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_1_
三、气孔密度的测定 原理：气孔密度（单位面积上气孔的数目）可用显微 镜视野面积（S=πr2，r可用目镜测微尺量取）内 观测到的气孔数求得。注意：目镜测微尺刻度的大 小是随显微镜放大的倍数而不同的，必须用物镜测 微尺来决定放大时目镜测微尺刻度的大小。
2、实验器材
（1） 材料：蚕豆叶（洗净） （2） 仪器：显微镜、物镜测微尺 （3） 试剂：无水乙醇、胶棉液
目镜测微尺
物镜测微尺
视野10格目尺 r=? 计算气孔密度
11格目尺对 4格物尺
目尺每格＝
4×10 / 11 um
测气孔大小
4、数据记录及处理
5、思考：
（1） 固定、印迹法两种方法测定结果是否一样？ 哪一种方法观察到的气孔数较多？为什么？ （2） 学习如何利用物镜测微尺来标定目镜测微尺
（Ⅱ）钾离子对气孔开度的影响 1、 实验原理
注意事项
胶棉液涂均匀、超薄一层 叶表皮取下后要迅速投入乙醇 物镜测微尺安全使用，切勿压破 先低倍后高倍，由远及近，缓慢调节 低倍镜找视野、物尺、目尺 高倍镜观测气孔数目、大小
3、实验步骤：
（1) 取3 个培养皿编号，分别放入15ml 0.5%KNO3、 0.5%NaNO3、蒸馏水。 （2) 撕下蚕豆叶下表皮分别放入3 个培养皿。 （3) 将3 个培养皿放入人工光照条件下，保温1 小时。 （4) 在显微镜下观察气 孔的开度。
大小
开度
4、数据记录及处理
五、思考及分析
比较气孔开度大小，并分析原因。
3、实验步骤：
定性： （1）固定法：撕下蚕豆叶下表皮，迅速放入无 水乙醇，固定2-3min，取出镜检。 （2）印迹法：将蚕豆叶下表皮涂一层胶棉液， 用镊子取下，在稍有湿润的载玻片上此膜就能粘 贴牢固，即可镜检 。 定量： （3）气孔密度测定： ①标定目镜测微尺。 ②镜检，随机取3 个视野，观察气孔数。（取 平均值）单位面积气孔数= a/s = a/πr2
实验一 钾离子对气孔开度的影响
实验一钾离子对气孔开度的影响
一原理：
气孔运动与保卫细胞积累K+有着非常密切的关系，Na+也可以替代K+促使气孔开放，但不如K+有效。
保卫细胞质膜上具有光活化H+泵ATP酶不断水解ATP，把H+分泌到细胞壁的同时，把外边的K+等离子转移进入保卫细胞，从而降低细胞水势，保卫细胞吸水促使气孔张开。
二材料、仪器设备及试剂：
1. 实验材料：新鲜蚕豆或菠菜叶片
2. 仪器设备：显微镜，温箱，镊子，剪刀，载玻片，盖玻片，培养皿
3. 试剂：0.5%KNO3溶液，0.5%NaNO3溶液，蒸馏水
三实验步骤：
1. 取3个培养皿分别作编号，分别放入15ml的0.5%KNO3溶液，0.5%NaNO3溶液，蒸馏水
2. 撕取蚕豆叶片表皮分别放入上述3个培养皿中
3. 将3个培养皿放入25摄氏度温箱中，保温30min
4. 取出培养皿置于人工光照下30min
5. 分别取出叶片表皮放在载玻片上，制作临时装片在显微镜下观察气孔开度
四实验结果：。
实验5钾离子对气孔开度的影响
实验5 钾离子对气孔开度的影响
一、目的
了解钾离子对气孔开度的影响。
二、材料用具及仪器药品
蚕豆叶片、显微镜、温箱、盖玻片、培养皿、0.5%硝酸钾、0.5%硝酸钠、纯水、滴管
三、原理
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ATP，ATP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。
四、方法步骤
1、在三个培养皿中各加入0.5%KNO3。
5%NaNO3及蒸馏水15m1。
2、撕蚕豆叶下表皮若干放入上述三个培养皿中。
3、将培养皿放入25℃温箱中，使溶液温度达到25℃。
4、将培养皿置于光照条件下照光半小时，然后分别在显微镜下观察气孔开度。
五、实验报告
根据实验结果，解释钾离子引起气孔张开的机理。
六、思考题
钾离子引起气孔张开的原理是什么？。
钾离子引起气孔张开的机理
钾离子引起气孔张开的机理钾离子是人体内的重要电解质之一，它在维持细胞内外电位差、调节细胞内外液体平衡和维持神经肌肉功能等方面发挥着重要的作用。
而气孔是植物叶片上的微小开口，通过调节气孔的开闭程度，植物可以控制水分蒸腾和二氧化碳的进出，从而适应不同的环境条件。
本文将深入探讨钾离子引起气孔张开的机理。
钾离子是植物细胞内的主要阳离子之一，其浓度的变化对细胞的一系列生理过程具有重要影响。
在植物细胞内，气孔开闭的调控主要通过两种机制实现，即主动转运和被动输送。
其中，钾离子的主动转运起到了至关重要的作用。
钾离子的主动转运是通过细胞膜上的钾通道实现的。
首先，细胞膜上存在着ATP酶，它能够将ATP分解为ADP和磷酸根离子。
这个过程释放出的能量被用来驱动钾通道的打开和关闭。
当ATP酶分解ATP时，磷酸根离子结合到钾通道上，使得钾通道张开，钾离子从细胞内向细胞外转运。
而当ATP酶合成ATP时，钾通道关闭，钾离子停止转运。
钾离子的转运过程是一个耗能的过程，因此需要消耗大量的ATP。
这也是为什么钾离子转运能够调节气孔开闭的原因之一。
当植物需要调节气孔的开闭程度时，细胞会增加ATP酶的活性，从而增加钾通道的打开和关闭频率，从而调节钾离子的转运速率。
这样，细胞内的钾离子浓度就会发生变化，进而影响气孔的开闭程度。
钾离子还可以通过调节细胞内的质子泵和钙离子泵来影响气孔的开闭。
质子泵和钙离子泵是细胞膜上的两种重要转运蛋白，它们能够将质子和钙离子从细胞内转运到细胞外。
这个过程也需要消耗能量，因此也可以被视为一种主动转运。
当细胞内的钾离子浓度升高时，它可以激活质子泵和钙离子泵的活性，促使质子和钙离子的转运速率增加。
这样一来，细胞内的酸碱度和钙离子浓度都会发生变化，从而导致气孔张开。
钾离子引起气孔张开的机理主要通过调节细胞膜上的钾通道、质子泵和钙离子泵来实现。
当细胞内的钾离子浓度发生变化时，钾通道的开闭程度也会发生变化，从而影响气孔的开闭程度。
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ATP，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。
实验2 细胞质壁分离和气孔开度
结果： 统计各个蔗糖浓度下,质壁分离的情
况(20×); 画出初始质壁分离的细胞 简易图(20×)，对每个处理结果加以 说明;计算植物细胞的渗透势。
思考题：
见书本。
钾离子对气孔开度的影响
无机离子泵 气孔张开与K+进入保卫细胞紧密相关
光 激活 保卫细胞质膜H+-ATPase H+泵出 保卫细胞pH K+通道
K+进入保卫细胞 水势 水分进入 气孔张开
苹果酸代谢
光 保卫细粉 降解
PEP
草酰乙酸NADPH苹果酸
水势 保卫细胞吸水 气孔张开
蔗糖-淀粉假说
气孔的运动是由于保卫细胞中的 蔗糖和淀粉间的相互转化形成渗 透势改变而造成的。
淀粉 蔗糖
水不溶 水溶
实验步骤
Ys = 溶质势或渗透势 Yp = 压力势
y ＝－iCRT yg = 重力对水的自由能的影响, yg 忽略不计。 s
实验步骤
• 配制不同浓度的蔗糖溶液（列表） • 剥取洋葱内表皮 • 自高浓度的溶液开始，每隔一定时间
（3min），将洋葱那表皮浸泡在系列 浓度的蔗糖溶液中20 分钟 • 观察统计（载玻片上滴相应浓度的蔗 糖溶液；20×物镜下1-2个视野） • 计算植物细胞的渗透势
1、配置溶液：参照书本 2、撕2-3 mm2的蚕豆叶表皮，每个培养
皿3-4片 3、3个光照，1个黑暗，处理40分钟 4、制片观察
结果： 观察比较不同处理的表皮气孔张开
的情况，画出开度简易图，对每个处 理结果加以说明。
思考题：
见书本。
实验报告总结
• 画图: 用铅笔画,画视野中看到的 细胞图,需要标注细胞结构,液泡中 画有小圆点或点状物? • 没有讨论
植物叶片气孔运动的调节
综合表 10、表 11、表 12 作图如下：
5
钾离子浓度对气孔开度的影响
14 12
气孔开度/μm
10 8 6 4 2 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
钾离子浓度为0mM时 的气孔开度 钾离子浓度为50mM 时的气孔开度 钾离子浓度为250mM 时的气孔开度
钾离子浓度为 0mM 的培养皿中， 叶片下表面气孔平均开度为 2.69μ m， 标准误为 0.27618。 钾离子浓度为 50mM 的培养皿中，叶片下表面气孔平均开度为 5.31μ m，标准误为 0.443103。 钾离子浓度为 250mM 的培养皿中，叶片下表面气孔平均开度为 8.00μ m，标准误为 0.66268。 如图可知，钾离子对气孔张开有促进作用。一定范围内，钾离子浓度越高，气孔开度越 大。
3 材料、药品、设备
3.1 材料
蚕豆叶片
3.2 药品
500mM CaCl2 ，1mM ABA，10mM Tris-HCl 缓冲液（pH=6.1） ，NaOH，
3.3 设备
普通光学显微镜（OLYMPUS CX 21） ，直径 3.5cm 培养皿 6 套，镊子，盖玻片，载玻片， 滴管，1000μ L 微量可调移液器，200μ L 微量可调移液器，刀片，50mL 烧杯，记号笔，培 养皿，200mL 烧杯，光培养箱
表格 15：ABA 浓度为10−4 M 溶液中蚕豆叶片下表皮上保卫细胞开度处理后数据
6
序号 格数 大小 序号 格数 大小
1 0 0 13 1 2.5
表格 11：钾离子浓度为 50mM 溶液中蚕豆叶片下表皮上保卫细胞开度处理后数据 序号 格数 大小 序号 格数 大小 1 1 2.5 12 3.5 8.75 2 2.5 6.25 13 2 5 3 2.5 6.25 14 1.5 3.75 4 2 5 15 3 7.5 5 2 5 16 2.5 6.25 6 2.5 6.25 18 1.5 3.75 8 3.5 8.75 19 2 5 9 3 7.5 20 0.5 1.25 10 2 5 21 2 5 11 2 5 23 1 2.5
气孔运动及其影响因素
气孔运动及其影响因素、钙参与ABA 调控气孔运动的信号转导姓名：李希东专业：植物学学号：200808201 日期：09.4.25 成绩：一、实验目的：1. 探明植物激素和外界环境因素对气孔运动的影；2. 证明钙参与ABA对气孔运动的调控；3. 学习剥离表皮的方法和显微镜的使用。
二、实验原理：气孔是陆生植物与外界环境交换水分和气体的主要通道及调节机构，可通过开闭响应不同的环境条件。
保卫细胞的渗透系统受钾离子调节。
光下，保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化生成ATP，ATP驱动质膜上K+-H+泵，使保卫细胞能逆浓度梯度从周围表皮细胞吸收钾离子，或从外界溶液中吸收钾离子，从而降低其渗透势，使气孔开放。
植物内源激ABA(脱落酸)、SA（水杨酸）、JA（茉莉酸）等均能够影响气孔的开闭运动。
Ca2+是ABA调节气孔运动信号转导的重要组分之一。
经不同处理后，可用镜检法测量气孔开度，三、实验器皿：实验材料：蚕豆叶片实验试剂：0.4％KNO3、0.4％NaNO3 ；1mmol ABA、1mmol SA、pH6.1的10mmol/L Tris 缓冲液、蒸馏水；100 mmol/L CaCl2溶液、20 mmol/L EGTA。
实验器皿：培养皿、手术刀片、眼科剪、眼科镊、毛笔、载玻片、盖玻片、移液器（1000μL、100μL）、光照培养箱。
四、实验步骤：1. 钾离子对气孔开度的影响1. 将三个培养皿中各放2ml的0.4％KNO3，0.4％NaNO3与蒸馏水（对照）。
2. 在暗处理的同一蚕豆叶上撕表皮若干，分放在上述的三个培养皿中。
3. 将培养皿置于人工光照条件下照光4 h左右，光照强度在40001x左右。
4. 分别在显微镜下（10倍或40倍）观察气孔的开度。
2. ABA和SA等植物激素对气孔关闭的作用1. 取3~4周龄蚕豆幼苗上端刚展开的叶片，光照2~3h，诱导气孔张开。
2. 用pH6.1的10mmol/L Tris缓冲液配制不同浓度的ABA和SA溶液（0、10-4、10-5和10-6mol/L）。
k离子学说气孔关闭
k离子学说气孔关闭
气孔是植物叶片上的小孔，负责控制植物体内的气体交换和水分蒸发。
在植物生理学中，K离子被认为是一个重要的调节气孔开闭的离子。
以下是K离子影响气孔关闭的具体机制：
首先，K离子在维持细胞正常代谢活动中起着关键作用。
在光合作用中，K离子参与糖类的合成和代谢过程，对于植物的生长和发育至关重要。
其次，K离子对气孔的开闭具有调节作用。
当植物体内的K离子浓度过高时，气孔会关闭，以防止过多的K离子进入植物体内。
这是因为在光照条件下，植物叶肉细胞中的光合作用会消耗大量的水分，导致细胞液浓度降低，从而引起K离子的流失。
为了维持细胞内的离子平衡，植物会通过关闭气孔来减少水分的蒸发，防止K离子的进一步流失。
此外，气孔的开闭还受到其他因素的影响，如光照、湿度、温度等。
在光照条件下，植物叶肉细胞中的光合作用会消耗大量的水分，导致细胞液浓度降低，从而引起K离子的流失。
为了维持细胞内的离子平衡，植物会通过关闭气孔来减少水分的蒸发，防止K离子的进一步流失。
而在阴雨天或空气湿度较高的情况下，气孔通常会处于开放状态，以适应环境变化。
总之，K离子对气孔的开闭具有调节作用，通过影响植物体内的水分和离子平衡来维持植物的正常生理功能。
同时，气孔的开闭还受到环境因素的影响，如光照、湿度、温度等。
这些因素共同作用，使植物能够适应不同的环境条件，维持正常的生长和发育。
因此，了解气孔开闭的机制对于植物生理学和农业实践都具有重要意义。
K+对植物叶片表面气孔开度影响实验改进
K+对植物叶片表面气孔开度影响实验改进刘亚丽;刘海英【摘要】改变KNO3浓度及溶剂,对实验前材料进行处理,并改进实验步骤和注意温度对气孔开度的影响,从而很好地解释了对照中气孔开度大的原因,使实验很少或不再出现相反的结果,达到了理想的实验效果.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)011【总页数】2页(P53-54)【关键词】钾离子;气孔开度;实验改进【作者】刘亚丽;刘海英【作者单位】河南师范大学,生命科学学院,河南,新乡,453007;河南师范大学,生命科学学院,河南,新乡,453007【正文语种】中文【中图分类】Q94-33植物叶片表面的气孔结构是植物与环境进行气体交换的门户[1],气孔是2个保卫细胞之间的空隙,它制约着光合、呼吸、及蒸腾作用,所以近年来国际上十分关注气孔的调控机理[2]。
保卫细胞中气孔的开闭与其细胞中的钾离子浓度有密切关系[3],钾离子能使tRN核糖体保持协调状态,控制蛋白质的合成,还能稳定酶或膜的构象[4],所以钾是高等植物必需的矿物质元素之一,在作物生长和代谢中需要量很大[5],所以对农作物丰产丰收很重要。
在植物生理实验课程中开设了钾离子对气孔开度的影响实验,来验证钾离子作用,但实验结果往往不甚理想;因为气孔的开与关受到多种因素影响,每种植物的气孔开放都有自身节律,但是在受到外界因素影响的情况下,如光照的强弱、温度的高低、无机离子调节,气孔都会改变运动规律。
该实验原设计用质量分数为0.5%KNO3、0.5% NaNO3和蒸馏水3个处理方法,蒸馏水为对照,以蚕豆叶片下表皮为材料。
依据实验原理,0.5%KNO3处理比0.5%NaNO3处理和蒸馏水处理的气孔开度大,但在实验时会出现不同的结果:一是蒸馏水处理气孔开度大于0.5%KNO3与0.5%NaNO3[6];二是0.5% KNO3处理的气孔开度比0.5%NaNO3处理和蒸馏水的开度大[7-8],这个实验结果是正确的;三是0.5% KNO3与0.5%NaNO3哪种处理促进气孔开放的作用更大不明显[9]。
植物生理学实验三钾离子对气孔开度的影响
植物生理学实验
实验三 钾离子对气孔卫细胞质膜的H＋－ATPase被活 化，利用ATP水解所释放的能量将H＋泵到保 卫细胞外，使细胞膜外侧带正电，内侧带负电， 形成跨细胞膜的电压；在这一电压的驱动下， 钾离子通过膜上的钾离子通道进入细胞，使细 胞内细胞液浓度增加，降低保卫细胞的渗透势； 从而使保卫细胞吸水膨胀，气孔开放。
2. 根据实验结果，解释三组实验存在差异的原 因。
3. 思考题：钾离子引起气孔张开的原理是什么？ 4. 思考题：试分析影响气孔开闭还有哪些原因？
3. 撕芥蓝叶表皮若干放入上述三个培养皿中。 4. 培养皿放入25℃温箱中，使溶液温度达到25℃。 5. 将培养皿置于人工光照条件下照光 30 - 60 min。
（可适当延长时间） 6. 分别在显微镜下再次观察气孔的开度。
结果分析与思考
1. 仔细观察和记录实验结果，并画出三组实验 中气孔开度的示意图（气孔开或闭）！
目的：观察K+在气孔开张中的作用，加 深对“气孔运动---K+积累学说”的理解。
实验器材和试剂
植物材料: 芥蓝叶片
实验器材：显微镜、培养皿、温箱、镊子、载 玻片、盖玻片、吸水纸。
实验试剂： 2%硝酸钾、2%硝酸钠、蒸馏水。
实验步骤
1. 首先撕取芥蓝叶下表皮制作临时装片，观察气孔 开度。
2. 在三个培养皿中分别放入2%硝酸钾，2%硝酸纳 及蒸馏水各15 mL。
植物生理学实验
处理
1
2
3
4
5
K+
Na+
蒸馏水
每个处理测 5 个值，求平均。
五、思考及分析 比较气孔开度大小，并分析原因。
实验三 叶绿体色素的提取、理化性质与含量测定
一、原理 叶绿素在叶绿体内以它的亲水部分与蛋白质结合，亲脂部分与拟脂结合，必须 用含水的有机溶剂才能把叶绿素提出。 （一）皂化作用
原理：叶绿素是一种双羧酸的脂类，能与碱发生皂化反应，产生叶绿酸的盐及游离的叶 绿醇、甲醇，叶绿酸的盐形成以后，因分子极性增大，易容于稀酒精溶液中，不能进入 苯层，而类胡萝卜素在苯中溶解性大于在甲醇、乙醇中，这就易于把叶绿素与胡萝卜素 分开。 （二）氢和铜对叶绿素分子中镁的取代作用 原理：叶绿素分子中啉环上的 Mg 处于不稳定的状态，可被 H、Cu、Zn 离子取代
材料：小麦种子 仪器：烧杯、培养皿、刀片、镊子、恒温箱 药品：0.5%TTC 溶液 （三）实验步骤 1． 浸种：将待测种子在 30～35℃浸种（6～8 小时）。 2． 显色：取吸胀的种子 200 粒，用刀片沿种子胚的中心线纵切为两半，将其中的一
半置于一只培养皿中，加入适量的 0.5%TTC（以覆盖种子为度），然后置于 30℃ 恒温箱中 0.5～1 小时。另一半在沸水中煮 5 分钟杀死种胚，做同样染色处理，作 为对照。结果，凡胚被染色的是活种子。
二、实验材料：仪器和试剂
（4） 材料：蚕豆叶 （5） 仪器：显微镜、温箱、培养皿等 （6） 试剂：0.5%KNO3、0.5NaNO3、蒸馏水 三、实验步骤：
a) 取 3 个培养皿编号，分别放入 15ml0.5%KNO3、0.5NaNO3、蒸馏水。 b) 撕蚕豆叶下表皮分别放入 3 个培养皿。 c) 将 3 个培养皿放入 25 温箱，保温 0.5 小时。 d) 取出培养皿置于人工光照条件下，照光 0.5 小时。 e) 在显微镜下观察气孔的开度。 四、数据记录及处理
钾离子对气孔开度的影响
钾离子对气孔开度的影响一、实验目的：观察钾离子在气孔开张中的作用二、实验原理：叶表皮对细胞起保护作用，壁厚，且排列紧密，其中有许多气孔，是叶片与外界环境之间进行气体交换和水分蒸腾的孔道，它既要让光合作用需要的CO2通过，又要防止过多的水分损失。
气孔两侧的保卫细胞有控制和调节气孔启闭的作用，它们的胀缩变化直接影响气孔的启闭，从而显著地影响叶片的光合、蒸腾等生理代谢速率，因此，研究气孔运动有着非常重要的意义。
关于气孔运动的无机离子吸收学说认为，气孔运动主要是K+离子调节保卫细胞渗透系统的缘故。
光下，保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化合成ATP，而保卫细胞质膜上的光活化H+泵ATP酶不断地水解ATP，在把H+分泌到细胞壁的同时，逆浓度梯度吸收胞外的K+离子，（为保持保卫细胞的电中性，还伴随有Cl-进入）。
K+离子、Cl-离子等的积累，降低了保卫细胞水势，保卫细胞吸水膨胀，从而使气孔张开。
Na+可以代替K+使气孔开放，但不如K+有效。
三、材料、仪器设备及试剂材料：蚕豆仪器设备：显微镜、恒温箱、镊子、盖玻片、载玻片、培养皿试剂：0.5%KNO3溶液，0.5%NaNO3溶液，0.7%KNO3溶液，0.9%KNO3溶液，蒸馏水，0.5%NH4NO3溶液，0.5%Cu(NO3) 2溶液，0.5%Fe(NO3) 3溶液四、实验步骤（1）取8个培养皿编号，分别放入15ml的0.5%KNO3、0.7%KNO3溶液、0.9%KNO3溶液、0.5%NaNO3溶液、0.5%NH4NO3溶液、0.5%Cu(NO3) 2溶液、0.5%Fe(NO3) 3溶液和蒸馏水。
（2）实验前1h用两支1000W碘钨灯对盆栽蚕豆进行光照处理，期间随时用水喷洒叶片，以保持叶片湿润，促使气孔开放。
（3）从植株取一叶片，撕去下表皮，镜检，如有相当部分的气孔已张开，则可继续实验。
（4）撕蚕豆叶表皮分别放入上述5个培养皿中。
（5）将8个培养皿放入25℃恒温箱中，保温使溶液温度达到25℃。
实验二 气孔状态观察
低倍镜下找到物尺，并移 至视野中部，高倍镜下标 定目尺。
物尺
每格10μm
目尺
目尺29格对物尺20格
目尺每格＝10 ×20/ 29（μm）
目尺17格 物尺6格
视野10格目 尺
r=? 计算气孔密 度
17格目尺对 应6 格物尺 目尺每格＝ 6×10 / 17 （um） 测气孔大小
计算气孔开度 ？μm
目镜测微尺
物镜测微尺
4. 实验步骤
1）计算显微镜视野直径和面积（ 40×，物尺）
物尺放在视野直径线计算直径，视野面积S=π(d/2)2。
2）用物尺标定目尺（ 40×）
由于不同显微镜镜筒长度不同，或不同的目镜和物镜 组合放大倍数不同，目尺每小格所代表的实际长度也不 一样。
因此，用目尺测量物体大小时，必须先用物尺校正， 以计算出在一定放大倍数目镜和物镜下目尺所代表的实 际长度，然后才能用来测量物体大小。
实验二 气孔运动的调节
（Ⅰ）气孔密度的观察 （（双子叶植物）
哑铃形 （单子叶植物）
气孔密度：单位叶片面积上的气孔数
（显微镜视野面积内观测到的气孔数）
气孔开度：保卫细胞内壁间跨距
开度
不同植物气孔的数目和大小
1. 实验目的
➢ 掌握测定气孔密度和开度的方法； ➢ 学会分析影响因素对气孔运动的调节； ➢ 学会利用显微镜物镜测微尺（物尺）标定
气孔开度（目尺格数） 气孔开度(μm)
a1 a2
KNO3 a3
a4 a5
b1 b2
NaNO3 b3
b4 b5
c1 c2
H2O c3
c4 c5
目尺标定记录 ：
平均开度(μm)
6. 注意事项
① 首先确定显微镜好用； ② 胶棉液涂均匀、超薄一层； ③ 叶表皮取下后要迅速投入乙醇（2秒）； ④ 物镜测微尺安全使用，切勿压破，载物台由近及远，缓慢
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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。
（画图见下页）
六、分析与讨论
1、在气孔运动的观察实验中，在清水溶液中，保卫细胞内水势较外界环境要低，故保卫细胞吸水所以气孔打开。
后来加入甘油溶液，因为甘油溶液是高渗溶液，故保卫细胞失水，导致气孔逐渐关闭。
最后再次加入清水，保卫细胞吸水，故气孔又张开。
2、在钾离子对气孔开度的影响的实验中，钾离子溶液中气孔开度最大这是因为叶片在灯光下照射后光合作用产生A TP，A TP作用使钾离子通道打开，保卫细胞内水势低故吸水，气孔张开。
钠离子溶液中气孔开度比钾离子小则是因为钠离子进入速度不够钾离子快故气孔张开速度较慢。
蔗糖等渗溶液中气孔开度最小，这是因为保卫细胞在等渗溶液中不发生吸水作用也不发生失水作用，故气孔开度最小。