气孔两侧保卫细胞的胀缩变化直接影响气孔的开闭，显著地影响着叶片的光合、蒸腾等生理过程。气孔运动的无机离子吸收学说认为，气孔运动主要是 K+ 调节保卫细胞渗透系统的缘故。本实验的目的是了解钾离子对气孔开度的影响。

原理

钾离子对气孔开度的影响实验的基本原理是保卫细胞的渗透系统可由钾离子所调节。在 ATP 的参与下，保卫细胞原生质膜上的钾-氢离子交换泵使保卫细胞逆着离子电化学势差而从周围表皮细胞吸收钾离子，降低保卫细胞的渗透势，从而使气孔张开。气孔的开闭程度与保卫细胞积累 K⁺ 有着非常密切的关系，非环式光合磷酸化或环式光合磷酸化形成 ATP，保卫细胞质膜上具有光活化 H⁺ 泵，H⁺ 泵水解 ATP，利用释放能量将 H + 分泌到细胞壁，内向 K⁺ 离子通道开启，外边的 K⁺ 转移进保卫细胞，从而降低保卫细胞水势，吸水膨胀，使气孔张开。

操作方法

钾离子对气孔开度的影响实验

原理

气孔是陆生植物与外界环境交换水分与气体的主要通道及调节机构。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，因此气孔在叶片上的分布，密度，形状，大小以及开闭情况显著地影响着叶片的光合，蒸腾等生理过程。在研究化学物质及因素对气孔运动的影响时，经常需要观察或测定气孔开闭的程度。气孔运动 (stoMatal  MovMent)和保卫细胞积累K+有着非常密切的关系，光合磷酸化形成ATP，保卫细胞质膜上具有光活化H+泵，H+泵水解ATP，利用释放能量将H+分泌到细胞壁，内向K+离子通道开启， 外边的K+转移进保卫细胞，从而降低保卫细胞水势，吸水膨胀，使气孔张开。本实验通过人为的增加K+浓度观察气孔的变化。光下植物叶片的气孔开启，暗中气孔关闭。气孔的形态，大小及气孔开度也可在显微镜下直接观察。

材料与仪器

蚕豆叶片
KCl Tris一HCl缓冲液
显微镜 镊子 盖玻片 载玻片 刀 滴管 液管 培养皿

步骤

1. 取4个培养皿编号，取其中2个分别配制成250 M M 、5O MM KCl溶液2  ml （用 Tris－HCl缓冲液稀释）；取另外2个培养皿分别加入2  ml  Tris－HCl缓冲液待用。

2. 撕2－3 MM ²的蚕豆叶表皮分别放入上述4个培养皿中，每个培养皿中放3-4片。

3. 将上面所做的1个装有Tris－HCl缓冲液的培养皿放入实验台的抽屉里避光放置1.5 小时，其余3个放在日光灯下照光1.5小时。

4. 分别取出不同处理的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。

注意事项

观察比较不同处理的表皮气孔张开的情况，说明原因。

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