保卫细胞气孔

气孔（器）
植物表皮上两个特化的细胞──保卫细胞和由其围绕形成的开口（孔）的总称。气孔是植物体与外界交换气体的主要门户。有些植物气孔的周围还有一个或几个和一般表皮细胞形状不同的副卫细胞。副卫细胞常常有一定的排列方式。
气孔存在于所在维管植物地上部分的器官中，在叶子上最多。有些苔藓植物也有气孔，如葫芦藓。大多数双子叶植物的保卫细胞为肾形，而单子叶植物多为哑铃形。
气孔开闭的生理生态意义 陆生植物的主要矛盾之一,是在吸收CO2同时，不可避免地散失大量水分。由于植物经常面临水分胁迫,使气孔对环境的响应,倾向于以最小的蒸腾来换取最大的光合作用。气孔昼开夜闭，使叶片白天能进行光合作用，夜间却不蒸腾失水。黎明时气孔很快开启，可使植物在高湿度、低蒸腾情况下固定CO2。之后，随光照增强，气孔开张度加大,可容许更快的CO2交换以利用较多的辐射能。中午的烈日、高温常使植物缺水加剧，气孔趋向关闭。虽暂时妨碍光合作用，但可使植物免受永久性伤害。待水分亏缺缓解后，气孔还可开张。某些沙漠植物的气孔只在凌晨短时间中张开，同化少量CO2，在严酷的干旱中勉强生存。CAM植物的气孔夜开昼闭，将CO2的固定与还原在时间上分开,从而极大地提高了耐旱性和水分利用效率。气孔开闭对环境的不同响应，反映了植物应付生态环境的生存战略的差异。
气孔对环境因素的响应 光照、CO2浓度、水分胁迫和温度是影响气孔开闭的主要环境因素。多数植物的气孔早晨随光强增强而开张，黄昏时随光照减弱而关闭〔景天科酸代谢(CAM)植物相反〕。叶子中CO2含量减低时,气孔开张；反之关闭。光与CO2能分别影响气孔运动。例如低于光补偿点的弱光就能引起气孔开张，蓝光的作用远高于红光;用无CO2的空气吹过叶肉细胞间隙会使在暗中关闭的气孔张开,高浓度CO2使气孔在光下闭合等。但在昼夜节奏现象中，二者有交互作用。土壤缺水和大气干旱均能引起气孔关闭。气孔开张度有最适温度；温度过低或过高都不利于气孔开放。在自然环境下，气孔的开闭受多种环境因素的综合影响；也受内部因素如叶龄、发育阶段等的制约。

第1篇一、实验目的1. 观察植物叶片气孔的结构和分布；2. 探究气孔的开闭原理及其与植物生理功能的关系；3. 深入了解气孔在植物生理过程中的作用。

二、实验材料与用具1. 实验材料：新鲜菠菜叶、新鲜苹果叶、洋葱鳞片叶；2. 实验用具：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、吸水纸、滴管、显微镜载物台、显微镜支架、显微镜目镜、显微镜物镜、显微镜光源、显微镜调节旋钮、显微镜细准焦螺旋、显微镜粗准焦螺旋。

三、实验步骤1. 取三片不同植物叶片，分别放置在载玻片上；2. 用镊子轻轻撕取叶片下表皮，制成临时装片；3. 将临时装片放置在显微镜载物台上，调整显微镜物镜和目镜，使视野清晰；4. 观察叶片下表皮的气孔结构，记录气孔的形状、大小、分布情况；5. 调整显微镜光源，观察气孔的开闭现象；6. 分别对菠菜叶、苹果叶、洋葱鳞片叶进行实验，比较不同植物气孔的差异；7. 根据实验结果，分析气孔的开闭原理及其与植物生理功能的关系。

四、实验结果与分析1. 观察结果显示，三种植物叶片下表皮均存在气孔。

气孔呈椭圆形或圆形，大小不一，分布较为均匀。

2. 在显微镜光源的照射下，气孔可以观察到开闭现象。

气孔在正常情况下处于开启状态，便于气体交换；在逆境条件下，气孔关闭，减少水分蒸发，降低植物体内水分损失。

3. 菠菜叶、苹果叶、洋葱鳞片叶的气孔结构存在一定差异。

菠菜叶气孔较大，苹果叶气孔较小，洋葱鳞片叶气孔形状不规则。

这可能与不同植物的生理功能和生活习性有关。

五、实验结论1. 植物叶片下表皮存在气孔，气孔在植物生理过程中发挥着重要作用；2. 气孔的开闭受外界环境因素和植物自身生理调节的影响；3. 不同植物的气孔结构存在差异，这与植物的生理功能和生活习性密切相关。

六、实验注意事项1. 在实验过程中，要注意保护显微镜，避免碰撞和损坏；2. 操作显微镜时，要保持手的稳定，避免抖动；3. 观察气孔时，要注意调整显微镜光源，使视野清晰；4. 实验过程中，要注意观察气孔的开闭现象，记录实验结果。

微专题5气孔与细胞代谢[知识必备]气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。

通过气孔扩散的气体有O2、CO2和水蒸气。

气孔的运动可以影响光合作用、细胞呼吸及蒸腾作用。

1.气孔的结构及分布气孔由两个肾形的保卫细胞(内含叶绿体)构成。

气孔一般分布在陆生植物如阳生植物下表皮，浮水植物只在上表皮分布。

2.气孔的开闭植物气孔的开闭运动关键在于保卫细胞吸水膨胀变化。

由于保卫细胞的内外壁厚度不一样，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁就会伸长，细胞向内弯曲，于是气孔就张开；当保卫细胞失水时，气孔就关闭了。

3.调节气孔开闭的因素(1)光植物气孔一般是按昼夜节律开闭：白天打开气孔进行光合作用，晚上通过关闭气孔来减少水分损失。

(2)CO2浓度低浓度CO2气孔开启。

(3)含水量干旱或蒸腾过强失水多气孔关闭。

(4)植物激素细胞分裂素促进气孔开放，而脱落酸却引起气孔关闭。

[对点小练]1.(2019·全国卷Ⅰ，29)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小。

回答下列问题。

(1)经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力________。

(2)与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会________，出现这种变化的主要原因是___________________________________________________。

(3)有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA 引起的。

请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。

要求简要写出实验思路和预期结果。

答案(1)增强(2)降低气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少(3)取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度。

预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。

将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA 处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度。

第1篇一、实验目的1. 通过观察植物叶片气孔的状态，了解气孔的开闭规律及其与植物生理活动的相关性。

2. 掌握使用光学显微镜观察植物叶片气孔的方法和技巧。

二、实验原理气孔是植物叶片表皮上的微小开口，是植物体与外界进行气体交换的重要通道。

气孔的开闭受多种因素影响，如光照强度、温度、湿度等。

本实验通过观察植物叶片气孔的开闭状态，分析气孔与植物生理活动的关系。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜植物叶片（如菠菜、玉米叶等）、载玻片、盖玻片、清水、镊子、剪刀、酒精灯、火柴、显微镜等。

2. 实验仪器：光学显微镜、白炽灯、计时器、温度计、湿度计等。

四、实验步骤1. 准备实验材料：将新鲜植物叶片用剪刀剪成适当大小的叶片，放入装有清水的培养皿中，保持叶片湿润。

2. 制备临时装片：用镊子取一片叶片，用剪刀从叶片的下表皮处撕下一小块，放置在载玻片上，用盖玻片覆盖。

3. 观察气孔状态：将临时装片放置在显微镜下，调整焦距，观察叶片气孔的开闭状态。

4. 记录观察结果：观察气孔在不同时间段的开闭状态，如光照、温度、湿度变化时气孔的开闭情况，并记录在实验记录表中。

5. 分析实验结果：根据观察结果，分析气孔开闭与植物生理活动的关系。

五、实验结果与分析1. 观察结果：（1）在光照条件下，气孔张开，植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用；（2）在黑暗条件下，气孔关闭，植物光合作用停止，呼吸作用和蒸腾作用减弱；（3）温度升高，气孔张开，蒸腾作用增强；（4）湿度降低，气孔张开，蒸腾作用增强。

2. 分析结果：（1）气孔的开闭与植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用密切相关；（2）气孔的开闭受光照、温度、湿度等因素的影响；（3）气孔是植物体与外界进行气体交换的重要通道，其开闭状态反映了植物体的生理活动状况。

六、实验结论通过本次实验，我们了解了气孔的开闭规律及其与植物生理活动的相关性。

气孔的开闭受光照、温度、湿度等因素的影响，是植物体与外界进行气体交换的重要通道，反映了植物体的生理活动状况。