
[植] 气孔器
The ontogeny of pinna epidermis and stomatal apparatus in Encephalartos gratus Prain have been observed with LM and SEM.
用光学显微镜和扫描电镜对合意非洲铁羽片表皮及气孔器的发育过程进行观察研究。
气孔器(stomatal apparatus)是植物表皮组织中控制气体交换和水分散失的特化结构,由气孔孔口及其相关细胞组成,主要包括一对保卫细胞(guard cells)和可能存在的副卫细胞(subsidiary cells)。该结构在植物光合作用、蒸腾作用和离子运输等生理过程中起核心调节作用。
从解剖结构看,保卫细胞呈肾形(双子叶植物)或哑铃形(单子叶植物),细胞壁具有不均匀加厚特性,内含叶绿体可进行光合作用。副卫细胞的分布形态因植物种类而异,例如拟南芥具有三个副卫细胞,而禾本科植物通常没有明显副卫细胞。当保卫细胞通过渗透作用吸水膨胀时,细胞壁的径向微纤维排列方式导致其弯曲,从而打开气孔孔道。
气孔开闭受多重环境信号调控,包括蓝光受体phototropin介导的H+-ATP酶活化、脱落酸(ABA)信号通路以及二氧化碳浓度变化。最新研究表明,保卫细胞膜上的钾离子通道(KAT1)和阴离子通道(SLAC1)协同作用,通过离子跨膜运输改变细胞膨压。
该结构在生态系统碳-水循环中具有关键作用。根据美国植物学会的研究数据,陆地植物每天通过气孔器交换的水分达1000亿吨,同时固定约1230亿吨二氧化碳。剑桥大学植物科学系的研究指出,气孔密度与大气CO₂浓度呈负相关,这为古气候重建提供了重要生物标记。
"stomatal apparatus"是植物学领域的专业术语,指植物表皮上气孔及其附属细胞组成的结构。以下是详细解释:
1. 基本定义
"stomatāl apparatus"由两部分构成:
2. 结构组成
气孔器包括以下部分:
3. 功能与意义
该结构是植物进行光合作用(吸收CO₂)、呼吸作用(释放O₂)和蒸腾作用(水分运输)的关键通道,对植物适应环境变化(如干旱、高盐)具有重要调节作用。
4. 研究方法
学者常通过光学显微镜(LM)和扫描电镜(SEM)观察其发育过程,例如在合意非洲铁(Encephalartos gratus Prain)羽片表皮中的研究。
5. 相关术语
提示:该术语常见于植物生理学、细胞学文献中,研究时需结合具体植物物种的形态差异。
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