Inhoud
Net als veel andere dieren, adem je door je neus en mond. Planten ademen daarentegen door kleine poriën, huidmondjes genaamd aan de onderkant van hun bladeren. Door deze poriën kan koolstofdioxide binnendringen en zuurstof uitstromen. Planten openen en sluiten hun huidmondjes in reactie op veranderingen in hun omgeving, zodat ze de CO kunnen krijgen2 ze hebben nodig en voorkomen uitdrogen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Planten ademen door kleine poriën genaamd huidmondjes aan de onderkant van hun bladeren, die worden omgeven door een paar bewakingscellen die uitzetten of krimpen afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, waardoor meer of minder gas in en uit de poriën kan stromen. Planten hebben CO nodig2 in te voeren en O2 verlaten. Huidmondjes sluiten als het donker en droog is, tenzij het kooldioxidegehalte in het blad begint te dalen.
Omgevingsfactoren
Drie verschillende omgevingsfactoren beïnvloeden het openen en sluiten van een plantstoma: concentraties van licht, water en koolstofdioxide. Plantmondjes sluiten in het donker en wanneer de omstandigheden erg droog zijn. Omdat plantencellen koolstofdioxide nodig hebben voor fotosynthese, zijn koolstofdioxideconcentraties een andere belangrijke factor. Als de kooldioxideconcentratie in het blad begint te dalen, opent de plant de huidmondjes zodat er meer CO ontstaat2 kan binnendringen, zelfs onder droge omstandigheden wanneer de huidmondjes normaal gesloten zijn.
Cellen bewaken
Elke huidmondje is omgeven door een paar bewakingscellen in de vorm van kleine worstjes. Bewakingscellen kunnen uitbreiden door ionen over hun membranen te pompen. Terwijl de ionenconcentratie in de beschermcel toeneemt, begint water de cel in te stromen en het zwelt op totdat het in een halve cirkel begint te buigen, zodat de twee beschermcellen samen op een letter O lijken. De opening tussen hen is de huidmondjes en gassen stromen in of uit door deze opening. Als de bewakingscel ionen terugpompt, begint er daarentegen water uit te stromen en krimpt de bewakingscel totdat het eruit ziet als een letter I. Nu zijn de twee bewakingscellen evenwijdig en naast elkaar, dus de huidmondjes zijn gesloten .
Kooldioxide-detectie
Dalende concentraties koolstofdioxide veroorzaken een biochemische route waardoor de huidmondjes weer opengaan. Nog niet alle componenten van deze biochemische route zijn geïdentificeerd, maar de belangrijkste spelers zijn kalium- en chloride-transporters. Deze eiwitten pompen positief geladen kalium en negatief geladen chloride-ionen over celmembranen, waardoor de verandering in ionenconcentratie wordt veroorzaakt waardoor de bewakingscellen ofwel krimpen of zwellen.
Overige vragen
Een aantal genen die essentieel lijken te zijn voor de reactie op veranderende CO2 niveaus zijn geïdentificeerd, en wetenschappers zijn nog steeds bezig om erachter te komen hoe dalende CO2 activeert de kalium- en chloride-ionentransporters. Wetenschappers moeten in staat zijn gewassen met een hogere opbrengst te fokken of te engineeren als ze dit mechanisme beter begrijpen.