植物的作用
简述植物在环境保护中的作用

简述植物在环境保护中的作用
植物在环境保护中扮演着重要的角色。
首先,植物通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。
这个过程有助于减少大气中的温室气体浓度,减缓全球变暖的速度。
此外,植物还能够吸收空气中的有害物质,如二氧化硫和氮氧化物,净化空气。
植物在水资源管理方面也发挥着重要作用。
植物的根系可以增强土壤的保水能力,防止水土流失。
在湿地生态系统中,湿地植物能够吸收多余的水分,减少洪水的发生,并过滤水中的污染物。
此外,植物的生态根系能够净化水体,降低水中的污染物含量,保护水资源的质量。
植物在生物多样性保护方面也起到至关重要的作用。
植物是陆地生态系统的基础,提供食物和栖息地给许多动物。
许多动物依赖于植物进行繁殖和生存。
保护植物的多样性有助于保护整个生态系统的稳定性和韧性。
此外,植物还能够防止土地退化和沙漠化。
植物的根系可以固定土壤,防止水和风的侵蚀,保护土壤的肥力。
在沙漠地区,植物的根系能够吸收地下水并保持土壤湿润,形成绿洲,防止沙漠的扩张。
最后,植物还为人类提供许多生态服务。
植物是食物链的起点,提供了我们所需的蔬菜、水果和谷物。
许多药物和药物原料也来自植物。
此外,植物还提供了木材、纤维和能源等重要资源。
总之,植物在环境保护中扮演着多种重要的角色。
它们通过吸收温室气体、净化空气和水源,保护生物多样性,防止土地退化和沙漠化等方式,为环境的可持续发展做出了巨大贡献。
因此,保护植物的多样性和生态系统是保护环境的关键措施之一。
植物的5大生理作用分别是

植物的5大生理作用分别是植物具有多种生理作用,这些作用使其能够适应环境、生长发育和维持生命活动。
以下是植物的五大主要生理作用:
1. 光合作用(Photosynthesis):光合作用是植物的核心生理过程之一,通过光合色素在叶绿体中捕获太阳能,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程为植物提供了能量,并是氧气的主要来源。
2. 呼吸作用(Respiration):呼吸作用是植物释放能量的过程,与动物的呼吸作用有所不同。
植物通过呼吸作用将葡萄糖和氧气转化为二氧化碳、水和能量。
这个过程发生在细胞的线粒体中。
3. 蒸腾作用(Transpiration):蒸腾作用是植物通过叶片表面散发水蒸气的过程。
这有助于植物在光合作用中吸收的水分的运输和分配,同时也有助于维持植物体内的水分平衡。
4. 激素调节(Hormone Regulation):植物产生和调节激素,如赤霉素、生长素、脱落酸等,以控制植物的生长、开花、果实发育和其他生命周期中的关键阶段。
激素对植物的发育和适应环境的响应起着重要作用。
5. 营养吸收和运输(Nutrient Absorption and Transport):植物通过根部吸收土壤中的水分和矿物质养分。
这些养分通过根内的细胞和导管系统进行运输,分配到植物的各个组织和细胞,以支持生长和代谢。
这五大生理作用共同维持了植物的生命活动和生态功能,使其能够适应不同的环境条件,并在生态系统中发挥重要作用。
植物在自然界的作用

植物在自然界的作用一、制造氧气1. 光合作用过程植物通过叶绿体进行光合作用。
在光合作用中,植物利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物(如葡萄糖),同时释放出氧气。
反应式为:6CO₂+ 6H₂O\xrightarrow[]光能、叶绿体C₆H₁₂O₆+6O₂。
绿色植物是地球上氧气的主要制造者。
例如,陆地上的森林植物,每公顷阔叶林每天大约能吸收1000千克二氧化碳,同时释放730千克氧气。
2. 对大气成分的影响植物制造的氧气维持着大气中氧气和二氧化碳的相对稳定。
在地球早期,大气中氧气含量极低,随着植物的进化和大量繁殖,氧气含量逐渐增加,才形成了现在适合生物生存的大气环境。
二、固定二氧化碳1. 碳汇功能植物是重要的碳汇。
在光合作用过程中,植物将大气中的二氧化碳固定下来,转化为有机物质。
这一过程有助于减缓全球变暖的趋势。
森林是地球上最大的陆地碳汇。
树木通过树干、树枝、树叶和根系储存大量的碳。
例如,一棵成年的大树可以储存数吨的碳。
2. 调节碳循环植物在碳循环中起着关键的作用。
当植物死亡后,一部分被分解者分解,碳又以二氧化碳的形式返回大气;另一部分则形成化石燃料等长期储存起来。
植物的生长和死亡过程不断地调节着碳在生物群落和无机环境之间的循环。
三、提供食物1. 直接提供食物许多植物的果实、种子、根、茎、叶等部位可供人类食用。
例如,小麦、水稻、玉米等谷类作物是人类的主要粮食来源;水果类如苹果、香蕉、橙子等富含维生素、矿物质和糖类等营养物质;蔬菜类如白菜、萝卜、菠菜等提供了丰富的膳食纤维和各种营养成分。
植物也是许多动物的食物来源。
食草动物如牛、羊、马等以植物为食,而食肉动物则间接依赖植物生存,因为它们捕食食草动物。
2. 食物多样性的基础植物的多样性为人类提供了丰富的食物选择。
不同地区的植物种类不同,形成了各具特色的饮食文化。
例如,热带地区的人们可以食用芒果、菠萝等热带水果,而寒温带地区则有马铃薯、甜菜等适应寒冷气候的作物。
植物对人类的重要作用

植物对人类的重要作用
植物对人类有重要的作用,它们给人们提供了不少精神和实质上的福利。
1、植物提供食物,可以满足人们的营养需求。
植物是人类最古老的食物来源,它们不仅可以提供营养,而且给人们带来美味佳肴。
2、植物提供药用物质,可以治疗很多疾病。
很多药物的原料都是从植物提取的,例如大黄、鸦片、木香等,它们在药物制造中非常重要,可以有效地治疗许多疾病。
3、植物可以消除有害物质,有利于空气净化。
植物会释放大量的氧气,可以把人们周围的空气净化,还可以把有害物质吸收并储存起来,有助于改善环境。
4、植物可以控制气温和水分,有利于缓解气候变化。
植物可以吸收热量,阻挡阳光直射,从而控制空气温度,还可以吸收雨水,从而缓解气候的变化,使人们得以安居乐业。
19种植物种类的作用和用途

19种植物种类的作用和用途以下是19种常见植物的作用和用途的简要介绍:1. 茶树:产生茶叶,可以制作茶饮料,具有提神和抗氧化的功效。
2. 玫瑰:花朵被用于制作花茶、香水和药品,具有舒缓和美容的效果。
3. 薄荷:叶子和精油广泛用于制作口香糖、牙膏和药品,具有清凉和镇痛的特性。
4. lavender薰衣草:花朵和精油常被用于制作香皂、薰香和精油,具有放松和抗焦虑的作用。
5. 薰衣草:6. 薑: 姜根常用于烹饪中,具有增强消化和抗炎的特性。
7. 蔥: 青蔥是許多菜肴不可或缺的調味料,也有促進消化和抗氧化的作用。
8. 巴西莓:贝利果富含抗氧化剂,常用于制作果汁和保健品。
9. 芦笋:蔬菜中的一种,富含营养素,有助于清除体内毒素,并提供纤维和维生素。
10. 菠菜:叶子中富含铁、维生素C和纤维,对身体健康有益。
11. 西蓝花:富含维生素C和膳食纤维,可用于烹饪和制作沙拉。
12. 花椰菜:富含维生素C和纤维,适合用于烹饪和制作蔬菜拼盘。
13. 甘蓝:富含维生素C、营养物质和纤维,常用于制作腌菜和沙拉。
14. 茄子:是一种常见的蔬菜,适合用于烹饪和制作酱料。
15. 蜜瓜:是一种甜美可口的水果,富含维生素C和水分,有助于保持身体水分平衡。
16. 西瓜:具有高水分含量,是夏季消暑的水果之一。
17. 葡萄:可食用的葡萄常用于制作葡萄酒,富含抗氧化剂,有助于心血管健康。
18. 苹果:富含维生素C和纤维,吃苹果可以帮助消化和维持健康。
19. 柠檬:是一种常见的柑橘类水果,富含维生素C,可以用于制作饮料和调味。
以上是19种植物种类的部分作用和用途,请根据自己的需要进行选择和利用。
植物在生物圈中的作用有

植物在生物圈中的作用有植物在生物圈中起到了许多重要的生态和环境作用。
以下是植物在生物圈中的一些主要作用:
1. 光合作用:植物通过光合作用将太阳能转化为化学能,将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气。
这个过程是生物圈中所有生命的基础,提供了氧气和有机物质。
2. 氧气产生:光合作用中的氧气是地球上大多数生物维持呼吸的氧气来源。
植物通过释放氧气,维持了大气中的氧气含量。
3. 碳固定:光合作用中植物吸收二氧化碳,将其固定为有机碳化合物。
这有助于调节大气中的二氧化碳浓度,有助于缓解温室效应。
4. 生态系统结构:植物在地球上各种生态系统中扮演着关键的角色,形成了各种不同类型的植被,如森林、草原、沙漠等。
它们构建和维持了整个生态系统的结构。
5. 土壤保持:植物的根系有助于固定土壤,减少水土流失和侵蚀。
植物通过根系的作用保持了土壤的稳定性。
6. 生态平衡:植物提供了食物链的基础,为其他生物提供能量和养分。
它们在生态系统中维持了食物网的平衡。
7. 提供食物和原材料:植物是人类和其他动物的重要食物来源。
它们提供谷物、蔬菜、水果等食物,同时也提供了建筑、纤维和药物等原材料。
8. 调节水循环:植物通过蒸腾作用有助于调节水分的循环,影响降水和蒸发的分布。
总体而言,植物在生物圈中具有多种作用,对地球上的生命和环境起到了关键的调节和支持作用。
植物在人类生活中的作用

植物在人类生活中的作用
植物在人类生活中起着重要的作用,下面我们将其按照不同的方面进行分类:
1. 食品:植物是人类的主要食物来源之一。
大部分蔬菜、水果、谷物和豆类都是植物。
我们可以通过吃植物得到营养,维持健康的身体。
2. 药品:植物也是医学领域的重要来源之一。
许多药物成分都来自植物,如阿司匹林、紫锥菊、白藜芦醇等。
植物药物对于一些疾病的预防和治疗有着非常好的效果。
3. 社会文化:植物在人类文化中也占据着重要的地位。
许多国家和地区的旗帜中都有植物的图案,如南非的国旗上就有一朵鸢尾花。
植物也是人类社会许多活动的重要装饰物,如婚礼、葬礼、节日等。
4. 能源:植物也是人类获得不同形式能源的来源之一。
植物可以被用来制作生物燃料,如生物柴油、生物乙醇等。
此外,植物还可以作为生物质燃料,用于供热、发电等。
5. 生态环境:植物对于维护生态环境也有着不可替代的重要作用。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,并释放氧气。
同时,植物也可以吸收一些有害气体和物质,如甲醛、硫化氢等。
植物还可以稳定土地,防
止水土流失,维持水循环,保护生态平衡。
综上所述,植物在人类生活中占据着非常重要的地位。
无论是食品、药品、社会文化、能源、生态环境等方面都离不开植物的贡献。
我们需要加强对植物的研究和保护,一方面为了更好地利用植物资源,另一方面也为了保护自然环境和生态系统。
植物在园林设计中的作用

植物在园林设计中的作用植物在园林设计中扮演着重要的角色,它们的作用涵盖了多个方面,包括空间营造、景观美化、生态平衡、心理效应、历史文化、环保节能、气候调节以及教育科普等。
1. 空间营造植物在园林设计中具有很强的空间营造能力。
通过合理配置植物,可以创造出各种不同的空间感受,如开放、封闭、半开放等。
植物的枝叶能够遮挡视线,改变气流方向,从而营造出不同的空间感。
利用植物的高度和形态,还可以营造出垂直空间、水平空间和空中空间等。
2. 景观美化植物是园林景观中的重要元素之一,它们以其独特的形态、色彩和香味为园林增添了美感和魅力。
植物随着季节的变化,呈现出的不同状态,如春天的嫩芽,夏天的浓叶,秋天的果实和冬天的枝干,都为园林增添了不同的景色。
3. 生态平衡植物在生态平衡中起着重要的作用。
它们可以吸收二氧化碳,释放氧气,净化空气,减少噪音,提供食物和栖息地等。
同时,植物的根系还可以防止水土流失,改善土壤质量,提高环境适应能力等。
4. 心理效应植物对人的心理也有一定的影响。
不同的植物形态和色彩可以引发不同的心理感受,如放松、安静、兴奋等。
在园林设计中合理配置植物,可以缓解人的压力,提高心情愉悦程度。
5. 历史文化植物在历史文化中也有着重要的地位。
它们往往与某些历史事件或文化传说相关联,如中国的梅花文化、竹文化等。
在园林设计中合理运用植物,可以增强园林的历史文化内涵。
6. 环保节能植物在环保节能方面也有很大的作用。
它们可以吸收空气中的有害物质,减少能源消耗,提高能源利用效率等。
在园林设计中合理配置植物,可以发挥植物的环保节能作用。
7. 气候调节植物能够调节局部气候。
大型植物能够遮挡太阳辐射,降低地表温度,而植物的蒸腾作用又能增加空气湿度,改善小气候环境。
在园林设计中充分考虑植物的气候调节作用,可以发挥其在改善城市环境中的作用。
8. 教育科普植物在教育科普方面也有很大的作用。
通过观察和学习植物的生长习性、形态特征、养护管理等方面的知识,可以培养人们对自然环境的认识和尊重,提高科学素养和实践能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第6组植物的功能有许多花草不仅具有观赏价值,也可药用,甚至有些还具有抗癌作用,有些植物还像“绿色净化器”,吸收对人体有害的物质。
先介绍几种有“绿色净化器”之美称的室内观叶植物。
吊兰:又称垂盆草、折鹤兰,为百合科吊兰,属多年生常绿观叶植物。
吊兰是最为传统的居室垂挂植物之一。
它的叶片细长柔软,从叶腋中抽生的匍匐茎长有小植株,由盆沿向下垂,舒展散垂,似花朵,四季常绿;它既刚且柔,形似展翅跳跃的仙鹤。
吊兰不仅是居室极佳的悬垂观叶植物,而且也是一种良好的室内空气净化花卉。
吊兰具有极强的吸收有毒气体的功能,一般房间养1-2盆吊兰,空气里的有毒气体便可吸收殆尽。
文竹:又称云竹,为百合科天门冬,属多年生常绿藤本观叶植物。
文竹叶片纤细秀丽,密生如羽毛状,翠云层层,株形优雅,独具风韵,深受人们喜爱,也是著名的室内观叶花卉。
它能吸收二氧化硫、二氧化碳、氯气等有害气体,还能分泌出杀灭细菌的气体,减少感冒、伤寒、喉头炎等传染病的发生,对人体健康大有好处。
荷兰铁:又称巨丝兰,为百合科丝兰,属常绿木本观叶植物。
其株形规整、茎干粗壮,叶片坚挺翠绿,且适应性强,生命力旺盛,栽培管理简单,对多种有害气体(如二氧化碳、氟化氢、氯气、氨气等)具有较强的吸收能力。
是室内外绿化装饰的理想植物。
花草能够有效净化室内空气,保持空气清新自然。
大多数花卉白天进行光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,夜间进行呼吸作用,吸收氧气,释放二氧化碳。
而仙人掌类多浆植物则恰恰相反,白天为避免水分丧失,关闭气孔,光合作用产生的氧气在夜间气孔打开后才放出。
将“互补”功能的花卉同养一室,既可使二者互惠互利,又可平衡室内氧气和二氧化碳的含量,保持室内空气清新。
室内植物吸收水分后,经过叶片的蒸腾作用向空气中散失,可以起到湿润空气的作用。
柠檬、茉莉等植物散发出来的香味能改变人们因单调乏味的工作而导致的无精打采的状态;茉莉、丁香、金银花、牵牛花等花卉分泌出来的杀菌素能够杀死空气中的某些细菌,抑制结核、痢疾病原体和伤寒病菌的生长,使室内空气清洁卫生。
有些花卉抗毒能力强,能吸收空气中一定浓度有毒气体,如二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氯化氢等。
茶花、仙客来、鸢尾、紫罗兰、晚香玉、凤仙、牵牛、石竹、唐菖蒲等通过叶片吸收毒性很强的二氧化硫,经过氧化作用将其转化为无毒或低毒性的硫酸盐等物质;水仙、紫茉莉、菊花、鸡冠花、一串红、虎耳草等能将氮氧化物转化为植物细胞的蛋白质等;吊兰、芦荟、虎尾兰能大量吸收室内甲醛等污染物质,消除并防止室内空气污染。
新居内空气中的某些化学物质过浓会造成居住者头痛、头晕、流鼻涕、失眠、乏力、关节疼痛以及食欲减退等症状,医学上称之为“新居综合症”。
要消除“新居综合症”,除保持居室清洁卫生通风外,另一有效的办法就是在室内摆放些如万年青、吊兰、月季、百合、棕榈、天竺葵等绿色植物。
这些植物花卉中含有挥发性油类,均具有显著的杀菌功能,特别是观叶植物如吊兰等和杜鹃科的花木,更具有吸附放射性物质的功效。
常见的药用植物下面是几种药用植物【半支莲】又名牙刷草,唇形科黄芩属,多年生草本。
高30cm左右,茎方,下部匍匐生根,上部直立。
叶对生,卵状椭圆形至线状披针形,有波状钝齿,大小不等。
花单生于叶腋,青紫色,外面有密柔毛。
果实卵圆形,秋季采全草晒干入药,可治肺癌、直肠癌。
用法:半支莲15~50g,水煎服。
【石龙芮】又名野芹菜。
毛茛科毛茛属,二年生草本,高20~40cm,叶有光泽,浅或深3裂,裂片常再分2~3裂,接近花的叶狭细而不裂。
花黄色有光泽,生于枝梢。
果密集呈长椭圆形,春、夏季采全草,洗净鲜用或晒干入药,可治食道癌、乳腺癌等。
【墓头回】又名臭脚跟,败浆科败浆属,多年生草本。
茎高30~60cm,自根部生出茎梗多数,每一茎上又多分枝,茎上分枝处有节纹。
基生叶成丛,有长柄,卵形或分裂。
茎生叶对生,羽状深裂,叶常和分枝处同出。
7~8月茎枝端开黄色小花,呈伞房状排裂。
果实翅状卵形或近圆形。
根茎横生,有少数粗根须。
秋季采根15g,水煎服可治晚期子宫癌。
【仙人掌】仙人掌科仙人掌属,耐旱肉质有刺植物,叶退化成鳞片状生于刺束下。
花黄色。
浆果肉质,卵形,熟时紫红色,有刺毛。
全株鲜用,鲜仙人掌100g,剥皮煎汁,加入红糖50g内服可治胃癌,常用量10~15g。
【藤梨】又名棠梨。
猕猴桃科猕猴桃属。
落叶缠绕藤本,小枝有长柔毛。
叶互生,圆形、椭圆形或倒卵形,顶端短尖或微凹,基部阔楔形或倒心形,边缘具纤细锯齿,叶背密生绒毛,叶柄有绒毛。
花初为乳白色,后变橙黄色,浆果椭圆形,外具棕色密茸毛。
春、秋季采根入药,治胃癌、食道癌、肠癌、鼻癌等。
用法:藤梨根100~250g,加水适量,文火煮3小时以上,分两次服完,连服15~20天为一疗程,停药两天再服,连服4个疗程。
绿色植物的蒸腾作用蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程。
与物理学的蒸发过程不同,蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响,而且还受植物本身的调节和控制,因此它是一种复杂的生理过程。
植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
成长植物的蒸腾部位主要在叶片。
叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。
蒸腾作用的生理意义:它是植物吸收和运输水分的主要动力,可加速无机盐向地上部分运输的速率,可降低植物体的温度,使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。
植物蒸腾丢失的水量是很大的。
据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。
自养的绿色植物在进行光合作用过程中,必须和周围环境发生气体交换。
因此,植物体内的水分就不可避免地要顺着水势梯度丢失,这是植物适应陆地生活的必然结果。
适当地抑制蒸腾作用,不仅可减少水分消耗,而且对植物生长也有利。
在高湿度条件下,植物生长比较茂盛。
蔬菜等作物生产中,采用喷灌可提高空气湿度,减少蒸腾,一般比土壤灌溉可增产。
过气孔蒸腾。
幼嫩叶子的角质蒸腾可达总蒸腾量的1/3到1/2。
一般植物成熟叶片的角质蒸腾,仅占总蒸腾量的3%~5%。
因此,气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式。
(三)蒸腾作用的部位植株幼小的时候,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
植物长大后,茎枝形成木栓,这时茎枝上的皮孔可以蒸腾,木本植物特有。
但是皮孔蒸腾量极小,约占0.1%。
植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行的。
分为角质蒸腾(5%~10%)和气孔蒸腾(主要形式)。
二、气孔蒸腾气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。
水蒸气、CO2(二氧化碳)O2(氧气)都要共用气孔这个通道,气孔的开闭会影响植物的蒸腾、光合、呼吸等生理过程。
气孔是植物叶片表皮组织的小孔,一般由成对的保卫细胞(guard cell)组成。
保卫细胞四周环绕着表皮细胞,毗连的表皮细胞如在形态上和其它表皮细胞相同,就称之为邻近细胞(neighbouring cell),如有明显区别,则称为副卫细胞(subsidiary cell)。
保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞构成气孔复合体。
保卫细胞在形态上和生理上与表皮细胞有显著的差别。
(一)气孔的形态结构及生理特点1. 气孔数目多、分布广气孔的大小、数目和分布因植物种类和生长环境而异(表2-3)。
一般单子叶植物叶的上下表皮都有气孔分布,而双子叶植物主要分布在下表皮。
浮水植物气孔都分布在上表皮。
2. 气孔的面积小,蒸腾速率高气孔一般长约7~30μm ,宽约1~6μm。
而进出气孔的CO2和H2O分子的直径分别只有0.46nm和0.54nm,因而气体交换畅通。
气孔在叶面上所占面积百分比,一般不到1%,气孔完全张开也只占1%~2%,但气孔的蒸腾量却相当于所在叶面积蒸发量的10%~50%,甚至达到100%。
也就是说,经过气孔的蒸腾速率要比同面积的自由水面快几十倍,甚至100倍。
这是因为气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比,而与小孔的周长成正比。
这就是所谓的小孔扩散律(small pore diffusion law)。
这是因为在任何蒸发面上,气体分子除经过表面向外扩散外,还沿边缘向外扩散。
在边缘处,扩散分子相互碰撞的机会少,因此扩散速率就比在中间部分的要快些。
扩散表面的面积较大时(例如大孔),边缘周长与面积的比值小,扩散主要在表面上进行,经过大孔的扩散速率与孔的面积成正比。
然而当扩散表面减小时,边缘周长与面积的比值即增大,经边缘的扩散量就占较大的比例,且孔越小,所占的比例越大,扩散的速度就越快(表2-4)。
表2-4 相同条件下水蒸气通过各种小孔的扩散小孔直径(mm)扩散失水(g)相对失水量小孔相对面积小孔相对周长同面积相对失水量。
3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速保卫细胞比表皮细胞小得多。
一片叶子上所有保卫细胞的体积仅为表皮细胞总体积的1/13或更小。
因此,只要有少量溶质进出保卫细胞,便会引起保卫细胞膨压(turgor pressure)迅速变化,调节气孔开闭。
4. 保卫细胞具有多种细胞器保卫细胞中细胞器的种类比其他表皮细胞中的多,特别是含有较多的叶绿体。
保卫细胞中的叶绿体具有光化学活性,能进行光合磷酸化合成ATP,只是缺少固定CO2的关键酶Rubisco,但是保卫细胞的细胞质中含有PEP羧化酶,能进行PEP的羧化反应,其产物为苹果酸(PEP+HCO3-→苹果酸)。
叶绿体内含有淀粉体,在白天光照下淀粉会减少,而暗中淀粉则积累。
这和正常的光合组织中恰好相反。
此外,保卫细胞中还含有异常丰富的线粒体,为叶肉细胞的5~10倍,推测其呼吸旺盛,能为开孔时的离子转运提供能量。
5. 保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构高等植物保卫细胞的细胞壁具有不均匀加厚的特点。
例如水稻、小麦等禾本科植物的保卫细胞呈哑铃形(dumbbell shape),中间部分细胞壁厚,两端薄,吸水膨胀时,两端薄壁部分膨大,使气孔张开;棉花、大豆等双子叶植物和大多数单子叶植物的保卫细胞呈肾形(kidney shape),靠气孔口一侧的腹壁厚,背气孔口一侧的背壁薄。
并且在保卫细胞壁上有许多以气孔口为中心辐射状径向排列的微纤丝, 它限制了保卫细胞沿短轴方向直径的增大(图2-11)。
当保卫细胞吸水,膨压加大时,外壁向外扩展,并通过微纤丝将拉力传递到内壁,将内壁拉离开来,气孔就张开。
图2-11 保卫细胞壁上径向排列的?微纤丝与气孔的运动实线为气孔开放时,虚线气孔关闭时上图为横切面,下图为表面观6 .保卫细胞与周围细胞联系紧密保卫细胞与副卫细胞或邻近细胞间没有胞间连丝,相邻细胞的壁很薄,质膜上存在有ATPase、K+通道,另外在保卫细胞外壁上还有外连丝(ectodesmata)结构,它也可作为物质运输的通道。
这些结构有利于保卫细胞同副卫细胞或邻近细胞在短时间内进行H+、K+交换,以快速改变细胞水势。