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。
关于气孔的实验报告(3篇)
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。
高考生物微专题5 气孔与细胞代谢
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。
气孔状态观察实验报告(3篇)
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。
六论述题1.试述气孔运动的机理2.试述水对植物生长发育的影响
六论述题1.试述气孔运动的机理2.试述水对植物生
长发育的影响
1.试述气孔运动的机理
气孔开闭由保卫细胞吸排水引起,因此气孔开闭机理的研究主要是研究保卫细胞任何吸、排水的。
1、无机离子吸收假说:实验:用K+预处理叶片表皮,使K+进入保卫细胞,再移至清水中结果气孔开放。
由此推论保卫细胞中高浓度的K+是气孔开放的关键。
根据上述试验有人提出无机离子假说,认为:照光→ ATP上升→质膜H+-ATP泵活化→ H+排出→同时带动K+进入→水势下降→保卫细胞吸水→气孔张开。
2、苹果酸-生成假说:照光后由于C4途径的存在,形成了草酰乙酸,引起了保卫细胞水势的下降。
3、淀粉-糖转化学说:植物在光下,保卫细胞进行光合作用,导致 CO2 浓度的下降,pH 值升高,淀粉磷酸化酶促使淀粉转化为葡萄糖-1-磷酸,细胞里糖分高,水势下降,吸收水分,气孔开放。
在暗中,呼吸积累 CO2和H2CO3,使pH 值下降,淀粉磷酸化酶促使糖转化为淀粉,细胞里糖分低,水势升高,排出水分,气孔关闭。
2.试述水对植物生长发育的影响
植物的生长、发育、繁殖、休眠等都与水分有密切的关系。
水是植物生长必不可少的重要条件,植物必须在适宜的空气湿度和土壤湿度条件下才能正常生长。
活的植物体重的80%以上都是水分。
水是绿
色植物进行光合作用的重要原料之一。
花卉植物的一切生理活动,离开水都无法进行。
气孔的结构及运动
气孔的结构及运动气孔是植物叶表皮组织上的小孔,为气体出入的门户,气孔在叶的上下表皮都有,但一般在下表皮分布较多,花序,果实,尚未木质化的茎,叶柄等也有气孔存在。
气孔的大小随植物的种类和器官而异,一般长约20~40um,宽约5~10um.每平方厘米叶面上约有气孔2000~4000个。
气孔是由两个保卫细胞围绕而成的缝隙,保卫细胞有两种类型:一类存在于大多数植物中,呈肾形;另一类存在于禾本科与莎草科等单子叶植物中,呈哑铃形,与其他表皮细胞不同,保卫细胞中有叶绿体和磷酸化酶,保卫细胞与叶肉细胞也不同,前者叶绿体较小,数目较少,片层结构发育不良,且无基粒存在,但能进行光合作用,保卫细胞内外壁厚度不同,内壁厚,外壁薄,当液泡内溶质增多,细胞水势下降,吸收邻近细胞的水分而膨胀,这时较薄的外壁易于伸长;细胞向外弯曲,气孔就张开。
反之,当溶质减少,保卫细胞水势上升而失水缩小,内壁伸长互相靠拢,导致气孔关闭。
这种自主运动可以根据体内水分的多少自动控制气孔的开闭,以调节气体交换和蒸腾作用。
气孔总面积只占叶面积的1%~2%,但当气孔全部开放时,其失水量可高达与叶面积同样大小的自由水面蒸发量的80%~90%,为什么气孔散失水分有这样高的效率呢?当水分从较大的面积上蒸发时,其蒸发速率与蒸发面积成正比;但从很小的面积上蒸发时,其蒸发速率与周长成正比,而不与小孔的面积成正比。
这是因为气体分子穿过小孔时,边缘的分子比中央的分子扩散速度较大,由于气孔很小,符合小孔扩散原理,所以气孔蒸腾散失的水量比同面积的自由水面蒸发的水量大得多。
如上所述,气孔运动是保卫细胞内膨压改变的结果。
这是通过改变保卫细胞的水是而造成的。
人们早知道气孔的开闭与昼夜交替有关。
在温度合适和水分充足的条件下,把植物从黑暗移到光照下,保卫细胞的水势下降而吸水膨胀,气孔就张开。
日间蒸腾过多,供水不足或在黑夜时,保卫细胞因水势上升而失水缩小,使气孔关闭。
是什么原因引起保卫细胞水势的下降与上升呢?目前存在以下学说:1,淀粉—糖转化学说,光合作用是气孔开放所必需的。
水分充足→保卫细胞吸水膨胀→气孔张开→蒸腾作用增强水分缺少
水是从上、下表皮的什么地方 散发出来的呢?
活动:(分组实验)
将叶子浸在盛有热 水的烧杯中,仔细观察 叶片两面的气泡数目哪 一面多?为什么?
要求:1、将叶子放入水中后就不要再动了;
温度、阳光、Βιβλιοθήκη 度、风等。一般情况下:湿度小、气温高、光照强 蒸腾作用就强
湿度大、气温低、光照弱 蒸腾作用就弱
(四)探究实验:水从叶的什么部位散发出来?
实验原理:蓝色氯化钴滤纸遇水变红色。
一起动手实验吧! 操作要点
探究实验:水从叶的什么部位散发出来? 实验原理:蓝色氯化钴滤纸遇水变红色。
实验现象: (1)贴在上、下表皮的氯化钴滤纸都变红色。
2、放在阴暗潮湿的环境中,水银柱 会上升,但非常缓慢,为什么?
3、用电吹风吹叶片,水银柱会 迅速上升,为什么?
4、放在夏天的烈日下,水银柱 不会缩短,为什么?
你说我说:
以土壤中的水的身份对自己在 植物体内的旅行作一下自我介绍。
读图 水、无机盐的运输
水、无机盐的运输:
小结
水、无机盐的运输
根尖吸收 水分和无 机盐
根、茎木质部中导管运输
叶柄中的导管
叶肉细胞光合作用或叶片气孔蒸腾散失
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课外 大树底下好乘凉的科学依据
探讨
我愿做一片绿叶!
谢 谢!
1、在春天的阳光下,水银柱会有什么变化?
--水银柱会上升。 --因为在春天的阳光下,使气孔打开,
且气温升高,蒸腾作用会加强。 2、放在阴暗潮湿的环境中,水银柱会有什么变化?
一株玉米从出苗到结实的一生中,大约要 消耗204千克的水,其中作为组成部分的水 1.87千克,维持生理过程的水0.25千克,
气孔保卫细胞信号转导中的第二信使
气孔保卫细胞信号转导中的第二信使1新2孟繁霞张蜀秋3 娄成后(中国农业大学生物学院农业部植物生理生化重点开放实验室,北京100094) 刘Second Messengers in Gu ard Cell sL I U X in , ME NG Fan2X ia ,ZHANG S h u2Qiu , LOU Cheng2H o u ( C ollege o f Biological Sciences , C hina Agricultural University , L a boratory o f Plant P hysiology , Biochemistry , Ministry o f Agriculture , PR .C hina , Beijing 100094)提要介绍了保卫细胞信号转导中第二信使的种类、特征、调控机制以及第二信使之间的相互作用,特别是钙信使和质子信使之间的相互关系。
激信号(无论环境还是内源刺激信号) 在保卫细胞中的转导过程几乎都是以C a2 + 作为第二信使。
气孔保卫细胞在静息态时能维持低的胞质C a2 +C a2 +关键词气孔保卫细胞第二信使p H信号转导IP ΠDG3 ( C a 2 + ] ) 水平,而在刺激响应中C a 2 + ]则显著变i i化, 如在AB A1 ,2 、I AA3 、C O 4 、氧化胁迫5 、外源22 + 6 ,7 2 +C a 等的刺激下,保卫细胞胞质C a ]i 都有升气孔是植物与外界环境进行气体交换的门户, 其开闭调控着光合作用和蒸腾作用,在植物生命活动中起作用。
气孔保卫细胞对多种刺激如光、湿度、C O2 、脱落酸(AB A) 、生长素( I AA) 等作出反应;接受刺激后可快速改变离子的运输, 保卫细胞体积随之发生变化。
在这一过程中发生的渗透势变化较易测定,保卫细胞已成为研究植物细胞接受刺激并作出反应的模式系统。
一般认为,气孔开闭过程中信号转导的基本进程是:当外界信号作用于保卫细胞时,首先被保卫细胞质膜上的受体所感受, 通过跨膜转换, 由胞内第二信使( 钙信使、质子信使、1 ,4 ,52三磷酸肌醇( IP3 ) Π二脂酰甘油(DG) 信使等) 转导,并激活多种离子通道以及和生理生化反应相关的酶类, 进而调控气孔的运动。
观察气孔密度实验报告
一、实验目的1. 了解气孔在植物叶片上的分布规律;2. 掌握气孔密度观察方法;3. 分析气孔密度与植物生长环境的关系。
二、实验原理气孔是植物叶片上的一种特殊结构,主要分布在叶片的下表皮。
气孔由两个保卫细胞组成,可以张开和闭合,起到调节植物蒸腾作用、气体交换和水分蒸发等作用。
气孔密度是指单位面积叶片上气孔的数目,是影响植物生长的一个重要因素。
三、实验材料1. 蚕豆叶片(若干片)2. 显微镜3. 载玻片、盖玻片4. 水滴5. 清水6. 纸巾四、实验步骤1. 将蚕豆叶片从植株上摘下,用清水冲洗干净,晾干;2. 取一片蚕豆叶片,用镊子将其平铺在载玻片上;3. 在叶片表面滴一滴清水,使叶片稍微湿润;4. 用盖玻片轻轻覆盖在叶片上,确保盖玻片与载玻片之间没有气泡;5. 将载玻片放在显微镜下,调节焦距,观察叶片下表皮的气孔分布;6. 记录观察到的气孔数量,并计算气孔密度;7. 重复以上步骤,观察不同叶片的气孔密度;8. 比较不同生长环境下的气孔密度差异。
五、实验结果与分析1. 观察到的气孔分布特点在显微镜下,观察到蚕豆叶片下表皮气孔呈不规则分布,部分气孔相互连接,形成气孔带。
气孔周围有保卫细胞,保卫细胞较小,呈长条状。
2. 气孔密度计算以一片蚕豆叶片为例,观察到的气孔数量为100个,叶片面积为1cm²,则气孔密度为100个/cm²。
3. 气孔密度与生长环境的关系通过对不同生长环境下的蚕豆叶片进行观察,发现以下规律:(1)光照充足的环境下,气孔密度较高;(2)光照不足的环境下,气孔密度较低;(3)水分充足的环境下,气孔密度较高;(4)水分不足的环境下,气孔密度较低。
六、实验结论1. 蚕豆叶片下表皮气孔呈不规则分布,气孔周围有保卫细胞;2. 气孔密度受光照、水分等生长环境因素的影响;3. 气孔密度与植物生长环境密切相关,是影响植物生长的一个重要因素。
七、实验讨论1. 实验过程中,如何确保观察到的气孔数量准确?答:在观察气孔时,应尽量减少人为误差,保持显微镜焦距稳定,避免重复计数。
铝诱导蚕豆气孔保卫细胞凋亡研究
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a d c o o uci n a d s is Ho ve ,hem e h nim fA1tx ct ssiln tc mplt l la ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱS o aa ua d c l nt e e d r i f n r ppr d t i ci ol . we r t c a s o o i i i t o o on y l e ey ce r tm tlg r el i h pie m so s
保卫细胞名词解释植物学
保卫细胞名词解释植物学保卫细胞是植物体内一类特殊的细胞,它们主要分布在植物的气孔周围,负责调节气孔的开闭。
本文将详细解释保卫细胞的名词解释,包括气孔的功能、保卫细胞的特性、生理作用、与其他细胞的关系、发育和分化过程、在调节植物体内外环境中的作用以及与其他植物器官的关系等方面。
一、气孔的功能气孔是植物体表面的一种结构,它们存在于叶片、茎和花等部位。
气孔的主要功能是进行气体交换,即吸入二氧化碳并释放氧气。
此外,气孔还负责调节植物体内的水分散失。
当植物体内水分充足时,气孔会关闭以减少水分蒸发;当植物体内水分不足时,气孔会打开以增加水分吸收。
二、保卫细胞的特性保卫细胞是一种扁平细胞,它们通常成对出现在气孔的周围。
保卫细胞具有以下特性:1.形态上,保卫细胞呈扁平状,具有较薄的细胞壁和较大的细胞间隙。
2.结构上,保卫细胞富含叶绿体和淀粉粒,这使得它们能够进行光合作用和养分储存。
3.功能上,保卫细胞能够感知环境变化,如湿度、温度和光照等,并调节气孔的开闭。
三、保卫细胞的生理作用保卫细胞具有多种生理作用,其中包括:1.光合作用:保卫细胞富含叶绿体,可以进行光合作用,制造有机物质。
2.营养物质运输:保卫细胞能够将光合作用产生的有机物质运输到植物体内的其他部位。
3.气体交换:保卫细胞控制着气孔的开闭,从而影响植物体内的气体交换。
4.水分散失:保卫细胞通过调节气孔开闭,控制植物体内的水分散失。
四、保卫细胞与其他细胞的关系保卫细胞与相邻的细胞之间存在着紧密的联系。
它们通过细胞间的通讯机制进行信息交流,共同调节气孔的开闭。
此外,保卫细胞还与机械支持细胞协同作用,确保气孔结构的稳定性和功能性。
五、保卫细胞的发育和分化保卫细胞的发育和分化过程受到基因的调控。
在植物生长过程中,原始的分生组织细胞经过一系列的分裂和分化,最终形成保卫细胞和其他类型的细胞。
这个过程受到多种基因的调控,包括但不限于细胞周期基因、转录因子基因和激素合成相关基因等。
围成叶片的气孔的结构叫什么
围成叶片的气孔的结构叫什么围绕在植物叶片表面的气孔(stomata)的结构主要包括两个配套的细胞:颚细胞(guard cells)和伴随细胞(subsidiary cells)。
这些细胞共同形成了气孔的结构。
1. 颚细胞(Guard Cells):颚细胞是气孔的主要构成部分,它们位于气孔口的两侧。
颚细胞形状呈肾脏状或豆荚状,其特殊之处在于其中一个或两个细胞壁凹陷形成了气孔口。
颚细胞通过调节细胞内水分和离子的含量,以及通过膨压和缩压调整自身形态,从而控制气孔的开合。
2. 伴随细胞(Subsidiary Cells):伴随细胞是位于颚细胞周围的辅助细胞,它们帮助维持气孔的稳定性和形态。
伴随细胞的存在有助于调节颚细胞的活动,从而影响气孔的开合。
颚细胞和伴随细胞一起形成了气孔复合体,这种结构通过控制气孔的开合,调节植物体内水分的流动和气体交换,从而影响光合作用和水分蒸腾等生理过程。
这对于植物的生长和生存至关重要。
1/ 1。
第三章气孔
应。
absorption specturm of zeaxanthin
(A)action specturm
(B) absorption specturm of of
zeaxanthin.
4) ABA对气孔运动的调节 涉及到复杂的信号转导途径和多种信号分子
• 钙离子 • 活性氧 • 一氧化氮 • 三磷酸肌醇 • cADPR • 蛋白激酶磷酸酶等 • 离子通道等
(2)二硫苏糖醇(DTT)抑制玉 米黄素形成,也抑制气孔开放 对蓝光的反应。
(3)玉米黄素缺陷的拟南芥突 变体(npq1),缺乏对蓝光的反
Comparision of the action specturm for blue light-stimulated stomatal opening with the
2.6
38.5 3.1
48.1
钾离子和氯离子是如何进入保卫细胞,而苹果酸离子 又是如何产生的?
保卫细胞膜上存在 H+-ATPase,水解ATP,将H+运输 出保卫细胞,导致膜超极化,激活了内向K+通道, K+顺电势梯度进入。 Cl-可能通过共运输途径进入。
Proposed structural model for AKT1, a plant
1/1000--1/30就能引起气孔反应。随光强提高,开度增大。 气孔运动有斑驳现象(Patchy Stomata)
Light-stimulated stomatal opening Stomatal opening tracks in detached epidermis of vicia faba photosynthetic active radiation
光对气孔运动的影响是两个不同系统的 综合效果,一个依赖于保卫细胞的光合 作用,另一个则是被蓝光所推动。蓝光 信号通过激活细胞质膜上的H+-ATPase 起作用。
禾本科植物气孔类型
禾本科植物气孔类型禾本科植物气孔类型禾本科植物,作为世界上最重要的农作物之一,其结构特征在农业生产中具有重要意义。
其中,气孔类型是禾本科植物的一个重要特性,与植物的生长、发育和适应环境密切相关。
本文将对禾本科植物的气孔类型进行详细介绍。
一、气孔的概念和功能气孔是植物叶片表面的小孔,是植物与外界进行气体交换的主要通道。
在光合作用和呼吸作用过程中,气孔的开关状态直接影响到植物的能量转换和物质代谢。
因此,气孔的类型和分布对植物的生长和产量具有重要影响。
二、禾本科植物气孔的类型根据结构和功能的不同,禾本科植物的气孔可以分为以下几种类型:1. 保卫细胞型气孔保卫细胞型气孔是由两个保卫细胞组成的,形状呈肾形或哑铃形。
在光照条件下,保卫细胞内的叶绿体进行光合作用产生ATP和NADPH,促使保卫细胞膨胀,从而打开气孔。
在黑暗条件下,保卫细胞内的代谢产物会被消耗,保卫细胞收缩,气孔关闭。
这种类型的气孔在禾本科植物中较为常见。
2. 无保卫细胞型气孔无保卫细胞型气孔没有明显的保卫细胞结构,而是由角质层或表皮细胞突出形成的小孔。
这种类型的气孔一般分布在叶片的上表面,数量较少。
无保卫细胞型气孔的特点是气体交换速率较慢,对环境变化的适应性较强。
3. 运动性气孔和非运动性气孔根据气孔是否具有运动性,可以将气孔分为运动性气孔和非运动性气孔。
运动性气孔具有开闭运动的能力,能够根据环境条件调节气体的交换速率。
非运动性气孔则没有这种调节能力,气体的交换速率相对固定。
禾本科植物中的保卫细胞型气孔属于运动性气孔。
4. 侧式气孔和直式气孔侧式气孔是指气孔位于叶片的侧面或边缘,直式气孔则是指气孔位于叶片的上表面或下表面。
禾本科植物中的无保卫细胞型气孔通常为侧式气孔。
三、禾本科植物气孔类型的分布特点禾本科植物的气孔类型在不同生长阶段和不同环境条件下具有不同的分布特点。
例如,在水稻拔节期和孕穗期,叶片上主要分布着无保卫细胞型气孔;而在抽穗期和开花期,叶片上则主要分布着保卫细胞型气孔。
实验2气孔运动的观察及钾离子对气孔开度的影响
实验2 气孔运动的观察及钾离子对气孔开度的影响一、实验目的1、了解气孔的运动情况。
2、了解钾离子对气孔开度的影响。
二、实验原理气孔的开闭运动是由组成气孔器的两个保卫细胞的膨压控制的,将叶片表皮放在高渗溶液中,保卫细胞失水,气孔关闭;置换成低渗溶液后,保卫细胞吸水,气孔开启。
气孔的开闭运动可在显微镜下直接观察。
保卫细胞的渗透系统可由钾离子所调节,无论是环式或非环式光合磷酸化都可形成A TP,A TP不断供给保卫细胞膜上的H+—泵作功,使保卫细胞中的H+泵出,并从周围表皮细胞吸收钾离子,降低保卫细胞的水势,使保卫细胞吸水,气孔张开。
三、实验材料、试剂与工具材料与试剂:鸭跖草、5%甘油溶液、1%KNO3溶液、1%NaNO3溶液、等渗蔗糖水工具:有光源的显微镜1台、载玻片与盖玻片若干、尖头镊子1把、滴管、刀片、吸水纸四、实验步骤1、取一片鸭跖草叶片,用尖头镊子撕取一小片下表皮,浸入有水滴的载玻片上,盖上盖玻片后立即在显微镜下观察。
2、尽可能找到开得最大的气孔观察。
3、在盖玻片的一端用滤纸吸去水,而从另一端滴上5%甘油溶液,使甘油溶液取代水,再次观察同个气孔开启关闭的情况。
4、在盖玻片的一端用滤纸吸去甘油,而从另一端滴上水,使水取代甘油溶液,再次观察同个气孔开启关闭的情况。
观察完毕后取下载玻片。
5、取三个培养皿编号,分别放入2-3ml的1%KNO3溶液,1%NaNO3溶液和等渗蔗糖水中。
6、用尖头镊子撕取几小片鸭跖草叶片表皮分别放入上述3个培养皿中。
7、把3个培养皿放入灯光下照30分钟,分别取出叶表皮,加盖玻片,在显微镜下观察气孔的开度。
五、实验现象与结果气孔运动的观察:一开始在清水中的时候气孔是打开状态的,后来加入甘油,放置一段时间,气孔稍微关闭了,最后再次加入清水放置一段时间气孔再次打开并且开度与刚开始在清水中的差不多。
钾离子对气孔开度的影响:钾离子溶液中的气孔开度最大,其次是钠离子溶液,开度最小的是蔗糖等渗溶液。
植物气体交换实验报告
一、实验目的1. 了解植物进行气体交换的过程和原理。
2. 掌握气孔的结构及其在气体交换中的作用。
3. 探讨影响植物气体交换的因素。
二、实验原理植物进行气体交换主要通过气孔进行。
气孔是叶片表皮上的小孔,由两两相对的保卫细胞围成。
当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。
气孔的张开和闭合调节着植物体与外界进行气体交换的速率。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜叶片、酒精、蒸馏水、滴管、烧杯、显微镜、凡士林、凡士林滴管、剪刀、尺子、秒表等。
2. 实验仪器:植物气体交换实验装置(包括气体收集瓶、水槽、水泵、温度计等)。
四、实验步骤1. 将新鲜叶片洗净,用剪刀剪成约1cm²的小片,放入烧杯中。
2. 用滴管将酒精滴在叶片上,使叶片表面均匀覆盖一层酒精。
3. 用凡士林滴管在叶片气孔处滴加凡士林,使气孔暂时闭合。
4. 将处理好的叶片放入气体收集瓶中,瓶口与水槽相连。
5. 启动水泵,使水槽中的水循环流动,模拟自然环境中气体交换的条件。
6. 记录实验开始前和实验过程中水槽中水的温度。
7. 观察叶片气孔的开闭情况,记录气孔张开和闭合的时间。
8. 实验结束后,将叶片取出,用显微镜观察叶片气孔的结构。
9. 分析实验结果,探讨影响植物气体交换的因素。
五、实验结果与分析1. 观察结果:实验过程中,叶片气孔在开始时闭合,随着时间的推移,气孔逐渐张开,直至实验结束。
2. 实验分析:(1)气孔在植物气体交换过程中起着重要作用。
当气孔张开时,植物体与外界进行气体交换,吸收二氧化碳、释放氧气;当气孔闭合时,气体交换减弱。
(2)温度是影响植物气体交换的重要因素。
实验过程中,水槽中水的温度逐渐升高,气孔张开时间延长,说明温度升高有利于气孔张开,促进气体交换。
(3)叶片气孔的结构与其功能密切相关。
保卫细胞呈半月形,有利于气孔的张开和闭合。
当保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开;当保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。
六、实验结论1. 植物进行气体交换主要通过气孔进行。
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资料:一株玉米从出苗到结实的一生中,大约 要消耗的水如下表所示:
玉米一生 总吸水量 作为组成 成分的水 维持生理 过程的水 没被直接 利用的水
占总吸水量的
204228 g
百分比
被
1872 g
0.92%
直 接
利
250 g
0.12%
用 的
水
202106 g
98.96%
思考:吸收的水分中大约99%的水哪里去了呢?
2.蒸腾作用的主要器官是叶。
复习回顾之“叶片结构”
叶4 脉(里有导管) 上1 表皮 叶3 肉 下2 表皮 气5 孔
叶片结构示意图
合作释疑之“观察叶片表面的气孔”
实验目的: 1. 认识气孔的结构 2. 画气孔及叶片的表皮细胞图
材料用具: 新鲜的(或萎蔫的)田七、燕子掌叶片、清水、
烧杯、胶头滴管、镊子、纱布、载玻片、盖玻片、 显微镜等
蒸腾作用
意义1: 蒸腾作用能促进水分的吸收, 同时拉动水分和无机盐在植 物体内的运输 。
回馈导入之“蒸腾作用的意义”
2.炎热的夏天路面温度高达40多度,而杨树的叶子却没有被 灼伤的原因是什么?
蒸腾作用降低叶面温度防止 因气温过高被灼伤。
意义2: 蒸腾作用能降低植物 叶片表面的温度,避 免其因温度过高而灼 伤植物。
1.气孔是怎样构成的? 气孔由一对半月形的保卫细胞围成的空腔
表皮细胞
保卫细胞 气孔
生成反馈之“观察叶片表面的气孔”
2.新鲜叶片上的气孔与萎蔫叶片上的气孔有什么不同? 由此你能推测出气孔有什么作用?
新鲜叶片
萎蔫叶片
气孔作用:是植物蒸腾失水的“门户”,
也是气体交换的“窗口”。
生成反馈之“观察叶片表面的气孔”
达标检测
独立完成学案上的达标检测
同桌互批,红笔纠错
1.B 2.D 3.A 4.C 5.C 6.(1)保卫细胞;气孔;表皮细胞
(2)A;蒸腾作用
课外延伸之提高植物的成活率
链接济宁:从2017至今,济宁都走在创造文明城市的路上,各县市 区均投入一定财力进行城市绿化。移栽植物时,为了提高成活率,应 采取哪些措施?
1.去掉一部分枝和叶; 2.移栽的幼苗还需进行遮阳;
3.尽量在傍晚或阴天移栽; 4.带土移栽,保护幼根和根毛;
谢 谢!
占总吸水量的
204228 g
百分比
被
1872 g
0.92%
直 接
利
250 g
0.12%
用 的
水
202106 g
98.96%
回馈导入之“蒸腾作用的意义”
结合课本P50第二段内容及生活经验, 分析下列问题:
1.俗话说“人往高处走,水往低处流”。 但是校园内许多高达十几米的杨树,他 们所需要的水分和无机盐能源源不断向 上运输到植物的各个组织器官的动力是 什么?
合作释疑之“观察叶片表面的气孔”
温馨提示: 1. 注意撕取叶的下表皮(无色透明薄膜),尽量不 要带叶肉部分。 2.显微镜对好光后先用低倍镜观察再用高倍镜观察; 3.小组分工合作,一人用新鲜叶制临时装片,一人用 萎蔫叶制临时装片,一人操作显微镜对光观察并画图, 一人协助实验。然后再共同观察。
合作释疑之“观察叶片表面的气孔”
第三章.第二节 绿色植物参与生物圈的水循环
(第一课时)
设问导读
1.什么叫蒸腾作用?它主要是通过绿色植物的哪一 个器官来实现的? 2.植物体是通过哪一个结构散失水分的?它是怎 样构成的?(重点) 3.蒸腾作用对植物体本身来说有什么意义?
自主研学之“蒸腾作用”
有叶片
无叶片
1.A、B塑料袋的内壁有什么现象产生?
有水珠产生 说明植物体散失水分
说明植物体散失水分的主要器官是
A中的水珠明显比B多 叶片。此外,幼嫩的茎也能少量地
散失水分。
2.想一想:袋内的水珠是以液体形式还是以气体状 态散发出来的呢?
是以气体状态散发出来的。
生成反馈之“蒸腾作用”(P49)
1.蒸腾作用: 水分从活的植物体表面以水本P50第一段和小资料的内容(注 意红笔圈画),讨论下列问题并完成学案:
1.气孔是怎样构成的?
2.新鲜叶片上的气孔与萎蔫叶片上的气孔有什么不同? 由此你能推测出气孔有什么作用?(P50图Ⅲ-29)
3.气孔是如何实现张开闭合的?有谁来调节?(P50小 资料)
生成反馈之“观察叶片表面的气孔”
3.气孔是如何实现张开闭合的?有谁来调节? 气球模拟实验:
保卫细胞吸水膨胀时,气孔张开; 保卫细胞失水收缩时,气孔闭合。
气孔的开闭是由保卫细胞 控制的。
回馈导入之“蒸腾作用的意义”
一株玉米从出苗到结实的一生中,大约要消耗 的水如下表所示:
玉米一生 总吸水量 作为组成 成分的水 维持生理 过程的水
蒸没利腾 被 用作 直 的用 接 水