34.14
Pflanzen benötigen reichlich Kohlendioxid
aus der Atmosphäre, um die Photosynthese auszuführen.
Die Oberflächen der Pflanzenblätter enthalten Öffnungen,
die den Gasaustausch erleichtern.
Diese Öffnungen werden Stomata genannt.
Sonnenlicht veranlasst die Öffnungen der Stomata,
was Kohlendioxid ermöglicht, in das Blatt einzudringen, wenn es
für die Photosynthese benötigt wird.
Sauerstoff ist ein Nebenprodukt der Photosynthese
und tritt aus in die Atmosphäre durch die Stomata.
Ein Paar von Wächterzellen reguliert jede Stomataöffnung.
Diese spezialisierten Zellen schwellen an, wenn
sie Wasser von benachbarten Zellen mittels Osmose aufnehmen,
womit eine Öffnung erzeugt wird, die den Gasaustausch ermöglicht.
Wenn Wasser die Wächterzellen verlässt,
schrumpfen sie zusammen und das Stoma schließt sich.
Die Konzentration von Ionen beeinflusst die Menge
von Wasser in den Wächterzellen.
Sonnenlicht stimuliert die Wächterzellen, Kaliumionen aufzunehmen.
Der Anstieg der Kaliumkonzentration
treibt Wasser in die Zellen, dabei wird das Stoma geöffnet.
Wenn Kalium die Wächterzellen verlässt,
folgt das Wasser mittels Osmose.
Die nun erschlafften Wächterzellen schließen das Stoma.
Während das geöffnete Stoma den Gasaustausch erleichtert,
ermöglichen sie auch, dass Wasser aus den Blättern
durch Verdunstung austritt.
Der Verlust von Wasser durch Verdunstung – oder Transpiration - ermöglicht
die Bewegung von Wasser über große Distanzen durch die Pflanze.
Transpiration ist typischerweise am größten
an warmen und sonnigen Tagen.
Wenn eine Pflanze jedoch nicht genügend Wasser erhalten kann,
werden deren Stomata sich schnell schließen, um dem Welken vorzubeugen.
Interessanterweise öffnen und schließen Pflanzen die Stomata regelmäßig,
wenn sie im Dunkeln gehalten werden, in einem Zyklus von 24 Stunden,
aufgrund einer internen Uhr.
Das Öffnen und Schließen der Stomata
ist strikt geregelt, was den Pflanzen ermöglicht,
auf spezifische Umweltbedingungen zu reagieren.
In ihrer Funktion als Torwächter balancieren
Stomata wirksam den Gasaustausch und die Transpiration.
Während der Photosynthese nehmen Pflanzen das notwendige Kohlenstoffdioxid auf und geben den produzierten Sauerstoff in die Atmosphäre ab. Öffnungen i…
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