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植物生理學(xué)-植物的水分生理(編輯修改稿)

2026-02-15 02:34 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】 diary cell）（一）氣孔的結(jié)構(gòu) 保衛(wèi)細胞與鄰近細胞或副衛(wèi)細胞構(gòu)成氣孔復(fù)合體二、氣孔蒸騰（二）氣孔的大小，數(shù)目和分布一般占全葉面積的約 1% 分布；氣孔的數(shù)目很多，每平方厘米葉片上少則有幾千個，多則達 10萬個以上。但所有氣孔的總面積不到葉面積的 1％。分布于葉片的上表皮及下表皮。但不同類型植物葉片上下表皮氣孔數(shù)量不同。如果按照蒸騰速率與蒸騰面積成正比考慮，則氣孔蒸騰不應(yīng)超過與葉面積相同面積的自由水面積的 1%。但實際可達葉片同面積自由水面的 10~50%，甚至 100%，即葉片上氣孔的蒸騰速率是同等面積自由水面的幾十倍，甚至上百倍，為什么？這一現(xiàn)象可以用小孔擴散原理即小孔律去解釋。小孔律 —— 通過多孔表面的蒸發(fā)不與孔的面積成正比，而與孔的周長成正比。為什么通過小孔的擴散比同面積自由水面快？蒸發(fā)速度之所以與小孔周長成正比，是因為氣體分子向外擴散時，處在氣孔中央的氣體分子彼此碰撞，故擴散速度較慢，而處在氣孔邊緣的分子向外擴散時，彼此碰撞的機會少，擴散速率就較快。當擴散表面的面積較大時，其邊緣所占的比值較少，擴散的速度與其面積成正比。當擴散通過小孔進行時，小孔的邊緣所占的比值加大，孔越小，邊緣所占的比值越大，氣體擴散時受到的阻力越小。所以通過小孔的擴散并不與孔的面積成正比，而與孔的邊緣（周長）成正比。如果把一個大孔分散成許多小孔，且小孔之間相隔一定距離，其總面積雖然一樣，但小孔的總邊緣卻增加了許多，擴散的速度也隨之而增加。邊緣效應(yīng) 保衛(wèi)細胞的體積小，只有表皮細胞體積的 1/13或更小。保衛(wèi)細胞具有全套細胞器，特別是含有葉綠體，但片層結(jié)構(gòu)發(fā)育不良，另外保衛(wèi)細胞還含有大量線粒體。（三）氣孔的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點典型材料蠶豆和鴨趾草保衛(wèi)細胞中有光合作用的全套的酶，在光下能進行光合作用。形成淀粉。淀粉含量白天少，夜間多，與葉肉細胞相反。無 Rubisco（ RUBP羧化酶）保衛(wèi)細胞中有淀粉磷酸化酶， PEP羧化酶。典型材料蠶豆和鴨趾草質(zhì)膜上存在 H+— ATPase、 K+通道、 CI通道，與副衛(wèi)細胞或臨近細胞間無胞間連絲，有外連絲結(jié)構(gòu)。保衛(wèi)細胞具有不均勻加厚的細胞壁及微纖絲結(jié)構(gòu)。 ? 連接細胞壁與質(zhì)膜的纖絲。 ? 外連絲里充滿表皮細胞原生質(zhì)體的液體分泌物 ,從原生質(zhì)體表面透過壁上的纖細孔道向外延伸 ,與質(zhì)外體相接。當溶液經(jīng)外連絲抵達質(zhì)膜后 ,就被轉(zhuǎn)運到細胞內(nèi)部 ,最后到達葉脈韌皮部。外連絲是營養(yǎng)物質(zhì)進入葉內(nèi)的重要通道 ,它遍布于表皮細胞、保衛(wèi)細胞和副衛(wèi)細胞的外圍。角質(zhì)層外連絲表皮細胞的質(zhì)膜葉肉細胞其他部位 Absorption of mineral elements by leaf 主動或被動吸收外連絲 (ectodesmata) （四）氣孔運動及其原理氣孔的運動，即氣孔的開關(guān)，實際上是構(gòu)成氣孔的保衛(wèi)細胞的膨壓運動，是由保衛(wèi)細胞的吸水膨脹和失水收縮引起的。氣孔為什么能夠運動？與保衛(wèi)細胞的結(jié)構(gòu)特點有關(guān)。圖雙子葉植物氣孔的運動 (張開、關(guān)閉 ) 是什么原因造成了保衛(wèi)細胞吸水或者失水呢？壓力拉力壓力壓力經(jīng)典的淀粉 —— 糖互變學(xué)說 K+離子泵學(xué)說蘋果酸代謝學(xué)說淀粉 —— 糖轉(zhuǎn)變學(xué)說 (starchsugar conversion theory) 淀粉＋ Pi 淀粉磷酸化酶葡萄糖－ 1－磷酸葡萄糖＋磷酸 pH值升高（光下） pH值降低（暗中）淀粉磷酸化酶 ?實驗發(fā)現(xiàn)光合作用與氣孔運動有關(guān)，保衛(wèi)細胞缺乏葉綠體的黃化葉片，光下不能進行光合作用，氣孔也不張開， ?影響光合進程的藥劑（如敵草隆）也影響氣孔運動， ?符合觀察到的現(xiàn)象淀粉白天消失，晚上出現(xiàn)。 ?但有些植物保衛(wèi)細胞內(nèi)并沒有淀粉的積累，也并沒有

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