植物生物学---第一部分 第三章 营养器官-叶(下)

五 落叶与离层
（一） 落叶 （二） 落叶的原因
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叶的衰老：整株是向顶进行的；双子叶是向叶尖进行 的，单子叶是向叶基进行的。
落叶是植物体在内因和外因综合作用下出现的一种 适应方式。
内因：一是营养物质的再分配；二是叶内生长物质量 的改变。
外因：低温或短日照，诱导激素变化，促进了离区的 形成。
按落叶情况不同，木本植物分为落叶树与常绿树。
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1 旱生植物叶片的结构 特点
为了降低蒸腾、贮藏水 分，出现以下特点：
叶小型，表皮角质化程度高（角质层 厚），表皮毛和蜡被发达； 或呈复表皮（夹竹桃）； 气孔下陷等； 栅栏组织发达，多叶脉； 叶片肉质化，贮藏水分的薄壁组织发 达。马齿苋、景天、芦荟、龙舌兰。
有h 的有复表皮（夹竹桃）29
肉质化的叶
叶 隙
▪ 茎与叶的维管束靠叶迹相连
▪ 叶迹（leaf trace）—— 叶痕内的茎 中维管束从内向外弯曲之起点，即通 过皮层，到叶柄基部的这一段维管束
▪ 叶隙（leaf gap）——叶迹上方由薄
叶
壁组织填充的区域
迹
茎中的维管束
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Stem and leaf
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叶迹
叶隙
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▪ 各种植物的叶迹，由茎伸入叶柄基部的方式是不同的， 有的由茎中的维管束伸出，在节部直接进入叶柄基部
龙舌兰
落地生根
仙人球
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2 水生植物叶片的结构特点
叶片薄、或呈丝状、叶肉细胞层数少、 常等面叶，无删栏组织和海绵组织的 分化；
具有叶绿体，无气孔；
气室发达、叶脉少、机械组织和保护 组织不发达，
表皮细胞很少角质化。
苦草
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结构适应水生的特点
▪ 表皮细胞壁薄，直接吸收水分和水中的气 体和盐类；
皮。
气孔下陷，旱生形态特征。适应低温和干旱。
▪ 叶肉：叶肉细胞壁向内凹陷成皱褶，叶绿体沿皱褶分布，扩大了光
合
面积。有若干树脂道，有明显内皮层。
▪ 叶脉：维管束两束或一束，居叶中央。
▪
据此松属可分单维管束亚属和双维管束亚属。
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❖松针的结构
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松针的结构
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四、 叶的生态类型
1 旱生植物和水生植物的叶 2 阳地植物和阴地植物的叶
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➢单子叶植物叶维管束
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C3植物和C4植物维管束结构比较
小麦叶维管束
玉米叶维管束
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C3 plant
Two bundle sheaths Outer one is parenchymatous; inner is a mestome sheath
2层维管束鞘， 外层薄壁的， 内层厚壁鞘状 的。
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离层和落叶
落叶是植物的自然现象，是对不良环境（如低温、干旱） 和迎接新生的一种适应性。
离区：木本落叶植物在落叶之前，靠近叶柄基部分裂出
数层较为扁小的薄壁细胞，它们横隔于叶柄基部，称为离区。
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➢
叶
离
离层：新产生 的细胞游离，
层
支持力变弱
保护层：细胞
分泌栓质沉
积在细胞表
面
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叶的脱落
离区的形成，后分化产生离层和保护层。
Characteristic of monocots
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叶脉
（1）有限外韧维管束： 初生木质部：近于上表皮。 C3植物 初生韧皮部：近于下表皮。
C4植物
维管束鞘 ：
C4植物：由单层薄壁细胞组成,内含叶绿体、成花环状，仅 含少量基粒，但合成淀粉的能力远大于叶肉细胞的叶绿体；
C3植物：由两层细胞组成，外层为薄壁细胞，极少含叶 绿体，内层为厚壁细胞 。
▪ 有的由茎中的维管束伸出后，和其他叶迹汇合再沿着皮 层上升穿越一节或多节，才进入叶柄基部
▪ 叶迹进入叶柄基部后，和叶维管束相连，通过叶柄伸入 叶片，在叶片内广泛分枝，构成叶脉
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二、营养器官生长的相关性
植物体各个器官，在生长的 过程中存在着相互促进或抑制 的关系，称为生长相关性。
植株地下部分与地上部分的 生长相关性
▪ 叶肉不发达，水中的光线弱，便于光透入 组织，进行光合。
▪ 细胞间隙大，形成气室，给光合和呼吸作 用供给气体。
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3 阳叶和阴叶的结构特点
Sun & Shade Leaves
阳叶 阴叶
旱生叶 水生叶
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阳生叶与阴生叶
光照强度是影响叶片的另一重要因素，许多植物的光 合作用适应于在强光下进行，而不能忍受隐蔽，这类植物 称为阳地（生）植物。有些植物的光合作用适应于在较弱 的光照下进行，这类植物称为阴地（生）植物。
根深叶茂
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营养器官生长的相关性
顶芽与侧芽的相关性
当顶芽生长活跃时，下部的侧芽往往被抑制 而处于休眠状态；如果顶芽受伤或被摘去， 侧芽就迅速活动而形成侧枝。这种顶芽生长 对腋芽（侧芽）生长的抑制作用，称为顶端 优势。
顶端优势的强弱程度，随植物的种类不同 而异。一般受植物体内生长素浓度的影响。
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叶肉
（1）栅栏组织 （2）海绵组织
▪ 叶肉主要由栅栏组织和海绵组织（或同 化组织）组成，并常有分泌腔、含晶异 形胞、石细胞等结构.
▪ 背腹型叶（异面叶）：叶肉组织分化为 栅栏组织和海绵组织二部分的叶。
▪ 等面型叶：叶肉组织无栅栏组织和海绵 组织的分化，或全部叶肉都是栅栏组织 的叶。
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1
叶肉（mesophyll）：主要由同化组织 构成，还有其他的细胞；叶肉细胞分 化为：栅栏组织和海绵组织
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禾本科植物叶的结构特点（等面叶）
表皮
上表皮 下表皮
泡状细胞（运动细胞） 长细胞、短细胞（硅细胞、栓细胞）
叶 肉 细胞壁内突生长，形成多环状细胞（具“峰、谷、腰、环”
结构） 没有栅栏组织和海绵组织的分化 C3 植物
叶 脉（维管束）
C4 植物
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（二）单子叶植物 叶的一般结构 表皮、叶肉和叶脉
1、表皮 2、叶肉 3、叶脉
Root and stem
Transition zone 过渡区
（根茎，胚轴）
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茎与根的维管组织的联系
▪ 茎和根是相互连续的结构，共组成植物体的轴
▪ 在植物幼苗时期的茎和根相连接的部分，出现双 方各自特征性结构的过渡，称为根茎过渡区
▪ 过渡区在1mm到几cm之间，过渡区一般发生在胚根 下胚轴的基部、中部或上部，终止与子叶节
卷或展开有关。
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➢
禾 本 科 叶 表 皮 细 胞
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➢
单
子
叶
植
物
叶
气
孔
器
模
式
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图 11
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。
▪ 在过渡区表皮皮层都是直接相连的，但维管组织 有一个改组和连接的过程
▪ 根到茎的维管组织将发生转变和相互连接，这个 过程发生在过渡区内
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Model of transition 过渡模式 韧皮部
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连接纵裂根转向来自茎h54
茎与叶的维管组织的联系
▪ 叶的叶柄具有表皮、皮层和维管束， 都与茎的初生结构相连续
阳叶和阴叶的结构特点：阳叶指阳地植物的叶，它的 结构倾向于旱生结构的特点。阴叶指阴地植物的叶，这类 植物适应于在较弱的光照下生活，强光下不易生长。
阳生叶：叶片厚，小，角质膜厚，栅栏组织和机械
组织发达，叶肉细胞间隙小。
阴生叶：叶片薄，大，角质膜薄，机械组织不发达，
无栅栏组织的分化，叶肉细胞间隙大。
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2 鳞叶
洋 葱 的 鳞 叶
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叶卷须
豌 豆 的 叶 卷 须
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4 捕虫叶
猪 笼 草
華中師范大學
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茅 膏 菜 的 捕 虫 叶
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5 叶状柄
澳 大 利 亚 金 合 欢
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6 叶刺
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七、同功器官和同源器官
▪ 同源器官：器官发育来源相同、适应不同环境、 形态各异、生理功能不同的变态器官。如叶刺、 叶卷须、鳞叶等。
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➢禾本科叶泡状细胞
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▪ 没有栅栏组织和海绵组织分化，内含丰富的叶绿体， 属等面型叶（无栅栏组织与海面组织的分化） 。水 稻、小麦等叶肉细胞壁向内皱褶，利于更多叶绿体排 在细胞边缘增加光合面积。细胞之间有一定胞间隙。
叶片
2、 叶 肉
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3.叶脉（平行脉）
香蕉叶脉
平行脉
葱 叶 叶 脉
Parallel venation
栅栏组织（palisade tissue）：靠近上表皮，细胞
长柱形，与表皮垂直，排列紧 密，1-4层，多含叶绿体，光 合作用强
海绵组织（spongy tissue）：
靠近下表皮，细胞形状不规则， 有较大的细胞间隙，通气作用强
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叶 脉
网状 叶 脉
1 = major vein of second order; 2-5 = minr veins; 6 = blind terminal vein