Stoma

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February 2, 2023

Lo stoma è una struttura vegetale che regola lo scambio di gas. Consiste in un minimo di due cellule specializzate dell'epidermide delle foglie di organismi vegetali chiamate cellule occlusive e che lasciano un'apertura tra di esse chiamata ostiolo. L'ostiolo è un poro che conduce ad un ampio spazio intracellulare (la camera sottostomatica) rendendo così possibile la comunicazione tra l'aria esterna e questi spazi tra le cellule. Questi insiemi sono circondati in molti casi da un altro tipo di cellule chiamate appendici, compagne o sussidiarie che sono funzionalmente associate agli stomi, possono avere forme diverse e sono cellule epidermiche scarsamente specializzate che costituiscono la maggior parte degli organi vegetali. L'anidride carbonica dall'aria si diffonde nella foglia attraverso l'apertura degli stomi e viene utilizzata nella fotosintesi. La pianta traspira vapore acqueo che fuoriesce anche attraverso gli stomi. L'ossigeno utilizzato nella respirazione cellulare e prodotto nella fotosintesi può passare anche attraverso gli stomi, ma la sua grande quantità nell'aria fa sì che possa passare anche attraverso la cuticola della foglia, quindi non è associato solitamente negli stomi. La forma, il numero di stomi e la loro disposizione sulle foglie è una caratteristica di ogni specie ed è molto variabile. Si trovano solitamente nelle parti aeree delle piante superiori ricche di clorofilla (parti verdi) e anche in alcuni organi delle piante inferiori come muschi o piante del fegato. La maggior parte delle piante apre gli stomi durante il giorno per consentire l'ingresso di anidride carbonica che verrà utilizzata nella fotosintesi poiché questo processo ottiene energia dalla luce. Contemporaneamente all'ingresso di anidride carbonica, si verificano perdite d'acqua (traspirazione) poiché l'aria nella camera sottostomatica è satura di vapore acqueo mentre l'aria atmosferica normalmente non lo è. Le piante del tipo "CAM" (acronimo inglese per il metabolismo dell'acido crassulaceo) possono aprire i loro stomi di notte, quando la temperatura dell'aria è più bassa e l'umidità relativa più alta e così via, minimizzano le perdite d'acqua. Questo è possibile perché carbossilano con esso altre molecole generando malato, che viene immagazzinato nel vacuolo della cellula per essere decarbossilato durante il giorno in presenza di luce, rilasciando nuovamente anidride carbonica che verrà fissata nella fotosintesi; il prezzo che pagano, avendo la fotosintesi limitata dalla loro capacità di immagazzinare malati nel vacuolo durante la notte, è molto basso e a crescita lenta; di conseguenza, questo metabolismo è competitivo solo in condizioni desertiche e semidesertiche molto aride. Tuttavia, molte piante CAM sono solo opzionali, quindi in buone condizioni idriche possono aprire i loro stomi durante il giorno, o almeno durante le prime ore quando le temperature sono ancora basse. Il meccanismo di apertura e chiusura stomatica non è del tutto noto ma prevede la regolazione della pressione osmotica con l'utilizzo dello ione potassio e anche di altri fattori come i livelli di anidride carbonica all'interno della foglia (camera sottostomatica), la presenza e l'intensità di luce, condizioni atmosferiche come temperatura, pH dell'ambiente e soprattutto stato idrico della foglia (sebbene ricevano anche segnali ormonali dalle radici).

Morfologia

Descrizione morfologica. In vista frontale gli stomi sono costituiti da due cellule stomatiche a forma di rene (dette cellule occlusive) che sono disposte parallelamente e accoppiate, formando così, tra cellula e cellula, un piccolo poro chiamato ostiolo. L'ostiolo comunica con la cavità sottostomatica al di sotto dello stoma, e questa comunica con altri spazi intercellulari.