stomata bukaan atau pori-pori yang terletak di permukaan mikroskopis dari daun tanaman melalui mana pertukaran gas antara mereka dan lingkungan sekitarnya terjadi. Mereka juga bisa berada di batang, buah dan perbungaan.
Stomata ditemukan di bagian udara dari hampir semua tanaman terestrial, termasuk tanaman yang dianggap lebih “leluhur” seperti lumut dan pakis dan, tentu saja, tanaman yang lebih “kini” yang diwakili oleh Gymnospermae dan Angiospermae ( spermatophytes).
Stomata sangat melimpah di daun, terutama di permukaan abaksial (di bagian bawah) dan, di banyak spesies pohon, mereka hanya ditemukan di permukaan itu.
Posisi stomata digunakan sebagai karakter taksonomi untuk mengidentifikasi beberapa famili tumbuhan. Daun yang memiliki stomata pada kedua sisi helaian daun disebut amfistomatik, sedangkan daun yang hanya memiliki stomata pada epidermis bawah disebut hipostomatik.
Baik ukuran maupun frekuensi kemunculan stomata juga sangat bervariasi, tidak hanya bergantung pada spesies, tetapi juga pada posisi daun dan kondisi pertumbuhan. Dalam spesies yang sama mungkin ada perbedaan mencolok terkait dengan komponen genetik setiap individu.
Pembukaan dan penutupan setiap stoma pada daun merupakan proses yang bergantung pada rangsangan yang berbeda, baik internal maupun eksternal, dan yang memainkan peran mendasar dalam mempertahankan homeostasis dalam tubuh tanaman.
Indeks artikel
Fungsi dan ciri-ciri stomata
Gambar mikroskopis stoma daun tomat
Gerakan gas
Fungsi utama stomata berkaitan dengan partisipasi mereka dalam pergerakan difusi gas seperti oksigen (O2), karbon dioksida (CO2) atau uap air (H2Og) antara permukaan internal dan eksternal jaringan tanaman, terutama daun. dan batang.
Dalam pengertian ini, kita dapat mengatakan bahwa stomata adalah “analog” dengan hidung dan mulut manusia, yang kita gunakan untuk bernafas, mengarahkan udara ke kompartemen paru-paru untuk pertukaran gas dengan darah terjadi.
Penghapusan air
Stomata juga berpartisipasi dalam penghapusan kelebihan air dalam jaringan tanaman, sehingga menjaga keseimbangan air tanaman.
Ini umumnya tetap terbuka pada siang hari, yang memungkinkan masuknya CO 2 yang diperlukan untuk proses fotosintesis, dan ditutup pada malam hari, menghindari hilangnya air dan gas-gas lainnya selama fiksasi karbon.
Ketika pasokan air terbatas atau ada arus kuat atau badai salju, stomata tetap tertutup, sehingga mencegah pengeringan atau dehidrasi tanaman.
Struktur stomata
Foto stoma (Sumber: John Alan Elson / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)
Stoma terdiri dari rongga atau pori yang disebut ostiole, yang dikelilingi oleh dua sel memanjang yang disebut sel oklusif atau sel penjaga, terhubung satu sama lain di ujungnya dan dapat memiliki bentuk yang berbeda tergantung pada jenis tanaman yang dipertimbangkan.
Pada rerumputan, misalnya, sel-sel oklusif berbentuk seperti “halter”, sedangkan pada kebanyakan tumbuhan bentuknya digambarkan sebagai “berbentuk ginjal”.
Alat stomata
Foto epitel kulit daun dan stomata (Sumber: Emilio Ermini / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Selain sel penjaga, stomata berhubungan dengan sel yang melekat atau aksesori, dan kumpulan sel penjaga dan sel yang melekat disebut aparatus stomata. Di sekeliling aparatus stomata terdapat sel-sel epidermis yang berdekatan.
Pada banyak spesies stomata memiliki struktur “pelindung” tambahan, pada spesies lain pori-pori sebagian “ditutup” oleh lilin, yang meningkatkan ketahanan pori terhadap difusi gas.
Sel penjaga dan sel aksesori
Sel oklusif atau sel penjaga dicirikan dengan memiliki dinding sel yang terdiri dari mikrofibril selulosa yang diatur sedemikian rupa sehingga dinding bagian dalam, lebih dekat ke ostiolus, kurang elastis secara longitudinal daripada dinding luar (yang juga terjadi berkat penebalan tambahan ini. ).
Ini adalah sel aktif dari sudut pandang fotosintesis, sehingga mereka memiliki banyak kloroplas di dalamnya.
Mereka dicirikan oleh tidak terhubungnya plascarasmata dengan sel-sel yang berdekatan dan karena mereka dapat dengan cepat mengubah turgor dan/atau volumenya .
Sel-sel aksesori, di sisi lain, juga fotosintesis dan bertindak sebagai semacam “penghalang” antara sel-sel oklusif dan sel-sel epidermis di sekitar aparatus stomata. Fungsinya untuk melindungi sel epidermis dari perluasan sel penjaga.
Bagaimana cara kerja stoma?
Ilustrasi yang menggambarkan stoma terbuka dan tertutup (Sumber: domdomegg / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Stomata membuka atau menutup sebagai respons terhadap perubahan turgor yang dialami oleh sel oklusif atau sel penjaga, sehingga seperti katup yang membuka atau menutup tergantung pada seberapa “penuh” yang terakhir.
Jika sel penjaga turgid, maka stomata terbuka, sebaliknya, mereka menutup ketika sel “kosong” atau “berkontraksi”.
Apa yang menyebabkan perubahan turgor pada sel oklusif?
Sel pelindung atau sel oklusif “diisi” atau “dikosongkan” untuk alasan yang berbeda, umumnya terkait dengan modifikasi potensial airnya, yang menentukan masuk atau keluarnya air dari kompartemen tertentu.
Stomata terbuka berkat sel penjaga yang menerima sinyal atau stimulus yang memberi tahu mereka bahwa mereka “harus” mengizinkan masuknya zat terlarut, yang kemudian menyebabkan masuknya air dalam jumlah besar dengan cepat, hanya karena perbedaan potensial air dan osmotik.
Ion Kalium dan Klorin
Di antara zat terlarut yang masuk ke dalam sel ini, ion kalium (K +) dan klorin (Cl-) menonjol. Ada juga malat, tetapi ini disintesis secara endogen oleh sel-sel oklusif setelah stimulus yang memicu pembukaan stomata.
Penting untuk disebutkan bahwa transpor ionik melalui membran plasma sel oklusif terjadi melalui saluran yang bergantung pada voltase spesifik, yang diaktifkan sebagai fungsi dari perbedaan voltase yang dihasilkan oleh pompa ATPase yang bertanggung jawab untuk mengeluarkan atom hidrogen ( H +).
Seperti yang diharapkan, penutupan stomata, yaitu, “pengosongan” sel-sel oklusif, dicapai berkat pengangkutan terbalik dari ion-ion yang masuk sebelumnya, yaitu, keluarnya klorin, kalium dan malat. .
Referensi
- Azcon-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Dasar-dasar fisiologi tumbuhan (No. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
- Taiz, L., & Zieger, E. (1998). Fisiologi Tumbuhan. Amerika Serikat: Sinauer Associates.
- Buckley, TN (2005). Kontrol stomata dengan keseimbangan air. Ahli fitologi baru, 168 (2), 275-292.
- Hetherington, AM, & Woodward, FI (2003). Peran stomata dalam merasakan dan mendorong perubahan lingkungan. Alam, 424 (6951), 901-908.
- Prabhakar, M. (2004). Struktur, delimitasi, nomenklatur dan klasifikasi stomata. ACTA BOTANICA SINICA-ENGLISH EDITION-, 46 (2), 242-252.
