钾离子对气孔开度的影响

一、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。

二、材料、仪器设备及试剂

材料：蚕豆或玉簪叶片

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，溶液，蒸馏水

三、实验步骤

（1）取3个培养皿编号，分别放入15ml的0.5%KNO3和0.5%NaNO3溶液和蒸馏水。

（2）撕蚕豆叶表皮分别放入上述3个培养皿中。

（3）将3个培养皿放入25℃恒温箱中，保温使溶液温度达到25℃。

（4）取出培养皿置于人工光照条件下照光0.5小时。

（5）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。

四、结果分析

比较三种溶液中气孔的张开情况。