保衛細胞
成對分佈在植物葉孔周圍的細胞
氣孔的小孔是由一對特化的表皮細胞圍繞而成,這對特化的細胞稱為保衛細胞。
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新月形的細胞,成對分佈在植物葉孔周圍,控制進出葉子的氣體和水分的量.
見圖
保衛細胞
形成氣孔和水孔的一對細胞。通常是腎形的細胞,但禾本科的氣孔則呈啞鈴形。氣孔的保衛細胞含有葉綠體,因為細胞壁面對孔隙的一側(腹側)比較厚,而外側(背側)比較薄,所以隨著細胞內壓的變化,可進行開閉運動。蕨類和蘚類的保衛細胞因腹側較薄而背側較厚,由於內壓的增加,腹壁延伸,細胞厚度增加,兩細胞分離,而小孔張開。通常象五倍子、紫鴨跖草一類的保衛細胞,因在小孔的內外產生壁突起樣增厚,孔道內外分別形成稱為前庭與後庭的小腔;而小浮萍沒有這樣的突起。旱生植物,在保衛細胞或鄰接的表皮細胞上面,壁明顯增厚,同時又有蠟質沉積,從而形成了複雜的結構,把氣孔的開口部遮蓋〔蒼珊瑚屬(Heliopora)、杓蘭屬(Cypri-pedium)〕。保衛細胞是來源於上表皮,經幾次分裂后,產生了保衛細胞母細胞。以後一分為二,相鄰細胞壁間的果膠質溶解而形成小孔。它的發生與葉內細胞間隙的發育有著密切的關係。水孔的保衛細胞構造是簡單的,沒有開閉的功能,小孔總是開放著。氣孔老化以後,保衛細胞也就喪失了開閉的功能。保衛細胞吸水時,氣孔張開,保衛細胞失水時,氣孔閉合。
氣孔張開調節機理圖解
光照
↓
保衛細胞光合作用→→→→→→→→ ↓
↓ ↓
保衛細胞中CO2濃度下降 ↓
↓ ↓
保衛細胞中pH值上升 ↓
↓ 澱粉水解
鉀離子進入保衛細胞 ↓
↓ ↓
保衛細胞鉀離子濃度增大 ↓
↓ ↓
保衛細胞液濃度上升←←←←保衛細胞糖濃度升高
↓
保衛細胞吸水
↓
氣孔張開