钾离子对气孔开度的影响

钾离子对气孔开度的影响一、实验目的：观察钾离子在气孔开张中的作用二、实验原理：叶表皮对细胞起保护作用，壁厚，且排列紧密，其中有许多气孔，是叶片与外界环境之间进行气体交换和水分蒸腾的孔道，它既要让光合作用需要的CO2通过，又要防止过多的水分损失。气孔两侧的保卫细胞有控制和调节气孔启闭的作用，它们的胀缩变化直接影响气孔的启闭，从而显著地影响叶片的光合、蒸腾等生理代谢速率，因此，研究气孔运动有着非常重要的意义。关于气孔运动的无机离子吸收学说认为，气孔运动主要是K+离子调节保卫细胞渗透系统的缘故。光下，保卫细胞中的叶绿体通过光合磷酸化合成ATP，而保卫细胞质膜上的光活化H+泵ATP酶不断地水解ATP，在把H+分泌到细胞壁的同时，逆浓度梯度吸收胞外的K+离子，（为保持保卫细胞的电中性，还伴随有Cl-进入）。K+离子、Cl-离子等的积累，降低了保卫细胞水势，保卫细胞吸水膨胀，从而使气孔张开。Na+可以代替K+使气孔开放，但不如K+有效。三、材料、仪器设备及试剂材料：蚕豆仪器设备：显微镜、恒温箱、镊子、盖玻片、载玻片、培养皿试剂：0.5%KNO3溶液，0.5%NaNO3溶液，0.7%KNO3溶液，0.9%KNO3溶液，蒸馏水，0.5%NH4NO3溶液，0.5%Cu(NO3)2溶液，0.5%Fe(NO3)3溶液四、实验步骤（1）取8个培养皿编号，分别放入15ml的0.5%KNO3、0.7%KNO3溶液、0.9%KNO3溶液、0.5%NaNO3溶液、0.5%NH4NO3溶液、0.5%Cu(NO3)2溶液、0.5%Fe(NO3)3溶液和蒸馏水。（2）实验前1h用两支1000W碘钨灯对盆栽蚕豆进行光照处理，期间随时用水喷洒叶片，以保持叶片湿润，促使气孔开放。（3）从植株取一叶片，撕去下表皮，镜检，如有相当部分的气孔已张开，则可继续实验。（4）撕蚕豆叶表皮分别放入上述5个培养皿中。（5）将8个培养皿放入25℃恒温箱中，保温使溶液温度达到25℃。（6）取出培养皿置于人工光照条件下照光0.5小时。（7）分别取出叶表皮放在载玻片上，加盖玻片，在显微镜下观察气孔的开度，并用目镜标尺测量气孔长短径，记录数据。五、数据记录溶液0.5%KNO3溶液0.7%KNO3溶液0.9%KNO3溶液0.5%NaNO3溶液0.5%NH4NO3溶液0.5%Cu(NO3)2溶液0.5%Fe(NO3)3溶液蒸馏水长径短径六、注意事项实验前用光照进行预处理，以促进气孔张开，对实验成功至关重要