植物保卫细胞的作用(保卫细胞工作原理)

保卫细胞工作原理

保卫细胞是构成气孔的两个特化的表皮细胞.双子叶植物的保卫细胞一般呈肾脏形,两细胞的凹面相对,形成一空隙,即气孔.保卫细胞凹面的细胞壁较其它部分厚,细胞内有叶绿体,随着光合作用强度的变化,保卫细胞的膨压会随之变化,引起保卫细胞在形状和体积上产生不同的反应,相应地使气孔扩大或缩小或关闭.当水分亏缺引起植物体内含水量下降,保卫细胞失水,膨压下降,气孔关闭；而水分充足,保卫细胞吸水膨胀,膨压增大,薄壁部分向远离气孔一侧凸出,而厚壁部分受到牵引也向远离气孔一侧凹陷,结果气孔开放.单子叶植物禾本科、莎草科的保卫细胞呈哑铃状,中部狭窄部分细胞壁厚,两端球状部分壁薄,因膨压增高,球部扩展而气孔开放.这种类型气孔的保卫细胞两边,各有一个副卫细胞,它由气孔侧面的表皮细胞衍生而成.

保卫细胞的特征

未成熟的保卫细胞与表皮细胞有胞间连丝，保卫细胞成熟后胞间连丝消失，也就是共质体分区现象。

保卫细胞的工作原理

构成植物叶片气孔的两个细胞.含有叶绿体.双子叶植物的保卫细胞呈肾形,而单子叶植物的保卫细胞呈哑铃形. 　　保卫细胞 　　新月形的细胞,成对分布在植物叶孔周围,控制进出叶子的气体和水分的量. 　　形成气孔和水孔的一对细胞。通常是肾形的细胞，但禾本科的气孔则呈哑铃形。气孔的保卫细胞含有叶绿体，因为细胞壁面对孔隙的一侧（腹侧）比较厚，而外侧（背侧）比较薄，所以随着细胞内压的变化，可进行开闭运动。蕨类和藓类的保卫细胞因腹侧较薄而背侧较厚，由于内压的增加，腹壁延伸，细胞厚度增加，两细胞分离，而小孔张开。通常象五倍子、紫鸭跖草一类的保卫细胞，因在小孔的内外产生壁突起样增厚，孔道内外分别形成称为前庭与后庭的小腔；而小浮萍没有这样的突起。旱生植物，在保卫细胞或邻接的表皮细胞上面，壁明显增厚，同时又有蜡质沉积，从而形成了复杂的结构，把气孔的开口部遮盖〔苍珊瑚属（Heliopora）、杓兰属（Cypri－pedium）〕。保卫细胞是来源于上表皮，经几次分裂后，产生了保卫细胞母细胞。以后一分为二，相邻细胞壁间的果胶质溶解而形成小孔。它的发生与叶内细胞间隙的发育有着密切的关系。水孔的保卫细胞构造是简单的，没有开闭的功能，小孔总是开放着。气孔老化以后，保卫细胞也就丧失了开闭的功能。保卫细胞吸水时，气孔张开，保卫细胞失水时，气孔闭合。 　　气孔张开调节机理图解 　　光照 　　↓ 　　保卫细胞光合作用→→→→→→→→↓ 　　↓↓ 　　保卫细胞中CO2浓度下降↓ 　　↓↓ 　　保卫细胞中pH值上升↓ 　　↓淀粉水解 　　钾离子进入保卫细胞↓ 　　↓↓ 　　保卫细胞钾离子浓度增大↓ 　　↓↓ 　　保卫细胞液浓度上升←←←←保卫细胞糖浓度升高 　　↓ 　　保卫细胞吸水 　　↓ 　　气孔张开

保卫细胞工作原理视频

保卫细胞无大液泡，但有小液泡，因其过小通常当作“无液泡”。

保卫细胞是指植物茎、叶等的表皮上具有叶绦粒而通常作半月形的两个相邻的细胞。保卫细胞间的空隙就是气孔。保卫细胞的膨压随着进行光合作用的强度和所形成的碳水化合物的多少而有增减，也就影响气孔开闭的大小。保卫细胞的构造、形状、数量、排列和位置，随植物种类和生活环境而异。

保卫细胞工作原理是什么

植物叶的上下表皮细胞含有气孔，控制气孔的细胞是保卫细胞。两个肾形的保卫细胞控制一个气孔。保卫细胞中含有叶绿体，叶绿体光合作用的光反应生成ATP，过程和叶肉细胞光合作用一样。保卫细胞含有线粒体，进行有氧呼吸时，细胞质基质和线粒体合成ATP。

什么是保卫细胞

保护组织

分布：植物各器官之表面

功能：保护内部组织、调控气体交换、防止水分过度散失、病害及机械损伤

分类

（1）表皮：源于原表皮，初生保护组织,

特征：通常为一层生活细胞；形状不规则；排列紧密，无细胞间隙；细胞核明显，液泡大型；常具角质层及蜡被

毛茸：由表皮细胞特化而成的突起物，具有保护、分泌物质、减少水分蒸发等作用

腺毛：能分泌挥发油、树脂、黏液等植物的毛茸，分为腺头和腺柄两部分

非腺毛：只起保护作用，不能分泌物质

气孔：气体交换的通道

结构

2个半月形的保卫细胞--双子叶植物

2个哑铃型保卫细胞—禾草类植物

气孔轴式:保卫细胞与副卫细胞的关系

类型

平轴式：副卫细胞长轴与保卫细胞及气孔长轴平行

直轴式：副卫细胞长轴与保卫细胞及气孔长轴垂直

不等式：副卫细胞数目3-4个，其中一个明显较小

不定式：副卫细胞数目不定

环式：副卫细胞数目不定，成环式排列气孔一周

（2）周皮：次生保护组织

组成：木栓层、木栓形成层、栓内层

保卫细胞的概念

保卫细胞吸水失水的原理是跟它的结构密切相关的。保卫细胞具叶绿体，向着气孔一侧的细胞壁较厚，而与副卫细胞或表皮细胞相邻一侧的细胞壁较薄，细胞壁的微纤丝从气孔向周围呈辐射状排列。

当保卫细胞光合作用、制造有机物吸水膨胀时，较薄地外壁易于向外扩展，但微纤丝难以伸长，于是把力量作用于内壁，将内壁向外拉，气孔张开。

保卫细胞工作原理图

由于气孔细胞内外细胞壁的强度不同，在内压低的情况下它会关闭，而在渗透压高的情况下它会开放。

当肾形，半月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。

保卫细胞的构成

保卫细胞为半月形，总是成对存在，因为内部含有叶绿体而呈现绿色。每2个保卫细胞控制一个气孔的开闭。

保卫细胞的特点

角质层（jiaozhiceng）植物地上器官（如茎、叶等）的表面的一层脂肪性物质。它是由表皮细胞所分泌的。在叶子的表面最明显；嫩枝、花、果实和幼根的表皮外层也常具有这种结构。

其功能主要起保护作用，它不仅可以限制植物体内水分的散失，而且可以抵抗微生物的侵袭等各种不良影响。组成角质层的重要化学成分是角质，它是一种含16～18个碳的羟基脂肪酸。角质层常分两层，紧靠表皮细胞外壁，是由角质和纤维素组成的角化层；细胞壁外面是一层较薄的，由角质或与蜡质混合组成的角质层。

角质层的厚度受环境影响较大，在干旱、阳光充足条件下生长的叶片，角质层较厚，含蜡质也较多；而生长在水中或阴湿环境中则较薄或甚至完全没有。

副卫细胞在个体发育上，有的与保卫细胞有关，如百岁兰属的植物，叶子的原表皮细胞分裂成保卫细胞的母细胞和两个侧生细胞，这两个侧生细胞各自成为副卫细胞或通过分裂而成为副卫细胞。

有的与保卫细胞无关，如苏铁、银杏、禾本科的植物副卫细胞，是由气孔侧面的表皮细胞衍生出来的。