Stomata sind die winzigen Öffnungen auf der Blattoberfläche einer Pflanze. Eine einzelne Öffnung wird als Stoma bezeichnet. Die Hauptfunktion der Spaltöffnungen ist ein Gasaustausch, ähnlich dem menschlichen Äquivalent der Atmung.
Wie funktionieren Stomata? Stomata sind ähnlich wie Poren in der Haut auf der Unterseite eines landbasierten Pflanzenblattes. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Kohlendioxid aufzunehmen und Sauerstoff abzugeben. Die Stomata öffnen und schließen sich, um diesen Gasaustausch zu ermöglichen. Der Fachbegriff für diesen Gas- und Wasseraustausch ist Transpiration. Pflanzen nehmen das Kohlendioxid auf und trennen es in Kohlendioxid- und Sauerstoffatome. Die Pflanze nimmt den Kohlenstoff auf, der für ihr Leben und Wachstum unerlässlich ist, und dann heften sich die Sauerstoffatome an freie Wasserstoffatome, wodurch Wasser entsteht. Dieses Wasser und der darin enthaltene Sauerstoff werden dann über die Spaltöffnungen an die Atmosphäre abgegeben. Wasser ist jedoch für die Existenz der Pflanze unerlässlich; Dies bedeutet, dass ein Mechanismus benötigt wird, um das durch die Transpiration verlorene Wasser zu ersetzen.
Wie regulieren Stomata die Transpiration? Hinter jeder Spaltöffnung befindet sich ein Paar Schließzellen. Es wird angenommen, dass sich diese Zellen öffnen und schließen, um die Aufnahme und Freisetzung von Wasser zu erleichtern, obwohl sie andere unbekannte Funktionen haben können. Diese Aufnahme und Abgabe von Wasser wird durch osmotischen Druck erleichtert. Osmotischer Druck ist der Druck, der durch Wasser entsteht, das sich durch eine durchlässige Membran wie ein Pflanzenblatt bewegt. Wasser fließt auf natürliche Weise in Richtung der höchsten Konzentration von Atomen, Ionen und Molekülen in einer Flüssigkeit. Es wird angenommen, dass dieser Druck das Öffnen und Schließen der Schließzellen bewirkt. Je mehr Wasser die Pflanze hat, desto häufiger öffnen sich die Schließzellen. Umgekehrt öffnen sich die Schließzellen weniger oft, je weniger Wasser eine Pflanze hat.
Stomata und Photosynthese Stomata sind entscheidend für den Photosyntheseprozess. Photosynthese ist der Prozess der Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie, die in einer grünen Pflanze zur späteren Verwendung gespeichert wird. Eine grüne Pflanze braucht Sonnenlicht, um ihre Nahrungsquelle zu bilden. Die Energie des Lichts löst eine chemische Reaktion innerhalb der Pflanze aus. Diese chemische Reaktion bricht auseinander und ordnet die Moleküle neu an, wodurch Wasser und Kohlendioxid in Glukose umgewandelt werden, einen einfachen Zucker, der wiederum die Pflanze ernährt. Bei der Bildung der Glukose wird Sauerstoff erzeugt und dann durch die Spaltöffnungen verteilt.
Umweltauswirkungen auf Stomata Hitze und Kälte wirken sich auf die Funktion der Spaltöffnungen aus. Zu viel Hitze kann dazu führen, dass die Spaltöffnungen offen bleiben und die Pflanze möglicherweise ihre Wasserquelle entwässert. Zu viel Kälte kann den Prozess der Spaltöffnungen verlangsamen oder reduzieren, wodurch sie zu viel Wasser zurückhalten können, das dann zu Eis kristallisieren und die Pflanze töten könnte. Chemikalien, wie sie zum Bestäuben von Pflanzen verwendet werden, könnten möglicherweise durch die Spaltöffnungen in die Pflanze gelangen, obwohl dies noch schlüssig nachgewiesen werden muss. Da die Spaltöffnungen eine tatsächliche Öffnung in die innere Struktur der Pflanze sind, kann sie der Durchgang für Krankheitserreger sein, um die Pflanze zu infizieren. Es wird vermutet, dass die Schließzellen eine Rolle beim Schutz der Pflanze vor Infektionen spielen, die durch die Spaltöffnungen eingeführt werden.
