Pembukaan stomata berkaitan dengan proses metabolisme tumbuhan yaitu transpirasi dan fotosintesis pada pagi hari stomata akan mulai membuka lebar dan stomata menutup karena tingginya intensitas cahaya dan temperatur serta penguapan air yang berlebihan yang biasanya terjadi pada siang hari.
-
Mekanisme Menutupnya Stomata
Stomata dibatasi oleh adanya sel penjaga atau sel penutup. Sel penutup adalah serat halus selulosa pada dinding selnya yang tersusun melingkar. Pola susunan ini dikenal sebagai miselasi radial.
Karena serat selulosa ini relatif tidak elastis, maka jika sel penutup menyerap air mengakibatkan diameter tidak membesar melainkan memanjang, sehingga sel penutup akan melengkung ke arah luar dan terbukalah porus atau celah stomata.
Ketika sel penutup mengambil air melalui osmosis, sel penutup akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan dan kehilangan ion kalium (K) secara reversibel oleh sel penutup, Sel penutup mengontrol diameter stomata dengan cara mengubah bentuk yang akan melebarkan dan menyempitkan celah di antara kedua sel tersebut.
Ketika sel penutup mengambil air melalui osmosis, sel penutup akan membengkak dan semakin dalam keadaan turgid. Perubahantekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan stomata terutama disebabkan oleh pengambilan dan kehilangan ion kalium (K) secara reversibel oleh sel penutup.
-
Mekanisme Membukanya Stomata
Selain itu, stomata akan terbuka saat pompa H+-ATPase mengeluarkan H+ dari sel penjaga. Di sel penjaga, aktivitas H+-ATPase diregulasi positif oleh cahaya dan auksin sedangkan Ca2+ dan ABA sebagai regulator negatif. Pengeluaran H+ menghiperpolarisasi membrane plasma dan menyebabkan penyerapan K+ melalui potassium channel. Penyerapan K+ melalui potassium channel menyebabkan asidifikasi pada apoplas dan membuat sel penjaga kehilangan H+.
Senyawa anionik yaitu malat yang dipecah dari pati mentranspor NO3–, sedangkan ion Cl– berfungsi sebagai sintesis gula. Ion-ion dan air yang ditransportasikan melalui aquaporin menuju sel penjaga dan menyebabkan turgor sehingga membuat stomata terbuka.
Pada saat stomata tertutup, inhibisi H+-ATPase dan aktivasi channel anion menyebabkan depolarisasi membran. Channel anion seperti rapid channel (R-type) dan slow channel (S-type) memfasilitasi pengeluaran malat2-, Cl– dan NO3–. Pada waktu yang sama terjadi pengeluaran K+ dan mengaktifkan depolarisasi membran. Penurunan malat2- di sel penjaga juga dipengaruhi oleh konversi glukoneogenik malat menjadi pati.
Pada stomata yang tertutup juga terjadi peningkatan konsentrasi Ca2+ dan menyebabkan pelepasan Ca2+ melalui channel di membran plasma dan tonoplas. Kehilangan larutan di sel penjaga menyebabkan tekanan turgor menurun dan stomata menutup.
