Cum protejează celulele de gardă de deschiderea și închiderea stomatelor?

Celulele de gardă ale unei plante reglează deschiderea și închiderea stomatiilor epidermale prin expandare sau contractare ca răspuns la semnalele de mediu. Când o pereche de celule de gardă care înconjoară un stomă primește semnalul că porii stomatali au nevoie pentru a deschide, perechea celulelor de gardă se umple cu apă, schimbând forma celulei și deschizând porii. Un proces inversat apare atunci când celulele de gardă primesc un semnal pentru a închide stoma, declanșând o pierdere de apă și determinându-le să strângă și să închidă porii.

Schimbarea turgorului sau a presiunii hidrostatice în interiorul unei perechi de celule de gardă este rezultatul fluxului de apă osmotică dincolo de pereții celulelor. Potențialul de apă din interiorul perechii de celule se schimbă ca urmare a mișcărilor conexe de ioni și dizolvări de zahăr, iar când acest potențial scade, permite celulelor să absoarbă apa, să se extindă și să deschidă stoma.

Deși soluțiile de zahăr din celulele de gardă joacă un rol în procesele de dilatare și contracție, mediatorii primari sunt ionii de clor și potasiu. Acumularea de ioni de potasiu într-o celulă de protecție, declanșată de un semnal de mediu, cum ar fi lumina soarelui, determină scăderea presiunii osmotice și atragerea apei în celulă. Creșterea declanșată a ionilor de clor și a unui anion suplimentar numit malat în celulă contribuie la efectul opus, determinând ieșirea apei și perechea de celule de gardă pentru a contracta și a închide porii stomatali.