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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar