MEKANISME KERJA STOMATA

Stomata akan membuka jika tekanan turgor kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air kedalam sel penjaga 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 air 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, maka keseluruhan potensi air sel akan pula menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang teralrut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K⁺) pada sel penjaga. Ion kalium ini 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 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 dibandingkan cahaya merah. Pada intensitas rendah, di mana 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 pati untuk meghasilkan fosfoenol piruvat (PEP) yang dapat menerima CO₂ untuk membentuk asam malat. Untuk menjaga netralitas muatan listrik, maka masuknya ion kalium harus diikuti dengan masuknya suatu anion. Pada beberapa spesies dilaporkan bahwa anion tersebut adalah ion klor (Cl^-). Tetapi beberapa peneliti lain melaporkan 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.

Asam-asam organik disintesis dalam sel penjaga sebagai tanggapan terhadap faktor-faktor yang menyebabkan stomata membuka. Asam organik yang disintesis umumnya adalah asam malat. Ion-ion hidrogen terkandung dalam 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.

SUMBER:

Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan

Benyamin Lakitan, PT Raja Grafindo Persada

Jakarta, 2007