常缨植物学 第五章 叶
贮藏水分两个方面发展。 旱生植物叶片小,角质膜厚,表皮毛和蜡被比较发达,
有明显的栅栏组织,有的有复表皮(夹竹桃),有的气 孔下陷(松叶),甚至形成气孔窝(夹竹桃),有的有 储水组织(花生、猪毛菜等)。
夹竹桃叶切片图 有的有复表皮(夹竹桃)
(二)水生植物叶片的结构特点 水生植物可以直接从环境获得水分和溶解于水的物
(1)表皮细胞:叶片的表皮细胞一般是形状不规则 的扁平细胞,侧壁凹凸不齐,彼此紧密嵌合,在横切 面上则呈长方形或方形,外壁较厚并角质化,具角质 膜,它为生活细胞,一般不具叶绿体。表皮有保护植 物不受细菌、真菌侵害的作用,同时角质膜还具较强 的折光性,可防止过度日照引起的损害。
(2)气孔器:一般双子叶植物的气孔器由两个肾形的 细胞围合而成,这两个细胞称保卫细胞,其间的间隙称 气孔。有些植物在保卫细胞之外,还有较整齐的副卫细 胞(如甘)薯。 )。
4.叶鞘 叶鞘开放式环状抱茎,由表皮、基本组织和维管束三 部分组成。
小 麦 叶
小麦、水稻等为C3植物
水 稻 叶
玉 米 叶
C4 高光效植物
五、叶的形态结构与生态条件的关系
根据植物与水分的关系,可将植物分为旱生植物、中生 植物和水生植物。
(一)旱生植物叶片的结构特点 旱生植物叶片的结构特点主要是朝着降低蒸腾和增加
(3)排水器和吐水作用:
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排水器分布在叶的端部和叶缘处。它由水孔和通水组织
构成。水孔与气孔相似,但它没有自动调节开闭的作用。
通水组织是指与脉稍的管胞相通的排列疏松的一群小细胞。
吐水作用:由于蒸
腾作用微弱,根部吸 入的水分,从排水器 溢出,集成液滴,出 现在叶尖或叶缘处, 这种现象为吐水作用, 一般发生在夜间或清 晨温暖湿润的条件下。 叶尖和叶缘上有水滴 出现,可作为根系正 常活动的一种标志。
(一)叶柄的结构 (二)叶片的结构
1.表皮 2.叶肉 3.叶脉 (三)禾本科植物的叶 1.叶的形态 2.叶片的解剖结构
(一)叶柄的结构 与幼茎相似,也可分为表皮、皮层和中柱三部分。
叶柄皮层的外围富含厚角组织,有时也有一些厚
壁组织。这种机械组织既适于支持又不防碍叶柄的 延伸、扭曲和摆动。
叶柄维管束在横切面上的排列常见为半环形,缺
掌状复叶:小叶集中在总叶柄顶端,排列如 掌上的指,如大麻。
羽状复叶:含羞草,其叶柄上着生两个以上完全 独立的小叶片叫复叶。含羞草的复叶为偶数羽状 复叶,而紫云英的叶为奇数羽状复叶。
三出复叶:大豆的复叶由三片小叶组成,排列为羽 状。酢浆草的三出叶:复叶由三片小叶组成,排列 为掌状。
(四)叶 序 叶在茎或枝条上排列的方式叫叶序。常见的有:
叶
一、叶的生理功能 二、叶的发生与生长 三、叶的基本形态 四、叶片的解剖结构 五、叶的生态类型 六、落叶和离层 七、叶的变态
一、 叶的主要生理功能
a、光合作用 绿色组织通过叶绿体色素和有关酶类活动, 利用太阳光能,把二氧化碳和水合成有机物,并将光能转变 为化学能而贮存起来,同时释放氧气的过程。
b、蒸腾作用 蒸腾作用是水分以气体状态从植物体内散失 到大气中的过程,它是植物根吸收水和矿质元素的动力,并 有调节叶温的作用。
主脉 --> 侧脉 --> 支脉 --> 细脉
叶脉 起输导和支持作用
主脉和大的侧脉是由维管束 和机械组织组合而成的。
维管束包括木质部(上面) 和韧皮部(下面)。
大豆叶主脉
叶脉分布在叶肉组织中,呈网状,起支持和输导作用。 中脉和大的侧脉常由维管束和机械组织组成,其中木 质部在向茎面,韧皮部在背茎面。粗大的中脉中,在 木质部和韧皮部之间还可有形成层存在,不过形成层 活动时间很短,只产生极少量的次生组织。在叶脉的 周围是厚壁组织,或在叶脉的上下方形成机械组织。 叶脉越细,结构越简单,首先形成层和机械组织减少, 以至完全消失;其次木质部和韧皮部的组成分子逐渐 减少,到了末稍,木质部中仅有几个螺纹管胞,韧皮 部中则只有几个狭短的筛管分子和增大的伴胞。
口向上。在每个维管束内,木质部位于韧皮部的上 方。叶柄的维管束经叶迹与茎的维管束相连。
(二)叶片的结构
双子叶植物叶的结构 叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成。
叶片是叶的重要组成部分,也是植物光合作用的主 要场所。横切叶片,叶片含有上下表皮、叶肉和叶脉 三个部分。
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(二)叶片的结构 1、表皮
表皮是叶的保护组织,它由表皮细胞,气孔器,排 水器,表皮毛,腺鳞等组成。
叶片的中间有明显的叶脉,其中最大的叶脉为中脉,中脉 的各级分枝为侧脉。叶脉一般排成网状叶脉和平行叶脉两 种主要类型:
脉序
4
脉序的类型 1.叉状脉; 2. 掌状射出脉; 3. 掌状网脉; 4. 羽状网脉; 5、6. 弧 行脉; 7. 射出平行脉; 8. 横出平行脉; 9. 掌状三出脉; 10. 离 基三出脉。
c、叶的繁殖作用 少数植物的叶有繁殖作用,如秋海棠。
叶的生理功能
叶的主要功能 1、光合作用 2、蒸腾作用 叶的特殊功能 吸收、繁殖、贮藏、保护等。
二、叶的发生和生长
叶的发育开始于茎尖生长锥周围的叶原基,它是由原套、 原体的一层或几层细胞重复分裂形成的。叶原基顶端细胞 中的一部分继续分裂,使叶原基迅速伸长(顶端生长)形 成叶轴,然后进行边缘生长,形成叶的雏形,分化为叶片、 叶柄、托叶几部分,其中托叶分化最早,叶片分化次之, 叶柄分化最晚。当叶片各部分形成之后,细胞仍继续分裂 和长大(居间生长),直到叶片成熟。
叶的基本形态 (一)叶的形态组成 叶的形态多种多样,如下图所示:
叶片的尖端称为叶尖,叶尖有不同类型:
芒尖 卷须状 尾尖 尖凹
渐尖
钝尖
叶片基部为叶基,叶基有不同的形态: 心形 耳垂形 箭形 戟形 盾形 圆形 截形
叶的边缘是叶缘,叶缘有全缘、锯齿和牙齿等类型:
叶片产生不同的分裂称为叶裂,叶裂有羽状裂和掌状裂之分:
它们都由叶片、叶柄和托叶三部分组成:
:
1、叶 片 叶片是叶的绿色平扁部分,也是叶光和作柄状结构,主要起输导和支持作用。叶的镶嵌 性与叶柄有关。 3、托 叶
为叶柄基部的附属物,通常成对而生,形状因种而异。托叶对 幼叶和腋芽有保护作用。
(二)完全叶与不完全叶 完全叶(complete leaf):完全叶是指含有叶片
禾本科作物叶片由表皮、叶肉和 叶脉三部分组成。
1.表皮:由表皮细胞、泡状细胞和气 孔器有规律地排列而成。表皮细胞 由长细胞和短细胞组成。短细胞有 硅细胞和栓细胞两种。硅细胞向外 突出如齿或成刚毛,使表皮坚硬而 粗糙。
泡状细胞(运动细胞):位于相邻两叶脉之间的上表皮,为 几个大型的薄壁细胞,其长轴与叶脉平行。在叶片过多失水 时,泡状细胞发生萎蔫,叶片内卷成筒状以减少蒸腾。天气 湿润,水分充足时,它们吸水膨胀,叶片平展,故泡状细胞 又称运动细胞。
2、叶肉(mesophyll)
叶片进行光合作用的主要部分,其细胞中含大量的叶绿 体,主要功能是光合作用,制造有机物。叶肉细胞间有明 显的胞间隙。
背腹型叶的叶肉细胞有栅栏组织和海绵组织的分化,一 般上部为栅栏组织,下部为海绵组织。
等面叶无栅栏组织和海绵组织的分化。
叶肉 叶进行光合作用的主要场所
异面叶—— 有栅栏组织和海绵组织的分化。 等面叶—— 无有栅栏组织和海绵组织的分化。
叶的发育
叶原基形成后,起先是顶端生长,使叶原基 迅速引长,接着是边缘生长,它形成叶的整个 雏形,分化出叶片,叶柄和托叶几个部分。除 早期外,叶以后的伸长就靠居间生长。
外起源 叶原基--顶端生长--边缘生长-分化出叶片、叶柄和托叶等--居间生长
三、叶的基本形态
(一)叶的形态组成
1.叶片 (叶的形态) 2.叶柄 3.托叶 (二)完全叶与不完全叶 (三)叶的类型 (四)叶序
禾本科植物的叶是较为复杂的单叶。主要由叶片和叶鞘
两部分组成,在叶片和叶鞘连接处为叶枕(或叶颈),两 侧有叶耳,腹面有叶舌等。
(2)复叶(compound leaf):复叶是在叶柄上着生两 个以上完全独立的小叶(片)的叶。如花生、枫杨、 蔷薇等。
单身复叶:是含有三小叶而只有顶端一个小叶发育成 熟的叶。如柑桔、柠檬等。
质,但不易得到充分的光照和良好的通气,其叶片的 结构特点为:机械组织、保护组织退化,角质膜薄或 无,叶片薄或丝状细裂。
叶肉细胞层少,没有栅栏组织和海绵组织的分化, 通气组织发达。 切片图如下:
叶耳、叶舌的有无、大小及形状常作为识别禾本 科植物的依据
2、叶片的解剖结构
分为表皮、叶肉和叶脉三部分。
1、表皮
有上、下表皮之分;表皮 细胞有长细胞和短细胞两种; 上表皮细胞间有泡状细胞/运 动细胞。
2、叶肉
等面叶——无栅栏组织和海绵组织的分化
3、叶脉:维管束外围有维管束鞘。
有C3(低光效)、C4植物(高光效)
异面叶
等面叶
(1)栅栏组织(palisade tissue):
近上表皮一侧的叶肉细胞呈长柱状,并与上表皮垂直相 交,类似栅栏状,细胞内叶绿体相对小而多。
栅栏组织的细胞层数和特点随植物种类而不同。栅栏组 织的作用既可充分利用强光照,又可减少强光伤害。
大 豆 叶 苹 果 叶
(2)海绵组织(spony tissue):
1、互生:每节上只生一片叶,如大豆、棉花、玉米等。 2、对生:每节上相对着生两片叶,如丁香、芝麻、薄荷等。 3、轮生:三个或三个以上的叶,着生在一个节上,如夹竹桃。 4、簇生:两个以上的叶着生于极度缩短的短枝上,如金钱松、银杏等。 5、基生:两片以上的叶着生于地表附近的短茎上称为叶基生。
四、叶的解剖结构
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(4)表皮毛:表皮毛为表皮的附属物,形态各异,功能不同。
单细胞表皮毛,分为单生(如棉叶上表皮毛)和簇生(如 杜鹃叶上表皮毛)。
多细胞表皮毛,分为: 单列细胞式:表皮毛细胞排成一列,如青麻、黄秋葵表皮 毛、烟叶腺毛等。 多列细胞式:数列表皮细胞聚集一处,如棉叶下表皮毛等。 混合式:表皮毛细胞组成鳞片状(如薄荷叶脉鳞)、棒槌 状(如野芝麻等)。 蜜腺、腺鳞、腺毛均为表皮毛的结构,但它们又具有分泌 功能。