Som många andra djur andas du genom näsan och munnen. Växter andas däremot genom små porer som kallas stomata på undersidan av sina löv. Dessa porer tillåter koldioxid att tränga in och syre kan komma ut. Växter öppnar och stänger sin stomata som svar på förändringar i deras miljö så att de kan få CO2 de behöver och undvik att torka ut.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Växter andas genom små porer som kallas stomata på undersidan av sina löv, som är omgivna av ett par skydd celler som expanderar eller kontraherar beroende på miljöförhållanden, vilket gör att mer eller mindre gas kan strömma in och ut ur porer. Växter behöver CO2 för att komma in och O2 att lämna. Stomata stängs när det är mörkt och torrt, såvida inte koldioxidhalterna inuti bladet börjar falla.
Miljöfaktorer
Tre olika miljöfaktorer påverkar öppningen och stängningen av en växtstoma: koncentrationer av ljus, vatten och koldioxid. Växtstomata stängs i mörker och när förhållandena är mycket torra. Eftersom växtceller behöver koldioxid för fotosyntes är koldioxidkoncentrationer en annan nyckelfaktor. Om koldioxidkoncentrationerna inuti bladet börjar falla, öppnar växten sin stomata så att mer CO
2 kan komma in, även under torra förhållanden när stomatan normalt skulle stängas.Vaktceller
Varje stomatal por är omgiven av ett par skyddsceller formade som små korvar. Skyddsceller kan expandera genom att pumpa joner över sina membran. När jonkoncentrationen inuti skyddscellen stiger, börjar vatten rinna in i cellen och den sväller tills den börjar böjas till en halvcirkel så att de två skyddscellerna tillsammans ser ut som en bokstaven O. Öppningen mellan dem är stomatalporen, och gaser strömmar in eller ut genom denna öppning. Om skyddscellen pumpar ut joner tillbaka, däremot, börjar vatten rinna ut ur den och skyddscellen krymper tills den ser ut som en bokstav I. Nu är de två skyddscellerna parallella och intill varandra, så stomatalporen är stängd.
Koldioxidavkänning
Fallande koldioxidkoncentrationer utlöser en biokemisk väg som gör att munnen åter öppnas. Inte alla komponenter i denna biokemiska väg har identifierats ännu, men de viktigaste aktörerna är kalium- och kloridtransportörer. Dessa proteiner pumpar positivt laddade kalium- och negativt laddade kloridjoner över cellen membran, vilket driver förändringen i jonkoncentration som gör att skyddscellerna antingen krymper eller svälla.
Återstående frågor
Ett antal gener som verkar vara nödvändiga för svar på förändrad CO2 nivåer har identifierats, och forskare arbetar fortfarande med att ta reda på hur fallande CO2 aktiverar transportörerna av kalium och klorid. Forskare bör kunna odla eller konstruera grödor som ger bättre avkastning när de förstår denna mekanism mer detaljerat.