气孔是植物与外界进行气体交换的孔道和控制蒸腾的结构。通过它的开闭，调控着植物的气体交换率和水分蒸腾率，对植物的生活起着极为重要的作用。现将与气孔有关的知识编撰如下，供同行在教学时参考。
　　一、结构与概念

　　气孔一般由两个保卫细胞围成。保卫细胞通常呈肾形或哑铃形。肾形的保卫细胞中位于气孔内侧的细胞壁较厚，坚韧而有弹性；外侧的细胞壁较薄，可胀缩；哑铃形的保卫细胞其两端壁薄，中间壁厚。有些植物，在保卫细胞的四周还有一或多个副卫细胞。在植物叶表皮的气孔下方，常有较大的空隙，叫孔下室。孔下室与叶肉组织的细胞间隙相通连，构成叶片内部的通气系统和水分蒸散系统。因此，气孔的开闭能控制植物的气体交换和水分蒸散。

　　二、分布与位置

　　气孔，除了根部以外，在植物体所有的气生部分都有分布，尤以叶上为多。气孔的数量、排列和位置，随植物种类和生活环境而不同。即使是同一叶的不同位置都有很大差别。保卫细胞的水平位置变化也很大，有的凸出叶表面，有的凹入表面。

　　气孔在表皮上的分布，不同种的植物各有自己的规律。如天竺葵叶上的气孔是散生的；夹竹桃叶上的气孔只分布于下表皮的局部区域；地钱的叶状体背面有许多菱形或多角形的小区，每个小区的中央有一气孔；问荆的气孔分布在茎上，位于节间的沟槽中，呈纵行排列；满江红的孢子体叶形成两裂片，只露出水面的裂片上下表皮均具气孔，而沉水中的裂片无气孔；很多裸子植物，如红豆杉，在条形叶子上气孔纵向单列成两条气孔带。一般情况下，水生植物的气孔分布在气生叶的上表皮。据调查，三分之一的陆生植物叶上下表皮有气孔，但下表皮更多些；有些只在下表皮有。下表是几种植物叶子的气孔分布情况（单位：个／厘米2）：

　　三、发生与类型

　　在被子植物中，某个原表皮细胞发生不均等分裂，其中较小的细胞即为保卫细胞的母细胞。母细胞经分裂，再分化为两个保卫细胞。问荆的气孔形成很独特，气孔原细胞经两次分裂，成为4个细胞，分内外两层，外面的两个较大与表皮细胞一样浸透硅质，形成自气孔隙口辐射而分叉的横向硅质增厚，永远保持原形而失去了关闭能力。内面两个细胞形体较小，没有硅质增厚而起保卫细胞的作用。

　　副卫细胞在个体发育上，有的与保卫细胞有关，如百岁兰属的植物，叶子的原表皮细胞分裂成保卫细胞的母细胞和两个侧生细胞，这两个侧生细胞各自成为副卫细胞或通过分裂而成为副卫细胞。有的与保卫细胞无关，如苏铁、银杏、禾本科的植物副卫细胞，是由气孔侧面的表皮细胞衍生出来的。

　　气孔类型复杂，就双子叶植物而言，依据副卫细胞的有无及状况可分为四种：一是无规则型。象西瓜等植物，保卫细胞外无副卫细胞，周围的表皮细胞分布不规则。二是不等型。如景天，在保卫细胞外有三个副卫细胞，其中一个较小。三是平列型。如豇豆等，其副卫细胞一至多个，且细胞形状及排列与保卫细胞的长轴平行。四是横列型。如石竹等植物，其一对副卫细胞的共用横壁与保卫细胞的长轴垂直。

　　四、气孔开闭机理

　　气孔运动的最终原因是保卫细胞的吸水膨胀或失水皱缩。对气孔运动机理目前有三种学说：

　　l、淀粉—糖变化说 在光照的前提下，保卫细胞进行光合作用，CO2浓度降低，使之pH值增高至6.l～7.3，这时，淀粉磷日夏养花网酸化酶水解淀粉为葡萄糖，导致保卫细胞水势下降，引起吸水膨胀和气孔开放。在黑暗中，呼吸产生CO2，pH下降，葡萄糖+磷酸合成淀粉，水日夏养花网势上升，细胞失水，气孔关闭。

　　2、无机离子说 光JFkpbRAg下，光活化H+泵ATP酶分解ATP，在H+分泌到细胞壁外的同时，钾离于进人保卫细胞，导致水势下降，保卫细胞吸水膨胀，气孔开放。

　　3、苹果酸生成说 光下，CO2被消耗，pH上升，淀粉经糖酵解产生的磷酸烯醇式丙酮酸与HCO3-作用形成草酰乙酸，进一步还原为苹果酸，细胞水势下降，水分进人保卫细胞，细胞膨胀，气孔开放。

　　五、光合作用与蒸腾作用

　　气孔开闭与植物的光合作用和蒸腾作用密切相关。但光合作用和蒸腾作用在叶片上是两个相互联系相互矛盾的过程，在植物光合作用时蒸腾失水不可避免；而光合作用所需的CO2只有在气孔张开时才能进人。因此，一些植物在叶片上密生茸毛，或气孔下陷是减少水分蒸腾的一种适应。另一方面，光合作用中合成的淀粉、产生的ATP、CO2浓度降低又直接为保卫细胞运动提供原动力，有利于气孔开放。

　　六、气孔与皮孔

　　皮孔是位于茎和根周皮上的一种通气结构。皮孔大小不一，小的用肉眼刚能看见，大的长达1厘米以上，它们以分散存在或成行排列。当根与茎次生生长产生周皮时，由气孔内方的木栓形成层局部产生大量球形、排列疏松的薄壁细胞，变为补充组织，使其外方的组织隆起，进而被胀破，显出不同形状的裂孔。皮孔使木栓内方的细胞与外界相通，这和表皮上的气孔具有同样的适应意义。另外，在周皮的生长过程中，不断产生新的皮孔。皮孔在形态、结构、位置等方面均与气孔不同，但在通气这一功能上是相同的。

　　七、气孔与水孔

　　一般情况下，植物根吸水量的99％左右都通过气孔以气态形式散发到体外。但当植物的吸水量大于蒸腾失水量，此时空气中湿度又较大时，如早晨或傍晚，植物将水以液态形式通过水孔排出体外。水孔是分布在植物的叶尖或叶齿表面的排水孔，属于分泌组织的一种。它也是由成对并列的保卫细胞围成，但不能调节关闭，始终开放着。水孔内方有排列疏松的薄壁细胞，这些细胞的间隙与管胞的末端相通连。水从管胞流出，通过薄壁组织间隙而经水孔流出。这样看来，气孔与水孔在构成、分布、性质等方面存在着一些微小差异，但最终都是使体内的水分进人到外界环境之中。

叶片下表皮气孔多，上表皮气孔少上表皮接受太阳光照射，气孔数量少可减少水分蒸发...睡莲是浮水植物，气孔分布在上表皮才能进行气体交换

一般来说，双子叶植物叶片扁平，形成较大的光合面积。由于上下两面受光不同，内部结构也不同。

叶片内部结构分为表皮、叶肉和叶脉。
表皮细胞多为有波纹边缘的不规则扁平体，细胞彼此紧密嵌合，没有间隙。在横切面上，表皮细胞形状十分规则，外切向壁较厚，并覆盖有角质膜，且一般上表皮较下表皮为发达，旱生较水生为发达。其作用在于减少蒸腾并阻止病菌异物入侵，且其较强的折光性能避免植物为强光所灼伤，有的植物叶表面还有蜡质。
双子叶植物的气孔结构为两个肾性保卫细胞，对于植物与环境间的气体交换，水分流动有重要作用。
有的植物叶表面有毛状体，能打大大减少水盆流失与阻挡昆虫。
不同环境下的叶片形状也会有所不同，如胡杨甚至在同一株上的叶片也不同。
栅栏组织（有利于光合过程中的气体交换）、海绵组织（气体交换和蒸腾作用）。
双子叶植物叶脉一般为网状，叶脉内的维管束和机械组织可以保证光合产物有效的运输到筛管分子中

叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成。
上、下表皮起保护作用，表皮上有气孔。气孔是由一对半月形的保卫细胞构成。气孔是蒸腾作用的门户，也是气体交换的窗口，氧气和二氧化碳都是由气孔进出叶片。
叶肉中有栅栏组织和海绵组织，有营养作用。
叶脉主要是输导组织，由导管和筛管组成，运输水、无机盐和有机物。双子叶植物一般为网状叶脉。

1
气孔的分布
不同植物的叶、同一植物不同的叶、同一片叶的不同部位(包括上、下表皮)都有差异，且受客观生存环境条件的影响。浮水植物只在上表皮分布，陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布，一般阳生植物叶下表皮较多。
2
气孔的类型
双子叶植物的气孔有四种类型：①无规则型，保卫细胞周围无特殊形态分化的副卫细胞；②不等型，保卫细胞周围有三个副卫细胞围绕；③平行型，在保卫细胞的外侧面有几个副卫细胞与其长轴平行；④
横列型，一对副卫细胞共同与保卫细胞的长轴成直角.围成气孔间隙的保卫细胞形态上也有差异，大多数植物的保卫细胞呈肾形，近气孔间隙的壁厚，背气孔间隙的壁薄；稻、麦等植物的保卫细胞呈哑铃形，中间部分的壁厚，两头的壁薄。
3
气孔的开闭机理
当肾形保卫细胞吸水膨胀时，细胞向外弯曲，气孔张开，而保卫细胞失水体积缩小时，壁拉直，气孔关闭；哑铃形保卫细胞吸水时两头膨胀而中间彼此离开，气孔张开，失水时两头体积缩小中间部分合拢，气孔关闭。可见气孔运动的原因主要是保卫细胞吸水膨胀引起的。
4
影响气孔运动的主要因素
4．1
光照引起的气孔运动
保卫细胞的叶绿体在光照下进行光合作用，利用CO2，使细胞内pH值增高，淀
粉磷酸化酶水解淀粉为磷酸葡萄糖，细胞内水势下降．保卫细胞吸水膨胀，气孔张开；黑暗里呼吸产生的CO2使保卫细胞的pH值下降，淀粉磷酸化酶又把葡萄糖合成为淀粉，细胞液浓度下降，水势升高，保卫细胞失水，气孔关闭。保卫细胞的渗透系统也可由K
来调节。光合作用光反应(环式与非环式光合磷酸化)产
生ATP，通过主动运输逆着离子浓度差吸收K
，降低保卫细胞水势，吸水使气孔张开。注意：①如果光照强度在光补偿点以下，气孔关闭；②在引起气孔张开的光质上以红光与蓝紫光效果最好；③景天科植物夜晚气孔张开，吸收和贮备CO2(形成苹果酸贮于液泡中)，白天气孔关闭，苹果酸分解成丙酮酸释放CO2进行光合作用。
4．2
二氧化碳影响气孔运动
低浓度CO2促进气孔张开，高浓度CO2使气孔迅速关闭，无论光照或黑暗皆如此。抑制机理可能是保卫细胞pH下降，水势上升，保卫细胞失水，必须在光照一段时间待CO2逐渐被消耗后，气孔才迅速张开。
4．3
温度影响气孔运动
气孔http://www.rixia.cc张开度一般随温度的上升而增大，在30％左右达到最大，低温(如10％
以下)虽长时间光照，气孔仍不能很好张开，主要是淀粉磷酸化酶活性不高之故，温度过高会导致蒸腾作用过强，保卫细胞失水而气孔关闭。
4．4
叶片含水量影响气孔运动
白天若蒸腾过于强烈，保卫细胞失水气孔关闭，阴雨天叶子吸水饱和，表
皮细胞含水量高，挤压保卫细胞，故白天气孔也关闭。

叶片上的气孔是植物的呼吸系统，白天在太阳光的照射下，它吸入二氧化碳，释放出氧气；晚上和动物类一样，呼吸氧气，释放二氧化碳，所以晚上不要把花盆放在室内，那样会和我们争氧气的。

吸收二氧化碳 释放氧气