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植物氣孔的結(jié)構是什么樣子的,？
氣孔是植物與外界進行氣體交換的孔道和控制蒸騰的結(jié)構。通過它的開閉,，調(diào)控著植物的氣體交換率和水分蒸騰率,，對植物的生活起著極為重要的作用。現(xiàn)將與氣孔有關的知識編撰如下,，供同行在教學時參考。
一,、結(jié)構與概念
氣孔一般由兩個保衛(wèi)細胞圍成,。保衛(wèi)細胞通常呈啞鈴形。啞鈴形的保衛(wèi)細胞其兩端壁薄,，中間壁厚,。有些植物，在保衛(wèi)細胞的四周還有一或多個副衛(wèi)細胞,。在植物葉表皮的氣孔下方,，常有較大的空隙，叫孔下室,?？紫率遗c葉肉組織的細胞間隙相通連，構成葉片內(nèi)部的通氣系統(tǒng)和水分蒸散系統(tǒng),。因此,，氣孔的開閉能控制植物的氣體交換和水分蒸散。
二,、分布與位置
氣孔,，除了根部以外，在植物體所有的氣生部分都有分布,，尤以葉上為多,。氣孔的數(shù)量、排列和位置,，隨植物種類和生活環(huán)境而不同,。即使是同一葉的不同位置都有很大差別。保衛(wèi)細胞的水平位置變化也很大,，有的凸出葉表面,，有的凹入表面。
氣孔在表皮上的分布,，不同種的植物各有自己的規(guī)律,。如天竺葵葉上的氣孔是散生的,；夾竹桃葉上的氣孔只分布于下表皮的局部區(qū)域；地錢的葉狀體背面有許多菱形或多角形的小區(qū),，每個小區(qū)的中間有一氣孔,；問荊的氣孔分布在莖上，位于節(jié)間的溝槽中,，呈縱行排列,；滿江紅的孢子體葉形成兩裂片，只露出水面的裂片上下表皮均具氣孔,，而沉水中的裂片無氣孔,；很多裸子植物，如紅豆杉,，在條形葉子上氣孔縱向單列成兩條氣孔帶,。一般情況下，水生植物的氣孔分布在氣生葉的上表皮,。據(jù)調(diào)查,，三分之一的陸生植物葉上下表皮有氣孔，但下表皮更多些,；有些只在下表皮有,。下表是幾種植物葉子的氣孔分布情況（單位：個／厘米²）：
三、發(fā)生與類型
在被子植物中,，某個原表皮細胞發(fā)生不均等分裂,，其中較小的細胞即為保衛(wèi)細胞的母細胞。母細胞經(jīng)分裂,，再分化為兩個保衛(wèi)細胞,。問荊的氣孔形成很*，氣孔原細胞經(jīng)兩次分裂,，成為4個細胞,，分內(nèi)外兩層，外面的兩個較大與表皮細胞一樣浸透硅質(zhì),，形成自氣孔隙口輻射而分叉的橫向硅質(zhì)增厚,，永遠保持原形而失去了關閉能力。內(nèi)面兩個細胞形體較小,，沒有硅質(zhì)增厚而起保衛(wèi)細胞的作用,。
副衛(wèi)細胞在個體發(fā)育上，有的與保衛(wèi)細胞有關,，如百歲蘭屬的植物,，葉子的原表皮細胞分裂成保衛(wèi)細胞的母細胞和兩個側(cè)生細胞，這兩個側(cè)生細胞各自成為副衛(wèi)細胞或通過分裂而成為副衛(wèi)細胞。有的與保衛(wèi)細胞無關,，如蘇鐵,、銀杏、禾本科的植物副衛(wèi)細胞,，是由氣孔側(cè)面的表皮細胞衍生出來的,。
氣孔類型復雜，就雙子葉植物而言,，依據(jù)副衛(wèi)細胞的有無及狀況可分為四種：一是無規(guī)則型,。象西瓜等植物，保衛(wèi)細胞外無副衛(wèi)細胞,，周圍的表皮細胞分布不規(guī)則,。二是不等型。如景天,，在保衛(wèi)細胞外有三個副衛(wèi)細胞,，其中一個較小。三是平列型,。如豇豆等，其副衛(wèi)細胞一至多個,，且細胞形狀及排列與保衛(wèi)細胞的長軸平行,。四是橫列型。如石竹等植物,，其一對副衛(wèi)細胞的共用橫壁與保衛(wèi)細胞的長軸垂直,。
四、氣孔開閉機理
氣孔運動的原因是保衛(wèi)細胞的吸水膨脹或失水皺縮,。對氣孔運動機理目前有三種學說：
1,、淀粉—糖變化說 在光照的前提下，保衛(wèi)細胞進行光合作用,，CO2濃度降低,，使之pH值增高至6.l～7.3，這時,，淀粉酶水解淀粉為葡萄糖,，導致保衛(wèi)細胞水勢下降，引起吸水膨脹和氣孔開放,。在黑暗中,，呼吸產(chǎn)生CO2，pH下降,，合成淀
粉,，水勢上升，細胞失水，氣孔關閉,。
2,、無機離子說 光下，光活化H+泵ATP酶分解ATP,，在H+分泌到細胞壁外的同時,，鉀離于進人保衛(wèi)細胞，導致水勢下降,，保衛(wèi)細胞吸水膨脹,，氣孔開放。
3,、蘋果酸生成說 光下,，CO2被消耗，pH上升,，淀粉經(jīng)糖酵解產(chǎn)生的烯醇式丙酮酸與HCO3-作用形成草酰乙酸,，進一步還原為蘋果酸，細胞水勢下降,，水分進人保衛(wèi)細胞,，細胞膨脹，氣孔開放,。
五,、光合作用與蒸騰作用
氣孔開閉與植物的光合作用和蒸騰作用密切相關。但光合作用和蒸騰作用在葉片上是兩個相互聯(lián)系相互矛盾的過程,，在植物光合作用時蒸騰失水不可避免,；而光合作用所需的CO2只有在氣孔張開時才能進人。因此,，一些植物在葉片上密生茸毛,，或氣孔下陷是減少水分蒸騰的一種適應。另一方面,，光合作用中合成的淀粉,、產(chǎn)生的ATP、CO2濃度降低又直接為保衛(wèi)細胞運動提供原動力,，有利于氣孔開放,。
六、氣孔與皮孔
皮孔是位于莖和根周皮上的一種通氣結(jié)構,。皮孔大小不一,，小的用肉眼剛能看見，大的長達1厘米以上,，它們以分散存在或成行排列,。當根與莖次生生長產(chǎn)生周皮時,，由氣孔內(nèi)方的木栓形成層局部產(chǎn)生大量球形、排列疏松的薄壁細胞,，變?yōu)檠a充組織,，使其外方的組織隆起，進而被脹破,，顯出不同形狀的裂孔,。皮孔使木栓內(nèi)方的細胞與外界相通，這和表皮上的氣孔具有同樣的適應意義,。另外,，在周皮的生長過程中，不斷產(chǎn)生新的皮孔,。皮孔在形態(tài),、結(jié)構、位置等方面均與氣孔不同,，但在通氣這一功能上是相同的,。
七、氣孔與水孔
一般情況下,，植物根吸水量的99％左右都通過氣孔以氣態(tài)形式散發(fā)到體外,。但當植物的吸水量大于蒸騰失水量，此時空氣中濕度又較大時,，如早晨或傍晚,，植物將水以液態(tài)形式通過水孔排出體外。水孔是分布在植物的葉尖或葉齒表面的排水孔,，屬于分泌組織的一種。它也是由成對并列的保衛(wèi)細胞圍成,，但不能調(diào)節(jié)關閉,，始終開放著。水孔內(nèi)方有排列疏松的薄壁細胞,，這些細胞的間隙與管胞的末端相通連,。水從管胞流出，通過薄壁組織間隙而經(jīng)水孔流出,。這樣看來,，氣孔與水孔在構成、分布,、性質(zhì)等方面存在著一些微小差異,，但結(jié)果都是使體內(nèi)的水分進人到外界環(huán)境之中。