Cum funcționează stomacul în fotosinteză?

Rolul stomatelor în fotosinteză este adesea subevaluat. Dar acești mici pori controlează intrarea dioxidului de carbon și ieșirea oxigenului și a vaporilor de apă. În cele din urmă, stomatele funcționează pentru a controla rata fotosintezei.

Plantele folosesc fotosinteza pentru a produce glucoza. Folosind energia soarelui pentru a combina apa și dioxidul de carbon, plantele produc glucoză, un tip de zahăr și eliberează oxigen, un produs rezidual din procesul de fotosinteză. Această reacție chimică are loc în cloroplastele conținute în straturile interioare ale frunzelor plantelor. Unele plante au frunze foarte mici, iar fotosinteza are loc în scoarță sau tulpini.

Materiile prime ale fotosintezei constau din șase molecule de apă (6H₂0) și șase dioxid de carbon (6CO₂) molecule. La majoritatea plantelor, rădăcinile absorb apa din sol. Apa se deplasează în sus prin xilem, un strat specializat de celule. La unele plante, apa este absorbită prin frunze, direct din aer. Dioxidul de carbon, un gaz atmosferic, intră în frunză prin stomă, porii minusculi din frunze (o stomă este un singur por). Când apa pătrunde direct din atmosferă, pătrunde și în frunză prin stomate. Aceste materii prime se deplasează în cloroplastele din straturile spongioase și palisate ale frunzei. Substanțele chimice reacționează, folosind energia soarelui absorbită de clorofila din cloroplaste.

Reacția chimică a fotosintezei are ca rezultat o moleculă de zahăr (glucoză: C₆H₁₂O₆) și 6 perechi de oxigen (6O₂). Plantele stochează glucoza și eliberează oxigenul ca produs rezidual, cea mai mare parte a oxigenului părăsind planta prin stomate.

Fiecare stomă (porul mic sau gaura) este flancată de două celule de pază care se extind și se contractă, închizând și deschizând stomia. Două controale asupra deschiderii și închiderii stomatelor sunt echilibrul apei plantei și concentrația de dioxid de carbon. Când planta se deshidratează și se usucă, închiderea stomatelor unei plante va reține apa. Când nivelul de umiditate crește, stomatele se deschid din nou. Când nivelul de dioxid de carbon din frunză scade sub normal, aproximativ 0,03 la sută, stomatele se deschid pentru a admite mai mult dioxid de carbon.

Stomatele controlează fluxul de gaze în și din frunze. În timpul zilei, când temperatura aerului crește și nivelurile de dioxid de carbon sunt normale sau peste normal, stomatele se deschid, permițând intrarea dioxidului de carbon și fotosinteza. Oxigenul, un produs secundar otrăvitor (pentru plantă) al fotosintezei, iese prin stomate. Noaptea, glucoza se recombină cu oxigen, eliberând energie pe măsură ce molecula de glucoză se întoarce în apă și dioxid de carbon. Excesul de apă iese prin stomate într-un proces numit transpirație. Deci, stomatele nu participă direct la fotosinteză. Cu toate acestea, stomatele controlează afluxul de dioxid de carbon, o componentă critică a fotosintezei, și permit excesul de oxigen să iasă. Stomele controlează de asemenea fluxul de vapori de apă din frunză, limitând pierderile de apă în timpul secetei și permițând excesul de apă să iasă.