实验 2 气孔运动的观察及钾离子对气孔开度的影响

实验 2 气孔运动的观察及钾离子对气孔开度的影响

一、实验目的

1、了解气孔的运动情况。

2、了解钾离子对气孔开度的影响。

二、实验原理

气孔的开闭运动是由组成气孔器的两个保卫细胞的膨压控制的，将叶片表皮放在高渗

溶液中，保卫细胞失水，气孔关闭；置换成低渗溶液后，保卫细胞吸水，气孔开启。气孔的开闭运动可在显微镜下直接观察。保卫细胞的渗透系统可由钾离子所调节，无论是环式或非环式光合磷酸化都可形成ATP，ATP不断供给保卫细胞膜上的H+—泵作功，使保卫细胞中的H+泵出，并从周围表皮细胞吸收钾离子，降低保卫细胞的水势，使保卫细胞吸水，气孔张开。

三、实验材料、试剂与工具

材料与试剂：鸭跖草、5％甘油溶液、1%KNO3溶液、1％NaNO3溶液、等渗蔗糖水 工具：有光源的显微镜1台、载玻片与盖玻片若干、尖头镊子1把、滴管、刀片、吸水纸

四、实验步骤

1、取一片鸭跖草叶片，用尖头镊子撕取一小片下表皮，浸入有水滴的载玻片上，盖上盖玻片后立即在显微镜下观察。

2、尽可能找到开得最大的气孔观察。 3、在盖玻片的一端用滤纸吸去水，而从另一端滴上5％甘油溶液，使甘油溶液取代水，再次观察同个气孔开启关闭的情况。

4、在盖玻片的一端用滤纸吸去甘油，而从另一端滴上水，使水取代甘油溶液，再次观察同个气孔开启关闭的情况。观察完毕后取下载玻片。

5、取三个培养皿编号，分别放入2－3ml的1%KNO3溶液，1％NaNO3溶液和等渗蔗糖水中。

6、用尖头镊子撕取几小片鸭跖草叶片表皮分别放入上述3个培养皿中。

7、把3个培养皿放入灯光下照30分钟，分别取出叶表皮，加盖玻片，在显微镜下观察气孔的开度。

五、实验现象与结果

气孔运动的观察:一开始在清水中的时候气孔是打开状态的,后来加入甘油，放置一段时间，气孔稍微关闭了,最后再次加入清水放置一段时间气孔再次打开并且开度与刚开始在清水中的差不多。

钾离子对气孔开度的影响:钾离子溶液中的气孔开度最大,其次是钠离子溶液,开度最小的是蔗糖等渗溶液。

（画图见下页）

六、分析与讨论

1、在气孔运动的观察实验中，在清水溶液中，保卫细胞内水势较外界环境要低，故保卫细胞吸水所以气孔打开。后来加入甘油溶液，因为甘油溶液是高渗溶液，故保卫细胞失水，导致气孔逐渐关闭。最后再次加入清水，保卫细胞吸水，故气孔又张开。

2、在钾离子对气孔开度的影响的实验中，钾离子溶液中气孔开度最大这是因为叶片在灯光下照射后光合作用产生ATP，ATP作用使钾离子通道打开，保卫细胞内水势低故吸水，气孔张开。钠离子溶液中气孔开度比钾离子小则是因为钠离子进入速度不够钾离子快故气孔张开速度较慢。蔗糖等渗溶液中气孔开度最小，这是因为保卫细胞在等渗溶液中不发生吸水作用也不发生失水作用，故气孔开度最小。