Importanza di Stomi
le Piante possono avere una struttura semplice esternamente, composto principalmente di fusto, foglie, fiori e radici. Tuttavia, internamente c’è un intero mondo di meccanismi complessi che lavorano insieme per svolgere le diverse attività fisiologiche. La forza principale che guida la crescita delle piante è l’acqua. È il componente principale della pianta, che costituisce fino al 95% della sua struttura in alcune specie., In che modo l’acqua può essere responsabile della crescita delle piante?
In poche parole, è il mezzo in cui si verificano tutte le complesse reazioni chimiche, essendo anche responsabile dell’assorbimento e della traslocazione dei nutrienti. L’acqua entra nella pianta principalmente attraverso le radici e viene quindi trasportata ai diversi organi, distribuendo nutrienti e ormoni in tutta la pianta. Poiché abbiamo stabilito l’importanza dell’acqua per la crescita delle piante, è importante affermare l’importanza degli stomi, i pori che guidano la crescita delle piante. Quindi, cosa sono gli stomi?,
In poche parole, sono aperture nella superficie delle piante, che si trovano principalmente sulle foglie, ma anche su steli e altri organi. Sono pori circondati da cellule parenchimatiche specializzate, chiamate cellule di guardia. Gli stomi hanno due funzioni principali, ovvero consentono lo scambio di gas fungendo da ingresso per l’anidride carbonica (CO2) e rilasciando l’ossigeno (O2) che respiriamo. L’altra funzione principale è regolare il movimento dell’acqua attraverso la traspirazione. Gli stomi variano in forma e dimensioni, potendo cambiare per adattarsi ai diversi fattori ambientali, garantendo così condizioni ottimali per la fotosintesi.,
Fonte: Dr. Willem Van Cotthem, Università di Gand (Belgio)
Proprio come gli animali respirano, anche le piante lo fanno attraverso gli stomi. Lo scambio gassoso di cui sono responsabili, facilita la fotosintesi lasciando entrare la CO2 essenziale. L’anidride carbonica viene utilizzata come combustibile per guidare la fotosintesi, che genera ossigeno come sottoprodotto, che viene poi rilasciato nell’atmosfera. Ora, come possono gli stomi facilitare la fotosintesi? Possono farlo giocando un ruolo importante nella traspirazione., La traspirazione è definita come l’assorbimento di acqua nella pianta, la sua distribuzione al suo interno e il suo rilascio finale nell’atmosfera dalle parti areali. La traspirazione attraverso gli stomi, crea un potenziale idrico all’interno della pianta, che a sua volta favorisce l’assorbimento passivo dell’acqua nelle radici, che saranno poi trasportate in tutta la pianta dallo Xilema.
Per eseguire la fotosintesi, le piante hanno bisogno di sei molecole di acqua e sei molecole di CO2 per produrre zucchero e ossigeno., Pertanto, come detto, gli stomi svolgono una parte integrante in acqua e CO2, ingresso alla pianta, avendo facilitando così la fotosintesi.
Gli stomi regolano la traspirazione e l’assunzione di CO2 modificandone le dimensioni a seconda dei segnali ambientali. In condizioni ottimali, gli stomi sono spalancati, consentendo lo scambio gassoso con l’atmosfera. Le cellule di guardia sono responsabili della modifica della dimensione dei pori, lo fanno espandendosi o contraendosi efficacemente aprendo e chiudendo gli stomi., Per l’apertura degli stomi, l’acqua viene precipitata nelle cellule di guardia a causa dell’osmosi, che dipende dalla concentrazione di potassio nelle cellule. Il potassio entra e lascia le cellule attraverso il trasporto attivo, a seconda dei trigger ambientali. Tali trigger includono lo scambio ionico, la temperatura, la luce, la segnalazione ormonale, la concentrazione di CO2 ecc.
Affinché gli stomi si aprano, il potassio viene trasportato attivamente ai vacuoli, il che aumenta la sua concentrazione nelle cellule, guidando così l’ingresso di acqua a causa dell’osmosi, aumentando la turgenza e le dimensioni delle cellule, esponendo i pori., L’opposto si verifica per la chiusura degli stomi, il potassio viene trasportato fuori dalle cellule, che attira l’acqua verso l’esterno, collassando le cellule sul poro, chiudendolo efficacemente.
Lo stress è il motivo principale della chiusura degli stomi, poiché la pianta produce acido abscissico (ABA), un ormone vegetale ben noto per regolare molti processi chiave coinvolti nello sviluppo e nell’adattamento delle piante agli stress biotici e abiotici. In caso di stress idrico causato dalla siccità o dalla salinità, la pianta affronta lo stress evitando inutili perdite d’acqua attraverso gli stomi., Fisiologicamente parlando, la pianta produce acido abscissico (ABA), che segnala la chiusura degli stomi legandosi alle proteine ABA-leganti solubili intracellulari nelle cellule di guardia che poi attivano secondi messaggeri come ROS, ossido nitrico, Ca2+ innescando canali ionici che alla fine fa sì che l’acqua lasci le cellule di guardia, riducendo così le loro dimensioni e collassando sul poro, chiudendolo efficacemente.
In questo modo la pianta può conservare l’acqua, evitando inutili perdite, fino a ridurre il segnale di stress, abbassando quindi la concentrazione di ABA e il suo effetto sulla chiusura degli stomi., Allo stesso modo, è stato osservato che la pianta può produrre ABA come risposta all’attacco patogeno come Pseudomonas syringae, che può entrare nella pianta attraverso gli stomi. La pianta sintetizza ABA che induce la chiusura stomatica, evitando ogni ulteriore invasione patogeno.
Lo stress influisce negativamente sulla crescita attraverso la chiusura degli stomi, che a sua volta interrompe la fotosintesi così come l’acqua e il movimento ormonale all’interno della pianta, causando uno squilibrio ormonale che porterà a una crescita stentata., Questo è ampiamente osservato sul campo, causando immense perdite agronomiche, sia nelle rese che nella qualità dei frutti. Pertanto, il controllo dello stress a livello fisiologico è importante per evitare la chiusura degli stomi e le conseguenti perdite di produzione. Con le condizioni meteorologiche in continua evoluzione, accanto alla scarsità di risorse, i prodotti specializzati nella lotta allo stress delle piante stanno giocando un ruolo più importante nell’alleviare efficacemente le perdite di produzione.,
In sintesi, gli stomi svolgono un ruolo fondamentale nello sviluppo delle piante, regolando lo scambio di gas con l’atmosfera e controllando la traspirazione. Diversi fattori possono influenzare la sua forma e dimensione, regolando efficacemente l’assorbimento dell’acqua, il trasporto e la distribuzione di nutrienti e segnali ormonali nei diversi organi delle piante, controllando così la crescita. Mantenere la pianta senza stress è essenziale per evitare perdite di produzione, che potrebbero essere un effetto diretto della condizione degli stomi.
Daszkowska-Golec, A. e Szarejko, I. (2013)., Aprire o chiudere l’azione del cancello – stomi sotto il controllo dei fitormoni in condizioni di stress da siccità. Frontiere nella scienza delle piante, 4.