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。黄化叶的保卫细胞没有叶绿素，不能进行光合作用，在光的影响下，气孔运动不发生。很早以前已观察到，pH 影响磷酸化酶反应(在 pH6.1～7.3 时，促进淀粉水解；在 pH2.9～6.1 时，促进淀粉合成)：淀粉-糖转化学说认为，植物在光下，保卫细胞的叶绿体进行光合作用，导致CO2 浓度的下降，引起pH 升高(约由 5 变...
