darbojas fotosintēzē?

Stomātu loma fotosintēzē bieži tiek novērtēta par zemu. Bet šīs sīkās poras kontrolē oglekļa dioksīda ieeju un skābekļa un ūdens tvaiku izeju. Galu galā stomāti darbojas, lai kontrolētu fotosintēzes ātrumu.

Augi glikozes iegūšanai izmanto fotosintēzi. Izmantojot saules enerģiju ūdens un oglekļa dioksīda apvienošanai, augi ražo glikozi, kāda veida cukuru, un atbrīvo skābekli - fotosintēzes procesa atkritumus. Šī ķīmiskā reakcija notiek hloroplastos, kas atrodas augu lapu iekšējos slāņos. Dažiem augiem ir ļoti mazas lapas, un mizā vai kātos notiek fotosintēze.

Fotosintēzes izejvielas sastāv no sešām ūdens molekulām (6H₂0) un seši oglekļa dioksīdi (6CO₂) molekulas. Lielākajā daļā augu saknes absorbē ūdeni no augsnes. Ūdens virzās uz augšu caur ksilēmu - specializētu šūnu slāni. Dažos augos ūdens tiek absorbēts caur lapām, tieši no gaisa. Oglekļa dioksīds, atmosfēras gāze, iekļūst lapā caur stomātiem, sīkām porām lapās (stoma ir viena pora). Ūdens, nonākot tieši no atmosfēras, caur stomātiem iekļūst arī lapā. Šīs izejvielas nonāk hloroplastos lapas porainajos un palisādajos slāņos. Ķīmiskās vielas reaģē, izmantojot saules enerģiju, ko absorbē hlorofils hloroplastos.

Fotosintēzes ķīmiskās reakcijas rezultātā rodas viena cukura molekula (glikoze: C₆H₁₂O₆) un 6 skābekļa pāri (6O₂). Augi glabā glikozi un atbrīvo skābekli kā atkritumu produktu, un lielākā daļa skābekļa atstāj augu caur stomātiem.

Katru stomu (niecīgo poru vai caurumu) papildina divas aizsargšūnas, kas izplešas un saraujas, aizverot un atverot stomu. Divas stomatu atvēršanas un aizvēršanas kontroles ir augu ūdens bilance un oglekļa dioksīda koncentrācija. Kad augs kļūst dehidrēts un nokusīs, aizverot augu stomatus, tiks saglabāts ūdens. Palielinoties mitruma līmenim, stomāti atkal atveras. Kad lapas oglekļa dioksīda līmenis nokrītas zem normas, aptuveni 0,03 procentiem, stomi atveras, lai uzņemtu vairāk oglekļa dioksīda.

Stomāti kontrolē gāzu plūsmu lapās un no tām. Dienas laikā, kad gaisa temperatūra paaugstinās un oglekļa dioksīda līmenis ir normāls vai pārsniedz normu, stomāti atveras, ļaujot iekļūt oglekļa dioksīdam un notiek fotosintēze. Skābeklis, kas ir indīgs (augam) fotosintēzes blakusprodukts, iziet caur stomātiem. Naktīs glikoze rekombinējas ar skābekli, atbrīvojot enerģiju, kad glikozes molekula atkal sadalās ūdenī un oglekļa dioksīdā. Ūdens pārpalikums iziet caur stomātiem procesā, ko sauc par transpirāciju. Tātad, stomāti tieši nepiedalās fotosintēzē. Tomēr stomāti kontrolē oglekļa dioksīda pieplūdumu, kas ir kritiska fotosintēzes sastāvdaļa, un ļauj iziet skābekļa pārpalikumam. Stomata kontrolē arī ūdens tvaiku plūsmu no lapas, ierobežojot ūdens zudumus sausuma laikā un ļaujot iziet liekajam ūdenim.