植物之气孔
植物气孔实验报告

一、实验目的1. 了解植物气孔的基本结构和功能;2. 探究不同植物种类气孔的数目和分布特点;3. 分析气孔结构与植物适应环境的关系。
二、实验材料1. 植物材料:选取不同种类植物叶片(如菠菜、玉米、菊花等);2. 实验仪器:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、吸水纸、酒精灯、酒精、盐酸、蒸馏水、剪刀、尺子等。
三、实验原理气孔是植物叶片表皮上的微小孔隙,是植物进行气体交换和水分蒸腾的重要通道。
气孔的数目和分布特点与植物的生长环境、生理功能密切相关。
本实验通过观察不同植物叶片气孔的数目和分布,分析气孔结构与植物适应环境的关系。
四、实验步骤1. 取不同种类植物叶片,分别剪取相同面积的叶片下表皮;2. 将叶片下表皮用镊子夹起,放入装有盐酸的小烧杯中,煮沸2-3分钟,使叶片下表皮的气孔张开;3. 取出煮沸后的叶片下表皮,用蒸馏水冲洗干净;4. 将冲洗干净的叶片下表皮放在载玻片上,滴一滴酒精,用盖玻片覆盖;5. 在显微镜下观察叶片下表皮的气孔,记录气孔的数目、大小和分布情况;6. 对不同植物叶片的气孔数目和分布进行比较分析。
五、实验结果1. 观察菠菜叶片气孔:气孔呈不规则形状,大小不一,分布较为均匀;2. 观察玉米叶片气孔:气孔呈椭圆形,大小较一致,分布较为密集;3. 观察菊花叶片气孔:气孔呈圆形,大小较一致,分布较为稀疏。
六、实验分析1. 不同植物种类叶片的气孔数目和分布特点不同,这与植物的生长环境、生理功能有关。
菠菜叶片气孔分布较为均匀,有利于光合作用和呼吸作用的进行;玉米叶片气孔分布较为密集,有利于水分和气体的交换;菊花叶片气孔分布较为稀疏,有利于减少水分蒸发,适应干旱环境。
2. 气孔的大小和形状与植物的种类、生长环境有关。
气孔大小适中,有利于水分和气体的交换;气孔形状规则,有利于气孔的开启和关闭。
七、结论1. 植物气孔是植物进行气体交换和水分蒸腾的重要通道,其数目和分布特点与植物的生长环境、生理功能密切相关;2. 不同植物种类叶片的气孔数目和分布特点不同,这有利于植物适应不同的生长环境;3. 气孔的大小和形状与植物的种类、生长环境有关,有利于植物进行气体交换和水分蒸腾。
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。
气孔名词解释

气孔名词解释气孔,又称气孔分泌物,是植物释放气体的管道,主要由上皮和下皮组成,上皮上有一种特殊的细胞叫做气孔细胞,下皮拥有密封气孔的胶原纤维,气孔细胞内有多个小的气孔,这些气孔可以调节植物的水分平衡,调节植物的气孔启闭,气孔张开时,水分和二氧化碳进入植物,气孔合闭时,植物可以排出二氧化碳和水。
植物的气孔启闭受以下多种因素的影响:太阳能、温度、气压、水分和养分。
植物在不同的太阳能、温度、气压和水分条件下会显示出不同的气孔反应。
太阳能越强,气孔细胞活动越强,气孔张开,二氧化碳由外界进入植物体内;温度越低,气孔张开的可能性越小,而温度越高,气孔张开的可能性越大;另外,降低气压会导致气孔启开,而升高气压会导致气孔合闭;水分对气孔张开合闭也有影响,当植物水分含量足够,植物气孔可以启开;最后,养分含量也会影响气孔的启闭,当植物缺乏养分,气孔可以保持合闭状态。
此外,植物气孔还有一种不可逆转的反应,叫做“气体换气”。
当植物气孔处于启闭状态,植物体内的气体就会出现变化:二氧化碳浓度上升,氧气浓度下降,这种变化可以促进植物的生长,同时可以防止植物受到外界的不利影响。
因此,我们可以得出结论,气孔是植物的重要特征,可以调节植物的水分平衡,调节植物的气孔反应,促进植物的生长,防止植物受到不利影响。
气孔不仅在植物生长过程中发挥作用,还可以在人类和动物的生理过程中发挥重要作用。
在人类和动物的体内,也有一种气孔类似的机制,叫做“呼吸”,它提供了进入人体的氧气,而气体换气可以把体内多余的二氧化碳排出体外。
总之,气孔是植物和人类能够生活的必要条件,它不仅可以调节植物的水分平衡,调节植物的气孔反应,在人类和动物的生理过程中,它也可以提供充足的氧气和消除体内多余的二氧化碳。
只有当气孔和气体换气机制起到良好作用时,人类和动物才能得到健康的生活环境。
因此,我们必须正确认识和理解气孔名词,更好的保护植物,维持世界的健康生态平衡,确保人类的健康和安全。
气孔的类型及分布特征

气孔的类型及分布特征
气孔是植物表皮上的微小孔口,用于植物进行气体交换,特别是二氧化碳的吸收和氧气的释放。
气孔类型及其分布特征因植物种类和环境条件而异。
1. 腺毛型气孔:分布在草本植物的叶子上,通常位于叶片上表皮面上。
腺毛型气孔具有腺毛细胞,它们能分泌叶片表面的物质以防止水分蒸发。
2. 圆形气孔:大多数种类的植物都具有圆形气孔,这些气孔是类似圆形的孔口,两侧有两个肾形的“月亮”状细胞,也称为气孔两侧细胞。
圆形气孔分布广泛,可以在植物的叶子、蒂、花和果实上找到。
3. 裂纹型气孔:裂纹型气孔通常分布在红树林植物、干旱地区的植物以及一些热带草本植物上。
它们有一个或多个细长的裂缝,可以打开或闭合以控制水分的流失。
4. 不完全型气孔:不完全型气孔只有一个明显的肾形细胞,通常分布在水生植物和部分高山植物上。
分布特征:
- 气孔通常集中在植物的叶子表面,特别是叶子的腹面(上皮
细胞通向气腔的结构)上。
- 在叶片上,气孔通常分布在较薄的表皮细胞区域,一般不会
出现在叶脉上。
- 气孔的分布密度和排列方式也因不同的植物和生长环境而异。
一般来说,茂密的植物群落、热带植物和干旱地区的植物通常具有较高的气孔密度。
- 某些植物会在植物器官的不同部分分布气孔,如茎、花和果实等。
总的来说,气孔的类型和分布特征是由植物的生态适应和功能需求决定的,不同类型和分布的气孔有助于植物在不同环境条件下进行气体交换和调节水分的损失。
植物的气孔调节

植物的气孔调节植物的气孔是植物体内的微小开口,通过它们可以进行气体交换和水分调节。
气孔的开闭是由植物体内的细胞调控的,以保证植物的正常生长和适应环境的能力。
本文将探讨植物气孔的结构和调节机制。
一、植物气孔的结构植物气孔由两个绿色细胞组成,称为“成孔细胞”或“气孔细胞”。
这两个细胞之间形成了一个微小的开口,即气孔孔口。
气孔细胞通常呈圆形或卵圆形,周围被保护细胞环绕。
成孔细胞内侧壁上有许多凸起的细胞壁结构,称为“气孔开孔细胞”。
二、植物气孔的开闭机制植物的气孔开闭主要由成孔细胞内负责调节的结构和植物体内激素的协调作用来完成。
1. 结构调节植物气孔的开闭主要是通过气孔开孔细胞的形变实现的。
当气孔开孔细胞质壁面向孔口的一侧扩大时,气孔张开;当质壁表面向孔口的一侧收缩时,气孔关闭。
成孔细胞的形变受到细胞内溶质浓度和细胞内外水分压力的影响。
2. 激素调节植物体内的激素也对气孔开闭起到调节作用。
例如,植物生长素可以促进气孔开放,而脱落酸则可以抑制气孔开放。
植物体内这些激素的平衡可以根据环境条件来调节气孔的开闭,从而使植物能够适应不同的生长环境。
三、植物气孔调节的意义植物的气孔调节对于植物生长和环境适应至关重要。
下面列举了其中的几个重要意义:1. 保持水分平衡气孔的开闭能够调节水分的蒸腾。
当环境湿度较低时,植物会关闭气孔以减少水分丢失;而在环境湿度较高时,植物则会打开气孔以增加蒸腾作用,并保持水分平衡。
2. 碳代谢调节通过气孔的开闭,植物可以调节二氧化碳的进入量。
这对于植物的光合作用非常重要,因为光合作用需要足够的二氧化碳供应来产生养分。
3. 适应环境植物的气孔调节也可以帮助植物适应不同的环境条件。
例如,在干旱地区,植物可以通过关闭气孔来减少水分丢失,以适应干旱的生长环境。
总结:植物的气孔调节是植物体内细胞的结构变化和激素的协同作用的结果。
它能够帮助植物调节水分平衡、碳代谢和适应不同的环境条件。
植物通过灵活调节气孔的开闭来保证自身的生长和生存。
植物如何呼吸

植物如何呼吸一、引言在日常生活中,我们常常看到植物在阳光下生长茁壮,但其实植物在生长过程中,同样需要进行呼吸作用。
那么,植物是如何进行呼吸的呢?本文将带领大家详细了解植物的呼吸过程,揭示绿色生命的气体交换之谜。
二、植物呼吸的基本原理植物呼吸与动物呼吸类似,都是通过气孔进行气体交换。
植物的气孔主要分布在叶片上,叶片表面的气孔称为表皮气孔,它们是植物进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的关键通道。
植物呼吸的目的是为了获取能量,与动物不同的是,植物使用的是二氧化碳(COCO2)作为呼吸底物。
在光合作用中,植物通过吸收阳光能量将二氧化碳和水转化为葡萄糖等有机物,储存能量。
而在呼吸作用中,植物将这些有机物分解为二氧化碳和水,释放能量。
三、植物呼吸的过程1.吸收二氧化碳植物通过气孔吸收大气中的二氧化碳,进入叶片内部。
二氧化碳在叶片内经过细胞间隙,进入叶肉细胞。
2.转运二氧化碳叶肉细胞内的二氧化碳被细胞膜上的酶捕捉,转化为有机物,然后通过细胞间隙和导管系统运输到植物的各个部位。
3.释放能量在细胞内,有机物在酶的催化下进行氧化还原反应,产生能量。
这些能量一部分用于植物的生长和代谢,另一部分以热能形式散失。
4.排放二氧化碳植物内部产生的二氧化碳通过气孔排放到大气中,完成呼吸作用。
四、植物呼吸的调节植物呼吸作用受到多种因素的影响,如温度、湿度、光照和土壤湿度等。
适宜的环境条件有利于植物呼吸作用的进行,从而促进植物生长。
反之,不良的环境条件会抑制植物呼吸作用,影响植物的正常生长。
五、结论植物呼吸作用是绿色生命体生长过程中的重要环节,它为植物提供了能量和生长条件。
通过了解植物呼吸的原理、过程和调节因素,我们可以更好地保护植物,促进生态平衡。
让我们携手保护大自然,守护绿色家园。
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。
植物气孔的构造及其功能

植物气孔的构造及其功能植物气孔是植物叶片表皮上的一个重要结构,也是植物进行气体交换的主要通道。
它是植物进行呼吸作用和光合作用的关键所在。
气孔的构造特点及其功能非常重要,下面将详细介绍。
首先是气孔口。
气孔口是植物气孔外部的突起,其形状呈水鳍状。
气孔口由两个成分构成:导气细胞和副导气细胞,又称为泌气细胞。
导气细胞位于气孔口的两边,是气孔口的结构基础。
导气细胞的细胞壁上有很多化学物质,如木质素、草酸盐等,使细胞壁加厚,增强其强度和稳定性。
导气细胞的特点是其内部没有细胞核和细胞质,因此导气细胞的主要功能是导气。
副导气细胞位于导气细胞的内侧,也是气孔口的组成部分。
与导气细胞相比,副导气细胞的细胞壁较薄,富含蛋白质和淀粉粒。
副导气细胞在气孔的开闭过程中发挥着关键作用,可以收缩和膨胀,控制气孔开闭。
接下来是气孔门。
气孔门位于植物的叶肉组织中,并与充气细胞相连。
充气细胞是气孔门的一个重要组成部分,其主要特点是细胞壁上有厚厚的液胶层,可以在不同水分环境下吸水膨胀或释水收缩,从而控制气孔的开闭。
充气细胞的细胞间隙可以通过水分的运输,进一步影响气孔的开关。
气孔的功能主要体现在气体交换过程中。
气孔可以调节植物体内外的气体浓度和湿度,以满足植物对光合作用和呼吸作用的需求。
首先是光合作用。
气孔通过开启和关闭来控制CO2的进出,CO2进入叶肉细胞进行光合作用,产生养分和氧气。
在白天,叶片通过开启气孔来吸收大量的二氧化碳,以促进光合作用的进行。
这样就确保了植物能够有效地进行光合作用,合成有机物质。
其次是呼吸作用。
气孔能够排出植物体内多余的氧气和二氧化碳,维持植物细胞的正常呼吸。
在夜间或光合作用停止时,气孔关闭以减少水分蒸腾和气体交换。
这样有助于减少水分的流失,并维持细胞的湿度和稳定。
此外,气孔还具有保护和防御的作用。
当气温过高或光照过强时,气孔能够通过收缩减少水分蒸腾从而避免水分的丧失。
当环境中有有害物质或病原体时,气孔能够关闭以阻止它们进入植物体内。
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植物之气孔
气孔器是由植物叶片表皮上成对的保卫细胞以及之间的孔隙组成的结构,常称之为气孔,是植物与外界进行气体交换的门户和控制蒸腾的结构。
保卫细胞区别于表皮细胞是结构中含有叶绿体,只是体积较小,数目也较少,片层结构发育不良,但能进行光合作用合成糖类物质。
1 气孔的分布
不同植物的叶、同一植物不同的叶、同一片叶的不同部位(包括上、下表皮)都有差异,且受客观生存环境条件的影响(见下表所举例子)
从表中数据可看出,浮水植物只在上表皮分布,陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布,一般阳生植物叶下表皮较多。
2 气孔的类型
双子叶植物的气孔有四种类型:①无规则型,保卫细胞周围无特殊形态分化的副卫细胞;
②不等型,保卫细胞周围有三个副卫细胞围绕;③平行型,在保卫细胞的外侧面有几个副卫细胞与其长轴平行;④横列型,一对副卫细胞共同与保卫细胞的长轴成直角.围成气孔间隙的保卫细胞形态上也有差异,大多数植物的保卫细胞呈肾形,近气孔间隙的壁厚,背气孔间隙的壁薄;稻、麦等植物的保卫细胞呈哑铃形,中间部分的壁厚,两头的壁薄。
3 气孔的开闭机理
当肾形保卫细胞吸水膨胀时,细胞向外弯曲,气孔张开,而保卫细胞失水体积缩小时,壁拉直,气孔关闭;哑铃形保卫细胞吸水时两头膨胀而中间彼此离开,气孔张开,失水时两头体积缩小中间部分合拢,气孔关闭。
可见气孔运动的原因主要是保卫细胞吸水膨胀引起的。
4 影响气孔运动的主要因素
4.1 光照引起的气孔运动保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用,利用CO2,使细胞内pH值增高,淀
粉磷酸化酶水解淀粉为磷酸葡萄糖,细胞内水势下降.保卫细胞吸水膨胀,气孔张开;黑暗里呼吸产生的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。
保卫细胞的渗透系统也可由K 来调节。
光合作用光反应(环式与非环式光合磷酸化)产生ATP,通过主动运输逆着离子浓度差吸收K ,降低保卫细胞水势,吸水使气孔张开。
注意:①如果光照强度在光补偿点以下,气孔关闭;②在引起气孔张开的光质上以红光与蓝紫光效果最好;③景天科植物夜晚气孔张开,吸收和贮备CO2(形成苹果酸贮于液泡中),白天气孔关闭,苹果酸分解成丙酮酸释放CO2进行光合作
用。
4.2 二氧化碳影响气孔运动低浓度CO2促进气孔张开,高浓度CO2使气孔迅速关闭,无论光照或黑暗皆如此。
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。
4.3 温度影响气孔运动气孔张开度一般随温度的上升而增大,在30%左右达到最大,低温(如10%以下)虽长时间光照,气孔仍不能很好张开,主要是淀粉磷酸化酶活性不高之故,温度过高会导致蒸腾作用过强,保卫细胞失水而气孔关闭。
4.4 叶片含水量影响气孔运动白天若蒸腾过于强烈,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,故白天气孔也关闭。