Bitkilerde stomalar, gaz alışverişi ve terleme (transpirasyon) olaylarının gerçekleştiği, genellikle yaprakların alt yüzeyinde bulunan küçük açıklıklardır. Bu açıklıkların açılıp kapanması, bekçi hücreleri adı verilen özel hücreler tarafından kontrol edilir. Bekçi hücrelerinin turgor basıncındaki değişimler, stomaların açılıp kapanmasında kilit rol oynar.
- Stomaların Açılma Mekanizması: Stomaların açılması için bekçi hücrelerinin turgor basıncının artması gerekir. Bu durum, bekçi hücrelerinin su alarak şişmesiyle gerçekleşir.
- İyonların Rolü: Bekçi hücrelerinin su almasını sağlayan temel mekanizma, hücre içi çözünen madde yoğunluğunun artırılmasıdır. Bu yoğunluk artışında en önemli rolü oynayan iyon, potasyum iyonu ($K^+$)'dur.
- Potasyum İyonu ($K^+$) ve Ozmoz: Işık varlığında, bekçi hücreleri aktif olarak çevredeki hücrelerden $K^+$ iyonlarını kendi içlerine pompalar. Bu durum, bekçi hücrelerinin içindeki $K^+$ konsantrasyonunu ve dolayısıyla genel çözünen madde yoğunluğunu artırır. Çözünen madde yoğunluğu artınca, ozmoz kuralına göre su, daha az yoğun ortamdan (çevre hücreler) daha yoğun ortama (bekçi hücreleri) doğru hareket eder.
- Turgor Basıncı Artışı: Bekçi hücrelerine su girişi, hücrelerin şişmesine ve hücre duvarına uyguladıkları turgor basıncının artmasına neden olur. Bekçi hücrelerinin özel şekli ve hücre duvarı yapısı sayesinde, artan turgor basıncı hücrelerin bükülerek stomayı açmasını sağlar.
- Stomaların Kapanma Mekanizması: Stomaların kapanması gerektiğinde ise, $K^+$ iyonları bekçi hücrelerinden dışarı pompalanır. Bu durum, hücre içi çözünen madde yoğunluğunu azaltır ve su, ozmozla bekçi hücrelerinden dışarı çıkar. Su kaybı, turgor basıncının düşmesine ve bekçi hücrelerinin gevşeyerek stomayı kapatmasına neden olur.
- Diğer İyonlar: Diğer seçeneklerdeki iyonlar (Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) bitki fizyolojisinde farklı önemli rollere sahip olsalar da, stomaların açılıp kapanmasında turgor basıncını doğrudan ve birincil olarak kontrol eden iyon $K^+$'tır. Örneğin, $Ca^{2+}$ iyonları stomaların kapanma sinyalinde rol oynayabilirken, açılma mekanizmasında $K^+$ iyonları temeldir.
Bu nedenle, stomaların açıklığını kontrol eden bekçi hücrelerinin turgor basıncı değişiminde rol oynayan iyon potasyum iyonu ($K^+$)'dur.
Cevap C seçeneğidir.
