植物的作用

第6组植物的功能有许多花草不仅具有观赏价值，也可药用，甚至有些还具有抗癌作用，有些植物还像“绿色净化器”，吸收对人体有害的物质。

先介绍几种有“绿色净化器”之美称的室内观叶植物。

吊兰：又称垂盆草、折鹤兰，为百合科吊兰，属多年生常绿观叶植物。

吊兰是最为传统的居室垂挂植物之一。

它的叶片细长柔软，从叶腋中抽生的匍匐茎长有小植株，由盆沿向下垂，舒展散垂，似花朵，四季常绿；它既刚且柔，形似展翅跳跃的仙鹤。

吊兰不仅是居室极佳的悬垂观叶植物，而且也是一种良好的室内空气净化花卉。

吊兰具有极强的吸收有毒气体的功能，一般房间养1－2盆吊兰，空气里的有毒气体便可吸收殆尽。

文竹：又称云竹，为百合科天门冬，属多年生常绿藤本观叶植物。

文竹叶片纤细秀丽，密生如羽毛状，翠云层层，株形优雅，独具风韵，深受人们喜爱，也是著名的室内观叶花卉。

它能吸收二氧化硫、二氧化碳、氯气等有害气体，还能分泌出杀灭细菌的气体，减少感冒、伤寒、喉头炎等传染病的发生，对人体健康大有好处。

荷兰铁：又称巨丝兰，为百合科丝兰，属常绿木本观叶植物。

其株形规整、茎干粗壮，叶片坚挺翠绿，且适应性强，生命力旺盛，栽培管理简单，对多种有害气体(如二氧化碳、氟化氢、氯气、氨气等)具有较强的吸收能力。

是室内外绿化装饰的理想植物。

花草能够有效净化室内空气，保持空气清新自然。

大多数花卉白天进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，夜间进行呼吸作用，吸收氧气，释放二氧化碳。

而仙人掌类多浆植物则恰恰相反，白天为避免水分丧失，关闭气孔，光合作用产生的氧气在夜间气孔打开后才放出。

将“互补”功能的花卉同养一室，既可使二者互惠互利，又可平衡室内氧气和二氧化碳的含量，保持室内空气清新。

室内植物吸收水分后，经过叶片的蒸腾作用向空气中散失，可以起到湿润空气的作用。

柠檬、茉莉等植物散发出来的香味能改变人们因单调乏味的工作而导致的无精打采的状态；茉莉、丁香、金银花、牵牛花等花卉分泌出来的杀菌素能够杀死空气中的某些细菌，抑制结核、痢疾病原体和伤寒病菌的生长，使室内空气清洁卫生。

有些花卉抗毒能力强，能吸收空气中一定浓度有毒气体，如二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氯化氢等。

茶花、仙客来、鸢尾、紫罗兰、晚香玉、凤仙、牵牛、石竹、唐菖蒲等通过叶片吸收毒性很强的二氧化硫，经过氧化作用将其转化为无毒或低毒性的硫酸盐等物质；水仙、紫茉莉、菊花、鸡冠花、一串红、虎耳草等能将氮氧化物转化为植物细胞的蛋白质等；吊兰、芦荟、虎尾兰能大量吸收室内甲醛等污染物质，消除并防止室内空气污染。

新居内空气中的某些化学物质过浓会造成居住者头痛、头晕、流鼻涕、失眠、乏力、关节疼痛以及食欲减退等症状，医学上称之为“新居综合症”。

要消除“新居综合症”，除保持居室清洁卫生通风外，另一有效的办法就是在室内摆放些如万年青、吊兰、月季、百合、棕榈、天竺葵等绿色植物。

这些植物花卉中含有挥发性油类，均具有显著的杀菌功能，特别是观叶植物如吊兰等和杜鹃科的花木，更具有吸附放射性物质的功效。

常见的药用植物下面是几种药用植物【半支莲】又名牙刷草，唇形科黄芩属，多年生草本。

高30cm左右，茎方，下部匍匐生根，上部直立。

叶对生，卵状椭圆形至线状披针形，有波状钝齿，大小不等。

花单生于叶腋，青紫色，外面有密柔毛。

果实卵圆形，秋季采全草晒干入药，可治肺癌、直肠癌。

用法：半支莲15～50g，水煎服。

【石龙芮】又名野芹菜。

毛茛科毛茛属，二年生草本，高20～40cm，叶有光泽，浅或深3裂，裂片常再分2～3裂，接近花的叶狭细而不裂。

花黄色有光泽，生于枝梢。

果密集呈长椭圆形，春、夏季采全草，洗净鲜用或晒干入药，可治食道癌、乳腺癌等。

【墓头回】又名臭脚跟，败浆科败浆属，多年生草本。

茎高30～60cm，自根部生出茎梗多数，每一茎上又多分枝，茎上分枝处有节纹。

基生叶成丛，有长柄，卵形或分裂。

茎生叶对生，羽状深裂，叶常和分枝处同出。

7～8月茎枝端开黄色小花，呈伞房状排裂。

果实翅状卵形或近圆形。

根茎横生，有少数粗根须。

秋季采根15g，水煎服可治晚期子宫癌。

【仙人掌】仙人掌科仙人掌属，耐旱肉质有刺植物，叶退化成鳞片状生于刺束下。

花黄色。

浆果肉质，卵形，熟时紫红色，有刺毛。

全株鲜用，鲜仙人掌100g，剥皮煎汁，加入红糖50g内服可治胃癌，常用量10～15g。

【藤梨】又名棠梨。

猕猴桃科猕猴桃属。

落叶缠绕藤本，小枝有长柔毛。

叶互生，圆形、椭圆形或倒卵形，顶端短尖或微凹，基部阔楔形或倒心形，边缘具纤细锯齿，叶背密生绒毛，叶柄有绒毛。

花初为乳白色，后变橙黄色，浆果椭圆形，外具棕色密茸毛。

春、秋季采根入药，治胃癌、食道癌、肠癌、鼻癌等。

用法：藤梨根100～250g，加水适量，文火煮3小时以上，分两次服完，连服15～20天为一疗程，停药两天再服，连服4个疗程。

绿色植物的蒸腾作用蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程。

与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程。

植物幼小时，暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。

成长植物的蒸腾部位主要在叶片。

叶片蒸腾有两种方式：一是通过角质层的蒸腾，叫做角质蒸腾；二是通过气孔的蒸腾，叫做气孔蒸腾，气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。

蒸腾作用的生理意义：它是植物吸收和运输水分的主要动力，可加速无机盐向地上部分运输的速率，可降低植物体的温度，使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。

植物蒸腾丢失的水量是很大的。

据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。

自养的绿色植物在进行光合作用过程中，必须和周围环境发生气体交换。

因此，植物体内的水分就不可避免地要顺着水势梯度丢失，这是植物适应陆地生活的必然结果。

适当地抑制蒸腾作用，不仅可减少水分消耗，而且对植物生长也有利。

在高湿度条件下，植物生长比较茂盛。

蔬菜等作物生产中，采用喷灌可提高空气湿度，减少蒸腾，一般比土壤灌溉可增产。

过气孔蒸腾。

幼嫩叶子的角质蒸腾可达总蒸腾量的1/3到1/2。

一般植物成熟叶片的角质蒸腾，仅占总蒸腾量的3%～5%。

因此，气孔蒸腾是中生和旱生植物蒸腾作用的主要方式。

（三）蒸腾作用的部位植株幼小的时候，暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。

植物长大后，茎枝形成木栓，这时茎枝上的皮孔可以蒸腾，木本植物特有。

但是皮孔蒸腾量极小，约占0.1%。

植物的蒸腾作用绝大部分是在叶片上进行的。

分为角质蒸腾（5%~10%）和气孔蒸腾（主要形式）。

二、气孔蒸腾气孔是植物进行体内外气体交换的重要门户。

水蒸气、CO2（二氧化碳）O2（氧气）都要共用气孔这个通道，气孔的开闭会影响植物的蒸腾、光合、呼吸等生理过程。

气孔是植物叶片表皮组织的小孔，一般由成对的保卫细胞(guard cell)组成。

保卫细胞四周环绕着表皮细胞，毗连的表皮细胞如在形态上和其它表皮细胞相同，就称之为邻近细胞(neighbouring cell)，如有明显区别，则称为副卫细胞(subsidiary cell)。

保卫细胞与邻近细胞或副卫细胞构成气孔复合体。

保卫细胞在形态上和生理上与表皮细胞有显著的差别。

（一）气孔的形态结构及生理特点1. 气孔数目多、分布广气孔的大小、数目和分布因植物种类和生长环境而异（表2-3）。

一般单子叶植物叶的上下表皮都有气孔分布，而双子叶植物主要分布在下表皮。

浮水植物气孔都分布在上表皮。

2. 气孔的面积小，蒸腾速率高气孔一般长约7～30μm ，宽约1～6μm。

而进出气孔的CO2和H2O分子的直径分别只有0.46nm和0.54nm，因而气体交换畅通。

气孔在叶面上所占面积百分比，一般不到1%，气孔完全张开也只占1%～2%，但气孔的蒸腾量却相当于所在叶面积蒸发量的10%～50%，甚至达到100%。

也就是说，经过气孔的蒸腾速率要比同面积的自由水面快几十倍，甚至100倍。

这是因为气体通过多孔表面扩散的速率,不与小孔的面积成正比，而与小孔的周长成正比。

这就是所谓的小孔扩散律(small pore diffusion law)。

这是因为在任何蒸发面上，气体分子除经过表面向外扩散外，还沿边缘向外扩散。

在边缘处，扩散分子相互碰撞的机会少，因此扩散速率就比在中间部分的要快些。

扩散表面的面积较大时（例如大孔），边缘周长与面积的比值小，扩散主要在表面上进行，经过大孔的扩散速率与孔的面积成正比。

然而当扩散表面减小时，边缘周长与面积的比值即增大，经边缘的扩散量就占较大的比例,且孔越小,所占的比例越大，扩散的速度就越快（表2-4）。

表2-4 相同条件下水蒸气通过各种小孔的扩散小孔直径(mm)扩散失水(g)相对失水量小孔相对面积小孔相对周长同面积相对失水量。

3.保卫细胞体积小,膨压变化迅速保卫细胞比表皮细胞小得多。

一片叶子上所有保卫细胞的体积仅为表皮细胞总体积的1/13或更小。

因此，只要有少量溶质进出保卫细胞，便会引起保卫细胞膨压(turgor pressure)迅速变化，调节气孔开闭。

4. 保卫细胞具有多种细胞器保卫细胞中细胞器的种类比其他表皮细胞中的多，特别是含有较多的叶绿体。

保卫细胞中的叶绿体具有光化学活性，能进行光合磷酸化合成ATP，只是缺少固定CO2的关键酶Rubisco，但是保卫细胞的细胞质中含有PEP羧化酶，能进行PEP的羧化反应，其产物为苹果酸(PEP+HCO3-→苹果酸)。

叶绿体内含有淀粉体，在白天光照下淀粉会减少，而暗中淀粉则积累。

这和正常的光合组织中恰好相反。

此外，保卫细胞中还含有异常丰富的线粒体，为叶肉细胞的5～10倍，推测其呼吸旺盛，能为开孔时的离子转运提供能量。

5. 保卫细胞具有不均匀加厚的细胞壁及微纤丝结构高等植物保卫细胞的细胞壁具有不均匀加厚的特点。

例如水稻、小麦等禾本科植物的保卫细胞呈哑铃形(dumbbell shape)，中间部分细胞壁厚，两端薄，吸水膨胀时，两端薄壁部分膨大，使气孔张开；棉花、大豆等双子叶植物和大多数单子叶植物的保卫细胞呈肾形(kidney shape),靠气孔口一侧的腹壁厚,背气孔口一侧的背壁薄。

并且在保卫细胞壁上有许多以气孔口为中心辐射状径向排列的微纤丝, 它限制了保卫细胞沿短轴方向直径的增大（图2-11）。

当保卫细胞吸水，膨压加大时，外壁向外扩展，并通过微纤丝将拉力传递到内壁，将内壁拉离开来，气孔就张开。

图2-11 保卫细胞壁上径向排列的?微纤丝与气孔的运动实线为气孔开放时，虚线气孔关闭时上图为横切面，下图为表面观6 .保卫细胞与周围细胞联系紧密保卫细胞与副卫细胞或邻近细胞间没有胞间连丝，相邻细胞的壁很薄，质膜上存在有ATPase、K+通道，另外在保卫细胞外壁上还有外连丝(ectodesmata)结构，它也可作为物质运输的通道。

这些结构有利于保卫细胞同副卫细胞或邻近细胞在短时间内进行H+、K+交换，以快速改变细胞水势。