A abertura e o fechamento dos estômatos são determinados pela pressão de turgor nas células-guarda.
Sabemos que o estômato é uma estrutura responsável por controlar as trocas gasosas no vegetal. Ele está diretamente relacionado a processos essenciais para a sobrevivência da planta, tais como respiração, transpiração e fotossíntese.
Para compreendermos o mecanismo de abertura e fechamento, antes é necessário relembrar a estrutura básica de um estômato. Essa estrutura é encontrada na epiderme e é formada por duas células (células-guarda) que delimitam um pequeno espaço denominado ostíolo.
Sabe-se que o estômato controla a entrada e a saída de gases, abrindo e fechando o ostíolo. Esse mecanismo também é importante, pois possibilita a planta evitar a perda excessiva de água.
O que mantém um estômato aberto ou fechado é a pressão de turgor. Quando as células-guarda estão túrgidas, o ostíolo permanece aberto. Quando essas células estão flácidas, o poro fecha-se. O movimento estomático é controlado principalmente, em situções de estresse, por um hormônio vegetal, o ácido abscísico, também chamado de ABA.
O ABA atua ligando-se a receptores na membrana plasmática das células-guarda. Essa ligação faz com que canais de Ca2+ (íons de cálcio) abram-se, gerando uma entrada desse íon para o citoplasma da célula. Nesse caso, o Ca2+ agirá como um mensageiro secundário e causará a abertura de canais iônicos na membrana plasmática.
A abertura dos canais levará a uma passagem de ânions do interior da célula para a parede celular. Os principais ânions que fazem essa passagem são o Cl- (íons de cloro) e o malato2-. Esse movimento faz com que os canais de K+ (íons de potássio) abram-se e, consequentemente, ocorre o movimento do K+ do citoplasma para a parede celular.
Todo esse processo, em que o Cl-, malato2- e K+ saem do citoplasma em direção à parede, faz com que a água se mova também para a parede celular. Quando isso ocorre, as células-guarda ficam flácidas e ocorre o fechamento do estômato.
Quando o ABA se separa de seu receptor na membrana plasmática, os íons retornam para o citoplasma e a água, por osmose, volta ao interior da célula. Isso faz com que as células-guarda fiquem túrgidas e, consequentemente, o estômato abre-se.
A abertura e o fechamento dos estômatos são uma estratégia da planta para a sua sobrevivência, uma vez que, com esse mecanismo, ela consegue, por exemplo, evitar a perda de água em ambientes com baixa disponibilidade. Além disso, o fechamento também evita que grande quantidade de gás carbônico fique disponível no mesofilo.
Diversos fatores ambientais também controlam os movimentos estomáticos, dentre eles, os principais são a luz, a temperatura e a concentração de dióxido de carbono.