SEMBANG FAKTA 'STOMATA'

STOMATA adalah satu struktur apertur halus yang terdapat pada permukaan lapisan epidermis daun tumbuh-tumbuhan yang sangat penting dalam sistem pernafasn dan penghasilan tenaga untuk pokok tersebut. Stomata merupakan satu unit lubang udara (pore) yang dikelilingi dengan sel pengawal (guard cell) yang mampu membuka dan menutup lubang stamata untuk tujuan kemasukan dan pengeluaran gas dan bahan lain. Lubang ini di panggil STOMA dimana ia berasal dari satu perkataan asas dari bahasa Greek yang bermakna 'laluan komunikasi' antara bahagian luar dan dalam sel terutama untuk laluan udara. Fungsi utama stoma adalah untuk membenarkan gas Karban dioksid, Oksijan dan Wap Air bebas keluar masuk kedalam stomata. Organ stomata terdapat pada bahagian tumbuhan yang berada diatas tanah seperti pada bahagian DAUN, BUNGA, KELOPAK BUNGA, BAHAGIAN BATANG LEMBUT dan lain-lain bahagian. Kebanyakan struktur stomata berada pada bahagian aktif tumbuhan yang menjalankan proses fotosintesis tetapi apabila tisu menjadi tua, maka fungsi stomata tidak ada lagi. Apa pun selalunya selama fotosintesis, tumbuhan menyerap karbon dioksida dan mengeluarkan oksigen melalui lubang kecil yang disebut 'Stomata'. Daun memiliki luas permukaan yang besar, berfungsi meningkatkan penyerapan cahaya untuk proses fotosintesis. Melalui stomata, CO2 dan O2 diserap masuk dalam tanaman dimana stomata merupakan lubang kecil yang dibatasi dua sel khusus yang dipisahkan dengan 'Anak Stomata' yang terdapat di bahagian atas dan bawah daun. Bagi tumbuhan yang mengapung di air kedudukan stomatanya hanya di bahagian atas daun sahaja. Kedudukan kerapatan stomata pada daun tergantung pada cara adaptasi tanaman terhadap persekitarannya. Sebagai contoh iaitu bagi tanaman kaktus digurun yang panas dan kurang air secara genetik ia mempunyai kerapatan stomata lebih rendah dibanding dengan jenis tanaman dikawasan berair seperti di paya atau lembah agar menghindari kehilangan air lebih banyak. Mekanisme membuka dan tutup stomata iaitu ada sekitar 95% air yang hilang dari tanaman yang keluar melalui stomata. Disetiap stomata diapit oleh sepasang sel penjaga yang mana sel ini mengawal diameter stomata dengan cara membesar atau mengecilkan ruang celah diantara kedua sel penjaga. Pada sekeliling stomata juga ada sel penjaga atau tetangga dimana selalunya semasa sel penjaga mengambil air dari sel tetangga lain melalui proses osmosis iaitu sel penjaga ini akan melalui mengalami 'turgid' atau pembengkakan. Stomata terbuka ketika sel penjaga secara aktif mengakumulasi ion kalium (K+) dari sel tetangga. Pembukaan stomata ini juga berhubungan dengan transport aktif H+ yang keluar dari sel penjaga dimana proses penyerapan ion kalium menyebabkan potensial air menjadi lebih negatif dalam sel penjaga. Artikel pagi ini dalam blog "Anim Agro Technology" saya kupas dan sembang mengenai bagaimana fungsi stomata pada tumbuhan untuk bahan rujukkan pembaca semua.

Selalunya proses berlaku sehingga sel makin membengkak ketika air masuk melalui 'proses osmosis'. Stomata akan kembali menutup akibat hilangnya ion kalium dari sel penjaga ke sel penjaga (guard cell) dimana ini sekaligus menyebabkan hilangnya air secara osmotik. Faktor yang memengaruhi mekanisme buka-tutup stomata dimana stomata terbuka pada siang dan tertutup pada malam hari. Mencegah hilangnya air pada bahagian daun tumbuhan ketika fotosintesis tidak berlaku sebab ada tiga perkara yang berkaitan dengan mekanisme buka-tutup organ stomata iaitu Cahaya, Perlepasan Gas CO2 dan Waktu Biologi Tanaman. Cahaya merangsang sel penjaga untuk mengumpulkan ion kalium dan menjadi turgid dimana stomata juga terbuka sebagai respons terhadap perlepasan gas CO2 dalam ruang udara daun sebagai hasil fotosintesis. Ketika konsentrasi CO2 menurun pada siang hari maka stomata terbuka secara progresif untuk membolehkan kemasukan air dalam tumbuhan. Tanaman juga mempunyai sistem waktu biologi pertumbuhan dimana ia membuatkan sel penjaga dapat melakukan rentak membuka dan menutup stomata secara rutin. Rentak ini bahkan dapat terjadi jika tanaman disimpan di lokasi yang gelap (tiada cahaya matahari). Jika berlaku kekeringan juga dapat menyebabkan stomata akan jadi menutup. Salah satu hormon tanaman yang dikenali sebagai Asid Absisat (ABA) yang dikeluarlan dibahagian akar dan daun tubuhan kemudian ia akan memberi singnal atau isyarat kepada sel penjaga untuk menutup stomata. ABA ini yang berfungsi sebagai bahan akan bertindakbalas terhadap kekurangan air dimana respons ini juga akan mengurangkan terkadi insiden pokok layu dan membataskan aktiviti iaitu penyerapan CO2 sehingga melambatkan proses fotosintesis. Memang perlu belajar bagaimana pengertian dan cara kerja Stomata pada daun tumbuhan kepada semua yang beajar sains pertanian. Apa pun makanan menjadi keperluan bagi setiap makhluk hidup dan tidak terkecuali dengan tumbuhan. Jika manusia mendapatkan tenaga dengan cara makan tetapi bagi tumbuhan mendapatkan tenaga dengan cara proses FOTOSITESIS. Bagi menjalankan fotosintesis tumbuhan perlu beberapa proses dan organ termasuk STOMATA (istolah Yunani) yang maksudnya adalah 'mulut'. Bagi penulis blog yang banyak tahun belajar dan bertugas dalam sektor tanaman memang memahami perkara ini.

 

Lazimnya bentuk dari stomata adalah ia berupa lubang seperti sebuah 'mulut' yang dapat membuka dan menutup. Stomata sendiri dibatasi oleh dua sel penutup yang terletak dari stomata berada di daun, batang dan rizom. Apa pun tugas utamanya adalah mengatur pertukaran gas pada tumbuhan yang dan menghasilkan pergerakan sel penjaga. Sel-sel penjaga tersebut bertugas untuk mengendalikan terbukanya dan tertutupnya stomata. Jika pada saat siang hari, air masuk ke sel-sel penjaga secara osmosis yang membuat sel-sel penjaga membesar dan melengkung yang membuat stoma terbuka. Selalunya pada malam hari di mana tumbuhan tidak terhidrasi secara baik dimana air akan keluar dari sel penjaga secara osmosis. Perkara ini membuatkan sel-sel penjaga mengecil dan kembali lurus sehingga stoma jadi tertutup. Stomata selalunya terbuka jika tekanan turgor sel penutup tinggi dan menutup jika ada tekanan turgor sel penutup rendah. Ketika air dari sel tetangga memasuki sel penutup dimana sel penutup akan mempunyai tekanan turgor yang tinggi dan sementara itu sel tetangga yang telah kehilangan air akan mengecut sehingga ia menarik sel pennutup kebelakang dan stomata akan terbuka. Apa pun seasa air meninggalkan sel penutup dan menuju ke dalam sel tetangga dimana berlaku tekanan turgor di dalam sel penutup akan menurun (rendah). Sel tetangga yang mengumpulkan lebih banyak air akan menggelembung, sehingga mendorong sel penutup ke depan dan berlaku kejadian stomata tertutup. Kemudian dengan tertutupnya stoma akan menurunkan lagi jumlah CO2 yang masuk ke dalam daun sehingga ini akan mengurangkan kelakuan proses fotosintesis. Pada asasnya proses membuka dan menutupnya stomata bertujuan untuk menjaga keseimbangan diantara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui fotosintesis. Apa pun dilihat peranan utama stomata adalah memberikan jalan masuk untuk gas CO2 sebagai bahan utama fotosintesis dan mengeluarkan air yang berperanan sebagai pendingin daun. Sel penjaga (guard cells) merupakan organ penting yang membuka tutup stomata. Selalunya kebanyakan jenis tumbuhan mempunyai stomata lebih dari 400 per mm2 yang tersebar diseluruh permukaan daun dimana umumnya stomata terletak di permukaan bawah daun untuk meminimakan kes terjadinya kehilangan air.

Dilaporkan dimana kebanyakan pokok atau jenis tumbuhan hijau melakukan fotosintesis untuk membuat makanannya sendiri. Fotosintesis tumbuhan menyerap karbon dioksida dan melepaskan oksigen melalui celah yang dinamakan dengan stomata. Istilah stomata berasal dari bahasa Yunani 'stoma' yang berarti mulut. Stomata yang berupa lubang atau celah seperti mulut atau mata boleh membuka dan menutup. Gerakan terbukanya stomata pada daun semasa melakukan proses fotosintesis disebabkan oleh kenaikan kadar gula pada plasma sel pengawal. Stomata juga bertindak sebagai organ pengatur gas pada tumbuhan telah mengembangkan struktur spesifik dan fisiologi yang unik dan menghasilkan pergerakan sel penjaga. Struktur stomata pada umumnya ditemui di lapisan epidermis di seluruh bahagian tumbuhan kecuali tidak ada pada bahagian akar tumbuhan. Stomata memiliki struktur berupa liang atau celah berbentuk elips yang dikelilingi sel penjaga pada epidermis. Sel penjaga merupakan 'struktur bibir' stomata yang mengawal penutupan serta pembukaan stomata. Sel penjaga adalah sel epidermis khusus yang dinding selnya tebal juga tidak elastik dan ia akan dikelilingi oleh sel epidermis modifikasi lain yang dinamakan sebagai 'sel tambahan' atau 'sel aksesori'. Selain sel penjaga dimana di bahagian lain yang mengeliingi stoma mempunyai dinding sel yang nipis, elastik, dan semi-permeabel. Fungsi stomata adalah bagi proses pertukaran gas pada proses fotosintesis. Salah satu bahan utama fotosintesis adalah karbon dioksida dari udara dimana stomata berkembang untuk memastikan bahawa cukup karbon dioksida boleh menembusi daun dan bahagian lain tanaman untuk memastikan berlaku proses fotosintesis lebih cekap. Gas Karbon dioksida dapat masuk ke dalam tumbuhan melalui stomata yang terbuka dimana memang tidak ada laluan ia dapat masuk. Setelah proses fotosintesis yang berlaku dimana CO2 tersebut akan berubah menjadi oksigen (O2) yang harus dikeluarkan iaitu ia keluar melaui laluan yang sama semasa CO2 masuk pada organ stomata. Stomata adalah mengawal keluar masuk atau kawal pergerakan air dalam tumbuhan melalui transpirasi. Stomata membantu pengwapan wap air dari dalam tumbuhan. Semasa tumbuhan terlebih air dimana stomata akan terbuka untuk transpirasi dan semasa tumbuhan kekurangan air atau cuaca panas dimana stomata akan tertutup untuk menghindari kekurangan air atau kawal air tidak keluar lagi. Stomata juga diketahui dapat menjadi indikator gas CO2 dan suhu di masa lampau di dunia dimana kadar CO2 dan suhu di bumi akan berubah-ubah seiring dengan berjalannya waktu. Stomata pada fosil tumbuhan dapat membantu penentuan kadar gas CO2 dan O2 serta pada suatu waktu. Keujudan stomata pada tumbuhan penting sebagai indikator kadar karbon dioksida dan suhu dimana ketikan kandungan CO2 tinggi dalam udara maka tumbuhan hijau yang mempunyai banyak stomata akan kitar sula dengan oksijan (O2). 

Menarik dalam portal hmetro.com dengan kisah bertajuk 'Saintis rakam gambar tumbuhan bernafas' untuk ia dikongsikan dan disembangkan. Foto sebelah adalah imej yang diperbesarkan memaparkan stoma tumbuhan pada daun Begonia rex cultorum. Kisah dipetik dari Sacramento, Calofornia dimana ada sepasukan saintis dari Universiti California di bandar San Diego merakamkan video jarak dekat memaparkan pembukaan dan penutupan stoma, lapor akhbar Metro UK. Stoma ialah liang atau lubang yang terdapat pada epidermis daun. Didalam video tersebut dilihat ada pergerakan stoma pada daun dilihat seperti tumbuhan itu bernafas. Ia menjadi bukti bahawa tumbuhan membuka dan menutup stoma sebagai tindak balas kepada paras karbon dioksida yang berbeza. Maklumat itu boleh memberi kesan besar kepada penyelidikan khususnya pertanian pada masa hadapan. Apa pun kajian dan penemuan ini membolehkan penyelidik menyunting isyarat itu supaya tumbuhan boleh mencapai keseimbangan yang betul antara pengambilan karbon dioksida berbanding kehilangan air, serta membolehkan saintis dan penternak tumbuhan menghasilkan tanaman yang cukup kebal untuk persekitaran masa depan seperti kenyataan oleh Jurucakap Yayasan Sains Kebangsaan (NSF) yang membiayai kajian itu iaitu Jared Dashoff. Semuga tulisan ini memberi info berguna kepada semua pembaca blog anim agro technology kali ini. Wasalam!!!...

NAMANYA STOMATA... APA BENDA...

PROSES FOTOSINTESIS...AKTIFNYA...

SERAP CO2.... MENGELUARKAN O2...

TUBUHAN PENTING..IMBANG DUNIA...

By,

M Anem,

Senior Agronomist,

Precint 11, Putrajaya,

WP Putrajaya,

Malaysia.

(18 Syawal 1446H).