Wie wirkt sich CO2 auf das √Ėffnen von Stomata aus?

Wie wirkt sich CO2 auf das √Ėffnen von Stomata aus?

Wie andere Tiere atmen Sie durch Nase und Mund. Pflanzen hingegen atmen durch winzige Poren, sogenannte Stomata an der Unterseite ihrer Blätter. Diese Poren ermöglichen den Eintritt von Kohlendioxid und den Austritt von Sauerstoff. Pflanzen öffnen und schließen ihre Stomata als Reaktion auf Veränderungen in ihrer Umgebung, so dass sie das CO2, das sie brauchen, erhalten und ein Austrocknen vermeiden können.

Bedingungen

Es gibt drei verschiedene Umweltfaktoren, die das √Ėffnen und Schlie√üen eines Pflanzenstomas beeinflussen: Licht-, Wasser- und Kohlendioxidkonzentrationen. Pflanzenstomata schlie√üen in der Dunkelheit und wenn die Bedingungen sehr trocken sind. Da Pflanzenzellen Kohlendioxid f√ľr die Photosynthese ben√∂tigen, sind Kohlendioxidkonzentrationen ein weiterer Schl√ľsselfaktor. Wenn die Kohlendioxidkonzentration im Inneren des Blattes zu sinken beginnt, √∂ffnet die Pflanze ihre Stomata, so dass mehr CO2 eindringen kann, selbst unter trockenen Bedingungen, wenn die Stomata normalerweise geschlossen werden.

Schließzellen

Jede stomat√§re Pore ist von einem Paar W√§chterzellen umgeben, die wie winzige W√ľrste geformt sind. Schutzzellen k√∂nnen sich ausdehnen, indem sie Ionen durch ihre Membranen pumpen. Wenn die Ionenkonzentration innerhalb der Schutzzelle ansteigt, beginnt Wasser in die Zelle zu flie√üen und es schwillt an, bis es einen Halbkreis bildet, so dass die beiden Schutzzellen zusammen wie ein Buchstabe O aussehen. Die √Ėffnung zwischen ihnen ist die Stomata-Pore und Gase k√∂nnen durch diese √Ėffnung ein- oder ausstr√∂men. Wenn die Schutzzelle Ionen zur√ľckpumpt, beginnt das Wasser dagegen zu flie√üen und die Schutzzelle beginnt zu schrumpfen, bis sie wie ein Buchstabe I aussieht. Jetzt ist keine √Ėffnung zwischen den beiden Schutzzellen mehr vorhanden, so dass die Stomata geschlossen ist.

CO2-Messung

Fallende Kohlendioxidkonzentrationen l√∂sen einen biochemischen Weg aus, der die Schlie√üzellen schrumpfen l√§sst, so dass die Stomata wieder ge√∂ffnet werden. Nicht alle Komponenten dieses biochemischen Wegs wurden bisher identifiziert, aber die wichtigsten Akteure sind Kalium- und Chloridtransporter. Diese Proteine ‚Äč‚Äčpumpen positiv geladenes Kalium und negativ geladene Chloridionen durch die Zellmembranen, was die √Ąnderung der Ionenkonzentration bewirkt, die bewirkt, dass die Schutzzellen entweder schrumpfen oder anschwellen.

Verbleibende Fragen

Eine Reihe von Genen, die f√ľr die Reaktion auf ver√§nderte CO2-Konzentrationen essenziell sind, wurden identifiziert, und Wissenschaftler arbeiten noch daran, herauszufinden, wie CO2 durch den CO2-Aussto√ü die Kalium- und Chloridionen-Transporter aktiviert. Wissenschaftler sollten in der Lage sein, bessere Ernten zu z√ľchten oder zu entwickeln, wenn sie diesen Mechanismus genauer verstehen.

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