స్తోమాటా- ఇవి బాహ్యచర్మంలోని ఓపెనింగ్స్, దీని ద్వారా గ్యాస్ మార్పిడి జరుగుతుంది. ఇవి ప్రధానంగా ఆకులపై కనిపిస్తాయి, కానీ కాండం మీద కూడా కనిపిస్తాయి. ప్రతి స్టోమాటా చుట్టూ రెండు గార్డు కణాలు ఉంటాయి, ఇవి సాధారణ ఎపిడెర్మల్ కణాల వలె కాకుండా, క్లోరోప్లాస్ట్‌లను కలిగి ఉంటాయి. గార్డు కణాలు వాటి టర్గిడిటీని మార్చడం ద్వారా స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్ పరిమాణాన్ని నియంత్రిస్తాయి. స్వరూపంస్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి పొందిన మైక్రోగ్రాఫ్‌లలో స్టోమాటా మరియు గార్డు కణాలు స్పష్టంగా కనిపిస్తాయి.
వ్యాసంలో మనం ఇప్పటికే ఎపిడెర్మల్ కణాలు, గార్డు కణాలు మరియు వాటి గురించి మాట్లాడాము స్టోమాటా, కాంతి సూక్ష్మదర్శిని క్రింద పై నుండి చూసినప్పుడు. బొమ్మ స్టోమాటా యొక్క స్కీమాటిక్ క్రాస్-సెక్షన్‌ను చూపుతుంది. గార్డు కణాల గోడలు అసమానంగా మందంగా ఉన్నాయని చూడవచ్చు: స్టోమా తెరవడానికి దగ్గరగా ఉన్న గోడ, వెంట్రల్ ఒకటి అని పిలుస్తారు, ఇది ఎదురుగా ఉన్నదాని కంటే మందంగా ఉంటుంది, దీనిని డోర్సల్ అని పిలుస్తారు. అదనంగా, గోడలోని సెల్యులోజ్ మైక్రోఫైబ్రిల్స్ డోర్సల్ గోడ కంటే వెంట్రల్ గోడ తక్కువ సాగే విధంగా ఉంటాయి. కొన్ని మైక్రోఫైబ్రిల్స్ సాసేజ్‌ల మాదిరిగానే గార్డ్ సెల్‌ల చుట్టూ హోప్స్ లాగా ఏర్పడతాయి.
ఈ హోప్స్ సాగేవి కావు, మరియు సెల్ నిండుగానీరు, మొదలైనవి అంటే, దాని టర్గర్ యొక్క పెరుగుదల, వారు దాని వ్యాసం పెరగడానికి అనుమతించరు, ఇది పొడవులో మాత్రమే సాగడానికి అనుమతిస్తుంది. కానీ గార్డు కణాలు వాటి చివర్లలో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు సన్నని డోర్సల్ గోడలు మందపాటి వెంట్రల్ వాటి కంటే సులభంగా సాగుతాయి కాబట్టి, కణాలు అర్ధ వృత్తాకార ఆకారాన్ని పొందుతాయి. ఫలితంగా, రెండు ప్రక్కనే ఉన్న గార్డు కణాల మధ్య గ్యాప్ కనిపిస్తుంది, దీనిని స్టోమాటల్ ఫిషర్ అని పిలుస్తారు. మీరు చివర్లలో కలిసి ఉంచిన రెండు దీర్ఘచతురస్రాకార గొట్టాలను పెంచితే అదే ప్రభావం గమనించబడుతుంది. బెలూన్, వారి హత్తుకునే వైపులా అంటుకోవడం అంటుకునే టేప్(ఒక విస్తరించలేని వెంట్రల్ గోడ యొక్క అనుకరణ). చిత్రాన్ని పూర్తి చేయడానికి, మీరు సెల్యులోజ్ హోప్‌లను అనుకరిస్తూ, వాటిని ఒకే టేప్‌తో మురిలో వదులుగా చుట్టవచ్చు.
ఎప్పుడు గార్డు కణాలునీరు మరియు టర్గర్ కోల్పోతారు, స్టోమాటల్ ఫిషర్ మూసివేయబడుతుంది. సెల్ టర్గిడిటీలో మార్పు ఎలా సంభవిస్తుందో ఇంకా స్పష్టంగా తెలియలేదు.
క్లాసికల్ ప్రకారం, అని పిలవబడే " చక్కెర పిండిపరికల్పన ప్రకారం, పగటిపూట గార్డు కణాలలో నీటిలో కరిగే చక్కెరల సాంద్రత పెరుగుతుంది మరియు తత్ఫలితంగా, వాటి ద్రవాభిసరణ సంభావ్యత మరింత ప్రతికూలంగా మారుతుంది, ఇది ద్రవాభిసరణ ద్వారా వాటిలోకి నీటి ప్రవాహాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది. అయినప్పటికీ, ఆస్మాటిక్ పొటెన్షియల్‌లో గమనించిన మార్పులకు కారణమయ్యే గార్డు కణాలలో తగినంత చక్కెర పేరుకుపోయిందని ఎవరూ ఇంకా చూపించలేకపోయారు.
గార్డు సెల్స్‌లో పగటిపూట వెలుతురు తీవ్రంగా ఉన్నట్లు ఇటీవల కనుగొనబడింది పొటాషియం కాటయాన్స్ పేరుకుపోతాయిమరియు వాటితో పాటు ఉండే అయాన్లు: అవి గతంలో చక్కెరకు కేటాయించిన పాత్రను పోషిస్తాయి. ఈ కేసులో వారి అభియోగాలు సమతుల్యంగా ఉన్నాయా అనేది ఇప్పటికీ అస్పష్టంగా ఉంది. కొన్ని అధ్యయనం చేసిన మొక్కలు కాంతిలో చేరడం చూపించాయి. పెద్ద పరిమాణంసేంద్రీయ ఆమ్లాల అయాన్లు, ప్రత్యేకించి మేలేట్. అదే సమయంలో, గార్డు కణాల క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో చీకటిలో కనిపించే స్టార్చ్ ధాన్యాల పరిమాణం తగ్గుతుంది. వాస్తవం ఏమిటంటే, కాంతిలోని స్టార్చ్ (స్పెక్ట్రం యొక్క నీలి కిరణాలు అవసరం) మేలేట్‌గా మారుతుంది, బహుశా ఈ క్రింది పథకం ప్రకారం:
ఉల్లిపాయలు వంటి కొన్ని జాతులు వాటి గార్డు కణాలలో పిండి పదార్ధాన్ని కలిగి ఉండవు. అందువలన, ఓపెన్ తో స్టోమాటామేలేట్ పేరుకుపోదు మరియు క్లోరైడ్ అయాన్ల వంటి అకర్బన అయాన్‌లతో పాటు కాటయాన్‌లు శోషించబడినట్లు కనిపిస్తాయి.
చీకటిలో, పొటాషియం (K+) గార్డు కణాలను వదిలివేస్తుంది పరిసర ఎపిడెర్మల్ కణాలు. ఫలితంగా, గార్డు కణాల నీటి సామర్థ్యం పెరుగుతుంది మరియు వాటి నుండి నీరు తక్కువగా ఉన్న చోటికి వెళుతుంది. గార్డు కణాల టర్గర్ తగ్గుతుంది, అవి ఆకారాన్ని మారుస్తాయి మరియు స్టోమాటల్ ఫిషర్ మూసివేయబడుతుంది.
ప్రస్తుతానికి కొన్ని ప్రశ్నలుసమాధానం లేకుండానే ఉన్నాయి. ఉదాహరణకు, పొటాషియం రక్షణ కణాలలోకి ఎందుకు ప్రవేశిస్తుంది? పిండి పదార్ధాలను నిల్వ చేయడం కంటే క్లోరోప్లాస్ట్‌ల పాత్ర ఏమిటి? ప్లాస్మాలెమ్మాలో స్థానీకరించబడిన ATPase యొక్క "స్విచ్ ఆన్" కారణంగా బహుశా పొటాషియం తీసుకోబడుతుంది. ఈ ఎంజైమ్ బ్లూ లైట్ ద్వారా సక్రియం చేయబడిందని కొన్ని ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి. సెల్ నుండి ప్రోటాన్‌లను (H+) పంప్ చేయడానికి బహుశా ATPase అవసరం కావచ్చు మరియు ఛార్జ్‌ను బ్యాలెన్స్ చేయడానికి పొటాషియం కాటయాన్‌లు సెల్‌లోకి వెళ్తాయి (సెక్షన్ 13.8.4లో చర్చించిన ఇదే విధమైన పంపు ఫ్లోయమ్‌లో పనిచేస్తుంది). నిజానికి, ఈ పరికల్పన సూచించినట్లుగా, గార్డు కణాల లోపల pH కాంతిలో పడిపోతుంది. 1979లో, ఫాబా బీన్స్ (Vtcia faba) యొక్క గార్డు కణాల క్లోరోప్లాస్ట్‌లలో కాల్విన్ సైకిల్ ఎంజైమ్‌లు ఉండవని మరియు థైలాకోయిడ్ వ్యవస్థ పేలవంగా అభివృద్ధి చెందిందని, అయినప్పటికీ అక్కడ క్లోరోఫిల్ ఉందని తేలింది. తత్ఫలితంగా, సాధారణ C3 కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఈ విధంగా ఏర్పడదు; సాధారణ కిరణజన్య సంయోగ కణాలలో వలె పగటిపూట కాకుండా రాత్రిపూట స్టార్చ్ ఎందుకు ఏర్పడుతుందో ఇది బహుశా వివరిస్తుంది.
ఎల్డర్‌బెర్రీ ఆకు దిగువ భాగంలో స్టోమాటా (పవర్ మరియు సిరెడ్ ద్వారా ఫోటో).
ప్లాంట్ స్టోమాటాను నియంత్రించే యంత్రాంగాన్ని శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పటికీ వివరించలేరు. ఈ రోజు మనం ఖచ్చితంగా మోతాదు మాత్రమే చెప్పగలం సౌర వికిరణంస్టోమాటా యొక్క మూసివేత మరియు తెరవడాన్ని ప్రభావితం చేసే స్పష్టమైన మరియు నిర్ణయాత్మక అంశం కాదు.
జీవించడానికి, మొక్కలు కిరణజన్య సంయోగక్రియ కోసం గాలి నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్ను గ్రహించి నేల నుండి నీటిని తీసుకోవాలి. అవి రెండూ స్టోమాటా సహాయంతో చేస్తాయి - ఆకు యొక్క ఉపరితలంపై రంధ్రాలు, చుట్టూ గార్డు కణాలు ఉంటాయి, ఈ స్టోమాటా తెరుచుకుంటుంది లేదా మూసివేయబడుతుంది. రంధ్రాల ద్వారా నీరు ఆవిరైపోతుంది మరియు నిర్వహించబడుతుంది డి.సి.మూలాల నుండి ఆకుల వరకు ద్రవం, కానీ అదే సమయంలో మొక్కలు ఎండిపోకుండా బాష్పీభవన స్థాయిని నియంత్రిస్తాయి వేడి వాతావరణం. మరోవైపు, కిరణజన్య సంయోగక్రియకు నిరంతరం కార్బన్ డయాక్సైడ్ అవసరం. స్టోమాటా కొన్నిసార్లు దాదాపు పరస్పరం ప్రత్యేకమైన పనులను పరిష్కరించుకోవలసి ఉంటుంది: మొక్క ఎండిపోకుండా నిరోధించడానికి మరియు అదే సమయంలో గాలిని అందించడానికి బొగ్గుపులుసు వాయువు.
స్టోమాటా యొక్క పనితీరును నియంత్రించే పద్ధతి చాలా కాలంగా సైన్స్‌ను ఆక్రమించింది. సాధారణంగా ఆమోదించబడిన దృక్కోణం ఏమిటంటే, మొక్కలు స్పెక్ట్రం యొక్క నీలం మరియు ఎరుపు శ్రేణులలోని సౌర వికిరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటాయి మరియు దీనిని బట్టి, వాటి స్టోమాటాను తెరిచి లేదా మూసివేయండి. కానీ ఇటీవల, పలువురు పరిశోధకులు ప్రత్యామ్నాయ పరికల్పనను ప్రతిపాదించారు: స్టోమాటా యొక్క స్థితి మొత్తం గ్రహించిన రేడియేషన్ (మరియు దాని నీలం మరియు ఎరుపు భాగాలపై మాత్రమే కాదు) ఆధారపడి ఉంటుంది. సూర్యకాంతిఇది గాలి మరియు మొక్కను వేడి చేయడమే కాదు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రతిచర్యకు కూడా ఇది అవసరం. రేడియేషన్ యొక్క మొత్తం మోతాదును పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, స్టోమాటా ప్రకాశంలో మార్పులకు మరింత ఖచ్చితంగా ప్రతిస్పందిస్తుంది - అందువలన తేమ యొక్క బాష్పీభవనాన్ని మరింత ఖచ్చితంగా నియంత్రిస్తుంది.
ఈ సిద్ధాంతాన్ని పరీక్షించిన యూనివర్శిటీ ఆఫ్ ఉటా (USA) పరిశోధకులు, మొక్కల శరీరధర్మశాస్త్రంలో విప్లవం ఇంకా కనిపించలేదని అంగీకరించవలసి వచ్చింది. మొక్కలు నుండి వచ్చిన ముగింపు మొత్తం రేడియేషన్, షీట్ యొక్క ఉపరితలంపై ఉష్ణోగ్రత కొలతలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కీత్ మోట్ మరియు డేవిడ్ పీక్ ఆకు యొక్క అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతను నిర్ణయించడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొనగలిగారు: శాస్త్రవేత్తల ప్రకారం, ఇది బాష్పీభవన రేటును నిర్ణయించే బాహ్య మరియు అంతర్గత ఉష్ణోగ్రతల మధ్య వ్యత్యాసం. రచయితలు PNAS జర్నల్‌లో వ్రాసినట్లుగా, వారు ఆకు లోపల మరియు ఉపరితలంపై ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం మరియు మొత్తం రేడియేషన్ మోతాదు మధ్య అనురూప్యాన్ని కనుగొనలేకపోయారు. స్టోమాటా కూడా ఈ మొత్తం రేడియేషన్‌ను పట్టించుకోలేదని తేలింది.
పరిశోధకుల అభిప్రాయం ప్రకారం, స్టోమాటాను నియంత్రించే మెకానిజం స్వీయ-ఆర్గనైజింగ్ నెట్‌వర్క్ లాంటిది కావచ్చు, ఇది నాడీ నెట్‌వర్క్‌ను అస్పష్టంగా గుర్తు చేస్తుంది (మొక్కలకు వర్తించినప్పుడు అది ఎంత పిచ్చిగా అనిపించినా). స్పెక్ట్రం యొక్క నీలం మరియు ఎరుపు భాగాల గురించి సాధారణంగా ఆమోదించబడిన పరికల్పన కూడా స్టోమాటా యొక్క పనిలో ప్రతిదీ వివరించలేదు. ఈ విషయంలో, అన్ని గార్డు కణాలు ఏదో ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి కొన్ని సంకేతాలను మార్పిడి చేయగలవని ఊహించడం సాధ్యమేనా? ఐక్యంగా ఉండటం వల్ల, వారు మార్పులకు త్వరగా మరియు ఖచ్చితంగా ప్రతిస్పందించగలరు బాహ్య వాతావరణం, మరియు మొక్క యొక్క అభ్యర్థనలకు.
పర్యావరణ పరిస్థితులకు స్టోమాటల్ ఉపకరణం యొక్క మూడు రకాల ప్రతిచర్యలు ఉన్నాయి:
1. హైడ్రోపాసివ్ రియాక్షన్- చుట్టుపక్కల ఉన్న పరేన్చైమా కణాలు నీటితో నింపబడి, గార్డు కణాలను యాంత్రికంగా కుదించడం వల్ల ఏర్పడే స్టోమాటల్ ఫిషర్స్ యొక్క మూసివేత ఇది. కుదింపు ఫలితంగా, స్టోమాటా తెరవదు మరియు స్టోమాటల్ ఫిషర్ ఏర్పడదు. హైడ్రోపాసివ్ కదలికలు సాధారణంగా భారీ నీరు త్రాగిన తర్వాత గమనించబడతాయి మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియను నిరోధించవచ్చు.
2. హైడ్రోయాక్టివ్ రియాక్షన్తెరవడం మరియు మూసివేయడం అనేది స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాల నీటి కంటెంట్‌లో మార్పుల వల్ల కలిగే కదలికలు. ఈ కదలికల విధానం పైన చర్చించబడింది.
3. ఫోటోయాక్టివ్ ప్రతిచర్య.ఫోటోయాక్టివ్ కదలికలు కాంతిలో స్టోమాటా తెరవడం మరియు చీకటిలో మూసివేయడం ద్వారా వ్యక్తమవుతాయి. ప్రత్యేక ప్రాముఖ్యత ఎరుపు మరియు నీలం కిరణాలు, ఇవి కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో అత్యంత ప్రభావవంతమైనవి. ఇది చాలా అనుకూల ప్రాముఖ్యత కలిగి ఉంది, ఎందుకంటే కాంతిలో స్టోమాటా తెరవడం వలన, కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అవసరమైన CO 2, క్లోరోప్లాస్ట్‌లకు వ్యాపిస్తుంది.
స్టోమాటా యొక్క ఫోటోయాక్టివ్ కదలికల విధానం పూర్తిగా స్పష్టంగా లేదు. స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాలలో CO 2 గాఢతలో మార్పు ద్వారా కాంతి పరోక్ష ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇంటర్ సెల్యులార్ ఖాళీలలో CO 2 యొక్క ఏకాగ్రత నిర్దిష్ట విలువ కంటే తక్కువగా ఉంటే (ఈ విలువ మొక్క రకాన్ని బట్టి ఉంటుంది), స్టోమాటా తెరవబడుతుంది. CO 2 గాఢత పెరిగినప్పుడు, స్టోమాటా మూసివేయబడుతుంది. స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాలు ఎల్లప్పుడూ క్లోరోప్లాస్ట్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుగుతుంది. కాంతిలో, కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో CO 2 సమీకరించబడుతుంది, దాని కంటెంట్ తగ్గుతుంది. కెనడియన్ ఫిజియాలజిస్ట్ W. స్కార్స్ యొక్క పరికల్పన ప్రకారం, CO 2 గార్డు కణాలలో pHలో మార్పు ద్వారా స్టోమాటా యొక్క బహిరంగత స్థాయిని ప్రభావితం చేస్తుంది. CO 2 కంటెంట్‌లో తగ్గుదల pH విలువ పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది (ఆల్కలీన్ వైపుకు మారడం). దీనికి విరుద్ధంగా, చీకటి CO 2 కంటెంట్‌లో పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది (శ్వాసక్రియ సమయంలో CO 2 విడుదల చేయబడుతుంది మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో ఉపయోగించబడదు) మరియు pH విలువ తగ్గుతుంది (ఆమ్ల వైపుకు మారడం). pH విలువను మార్చడం ఎంజైమ్ వ్యవస్థల కార్యాచరణలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. ముఖ్యంగా, pHలో ఆల్కలీన్ వైపుకు మారడం వల్ల స్టార్చ్ విచ్ఛిన్నానికి సంబంధించిన ఎంజైమ్‌ల కార్యకలాపాలు పెరుగుతాయి, అయితే ఆమ్ల వైపుకు మారడం స్టార్చ్ సంశ్లేషణలో పాల్గొనే ఎంజైమ్‌ల కార్యాచరణను పెంచుతుంది. పిండి పదార్ధాలను చక్కెరలుగా విభజించడం వలన కరిగిన పదార్ధాల గాఢత పెరుగుతుంది, అందువలన ద్రవాభిసరణ సంభావ్యత మరియు పర్యవసానంగా, నీటి సంభావ్యత మరింత ప్రతికూలంగా మారుతుంది. గార్డు కణాలు పరిసర పరేన్చైమా కణాల నుండి నీటిని తీవ్రంగా స్వీకరించడం ప్రారంభిస్తాయి. స్టోమాటా తెరుచుకుంటుంది. ప్రక్రియలు స్టార్చ్ సంశ్లేషణ వైపు మారినప్పుడు వ్యతిరేక మార్పులు సంభవిస్తాయి. అయితే, ఇది మాత్రమే వివరణ కాదు. చీకటితో పోలిస్తే స్టోమాటల్ గార్డు కణాలు కాంతిలో గణనీయంగా ఎక్కువ పొటాషియం కలిగి ఉన్నాయని తేలింది. స్టోమాటా తెరిచినప్పుడు గార్డు కణాలలో పొటాషియం మొత్తం 4-20 రెట్లు పెరుగుతుందని, దానితో పాటు కణాలలో ఈ సూచిక తగ్గుతుందని నిర్ధారించబడింది. పొటాషియం పునఃపంపిణీ ఉన్నట్లు తెలుస్తోంది. స్టోమాటా తెరిచినప్పుడు, గార్డు మరియు దానితో పాటుగా ఉన్న కణాల మధ్య (I.I. గునార్, L.A. పానిచ్కిన్) పొర సంభావ్యత యొక్క ముఖ్యమైన ప్రవణత ఏర్పడుతుంది. KS1 ద్రావణంపై తేలియాడే ఎపిడెర్మిస్‌కు ATPని జోడించడం వలన కాంతిలో స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్ రేటు పెరుగుతుంది. వాటి ప్రారంభ సమయంలో స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాలలో ATP కంటెంట్ పెరుగుదల కూడా చూపబడింది (S.A. కుబిచిక్). గార్డు కణాలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో ఏర్పడిన ATP, పొటాషియం సరఫరాను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుందని భావించవచ్చు. ఇది H + -ATPase యొక్క కార్యాచరణ కారణంగా ఉంది. H + పంప్ యొక్క క్రియాశీలత గార్డు కణాల నుండి H + విడుదలను ప్రోత్సహిస్తుంది. ఇది K+ యొక్క విద్యుత్ ప్రవణతతో పాటు సైటోప్లాజంలోకి మరియు తరువాత వాక్యూల్‌లోకి రవాణా అవుతుంది. K + యొక్క పెరిగిన సరఫరా, C1 యొక్క రవాణాను ప్రోత్సహిస్తుంది - ఎలక్ట్రోకెమికల్ గ్రేడియంట్ వెంట. ఓస్మోటిక్ ఏకాగ్రత పెరుగుతుంది. ఇతర సందర్భాల్లో, K + తీసుకోవడం C1 ద్వారా కాదు -, కానీ H + విడుదల ఫలితంగా pH తగ్గుదలకు ప్రతిస్పందనగా సెల్‌లో ఏర్పడే మాలిక్ యాసిడ్ (మేలేట్స్) లవణాల ద్వారా సమతుల్యమవుతుంది. ద్రవాభిసరణ సంచితం క్రియాశీల పదార్థాలు వాక్యూల్‌లో (K +, C1 -, malates) ద్రవాభిసరణ మరియు తరువాత స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాల నీటి సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది. నీరు వాక్యూల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు స్టోమాటా తెరుచుకుంటుంది. చీకటిలో, K + నిర్దిష్ట మొత్తం నుండి రవాణా చేయబడుతుంది (ఈ విలువ మొక్కల జాతులపై ఆధారపడి ఉంటుంది), స్టోమాటా తెరవబడుతుంది. CO 2 గాఢత పెరిగినప్పుడు, స్టోమాటా మూసివేయబడుతుంది. స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాలు ఎల్లప్పుడూ క్లోరోప్లాస్ట్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరుగుతుంది. కాంతిలో, కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో CO 2 సమీకరించబడుతుంది, దాని కంటెంట్ తగ్గుతుంది. కెనడియన్ ఫిజియాలజిస్ట్ W. స్కార్స్ యొక్క పరికల్పన ప్రకారం, CO 2 గార్డు కణాలలో pHలో మార్పు ద్వారా స్టోమాటా యొక్క బహిరంగత స్థాయిని ప్రభావితం చేస్తుంది. CO 2 కంటెంట్‌లో తగ్గుదల pH విలువ పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది (ఆల్కలీన్ వైపుకు మారడం). దీనికి విరుద్ధంగా, చీకటి CO 2 కంటెంట్‌లో పెరుగుదలకు కారణమవుతుంది (శ్వాసక్రియ సమయంలో CO 2 విడుదల చేయబడుతుంది మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో ఉపయోగించబడదు) మరియు pH విలువ తగ్గుతుంది (ఆమ్ల వైపుకు మారడం). pH విలువను మార్చడం ఎంజైమ్ వ్యవస్థల కార్యాచరణలో మార్పుకు దారితీస్తుంది. ముఖ్యంగా, pHలో ఆల్కలీన్ వైపుకు మారడం వల్ల స్టార్చ్ విచ్ఛిన్నానికి సంబంధించిన ఎంజైమ్‌ల కార్యకలాపాలు పెరుగుతాయి, అయితే ఆమ్ల వైపుకు మారడం స్టార్చ్ సంశ్లేషణలో పాల్గొనే ఎంజైమ్‌ల కార్యాచరణను పెంచుతుంది. పిండి పదార్ధాలను చక్కెరలుగా విభజించడం వలన కరిగిన పదార్ధాల గాఢత పెరుగుతుంది, అందువలన ద్రవాభిసరణ సంభావ్యత మరియు పర్యవసానంగా, నీటి సంభావ్యత మరింత ప్రతికూలంగా మారుతుంది. గార్డు కణాలు పరిసర పరేన్చైమా కణాల నుండి నీటిని తీవ్రంగా స్వీకరించడం ప్రారంభిస్తాయి. స్టోమాటా తెరుచుకుంటుంది. ప్రక్రియలు స్టార్చ్ సంశ్లేషణ వైపు మారినప్పుడు వ్యతిరేక మార్పులు సంభవిస్తాయి. అయితే, ఇది మాత్రమే వివరణ కాదు. చీకటితో పోలిస్తే స్టోమాటల్ గార్డు కణాలు కాంతిలో గణనీయంగా ఎక్కువ పొటాషియం కలిగి ఉన్నాయని తేలింది. స్టోమాటా తెరిచినప్పుడు గార్డు కణాలలో పొటాషియం మొత్తం 4-20 రెట్లు పెరుగుతుందని, దానితో పాటు కణాలలో ఈ సూచిక తగ్గుతుందని నిర్ధారించబడింది. పొటాషియం పునఃపంపిణీ ఉన్నట్లు తెలుస్తోంది. స్టోమాటా తెరిచినప్పుడు, గార్డు మరియు దానితో పాటుగా ఉన్న కణాల మధ్య (I.I. గునార్, L.A. పానిచ్కిన్) పొర సంభావ్యత యొక్క ముఖ్యమైన ప్రవణత ఏర్పడుతుంది. KS1 ద్రావణంపై తేలియాడే ఎపిడెర్మిస్‌కు ATPని జోడించడం వలన కాంతిలో స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్ రేటు పెరుగుతుంది. వాటి ప్రారంభ సమయంలో స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాలలో ATP కంటెంట్ పెరుగుదల కూడా చూపబడింది (S.A. కుబిచిక్). గార్డు కణాలలో కిరణజన్య సంయోగక్రియ సమయంలో ఏర్పడిన ATP, పొటాషియం సరఫరాను మెరుగుపరచడానికి ఉపయోగించబడుతుందని భావించవచ్చు. ఇది H + -ATPase యొక్క కార్యాచరణ కారణంగా ఉంది. H + పంప్ యొక్క క్రియాశీలత గార్డు కణాల నుండి H + విడుదలను ప్రోత్సహిస్తుంది. ఇది K+ యొక్క విద్యుత్ ప్రవణతతో పాటు సైటోప్లాజంలోకి మరియు తరువాత వాక్యూల్‌లోకి రవాణా అవుతుంది. K + యొక్క పెరిగిన సరఫరా, C1 యొక్క రవాణాను ప్రోత్సహిస్తుంది - ఎలక్ట్రోకెమికల్ గ్రేడియంట్ వెంట. ఓస్మోటిక్ ఏకాగ్రత పెరుగుతుంది. ఇతర సందర్భాల్లో, K + తీసుకోవడం C1 ద్వారా కాదు -, కానీ H + విడుదల ఫలితంగా pH తగ్గుదలకు ప్రతిస్పందనగా సెల్‌లో ఏర్పడే మాలిక్ యాసిడ్ (మేలేట్స్) లవణాల ద్వారా సమతుల్యమవుతుంది. వాక్యూల్ (K +, C1 -, malates) లో ద్రవాభిసరణ చురుకైన పదార్ధాల సంచితం ద్రవాభిసరణను తగ్గిస్తుంది మరియు తరువాత స్టోమాటా యొక్క గార్డు కణాల నీటి సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది. నీరు వాక్యూల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది మరియు స్టోమాటా తెరుచుకుంటుంది. చీకటిలో, K+ గార్డు కణాల నుండి చుట్టుపక్కల కణాలకు రవాణా చేయబడుతుంది మరియు స్టోమాటా మూసివేయబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలు రేఖాచిత్రం రూపంలో ప్రదర్శించబడతాయి:
స్టోమాటల్ కదలికలు మొక్కల హార్మోన్లు (ఫైటోహార్మోన్లు) ద్వారా నియంత్రించబడతాయి. స్టోమాటా తెరవడం నిరోధించబడుతుంది మరియు మూసివేయడం ఫైటోహార్మోన్ అబ్సిసిక్ యాసిడ్ (ABA) ద్వారా ప్రేరేపించబడుతుంది. ఈ విషయంలో ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, స్టార్చ్ విచ్ఛిన్నంలో పాల్గొన్న ఎంజైమ్‌ల సంశ్లేషణను ABA నిరోధిస్తుంది. అబ్సిసిక్ యాసిడ్ ప్రభావంతో, ATP కంటెంట్ తగ్గుతుందని ఆధారాలు ఉన్నాయి. అదే సమయంలో, ABA K + తీసుకోవడం తగ్గిస్తుంది, బహుశా H + అయాన్ల అవుట్‌పుట్‌లో తగ్గుదల కారణంగా (H + పంప్ యొక్క నిరోధం). ఇతర ఫైటోహార్మోన్లు-సైటోకినిన్లు-స్టోమాటల్ గార్డ్ సెల్స్‌లోకి K+ రవాణాను మెరుగుపరచడం ద్వారా మరియు H+-ATPaseని యాక్టివేట్ చేయడం ద్వారా స్టోమాటల్ ఓపెనింగ్ నియంత్రణలో పాత్ర చర్చించబడింది.
స్టోమాటల్ కణాల కదలిక ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అనేక మొక్కలపై జరిపిన అధ్యయనంలో 0°C కంటే తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద స్టోమాటా తెరుచుకోదని తేలింది. 30 ° C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రత పెరుగుదల స్టోమాటా యొక్క మూసివేతకు కారణమవుతుంది. ఇది శ్వాస తీవ్రత పెరుగుదల ఫలితంగా CO 2 గాఢత పెరగడం వల్ల కావచ్చు. అయితే, పరిశీలనలు ఉన్నాయి వివిధ రకాలుగోధుమ స్టోమాటల్ ప్రతిచర్య పెరిగిన ఉష్ణోగ్రతభిన్నమైనది. దీర్ఘకాలిక ఎక్స్పోజర్ గరిష్ట ఉష్ణోగ్రతస్టోమాటాను దెబ్బతీస్తుంది, కొన్ని సందర్భాల్లో అవి తెరుచుకునే మరియు మూసివేయగల సామర్థ్యాన్ని కోల్పోతాయి.
స్టోమాటా యొక్క బహిరంగత స్థాయిపై పరిశీలనలు ఉన్నాయి గొప్ప ప్రాముఖ్యతశారీరక మరియు వ్యవసాయ అభ్యాసంలో. నీటిని సరఫరా చేయడానికి ఒక మొక్క అవసరాన్ని నిర్ణయించడంలో అవి సహాయపడతాయి. స్టోమాటా యొక్క మూసివేత ఇప్పటికే నీటి జీవక్రియలో అననుకూల మార్పులను సూచిస్తుంది మరియు పర్యవసానంగా, కార్బన్ డయాక్సైడ్తో మొక్కలను పోషించడంలో ఇబ్బందులు ఉన్నాయి.