Stomata

Stomata einfach erklärt

Stomata (Spaltöffnungen) sind längliche Poren in den Blättern  von Pflanzen. Ihre Hauptaufgaben sind der Gasaustausch und die Transpiration. Das bedeutet, dass sie dafür zuständig sind, Kohlenstoffdioxid (CO₂) aufzunehmen und Sauerstoff wieder abzugeben (Gasaustausch). Außerdem findet durch die Spaltöffnungen die Abgabe von Wasser statt (Transpiration ).

Damit ein Stoma nicht ständig geöffnet ist und das gesamte Wasser der Pflanze verdunstet, gibt es die Schließzellen. Sie umgeben die Stomata und sind für die Öffnung und Schließung der Poren zuständig. Zusammen mit den Stomata und den umliegenden Zellen (Nebenzellen) bilden die Schließzellen den Spaltöffnungsapparat, den du meist auf der Blattunterseite findest.

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Spaltöffnung Funktion

Der Gasaustausch und die Transpiration bei Pflanzen sind die wesentlichen Funktionen der Stomata. Beide Vorgänge können aber nur bei geöffneten Spaltöffnungen stattfinden.

Beim Gasaustausch nimmt die Pflanze über die Spaltöffnungen Kohlenstoffdioxid (CO₂) aus der umgebenden Luft auf. Während der Photosynthese  wird das CO₂ verbraucht. Als Abfallprodukt entsteht dann unter anderem Sauerstoff. Das Gas gelangt über die Atemhöhlen zu den Spaltöffnungen und verlässt dann das Blatt.

Zeitgleich mit dem Gasaustausch findet auch die Transpiration statt. Unter der Transpiration kannst du dir die Abgabe von Wasser vorstellen. Wasserdampf verlässt also bei Wasserüberschuss, über die geöffneten Spaltöffnungen, mit dem Sauerstoff die Pflanze. 

Spaltöffnungsapparat Aufbau

Stomata (Spaltöffnungen) sind Poren in der Epidermis (Abschlussgewebe) von Blättern. Du kannst sie dir als eine Art Verbindung zwischen den inneren Geweben und der Außenwelt vorstellen. 

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Die Pore wird von zwei Schließzellen umgeben. Zusammen mit den Nebenzellen, also den Zellen, die die Schließzellen umgeben, bilden sie den Spaltöffnungsapparat. Er befindet sich meist auf der Blattunterseite. Das ist unter anderem der Fall, da Wasser und Sauerstoff sich im unteren Teil des Blattes befinden, bevor sie abgegeben werden. Außerdem ist die Sonneneinstrahlung auf der Unterseite des Blattes geringer, wodurch der Wasserverlust bei geöffneten Poren geringer ist als bei starker Sonneneinstrahlung.

Typen von Blättern

Grundsätzlich werden die Blätter, je nach Position der Spaltöffnungen in drei Gruppen geteilt. 

• Hypostomatisch: Hier befinden sich die Stomata ausschließlich auf der Blattunterseite.
• Amphistomatisch: Stomata kannst du hier sowohl auf der Ober- als auch der Unterseite des Blattes finden.
• Epistomatisch: Die Stomata liegen nur auf der Oberseite des Blattes.

Hypostomatische Blätter sind die häufigste Form, du findest sie also bei den meisten Pflanzen. Wasserpflanzen, wie zum Beispiel die Seerose, haben dagegen meist epistomatische Blätter. Gräser und Nadelblätter sind wiederum, aufgrund ihrer schmalen Form, meist amphistomatisch.

Typen von Spaltöffnungsapparaten

Bei den Spaltöffnungsapparaten unterscheidest du, je nach Aufbau, zwischen sechs verschiedenen Arten. Die Spaltöffnungsapparate grenzen sich voneinander in ihrer Anzahl und Anordnung der Nebenzellen ab.

• Anomocytisch: unbestimmte Anzahl und Anordnung der Nebenzellen
• Diacytisch: zwei senkrecht zu den Schließzellen angeordnete Nebenzellen
• Cyclocytisch: zahlreiche, ringförmig angeordnete Nebenzellen
• Paracytisch: zwei, parallel zu den Schließzellen angeordnete, Nebenzellen
• Tetracytisch: vier Nebenzellen, von denen zwei bedeutend kleiner sind
• Anisocytisch: drei Nebenzellen, von denen eine deutlich kleiner ist

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Stomata-Typen

Auch bei den Stomata selbst gibt es unterschiedliche Typen. Du kannst hier aufgrund der Form der Schließzellen zwischen drei Haupttypen unterscheiden. Die verschiedenen Typen findest du bei unterschiedlichen Pflanzen.

1. Helleborus-Typ: Hier sind die Schließzellen bohnenförmig und sind leistenartig verstärkt.
   Beispiel: Bedecktsamer (Samenpflanzen)
2. Mnium-Typ: Die Schließzellen haben hier einen sehr einfachen Aufbau und sind nur wenig verstärkt.
   Beispiel: Moose und Farne
3. Gramineen-Typ: Die Form der Schließzellen ist beim Gramineen-Typ hantelförmig mit einem verstärktem Mittelteil
   Beispiel: Gräser

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Stomata Mechanismus

Grundsätzlich ist das Öffnen der Spaltöffnungen sowohl für den Gasaustausch als auch für die Transpiration notwendig. Aber wie genau kommt es zum Öffnen und Schließen der Stomata?

Allgemein kannst du dir das so vorstellen, dass der Druck in den Schließzellen (Turgor ) sinkt, wenn viel Wasser verdunstet. Die Schließzellen stehen dann miteinander in Kontakt, sind also geschlossen. Nimmt die Pflanze Wasser auf, steigt auch der Druck in den Schließzellen wieder. Dadurch verformen sich die Zellen, sodass der Kontakt sich löst und das Stoma sich öffnet. 

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Um mehr über das Blatt und seine anderen wichtigen Bestandteile zu erfahren, schau dir unser Video zum Blattaufbau an!