有几种原因都会导致叶片气孔关闭

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气孔(器)

气孔(器)
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。

高考生物微专题5 气孔与细胞代谢

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。

ABA诱导气孔关闭的机理

ABA诱导气孔关闭的机理

ABA诱导气孔关闭的机理2014314645 种子科学与工程张雨宸水分胁迫诱导叶片合成和积累A BA ( 脱落酸A A ) , A B A通过质膜上高亲和力的特异的A B A结合蛋白而调节保卫细胞的H+/K+ 交换过程,进而影响气孔的开关酚酸能够拮抗A B A的作用。

本文摘引并综合了某些假说, 试图阐明A B A 诱导气孔关闭的机理。

这些假说都提出了各自的证据。

尽管这些证据是有限的和不充分的, 但是它们毕竟把这一研究推进了一步。

气孔在调节高等植物气体交换和经济用水方面起着极为重要的作用。

正如Raschke ( 1 9 7 6) 所说的那样: “气孔被赋于既提供食物又防止干渴的任务。

”因此关于气孔运动及其调控机理的研究, 日益引起人们的关注。

水分胁迫诱导A B A 的积累。

早就有人发现, 在水分胁迫的叶片中有A B A 的积累。

例如萎蔫时菜亘叶片中A B A 含量在10 分钟内可增加1 . 5 倍, 萎蔫叶片A B A 含量比刘一照高达10 倍之多。

W r i g h t 和N i r o n ( 1 9 6 9) 发现, 小麦叶片A B A 的合成作用随着水分胁迫的加剧而明显加快。

Zabadal发现Ambrbsia artemisifalia叶片水势达到-10~-12帕时,ABA含量迅速增加。

Bcardsell报导完整的离体的玉米叶片里,ABA积累的临界水势为-8~-10帕。

在菜豆的叶片里,当水势为-7~-9帕时,ABA含量急剧增加。

A B A 的积累会导致气孔关闭。

四季豆、玉米、玫瑰等叶片A B A 达到正常含量的2倍时,气孔即开始关闭。

用10μm的ABA处理洋葱表皮可以引起气孔关闭, 移去A B A 后气孔又重新开放, 这就说明气孔对ABA 的反应是快速的和可逆的。

据此可将离体叶片表皮上的气孔对AB A 的反应作为A B A生物测定的一种方法。

当叶片以正常的速率变于时, A B A的积累先于气孔的关闭, 这就意指水分胁迫引起气孔的关闭是由A B A 所调节的。

为什么说叶片上有两种“嘴巴”

为什么说叶片上有两种“嘴巴”

为什么说叶片上有两种“嘴巴”
叶片上存在两种“嘴巴”通常是指气孔(stomata)和叶窄腺(hydathodes)。

尽管它们都与水分的调节有关,但它们的功能和位置不同。

1.气孔(stomata):气孔是植物叶片表皮上的微小孔口,通
常位于叶片的下表面。

它们用于气体交换,包括二氧化碳的吸收和氧气的释放,同时也是水分蒸腾的主要通道。

气孔可以通过开闭调节来控制气体和水分的交换速率,以适应环境条件。

特别是在干燥或炎热的条件下,植物会通过关闭气孔来减少水分的蒸腾损失。

2.叶窄腺(hydathodes):叶窄腺是植物叶片上的特殊腺体,
通常位于叶子的边缘或尖端。

它们被认为是植物体内的一种排泄系统,用于排放植物体内的过量水分,有时也可以排放溶解的无机和有机物质,并形成液体的滴水状。

叶窄腺是一种被动的排泄系统,当水分压力超过叶片组织的上限时,水分就会自然地从叶窄腺排出。

尽管气孔和叶窄腺都与水分有关,但它们的生理机制和功能是不同的。

气孔调节水分和气体的交换,而叶窄腺则是排泄过剩的水分。

在植物中,这两种结构帮助植物在各种环境条件下维持水分平衡,并适应不同的生长和生存需求。

植物生理学习题2

植物生理学习题2

(一)填空1.由于的存在而引起体系水势降低的数值叫做溶质势。

溶质势表示溶液中水分潜在的渗透能力的大小,因此,溶质势又可称为。

溶质势也可按范特霍夫公式Ψs=Ψπ=来计算。

(溶质颗粒,渗透势, -iCRT)2.具有液泡的细胞的水势Ψw=。

干种子细胞的水势Ψw=。

(Ψs+Ψp,Ψm) 3.盐碱地或灌溉水中的盐分浓度高,可引起作物干旱。

(生理)4.某种植物每制造一克干物质需要消耗水分500g,,其蒸腾系数为,蒸腾效率为____________。

(500,2g·kg-1H2O)5.通常认为根压引起的吸水为吸水,而蒸腾拉力引起的吸水为吸水。

(主动吸水,被动吸水)6.植物从叶尖、叶缘分泌液滴的现象称为,它是存在的体现。

(吐水,根压) 7.在标准状况下,纯水的水势为。

加入溶质后其水势,溶液愈浓其水势愈。

(0、下降、愈低)8.永久萎蔫是引起的,暂时萎蔫则是暂时的引起的。

相当于土壤永久萎蔫系数的水,其水势约为 MPa。

(土壤缺少有效水,蒸腾>吸水,-1.5)9.植物的吐水是以状态散失水分的过程,而蒸腾作用以状态散失水分的过程。

(液体,气体)10.田间一次施肥过多,作物变得枯萎发黄,俗称苗,其原因是土壤溶液水势于作物体的水势,引起水分外渗。

(烧,低)11.种子萌发时靠作用吸水,干木耳吸水靠作用吸水。

形成液泡的细胞主要靠作用吸水。

(吸胀,吸胀,渗透)12.植物细胞处于初始质壁分离时,压力势为,细胞的水势等于其。

当吸水达到饱和时,细胞的水势等于。

(0,Ψs,0)13.植物细胞中自由水与束缚水之间的比率增加时,原生质胶体的粘性,代谢活性,抗逆性。

(降低,上升,下降)14.气孔开放时,水分通过气孔扩散的速度与小孔的成正比,不与小孔的成正比。

(周长,面积)15.气孔在叶面上所占的面积一般为 %,但通过气孔蒸腾可散失植物体内的大量水分,这是因为气孔蒸腾符合原理。

(1,小孔律)16.移栽树木时,常常将叶片剪去一部分,其目的是减少。

2024年高考生物复习专题题型归纳解析—细胞代谢

2024年高考生物复习专题题型归纳解析—细胞代谢

2024年高考生物复习专题题型归纳解析—细胞代谢细胞代谢是高考试题的常客,选择题和非选择题都会有涉及,因此也是高三复习的重点,非选择题因分值比较高,重点突破掌握相应的答题模板就显得尤为重要了。

细胞代谢的非选择题常见题型有:判断依据类、原因分析类和结果结论类。

【题型1】判断依据类【典例分析1】(2023·辽宁·统考高考真题)花生抗逆性强,部分品种可以在盐碱土区种植。

下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值(SPAD)(图1)和净光合速率(图2)。

回答下列问题:(3)在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下,LH12的光合速率(填“大于”“等于”或“小于")HH1的光合速率,判断的依据是。

【答案】(3) 大于在光照强度为500μmol·m2·s¹、无NaCl添加的条件下,LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同,但由于前者的呼吸速率大于后者,且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和【详解】在光照强度为500μmol·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下,LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同,但由于前者的呼吸速率大于后者,且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和,因此可以判断,LH12的光合速率大于HH1的光合速率。

【变式演练1-1】(2023·海南·高考真题)海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。

某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。

回答下列问题。

(2)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是,该光源的最佳补光时间是小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是。

【答案】(2) 红光+蓝光 6 不同的补光时间条件下,红光+蓝光光源组平均花朵数均最多【详解】(2)根据实验结果,三种补光光源中最佳的是红光+蓝光,因为在不同补光时间条件下,红光+蓝光组平均花朵数都最多,该光源的补光时间是6小时/天时,平均花朵数最多,所以最佳补光时间是6小时/天。

水分胁迫的名词解释

水分胁迫的名词解释

水分胁迫的名词解释什么是水分胁迫?水分胁迫是指作物由于环境中水分的限制而无法正常生长和发育的一种植物生理现象。

当作物缺乏足够的水分供应时,其生理代谢受到干扰,导致生长减缓、产量下降甚至死亡。

水分胁迫的成因水分胁迫通常是由于以下几个原因导致的:1.不足的降水量:降水量不足是导致水分胁迫最常见的原因之一。

在降水不充足的地区,土壤中的水分无法满足植物生长所需。

2.均匀性不足的降水:即使降水量足够,如果降水不均匀分布,也会导致水分胁迫。

过多或过少的降水都会对植物生长造成负面影响。

3.土壤排水不良:土壤排水不良会导致积水,使植物根系处于缺氧的环境中,无法吸收到足够的水分。

4.高温和干旱气候:高温和干旱气候会加速水分的蒸发,增加植物水分缺失的风险。

5.土壤盐渍化:土壤中过多的盐分会抑制植物吸收水分,导致水分胁迫。

水分胁迫对植物的影响水分胁迫对植物的影响非常广泛,主要表现在以下几个方面:1.生长减缓:水分胁迫会限制植物的光合作用和呼吸作用,导致植物生长减缓。

受到胁迫的植物通常表现为矮小、叶片枯黄、枝条细弱等现象。

2.减少光合效率:水分胁迫会导致植物叶片失水,使叶片内部气孔关闭,限制了二氧化碳的进入和氧的释放,从而降低了植物的光合效率。

3.营养代谢紊乱:水分胁迫会影响植物的营养吸收和物质转运,导致植物体内的营养元素分布不均匀,进一步影响植物的生长和发育。

4.降低抗病能力:水分胁迫会减弱植物的抗病能力,使其更容易受到病虫害的侵袭。

植物对水分胁迫的适应机制植物为了应对水分胁迫,具有一系列的适应机制。

以下是几种常见的机制:1.减少蒸腾:植物通过关闭气孔、减少叶片表面积等方式来降低蒸腾速率,减少水分的流失。

2.延长根系:植物可以通过增加根系的生长来扩大吸收水分的范围,从而提高植物对水分的利用效率。

3.合成保护蛋白:植物在受到水分胁迫时会合成一些保护蛋白,如脯氨酸、抗氧化酶等,用于保护细胞膜结构和稳定蛋白质的功能。

4.合成保护物质:植物可以合成一些特殊的物质,如脂质类物质、脱水保护物质等,以增强植物对水分胁迫的耐受性。

【精品讲义】浙教版 科学 8年级下册 4.5.1 植物的叶与蒸腾作用——叶片的结构(教师版含解析)

【精品讲义】浙教版 科学 8年级下册 4.5.1 植物的叶与蒸腾作用——叶片的结构(教师版含解析)

浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第4章植物与土壤4.5-1植物的叶与蒸腾作用——叶片的结构目录 (1) (2) (3) (6) (8)叶的结构1.叶的形态不同植物的叶的大小和形状差异很大,叶的形态、结构和功能等特征与植物生长的环境密切相关。

例如,生活在潮湿、阴暗环境下的植物,一般叶片较大且叶表面无角质层,以增加换气的面积;生活在干旱环境下的植物,叶片一般较小甚至退化成针刺状或小鳞片状,叶表面多覆盖有蜡质和不易透水的角质层。

2.叶的结构叶是植物体和非土壤环境接触面积最大的器官。

叶的形态虽然是多种多样的,它的基本结构却是相似的。

片叶是由叶柄和叶片组成的,叶片是由表皮、叶肉和叶脉三部分组成的(如图所示)。

(1)表皮:表皮覆盖在叶片的表面,分为上表皮和下表皮。

表皮是由大量排列紧密、无色透明的表皮细胞构成,有利于光线的透过和对叶内结构的保护。

表皮上有成对的半月形细胞,叫作保卫细胞,保卫细胞的里面有绿色的颗粒——叶绿体。

两个半月形的保卫细胞之间的小孔是气孔,在进行蒸腾作用时,叶中的水以气体形式从气孔中散发出来。

气孔是叶片与外界进行气体交换的“窗口”,气孔的开闭由保卫细胞控制着(如图)。

【点拨】叶片上的气孔,不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,而且是散失体内水分的“门户”叶片里的水分蒸腾出去以后,叶肉细胞缺水,就要吸收叶脉导管里的水分。

这样,就促使水分从根上升到叶里,同时,也促使根从土壤中吸收水分。

在水分上升的时候,进入根里的无机盐也随着上升,最终进入叶片。

(2)叶肉:叶肉在上下表皮之间,由含有许多叶绿体的薄壁细胞组成,是植物体进行光合作用的主要场所。

(3)叶脉:叶肉组织中分布着大量的叶脉。

叶脉具有支持作用;叶脉内有输导组织,担负着运输水分、无机盐和有机物的功能。

3.水在植物体内的运输路径。

根毛从泥土中吸收水分→水从根部运输到叶→水从气孔中蒸腾而出。

探究叶片上、下表皮气孔相对多少的方法方法Ⅰ操作:先制备两张带有氯化钴溶液的干燥试纸,向一份试纸上呵气或滴加水,观察其颜色变化。

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导致植物气孔关闭的几个因素
1 光照不足,呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降,淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉,细胞液浓度下降,水势升高,保卫细胞失水,气孔关闭。

2 高浓度CO2使气孔迅速关闭。

抑制机理可能是保卫细胞pH下降,水势上升,保卫细胞失水,必须在光照一段时间待CO2逐渐被消耗后,气孔才迅速张开。

3 温度过低,淀粉磷酸化酶活性不高,气孔不张开;温度过高会导致蒸腾作用过强,保卫细胞失水而气孔关闭。

4 若蒸腾过于强烈,保卫细胞失水气孔关闭;阴雨天叶子吸水饱和,表皮细胞含水量高,挤压保卫细胞,气孔也关闭。

5.大风则促使气孔关闭。

6.醋酸苯汞、阿特拉津(2-氯-4-乙氨基-6-异丙氨基均三氮苯)、乙酰水杨酸等能抑制气孔开放,降低蒸腾。

脱落酸的低浓度溶液洒在叶表面,可抑制气孔开放达数天。

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