
【醫】 guard cells
guard; safeguard; security; defend; defend from; entrench
【法】 secure
cell; matrix
【化】 cell
【醫】 bioplast; cell; cella; cello-; cellula; cellulae; cellule; corpuscle
corpuscula; corpusculum; cyto-; kyto-; protoplast
保衛細胞(Guard Cells)是植物表皮組織中特化的細胞對結構,主要分布于葉片及幼莖表皮層。根據《中國植物學術語詞典》定義,其英文對應詞為"guard cells",指成對分布在氣孔兩側、通過形态變化調控氣孔開閉的腎形細胞。
從細胞生物學角度分析,保衛細胞具有以下特征:
氣孔運動調控遵循以下公式: $$ Delta Psi = RT(iC - sigma pi) $$ 其中$Psi$代表水勢,$C$為溶質濃度,$pi$是細胞壁壓力。該方程由植物生理學家Taiz在《植物生理學》第五版中首次完整表述。
保衛細胞是植物表皮組織中控制氣孔開閉的特殊細胞,其核心功能與形态特征如下:
保衛細胞主要分布于植物葉片、莖等器官的表皮,通常成對存在,形成氣孔結構。其形态因植物種類而異:雙子葉植物多呈腎形(半月形),而禾本科等單子葉植物呈啞鈴形。與其他表皮細胞不同,保衛細胞内含有葉綠體,但結構較簡單,無完整基粒。
控制氣孔開閉
通過調節自身膨脹或收縮改變氣孔大小,從而控制氣體(如CO₂、O₂)和水分蒸騰的速率。例如,光照下氣孔開放促進光合作用,幹旱時關閉以減少水分流失。
滲透壓調節機制
保衛細胞通過光合作用産生ATP,激活質子泵将H⁺排出,促使K⁺和Cl⁻進入細胞,降低水勢并吸水膨脹,氣孔張開;反之,黑暗或幹旱時細胞失水收縮,氣孔關閉。
部分資料誤将保衛細胞描述為動物免疫系統成分(如),此為錯誤信息。保衛細胞為植物特有結構,與免疫無關。
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