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Titel / Referat: Stomata - Öffnen und Schließen

Schlagwörter: Gasaustausch der Pflanze, CO2 Hausaufgabe, Referat

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Öffnen und Schließen der Stomata
 
Durch die Stomata oder Spaltöffnungen erfolgt der Gasaustausch einer Pflanze. Das Wort Stomata kommt aus dem Griechischem und bedeutet so viel wie Mund. Die Stomata werden normalerweise von zwei bohnenförmigen Zellen, den Schließzellen, gebildet, die eine Öffnung, den Spalt, umschließen. Zählt man die Zellen, die um die Schließzellen herum liegen, noch hinzu, spricht man vom Spaltöffnungsapparat (stomatären Komplex). Die Poren selber sind streng genommen die eigentlichen Spaltöffnungen.
 
Das Öffnen und Schließen der Stomata wird durch die CO2-Konzentration im Interzellularraum geregelt, die natürlich auch von der Stärke der Lichteinstrahlung abhängt. Bei starkem Sonnenschein ist beispielsweise der Verbrauch von CO2 bei der Photosynthese größer als die Produktion von CO2 bei der Zellatmung, so dass die CO2-Konzetration im Interzellularraum sinkt. Nachts, wenn keine Photosynthese stattfindet, ist das Gegenteil der Fall. Die CO2-Konzentration steigt.

Sollte im Schwammgewebe einmal ein CO2-Mangel herrschen, so werden durch den hohen, basischen pH-Wert bestimmte Ionenpumpen in der Membran aktiviert, die Kaliumionen in die Schließzellen pumpen. Die Stoffkonzentration im Inneren der Stomata steigt somit. Da aber immer ein Konzentrationsausgleich angestrebt wird, diffundiert nun Wasser aus den Nebenzellen in die Vakuolen der Schließzellen. Die Vakuolen dehnen sich aus und üben über die Zellmembran einen Druck auf die Zellwand aus. Da die Zellwand in Richtung der Nebenzellen aus weniger Zellulosefäden besteht als zur Spaltöffnung hin, dehnt sie sich vor allem in Richtung der Nebenzellen aus. Dadurch entsteht eine Lücke an der Spaltöffnung. Das Stoma öffnet sich also.

 
Das Schließen des Stoma läuft genau gegenteilig ab. Es erfolgt, wenn die Stoffkonzentration an Kaliumionen in den Nebenzellen größer ist als in den Schließzellen. Das Wasser diffundiert daraufhin aus den Vakuolen der Schließzellen in die der Nebenzellen. Zum einen wird der Spalt zwischen den Schließzellen dann kleiner, weil auch das Volumen der Vakuolen abnimmt und die Schließzellen nicht mehr so stark in Richtung der Nebenzellen ausgedehnt sind. Zum anderen, entsteht durch den Turgor in den Nebenzellen aber auch ein seitlicher Druck auf die Schließzellen, der sie weiter zusammenpresst. Das Stoma wird geschlossen.
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