Stoma Nedir? Bitkilerde Işlevi Nedir?

Stomalar bitki dokusunda gaz alışverişini sağlayan küçük açıklıklar veya gözeneklerdir. Stomalar genellikle bitki yapraklarında yer alır, ancak bazı bitkilerin gövdelerinde de stomalar bulunabilir. Stomaları bekçi hücreler olarak adlandırılan bir kısım özel yapılı hücre çevreler; bunların görevi stomaları açıp kapamaktır. Stomalar bitkinin fotosentez için gerekli olan karbondioksiti bünyesine almasını sağlar. Stomalar, terlemeye yardımcı olurken açılıp kapanan küçük ağızlara benzer.

Karada yaşayan bitkilerin yapraklarının yüzeyinde genellikle binlerce stoma bulunur. Stomaların çoğunluğu bitki yapraklarının alt tarafında bulunur, bu onların sıcaklık ve hava akımına maruz kalmalarını azaltır. Su bitkilerinde ise stomalar yaprakların üst yüzeyinde bulunur. Stomalar, diğer dış deri bitki hücrelerinden farklı olan iki tip özel hücre ile çevrilidir; bu hücrelere bekçi hücreler ve yardımcı hücreler denir.

Bekçi hücreleri, ikisi birarada, stomayı çevreleyen ve her iki uçtan bağlanan, yay şeklinde büyük hücrelerdir; bu hücreler stoma gözeneklerini açmak ve kapatmak için genişler ve büzülür. Bekçi hücreler ayrıca bitkilerde ışığa duyarlı organeller olan kloroplastları da bünyesinde barındırır.

Yardımcı hücreler bekçi hücreleri çevreler ve destekler; bekçi hücreler ile dış deri hücreleri arasında tampon görevi görerek dış deri hücrelerini bekçi hücre genişlemesine karşı korurlar. Farklı bitki türlerinin yardımcı hücreleri, farklı şekil ve boyutlarda olabilir. Ayrıca koruyucu hücrelerin etrafındaki konumlarına göre de farklı şekilde sıralanabilirler.

Stomanın iki ana işlevi
Stomaların iki ana işlevi karbondioksit alımını sağlamak ve buharlaşma nedeniyle su kaybını sınırlamaktır. Birçok bitkide stomalar gündüzleri açık, geceleri kapalı kalır. Stomalar gündüzleri açıktır çünkü fotosentez genellikle bu saatlerde gerçekleşir. Fotosentezde bitkiler glikoz, su ve oksijen üretmek için karbondioksit, su ve güneş ışığını kullanır. Glikoz bir besin kaynağı olarak kullanılırken, oksijen ve su buharı açık stomalardan dışarı kaçar. Fotosentez için gerekli olan karbondioksit, bitki stomaları açıkken alınır. Geceleri güneş ışığının artık olmadığı ve fotosentezin gerçekleşmediği zamanlarda stomalar kapanır. Bu kapatma su buharının açık gözeneklerden kaçmasını önler.

Stomalar nasıl açılır ve kapanırlar?
Stomaların açılıp kapanması ortamdaki ışık, bitkideki karbondioksit düzeyi, çevre koşullarındaki değişiklikler gibi faktörlerle düzenlenir. Nem, stomaların açılıp kapanmasını düzenleyen çevresel koşullara bir örnektir. Nem koşulları optimal olduğunda stomalar açıktır. Artan sıcaklıklar veya rüzgarlı koşullar nedeniyle bitki yaprakları etrafındaki nem azalırsa, bitkiden havaya daha fazla su buharı yayılacaktır. Bu koşullar altında bitkilerin aşırı su kaybını önlemek için stomalarını kapatmaları gerekir.

Stomalar difüzyon yaparak açılıp kapanır. Sıcak ve kuru koşullarda, buharlaşmaya bağlı su kaybının fazla olduğu durumlarda, dehidrasyonu önlemek için stomaların kapanması gerekir. Bekçi hücreler, potasyum iyonlarını (K+) aktif olarak çevredeki hücrelere pompalar. Bu, genişlemiş bekçi hücrelerindeki suyun, düşük konsantrasyona sahip bir alandan (bekçi hücreler) yüksek konsantrasyona sahip bir alana (çerverdeki diğer hücreler) ozmotik olarak hareket etmesine neden olur. Bekçi hücrelerdeki su kaybı onların küçülmesine neden olur. Bu büzülme stoma gözeneklerini kapatır.

Koşullar stomaların açılmasını gerektirecek şekilde değiştiğinde, potasyum iyonları aktif olarak çevredeki hücrelerden bekçi hücrelere geri pompalanır. Su, ozmotik olarak bekçi hücrelere doğru hareket ederek onların şişmesine ve kıvrılmasına neden olur. Koruyucu hücrelerin bu şekilde genişlemesi gözenekleri açar. Bitki, açık stomalar yoluyla fotosentezde kullanılacak karbondioksiti alır. Oksijen ve su buharı da açık stomalar yoluyla havaya geri verilir.