mekanisme kerja stomata

Mekanisme Kerja Stomata

Stomata akan membuka jika tekanan turgor kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penajaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya sebagaimana dijelaskan sebelumnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel dengan potensi yang lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotik sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maaka secara keseluruhan potensi air sel akan pula menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan. Bagaimana bahan yang terlarut dapat meningkat dalam sel penjaga? Dan apa jenis bahan terlarut tersebut??

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K⁺) pada sel penjaga. Ion kalium berasal dari sel tetangganya. Peningkatan konsentrasi kalium sebesar 0,5 M cukup untuk menurunkan potensi osmotik sel sekitar 2,0 Mpa. Korelasi positif antara peningkatan konsentrasi ion kalium dengan pembukaan stomata  secara konsisten ditemukan pada semua spesies yang telah diteliti.

Cahaya diketahui berperan merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga dan jika tumbuhan tersebut kemudian ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar dari sel penjaga. Akan tetapi stomata akan membuka walaupun dalam gelap jika ditempatkan dalam udara yang bebas CO₂. Cahaya merah dan biru diketahui efektif dalam merangsang pembukaan stomata, tetapi jika dibandingkan antara kedua panjang gelombang cahaya tersebut, maka cahaya biru agaknya lebih efektif dibanding cahaya merah. Pada intensitas rendah, dimana cahaya merah tidak menunjukkan pengaruh, cahaya biru telah dapat mempengaruhi pembukaan stomata.

Cahaya biru selain merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga, juga berperan dalam pemecahan molekul patiuntuk menghasilkan fosfoenol piruvat (PEP) yang dapat menerima CO₂ untuk membentuk asam mala.

Untuk menjaga netraltas muatan listrik, maka masuknya ion kelium harus dibarengi dengan masuknya suatu anion. Pada beberapa spesies dilaporkan bahwa anion tersebut adalah ion klor (Cl^-). Tetapi beberapa peneliti lain melaporka bahwa mereka tidak melihat adanya anion yang masuk ke sel penjaga bersama ion kalium tersebut. Untuk menjaga netralitas muatan listrik, ion hidrogen (H⁺) keluar dari sel penjaga.

Dari mana ion hidrogen tersebut berasal?? Asam-asam organik disintesis daalam sel penjaga   sebagai tanggapan terhadap faktor-faktor yang menyebabkan stomata membuka. Asam organik yang disintesis umumnya adalah asam malat. Ion-ion hidrogen terkandung di dalam asam-asam organik tersebut. Hal ini akan menyebabkan pH sel penjaga akan turun jika ion hidrogen ini tidak dikirim keluar dari sel penjaga. Bertambahnya ion yang terlarut di dalam cairan sel (K⁺ dan malat) akan menyebabkan semakin  rendahnya potensi osmotik sel penjaga.