Innehåll
Som många andra djur andas du genom din näsa och mun. Växter andas däremot genom små porer som kallas stomata på undersidan av bladen. Dessa porer tillåter koldioxid att tränga in och syre går ut. Växter öppnar och stänger sina tomater 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 bladen, som är omgiven av ett par skyddsceller som expanderar eller sammandras beroende på miljöförhållanden, vilket tillåter mer eller mindre gas att rinna in och ut ur porerna. Växter behöver CO2 att gå in och O2 att lämna. Stomata stängs när det är mörkt och torrt, såvida inte koldioxidnivån i bladet börjar falla.
Miljöfaktorer
Tre olika miljöfaktorer påverkar öppningen och stängningen av en växtstom: ljus, vatten och koldioxidkoncentrationer. Plantera stomata nära i mörker och när förhållandena är mycket torra. Eftersom växtceller behöver koldioxid för fotosyntes, är koldioxidkoncentrationer en annan nyckelfaktor. Om koldioxidkoncentrationer inuti bladet börjar falla, kommer växten att öppna sina tomater så att mer CO2 kan komma in, även under torra förhållanden när stomaten vanligtvis skulle stängas.
Vaktceller
Varje stomatal pore är omgiven av ett par skyddceller formade som små korvar. Skyddsceller kan expandera genom att pumpa joner över deras membran. När jonkoncentrationen inuti skyddscellen stiger börjar vatten rinna in i cellen och det sväller tills det börjar böjas i en halvcirkel, så att de två skyddscellerna tillsammans ser ut som en bokstav O. Öppningen mellan dem är stomatal pore, och gaser flödar in eller ut genom denna öppning. Om skyddscellen pumpar joner tillbaka ut, 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 igen, så att den stomala poren är stängd .
Koldioxidavkänning
Minskande koldioxidkoncentrationer utlöser en biokemisk väg som får stomaten att öppnas igen. Inte alla komponenter i denna biokemiska väg har identifierats ännu, men de viktigaste aktörerna är kalium- och kloridtransportörer. Dessa proteiner pumpar positivt laddad kalium och negativt laddade kloridjoner över cellmembran, vilket driver förändringen i jonkoncentration som får skyddscellerna att antingen krympa eller svälla.
Resterande frågor
Ett antal gener som verkar vara avgörande för svar på förändrad CO2 nivåer har identifierats, och forskare arbetar fortfarande för att ta reda på hur fallande CO2 aktiverar kalium- och kloridjontransportörer. Forskare bör kunna odla eller konstruera grödor med bättre avkastning när de förstår denna mekanism mer detaljerat.