Stomalar, yaprak ve genç gövdede bulunan epidermis hücrelerinin farklılaşmasıyla meydana gelmiş hücrelerdir. Açılıp kapanarak, gaz alışverişini sağlarlar. Diğer epidermis hücrelerinden 2 temel özellikleriyle ayrılırlar: Kloroplastları vardır, bu sayede fotosentez yapabilirler. Çeper kalınlığı, hücrenin her tarafında aynı değildir. Açıklığa bakan çeper kalın, dış çeper ise incedir.
Stomaların açılır-kapanır özelliği gaz alışverişinde çok önemlidir. Stomalar genelde gündüzleri açıktır ve fotosentez, terleme gibi yaşamsal işlevlerin gerçekleşmesini sağlar. Stomaların açılıp-kapanmasında turgor basıncı (suyun hücre çeperine yaptığı basınç) etkilidir.
Stomaların açılması için su girişine, kapanması için de su çıkışına ihtiyacı vardır.
Stoma Yapısı ve Özellikleri
Stomaların yapısı, bitkilerin gaz alışverişini ve su buharı kaybını kontrol etmelerini sağlayan oldukça özelleşmiş bir sistemdir. Bu yapı stoma açıklığı ve onu çevreleyen iki bekçi hücresinden oluşur
Bekçi Hücreleri
Stomaların en temel yapısal birimi bekçi hücreleridir. Bu iki hücre, stoma açıklığını çevreleyerek onun açılıp kapanmasını kontrol eder.
Bekçi Hücrelerinin Özellikleri
- Kloroplast içerirler: Diğer epidermis hücrelerinden farklı olarak kloroplast taşırlar ve fotosentez yapabilirler. Bu, osmotik basınç değişimlerini tetikler.
- Asimetrik hücre çeperi yapısı vardır: Açıklığa bakan iç çeperleri kalın, dış çeperleri ise incedir. Bu farklılık, turgor basıncı değiştiğinde hücrenin şekil değiştirmesine neden olur.
- Yarı ay biçimindedirler: Özellikle dikotil bitkilerde bekçi hücreleri yarım ay şeklindedir. Monokotil bitkilerde daha düzgün, çubuk şekilli olabilirler.
- Hareketlidirler: Su alıp verme yetenekleri sayesinde hacim değiştirerek stomayı açar veya kapatırlar.
Stoma Açıklığı
Bekçi hücrelerinin arasında kalan boşluktur. Bu açıklıktan:
- Karbon dioksit (CO₂) içeri girer,
- Oksijen (O₂) ve su buharı (H₂O) dışarı çıkar.
Açıklığın genişliği, bekçi hücrelerinin turgor basıncına göre değişir:
- Turgor basıncı yüksekse → stoma açılır,
- Turgor basıncı düşükse → stoma kapanır.
Komşu Epidermis Hücreleri
Bekçi hücrelerinin etrafında yer alır. Bu hücreler:
- Kloroplast içermezler,
- Osmotik dengeyi etkileyen su ve iyon alışverişinde bulunurlar.
Potasyum (K⁺) ve suyun bekçi hücrelere geçişi bu hücreler sayesinde olur.
Yardımcı Hücreler
Bazı bitkilerde stomaların yanında bulunan ve bekçi hücrelerinin fonksiyonunu destekleyen özel epidermis hücreleridir. Her bitkide bulunmazlar ama bulunduklarında iyon ve su taşınımına katkı sağlarlar.
Stomaların Bitkilerde Bulunduğu Yerler
- Yapraklarda genellikle alt epidermiste bulunurlar (özellikle kara bitkilerinde).
- Nemli ortam bitkilerinde yaprağın her iki yüzeyinde bolca bulunur.
- Kurak ortam bitkilerinde ise genellikle yaprağın alt yüzeyinde, çukurlaşmış ya da tüylerle örtülmüş şekilde bulunarak su kaybı azaltılır.
Stomanın Açılması
Stomanın açılması için hücre içine su alması gerekir. Bunun içinde hücre yoğunluğunu arttıran aktivitelere başlar. Stomaya su girişini sağlayan bu aktiviteleri şöyle sıralayabiliriz:
- Stoma hücresinin fotosentez yapması (fotosentez sırasında potasyum ve glikoz derişimi artar),
- Komşu epidermis hücrelerinden stomalara potasyum geçmesi,
Yukarıda saydığımız maddeler gerçekleşitiği zaman stoma hücrelerinin yoğunluğu arttığı için komşu hücrelerden stomalara su geçişi başlar. Bunun sonucunda ince olan dış çeper şişer ve sonuçta stoma açılmış olur. Bu açıklıktan gaz ve su buharı geçişi olur.
Bir başka açılma nedeni ise CO2 yoğunluğu ile alakalıdır.CO2 asidik özellik gösterir. Azalması ile ph yükselir. Bu durum nişastayı glikoza çeviren enzimlerin aktif hale geçmesine neden olur. Sonuçta yukarıda anlattığımız durumlar tekrarlanır.
Stomanın Kapanması
Stomanın kapanması ise açılmasını sağlayan olayların tam tersidir. Stoma yaptığı aktivitelerle hücre yoğunluğunu azaltır. Stomanın yoğunluğu azalınca stoma komşu hücrelere su vermeye başlar. Bunun sonucunda ince olan dış çeper iner ve sonuçta stoma kapanmış olur.
Hücrenin yoğunluğunu azaltan bu olayları şöyle özetleyebiliriz:
- Stoma hücresi, hücre dışına potasyum pompalar.
- Nişasta sentezlenir.
Çevresel Faktörler
Çevresel faktörlerde stomanın açılıp-kapanmasını etkileyebilir. Topraktaki su miktarı, havanın rüzgarlı olması veya havadaki nem miktarı stomanın açılıp-kapanmasında etkilidir. Örneğin, belli bir seviyeye kadar sıcaklık ve rüzgarın artışı stomanın açılmasına, terlemenin artmasına sebep olur. Ancak; sıcaklık ve rüzgarın aşırı artışı stomanın kapanmasına neden olur.
