【正确答案】关于气孔开闭机理目前主要有3种学说，其中后两种更重要。三者的本质都是渗透调节保卫细胞的水势。双子叶植物的肾形保卫细胞的内壁厚而外壁薄，微纤丝从气孔呈扇形辐射排列，当保卫细胞吸水膨胀时，较薄的外壁易于伸长，向外扩展，但微纤丝难以伸长，于是将力量作用于内壁，把内壁拉过来，于是气孔张开。禾本科植物的哑铃形保卫细胞中间部分胞壁厚，两头薄，微纤丝径向排列。当保卫细胞吸水膨胀时，微纤丝限制两端胞壁纵向伸长，使其横向膨大，这样就将两个保卫细胞的中部推开，于是气孔张开。反之，保卫细胞失水，气孔关闭。
   ①淀粉－糖转化学说认为，保卫细胞在光的作用下进行光合作用，消耗CO₂，细胞质内的pH值增高(pH值为6.1～7.3)，促使淀粉磷酸化酶水解淀粉为可溶性糖，保卫细胞水势下降，表皮细胞或副卫细胞的水分进入保卫细胞，保卫细胞吸水，气孔张开。而在黑暗中则相反，呼吸产生的CO₂使保卫细胞的pH值下降(pH值为2.9～6.1)，淀粉磷酸化酶将可溶性糖转变为淀粉，水势升高，保卫细胞失水，气孔便关闭。
   ②无机离子吸收学说在20世纪60年代末提出，又称为K⁺泵假说。保卫细胞质膜上存在着H⁺-ATP酶，在光下，它被光激活后，能水解保卫细胞中由氧化磷酸化或光合磷酸化生成的ATP，产生的能量将H⁺从保卫细胞分泌到周围细胞中，使得保卫细胞的 pH值升高，质膜内侧的电势变低，周围细胞的pH值降低，质膜外侧电势升高，膜内外的质子动力势驱动K⁺从周围细胞经过位于保卫细胞质膜上的内向K⁺通道进入保卫细胞，保卫细胞中K⁺浓度显著增加；另外，在K⁺进入细胞的同时，还伴随着Cl^-的进入以平衡K⁺维持细胞的电中性。保卫细胞积累较多的K⁺和Cl^-引起水势下降，保卫细胞吸水，气孔就张开。暗中，K⁺和Cl^-由保卫细胞进入副卫细胞和表皮细胞，使保卫细胞水势升高而失水，造成气孔关闭。
   ③苹果酸生成学说在20世纪70年代初提出，在光下，保卫细胞内的部分CO₂被利用时，pH值上升至8.0～8.5，从而活化了PEP羧化酶。PEP羧化酶可催化由淀粉降解产生的PEP与HCOF结合形成草酰乙酸，并进一步被NADPH还原为苹果酸进入液泡，保卫细胞苹果酸含量增高，水势降低，保卫细胞吸水，气孔张开。另外苹果酸解离为H⁺和苹果酸根，在H⁺/K⁺泵驱使下，H⁺与K⁺交换，保卫细胞内K⁺浓度增加使水势降低；苹果酸根进入液泡和Cl^-共同与K⁺在电化学上保持平衡。当叶片由光下转入暗处时，该过程逆转，原有的苹果酸外运或向合成淀粉方向进行。