Les cellules de garde aident une plante à réguler le processus de photosynthèse à mesure que son environnement change. Elles augmentent et diminuent en taille selon les besoins pour retenir ou libérer les gaz essentiels à la fonction cellulaire.
Grâce à la photosynthèse, les plantes convertissent l'eau et la lumière du soleil en énergie chimique stockée sous forme de glucides. La photosynthèse est un processus complexe et complexe, et peu d'environnements naturels présentent des niveaux complètement cohérents de rayonnement solaire et de précipitations. Les plantes doivent donc s'adapter aux fluctuations environnementales pour survivre. Les cellules de garde jouent un rôle essentiel dans ces adaptations.
Les couches cellulaires les plus externes d'une plante contiennent des pores microscopiques, appelés stomates, qui absorbent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone et libèrent de l'oxygène. Les stomates doivent être ouverts pour que la photosynthèse ait lieu, mais les stomates ouverts permettent à la vapeur d'eau de s'échapper. Pour maintenir un état d'équilibre, des paires de cellules de garde entourant chaque stomie (la forme singulière des stomates) réagissent aux changements environnementaux. Lorsque l'eau et la lumière du soleil sont abondantes, les cellules de garde accumulent des ions potassium, qui attirent l'eau à travers les membranes cellulaires. Le flux d'eau entrant provoque l'expansion des cellules de garde, ce qui à son tour expose les stomates à l'environnement extérieur. Dans des conditions sèches, le processus s'inverse ; les cellules de garde qui se contractent libèrent de l'eau dans la plante, fermant les stomates pour empêcher la perte de vapeur d'eau.
