Il stomi Sono aperture o pori microscopici situati sulla superficie delle foglie delle piante attraverso le quali avviene lo scambio di gas tra loro e l'ambiente che le circonda. Possono anche essere negli steli, nei frutti e nelle infiorescenze.
Gli stomi si trovano nelle porzioni aeree di praticamente tutte le piante terrestri, comprese le piante considerate più "ancestrali" come muschi e felci e, ovviamente, le piante più "attuali" rappresentate da Gimnosperme e Angiosperme (spermatofite).
Gli stomi sono molto abbondanti sulle foglie, preferenzialmente sulla superficie abassiale (sul lato inferiore) e, in molte specie di alberi, si trovano solo su quella superficie..
La posizione degli stomi viene utilizzata come carattere tassonomico per identificare alcune famiglie di piante. Quelle foglie con stomi su entrambi i lati della lamina fogliare sono conosciute come anfistomatiche, mentre quelle con solo stomi sull'epidermide inferiore sono chiamate ipostomatiche..
Anche la dimensione e la frequenza di comparsa degli stomi è molto variabile, a seconda non solo della specie, ma anche della posizione fogliare e delle condizioni di crescita. Nella stessa specie possono esserci marcate differenze legate alla componente genetica di ogni individuo.
L'apertura e la chiusura di ogni stomia in una foglia è un processo che dipende da stimoli diversi, sia interni che esterni, e che gioca un ruolo fondamentale nel mantenimento dell'omeostasi del corpo della pianta.
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La funzione principale degli stomi ha a che fare con la loro partecipazione al movimento diffusivo di gas come ossigeno (O2), anidride carbonica (CO2) o vapore acqueo (H2Og) tra le superfici interne ed esterne dei tessuti vegetali, in particolare delle foglie e steli.
In questo senso, potremmo dire che gli stomi sono "analoghi" al naso e alla bocca degli esseri umani, che usiamo per respirare, dirigendo l'aria verso il compartimento polmonare in modo che avvenga lo scambio di gas con il sangue..
Gli stomi partecipano anche all'eliminazione dell'acqua in eccesso nei tessuti vegetali, mantenendo così l'equilibrio idrico delle piante..
Questi generalmente rimangono aperti durante il giorno, consentendo l'ingresso di CODue necessario per il processo fotosintetico e chiuso di notte, evitando la perdita di acqua e altri gas durante la fissazione del carbonio.
Quando l'approvvigionamento idrico è limitato o ci sono forti correnti o bufere di neve, gli stomi vengono tenuti chiusi, evitando così l'essiccazione o la disidratazione delle piante.
Uno stoma è costituito da una cavità o poro chiamato ostiolo, che è circondato da due cellule allungate chiamate cellule occlusive o cellule di guardia, collegate tra loro alle estremità e che possono avere forme diverse a seconda del tipo di pianta considerata..
Nelle erbe, ad esempio, le cellule occlusive hanno la forma di un "manubrio", mentre nella maggior parte delle piante la loro forma è descritta come "a forma di rene".
Oltre alle cellule di guardia, gli stomi sono associati a cellule attaccate o accessorie e l'insieme di cellule di guardia e cellule attaccate è chiamato apparato stomatico. Attorno all'apparato stomatico ci sono cellule epidermiche adiacenti.
In molte specie gli stomi hanno ulteriori strutture “protettive”, in altre il poro è parzialmente “chiuso” da cere, che aumentano la resistenza del poro alla diffusione del gas..
Le cellule occlusive o cellule di guardia sono caratterizzate dall'avere una parete cellulare composta da microfibrille di cellulosa disposte in modo tale che la parete interna, più vicina all'ostiolo, sia meno elastica in senso longitudinale rispetto alla parete esterna (cosa che avviene anche grazie all'ispessimento aggiuntivo di questo).
Sono cellule attive dal punto di vista fotosintetico, quindi hanno un gran numero di cloroplasti all'interno.
Sono caratterizzati dal fatto di non essere collegati da plasmodesmi con cellule adiacenti e perché possono alterare rapidamente il loro turgore e / o volume.
Le cellule accessorie, d'altra parte, sono anche fotosintetiche e agiscono come una sorta di "barriera" tra le cellule occlusive e le cellule epidermiche attorno all'apparato stomatico. La sua funzione è quella di proteggere le cellule epidermiche dall'espansione delle cellule di guardia..
Gli stomi si aprono o si chiudono in risposta ai cambiamenti del turgore subiti dalle cellule occlusive o dalle cellule di guardia, quindi sono come valvole che si aprono o si chiudono a seconda di quanto sono "piene" queste ultime..
Se le cellule di guardia sono turgide, allora gli stomi si aprono, al contrario, si chiudono quando le cellule si "svuotano" o "si contraggono".
Le cellule di guardia o occlusive vengono “riempite” o “svuotate” per diversi motivi, generalmente legati a modificazioni del loro potenziale idrico, che è ciò che determina l'entrata o l'uscita dell'acqua da un dato compartimento..
Gli stomi si aprono grazie alle cellule di guardia che ricevono un segnale o stimolo che dice loro che "devono" consentire l'ingresso di soluti, che successivamente provoca l'ingresso rapido di grandi quantità di acqua, semplicemente per differenze di potenziale idrico e osmotico.
Tra i soluti che entrano in queste cellule, spiccano gli ioni di potassio (K +) e cloro (Cl-). C'è anche il malato, ma questo è sintetizzato endogeno dalle cellule occlusive dopo lo stimolo che innesca l'apertura stomatica..
È importante ricordare che il trasporto ionico attraverso la membrana plasmatica delle cellule occlusive avviene attraverso specifici canali dipendenti dalla tensione, che vengono attivati in funzione di una differenza di tensione generata dalle pompe ATPasi responsabili dell'espulsione degli atomi di idrogeno (H +).
Come previsto, la chiusura degli stomi, cioè lo "svuotamento" delle cellule occlusive, si ottiene grazie al trasporto inverso degli ioni entrati prima, ovvero l'uscita di cloro, potassio e malato..
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