Gasutbyte i växter

Kim och Philip har en picknick i parken. Mmm... luften är så frisk här! Och så full av syre som alla de här växterna producerar. Det är fint att du uppskattar den friska luften, Kim.

Visste du att växterna också behöver syre? Vi tänker oftast på växter som syreproducenter. Växterna absorberar koldioxid från luften, vatten från jorden, och sedan använder de det i en process som kallas fotosyntes. Det fotosyntesen producerar är syre och glukos. Glukos är växtens ”mat”.

Växterna använder glukos i en process som frigör energi och ger kraft åt växtcellerna. Den processen kallas cellandning. För att utföra cellandningen måste växterna ha syre! Cellandningen släpper också ut två produkter, koldioxid och vatten; som sedan kan användas i fotosyntesen! Det verkar som ett perfekt system.

Det som den ena processen behöver, skapas av den andra. Men för att utföra fotosyntesen, behöver växterna mer koldioxid än vad de kan producera genom cellandningen. Samtidigt använder cellandningen mindre syre än vad som produceras genom fotosyntesen. Växter producerar faktiskt inte tillräckligt med koldioxid, men de producerar mer syre än vad de behöver. Så växterna har ett utbyte av gaser med luften omkring dem: de tar upp koldioxid och släpper ut extra syre.

Vi tittar närmare på hur det här fungerar! Det finns små öppningar, som kallas klyvöppningar, på växternas blad och på en del stjälkar. De är som små munnar som öppnas och stängs, för att släppa in luft och släppa ut luft. Öppna klyvöppningar låter gaserna passera in och ut ur växten. Men om klyvöppningarna skulle vara öppna hela tiden skulle vattenånga försvinna ut ur växten när luften är torr. Så för att förhindra att växten torkar ut, är varje klyvöppning omgiven av två specialiserade, halvmåneformade celler.

De här cellerna kontrollerar när klyvöppningarna öppnas och stängs. De kallas slutceller. När det är hög luftfuktighet, är koncentrationen av vatten i slutcellerna lägre än i deras omgivning. Därför rör sig vatten in i slutcellerna och får dem att svälla. Slutceller har en cellvägg som är tjockare på den sida som vetter mot klyvöppningen, jämfört med den sida som vetter mot de andra cellerna.

Så de tunnare cellväggarna längre bort från öppningen kommer att utvidgas mer än den tjockare väggen närmare öppningen. Det får slutcellerna att böja sig och klyvöppningen att öppnas. Gaserna kan komma igenom! När förhållandena förändras och luftfuktigheten är låg, är mängden vatten i slutcellerna större än i omgivningen, så vattnet flyttar sig till de omgivande cellerna. När slutcellerna förlorar vatten, krymper de och öppningen stängs.

Om gaserna rör sig in och ut ur växten eller inte, beror även på miljöförhållandena! En solig dag, till exempel, går fotosyntesen i snabbare takt än cellandningen. Då tas koldioxid in genom klyvöppningarna, medan syre avges. När växterna är svagt belysta, är graden av fotosyntes lika med graden av cellandning. I det fallet kommer koldioxid och syre varken tas in eller avges.

När växterna inte får något ljus alls, stannar fotosyntesen av helt, men andningen fortsätter. På grund av det, tas syret in medan koldioxiden avges. Men oroa dig inte, det finns fortfarande mängder av syre runt omkring för alla andra organismer även på natten! Philip! Vi borde andas in så mycket frisk luft vi kan innan vi åker tillbaka till stan!