Gli steli, come altri organi vegetali, devono scambiare gas con funzioni vitali come la fotosintesi e la respirazione. Tuttavia, mancano di strutture specializzate come gli stomi (pori) trovati sulle foglie. Invece, si basano su una combinazione di strategie Per facilitare lo scambio di gas:

1. Lenticels: Questi sono pori piccoli e rialzati sulla superficie dello stelo. Sono coperti da uno strato sciolto di cellule chiamate fellogeno che consente la diffusione del gas attraverso lo strato protettivo esterno dello stelo (periderma). Le lenticelle sono particolarmente importanti per gli steli con corteccia più spessa, consentendo lo scambio di gas anche quando gli strati esterni non sono permeabili.

2. Diffusione attraverso l'epidermide: Negli steli più giovani con corteccia più sottile, lo scambio di gas può verificarsi direttamente attraverso le cellule epidermiche. La cuticola sottile che copre queste cellule consente il passaggio di gas come ossigeno e anidride carbonica.

3. Spazi d'aria interni: Molti steli hanno una rete di spazi aerei all'interno dei loro tessuti. Questi spazi sono interconnessi e forniscono un percorso per il movimento del gas in tutto lo stelo. Ciò consente una diffusione di gas efficiente anche in assenza di pori specializzati.

4. Tessuti vascolari: Anche i fasci vascolari (xilema e Phloem) all'interno dello stelo contribuiscono allo scambio di gas. Lo xilema, responsabile del trasporto dell'acqua, contiene celle morte con tubi cavi che consentono il movimento del gas. Sebbene la funzione del Phloema sia il trasporto di zucchero, facilita anche il movimento del gas in una certa misura.

5. Scambio di gas in steli legnosi: Negli steli legnosi, il cambium vascolare (strato responsabile della crescita secondaria) contribuisce allo scambio di gas. Il cambium produce nuovi strati di tessuto vascolare e forma anche lenticeli, migliorando ulteriormente lo scambio di gas.

È importante notare che il tasso dello scambio di gas negli steli è generalmente inferiore rispetto alle foglie . Questo perché gli steli mancano di strutture specializzate come gli stomi e i loro strati esterni sono spesso più spessi e meno permeabili. Tuttavia, le strategie sopra descritte garantiscono un sufficiente scambio di gas per le esigenze metaboliche dello STEM.

In sintesi, le cellule staminali si basano su una combinazione di strategie come lenticel, diffusione attraverso l'epidermide, spazi aerei interni, tessuto vascolare e scambio di gas attraverso il cambio vascolare per facilitare lo scambio di gas necessario.