Hauptunterschied – Stoma vs. Stomata

Stoma und Stomata sind die beiden Strukturen, die sich hauptsächlich auf der Unterseite der Epidermis von Pflanzenblättern befinden. Das Stoma wird von den zwei Schließzellen gebildet, die spezialisierte Parenchymzellen sind, die in der Epidermis von Pflanzen vorkommen. Stoma ist am Gasaustausch zwischen dem Pflanzenkörper und der äußeren Umgebung beteiligt. Die Stomagröße wird in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen, hauptsächlich der Wasserverfügbarkeit, reguliert. Das für die Photosynthese benötigte Kohlendioxid wird über das Stoma in die Zelle aufgenommen. Sauerstoff, der ein Nebenprodukt der Photosynthese ist, wird auch über das Stoma an die äußere Umgebung abgegeben. Die Hauptunterschied zwischen stoma und stomata ist das Stoma ist die Pore, die von zwei Schließzellen umgeben ist wohingegen Stomata sind die Ansammlung von Stoma in der unteren Epidermis von Pflanzenblättern.

Dieser Artikel erklärt,

1. Was ist ein Stoma? – Struktur, Eigenschaften, Funktion 2. Was sind Stomata? – Struktur, Eigenschaften, Funktion 3. Was ist der Unterschied zwischen Stoma und Stomata?

Was ist ein Stoma?

Stoma ist ein Loch auf der Unterseite des Pflanzenblattes, das am Gasaustausch zwischen Blatt und äußerer Umgebung beteiligt ist. Es wird durch die Kombination von zwei Schließzellen gebildet, die spezialisierte Parenchymzellen sind, die in der Epidermis von Blättern vorkommen. Auch in der Epidermis der Stängel finden sich Schließzellen. Das Loch zwischen den beiden Schließzellen wird als Stomatapore bezeichnet. Die Größe der Stomatapore wird mit der Verfügbarkeit von Wasser in den Schließzellen erhöht.

Wenn Wasser leicht verfügbar ist, werden die Schließzellen geschwollen. Wenn im Gegensatz dazu unter heißen und trockenen Bedingungen kein Wasser zur Verfügung steht, werden die Schließzellen schlaff. Der Turgordruck der Schutzzelle wird durch das Wasserpotential innerhalb der Zelle gesteuert. Eine große Menge an Zuckern und Ionen wird in die Schließzelle bewegt, indem die Konzentration der gelösten Stoffe in der Zelle erhöht wird. Kalium- und Chloridionen sind die Ionen, die sich im Allgemeinen in Schließzellen bewegen. Dadurch entsteht eine hypertonische Situation in der Zelle, die es mehr Wasser ermöglicht, in die Schließzelle zu gelangen, wodurch das Wasserpotential innerhalb der Zelle erhöht wird. Der erhöhte Turgordruck der Zelle führt zum Anschwellen der Schließzelle, wodurch die Stomatapore vergrößert wird. Diese Situation wird als Öffnung der Stomatapore bezeichnet.

Bei einem Wasserstress unter heißen und trockenen Umgebungsbedingungen werden Ionen und Zucker aus den Schließzellen freigesetzt, was das Ausströmen von osmotischem Wasser aus den Schließzellen bewirkt. Dies führt zum Schrumpfen der Schließzellen, wodurch die Stomatapore geschlossen wird. Anionenkanäle spielen eine entscheidende Rolle beim Schließen der Stomataporen. Chlorid- und Malat-Ionen werden durch Anionenkanäle aus den Schließzellen transportiert, wodurch eine hypotonische Situation innerhalb der Zelle entsteht, die es ermöglicht, das überschüssige Wasser aus der Zelle zu entfernen. Das Schließen der Stomatapore wird durch das Pflanzenhormon Abscisinsäure reguliert.

Abbildung 1: Das Öffnen und Schließen der Stomatapore

Was sind Stomata?

Stomata sind die Stomaporen, die sich auf der Unterseite des Pflanzenblattes befinden. Stängel der Pflanzen enthalten auch Spaltöffnungen. Die Öffnung der Spaltöffnungen erfolgt in Gegenwart von Wasser in der Pflanze. Geöffnete Spaltöffnungen lassen den Wasserdampf aus der Pflanze austreten. Dieser Vorgang wird Transpiration genannt. Durch die Transpiration wird das Wasser im Xylem so angezogen, dass es sich im Stiel nach oben bewegt. Es ermöglicht auch die Kühlung des Pflanzenkörpers.

Stomata sind auch am Gasaustausch zwischen dem Pflanzenkörper und der Außenatmosphäre beteiligt. Die an der Photosynthese beteiligten Gase Sauerstoff und Kohlendioxid werden über die Spaltöffnungen ausgetauscht. Bei der Photosynthese wird Kohlendioxid durch Bildung von Glukose fixiert. Bei der Lichtreaktion der Photosynthese wird Sauerstoff als Nebenprodukt freigesetzt. Stomata kontrollieren den Eintritt von Kohlendioxid aus der Außenatmosphäre und den Austritt von Sauerstoff in die Außenatmosphäre.

Bei heißen und trockenen Bedingungen werden die Stomata geschlossen, wodurch der Gasaustausch durch die Stomataporen verhindert wird. Dies führt zu einer geringen Kohlendioxidkonzentration im Inneren des Blattes der Pflanze, was die Effizienz der Photosynthese in C3-Pflanzen verringert. Der reduzierte Kohlendioxidgehalt führt auch zum Auftreten von Photorespiration. Im Gegensatz dazu wird bei C4-Pflanzen die Photosynthese bei niedrigen Kohlendioxidkonzentrationen effizienter, indem Kohlendioxid zweimal fixiert wird.

Abbildung 2: Spaltöffnungen in der Blattunterseite

Unterschied zwischen Stoma und Stomata

Definition

Stoma: Stoma ist die Pore in der Unterseite der Blätter und Stängel von Pflanzen.

Stomata: Stomata sind die Ansammlung von Poren auf der Unterseite der Pflanzenblätter.

Funktion

Stoma: Das Öffnen und Schließen des Stomas wird durch das Wasserpotential in den Schließzellen gesteuert.

Stomata: Stomata sind am Gasaustausch zwischen dem Pflanzenkörper und der äußeren Atmosphäre beteiligt.

Abschluss

Stoma und Spaltöffnungen sind Gasaustauschstrukturen, die in den Blättern und Stängeln von Pflanzen vorkommen. Stomata ist der Plural des Stoma. Das Öffnen und Schließen des Stoma wird durch das Wasserpotential in den Schließzellen reguliert. Schließzellenpaare bilden ein Stoma. Wenn das Wasserpotential in den Schließzellen hoch ist, wird der Turgordruck innerhalb der Zelle erhöht und die Größe der Stomatapore vergrößert, wodurch die Pore geöffnet wird. Während die Spaltöffnungen geöffnet werden, dringt Kohlendioxid aus der äußeren Atmosphäre in das Blatt ein und erhöht die Photosyntheserate. Sauerstoff wird als Nebenprodukt der Lichtreaktion der Photosynthese in die äußere Atmosphäre freigesetzt. Bei niedrigem Wasserpotential, insbesondere bei heißen und trockenen Bedingungen, wird der Turgordruck der Schließzellen verringert und die Pore geschlossen. Dies führt zu einer geringen Kohlendioxidkonzentration im Blattinneren, wodurch die Photosyntheserate der C3-Pflanzen verringert wird. C4-Pflanzen tragen Mechanismen, die die geringe Kohlendioxidkonzentration überwinden können. Der Hauptunterschied zwischen Stoma und Stomata ist jedoch ihre Rolle bei der Photosynthese von Pflanzenblättern.

Referenz:1. „Wie funktionieren Stomata bei der Photosynthese?“ Wissenschaft. N.S., N.D. Netz. 20. April 2017.

Bildhöflichkeit: 1. „Wächterzellensignale“ Von June Kwak, Pascal Mäser – June Kwak, University of Maryland (Public Domain) über Commons Wikimedia2. „LeafUndersideWithStomata“ von Zephyris – Eigene Arbeit, CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia