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La feuille est conçue pour la photosynthèse et les échanges gazeux. Les stomates, formés de deux cellules de garde, régulent l'entrée et la sortie de l'air, permettant l'accès aux cellules parenchymateuses via une chambre sous-stomatique. L'ouverture de l'ostiole est contrôlée par la turgescence des cellules de garde, régulée par le mouvement d'ions K+. L'épiderme, recouvert d'une cuticule, limite la perte d'eau, tandis que les stomates assurent les échanges gazeux et minimisent la déshydratation.

la feuille est une structure le plus souvent spécialisée dans la collecte de l’énergie lumineuse, mais également dans les échanges gazeux. Bien entendu, la structure de l’organe est adaptée à ces fonctions. On trouve ainsi des structures épidermiques destinées à permettre, mais aussi réguler, les échanges gazeux : les stomates.

Ces structures, constituées de deux cellules encadrant une ouverture appelée ostiole, permettent à l’air extérieur de passer la barrière de l’épiderme et d’entrer directement en contact avec les cellules parenchymateuses. En effet, on trouve le plus généralement, sous un stomate, un espace ouvert appelé chambre sous-stomatique. Un stomate est constitué de deux cellules de garde, en forme de haricot (réniforme), dont il est possible de faire varier la pression osmotique. La turgescence de ces cellules entraîne une déformation qui va ouvrir l’ostiole, alors que la plasmolyse va entraîner la fermeture de l’ostiole. Le contrôle de l’état de turgescence passe par une entrée ou une sortie d’ions K+ de la vacuole.

La régulation est rendue nécessaire, car les échanges gazeux ne concernent pas que l’O2 et le CO2, mais également la vapeur d’eau. Afin d’éviter une trop grande déperdition d’eau, l’épiderme est recouvert d’une cuticule qui le rend plus ou moins imperméable à la vapeur d’eau, mais également à l’O2 et au CO2. Les stomates sont donc chargés de permettre les échanges gazeux, tout en permettant de limiter les pertes d’eau si nécessaire.