W jaki sposób komórki osłonowe regulują otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych?

Komórki strażnicze rośliny regulują otwieranie i zamykanie naskórka szpikowatych przez rozszerzanie się lub kurczenie w reakcji na sygnały środowiskowe. Gdy para komórek strażniczych otaczających stomię otrzymuje sygnał, że potrzeba porów szparkowych aby otworzyć, para strażników wypełniła się wodą, zmieniając kształt komórki i otwierając pory. Proces odwrotny zachodzi, gdy komórki strażnicze otrzymują sygnał zamknięcia stomii, powodując utratę wody i powodując jej kurczenie się i zamykanie porów.

Zmiana wartości turgor lub ciśnienia hydrostatycznego wewnątrz pary komórek strażniczych jest wynikiem przepływu wody osmotycznej przez ściany komórkowe. Potencjał wody wewnątrz pary komórek zmienia się w wyniku powiązanych ruchów jonów i rozpuszczonych cukrów, a kiedy potencjał ten maleje, pozwala komórkom wchłonąć wodę, rozszerzyć i otworzyć stomię.

Chociaż substancje rozpuszczone w komórkach straży odgrywają rolę w procesach ekspansji i kurczenia się, głównymi mediatorami są jony chlorkowe i potasowe. Nagromadzenie jonów potasu w komórce strażniczej, wyzwalane przez sygnał środowiskowy, taki jak światło słoneczne, powoduje spadek ciśnienia osmotycznego i przyciąga wodę do komórki. Wywołany wzrost jonów chloru i dodatkowy anion zwany jabłkiem w komórce przyczyniają się do odwrotnego efektu, powodując, że woda wypływa, a para komórek ochronnych kurczy się i zamyka szparkową jamę.