植物形态结构5叶(高中生物竞赛辅导课件)

叶的结构
外部形态
1. 叶形 2. 叶缘 3. 叶尖 4. 叶基 5. 叶序 6. 叶脉
叶的基本形态
发育成熟的叶分为叶片、叶柄和托叶三部分。三部分 俱全的称完全叶，如梨、桃、棉的叶；缺少1～2部分者叫 不完全叶，如油菜的叶缺托叶，烟草的叶缺叶柄，莴苣托 叶和叶柄均无。 叶片是叶的主要部分，多数为绿色的扁平体，叶片可 分为叶尖、叶基和叶缘三部分。 每种植物叶片这些部分的形态特征都不相同，可用来 区别植物种类。 叶片上分布着大小不同的叶脉，叶脉的排布方式叫脉 序，有网状脉序和平行脉序两种主要类型。
气孔数量：草本（上多于下）；木本（下）；浮水叶（上）； 沉水（无）。同一植物（上部多于下部；叶尖与中脉多于叶基 和叶缘）。
双子叶植物叶的表皮
上下表皮
• （2）叶肉：上、下表皮之间绿色组织的总称，是叶的主要 部分，通常由薄壁细胞组成，含丰富的叶绿体，光合作用主 要在叶肉中进行。 • 栅栏组织和海绵组织 栅栏组织：近表皮的部位绿色组织排列紧密，细胞呈长柱 形，细胞的长轴与叶表面垂直，呈栅栏状。 海绵组织：栅栏组织下方，即近下表皮部位的绿色组织， 形状规则，排列不整齐，疏松具有较多的间隙 ，呈海绵状。 • 等面叶和异面叶： 异面叶：叶肉有以上两种组织之分的； 等面叶：叶肉中无以上两分化，或虽有分化，栅栏组织却 分布在叶的两面。
淡称为叶颈(叶环)，上面还有叶舌、叶耳等附属物。
单叶和复叶
复叶
一个叶柄上叶片的数量； 复叶：羽状、掌状、三出； 注意：全裂叶属于单叶，各裂片基 部互相联结，而复叶的小叶基部互 相分离。
单叶
八角金盘
十大功劳（奇数羽状）
总叶柄分叉次数分
双子叶植物叶的解剖结构
切片（女贞叶横切面） 叶片的结构分为：表皮 叶肉 叶脉
• 对于植物营养器官的变态，达尔文曾引用同功变异和同
源变异的概念。
• 凡外形相似、功能相同，但形态学上来源不同的变态器
官称为同功器官。如茎刺、叶刺和皮刺，茎卷须和叶卷
须，块茎和块根等都属于同功器官。
• 外形与功能不同，而形态学上来源相同的变态器官叫同
主脉和大侧脉的维管束周围有机械组织，木质部位于近轴面，韧 皮部位于远轴面，叶脉越分越细，最后形成层和机械组织消失。 叶脉的排列方式称为脉序，主要有网状、平行、分叉。
禾本科植物叶的结构
• 禾本科植物的叶的外形是叶片狭长叶鞘包在茎外、在叶片和 叶鞘的连接处有叶舌和叶耳。 • 有表皮、叶肉、叶脉三种结构 （1）表皮：长方形细胞，细胞壁角质化且充满硅质，大型液 泡的泡状细胞（叶展开弯曲，控制水分蒸腾）。气孔两个哑 铃状的保卫细胞，外侧近似梭形的副卫细胞。 （2）叶肉：短轴的薄壁细胞组成。 （3）叶脉：大都为平行脉，叶内的维管束一般平行排列，较 大的维管束与上下表皮有厚壁组织。维管束外，有一层或两 层细胞包围，组成维管束鞘：
异面叶和等面叶
根据叶肉有无组织分化可分为异面叶和等面叶，如：女贞叶 为异面叶，水稻叶为等面叶；叶的上下面都具有栅栏组织的也 属于等面叶，如：夹竹桃、印度橡皮树等。
夹竹桃叶横切面，示等面叶
• 等面叶是指叶片两面的内部结构相似，上下两面均有气孔， 栅栏组织等。这些植物的叶着生方向与地面近似垂直和枝 的长轴平行，所以两侧受光情况差不多，叶片也为适应这 个环境条件，所以相同。 异面叶则是指叶片两面的内部结构不同，通常是上叶面主 要受光，其叶肉细胞呈紧密垂直状排列，形成光合作用效 率很高的栅栏组织，颜色深绿。而下叶面主要背光，其叶 肉细胞分布松散，形成光合作用效率较低的海绵组织，颜 色浅绿。这类叶片在植物界要远远多于等面叶。
• 花柄、果柄的基部也会出现离层，造成落花落果等现象。
营养器官之间的互相联系和互相影响
（一）根、茎的过渡区 • 根的初生维管组织与茎的初生维管组织明显不同。因而， 在根茎的交界处，维管组织必须从一种形式逐渐转变为 另一种形式。发生转变的部位叫过渡区，一般在下胚轴 的一定部位。 • 过渡区的结构非常复杂，各种植物又有不同的类型。在 过渡区，维管组织均发生分叉、转位及汇合等，从而由 根转变为茎。
落叶和离层
• 叶有一定的寿命。根据落叶情况分为落叶树（悬铃木、水杉）和常绿 树（茶树、广玉兰） • 落叶的原因与叶柄结构的变化有关。叶柄基部的一些细胞进行分裂形 成离区，离区细胞或胞间层溶解，或初生壁溶解，或部分细胞整个解 体，从而形成离层。同时，逐渐枯萎，并在外力作用下自离层处脱落。 位于离层下面的细胞其壁栓化等，而形成保护层，甚至产生周皮。 • 大多数松、柏科植物是属于常绿树(也有属于落叶树的，如落羽松) • 常绿树是指它终年常绿，但不代表它不会掉叶子，它与落叶树不同点 在于落叶树在秋冬季时会多数或全数落叶，常绿树在四季都有落叶， 但同时它也有再长新叶，有些松、柏科的叶子在老了、枯黄后会留在 干上，不会落下(如杉木)。 • 叶脱落后在茎上留下叶痕和叶迹。
叶
• 种子植物制造有机养料的重要器官（光合作用进行的主要场所） • 植物叶由叶片、叶柄、托叶构成： 叶片：叶的主要部分，多数为绿色扁平的； 叶柄：叶的细长柄状部分，上端与叶片连接，下端与茎连接； 托叶：叶基两侧所生的小叶状物。 • 叶脉：贯穿在叶肉内的维管束和其他相关组织 分为：平行脉、网状脉、叉状脉
别是有效水分和光照强度对叶片的解剖结构有明显影响。
叶片的形态结构一方面有适应光合作用的特点，另一方面 还产生了减少蒸腾作用的适应趋势。 根据植物与水分的关系，可分为旱生植物、中生植 物、湿生植物和水生植物三类。
（一）旱生植物叶片的结构特点
• 旱生植物，其叶片的结构特点主要是朝着降低蒸腾和贮藏 水分两个方面发展： • 叶常较小，表皮高度角化，有很厚的角质膜，表皮毛和蜡 被比较发达。有些植物具复表皮，或气孔陷入表皮平面之 下，也有位于特殊气孔窝内的。 • 一般栅栏组织很发达，甚至叶的背面也有栅栏组织，胞间 隙较小，增加了光合组织的比例。叶肉细胞具皱褶的边缘， 增加与外界的接触面，使其中的叶绿体更有效地利用阳光。 • 贮藏水分,叶肥厚多汁，叶肉内具有发达的薄壁组织，储存 大量的水分，叶脉比较稠密，适应在干旱的大气中得到充 足的水分，维持光合作用的进行。
C3 植物叶片横切，束鞘二层
C4 植物叶片横切，束鞘一层
裸子植物针叶的结构
• 针叶植物呈旱生形态，叶作针状，缩小了蒸腾面积。 • 叶肉细胞的细胞壁向内凹陷，成无数皱襞，叶绿体延皱襞 分布，叶内有若干树脂道，在叶肉的内方有明显的内皮层， 维管束两束居中央。 （表皮壁厚、叶肉细胞壁内摺叠，有树脂道、内皮层显著）
生物奥赛辅导
植物形态结构与解剖学
第五节 植物叶的形态及其解剖结构
叶的起源和生长
叶起源于茎尖周围的叶原基，属于外起源。
叶原基的顶端部分经顶端生长、边缘生长和居
间生长而形成叶片。叶的生长期是有限的，短期内
达到一定大小后，生长就停止了，以后靠居间分生 组织进行生长。
叶的主要生理功能
光合作用 蒸腾作用 吸收作用 营养繁殖
（二）水生植物叶片结构的特点
• 水生植物可以直接从周围环境获得水分和溶解于水中的
物质，但却不易得到充分的光照和良好的通气。在长期
适应水生环境的过程中，水生植物的体内形成了特殊结 构，其叶片结构的变化尤为显著。 • 叶片通常较薄，有的沉水叶呈丝状细裂，叶肉的细胞层 数少，无栅栏组织和海绵组织的分化，形成发达的通气
单层薄壁细胞，细胞较大，排列整齐，含叶绿体（玉米甘蔗高粱） 两层细胞，外层薄壁较大含叶绿体较叶肉少；内层厚壁较小不含叶绿体 （小麦、大麦）
禾本科植物叶脉
水稻的叶
禾本科植物叶的结构
禾本科植物叶片内的维管束鞘
• 在禾本科植物的叶片中，维管束鞘有两种类型： • 1、C4 植物，如玉米、高粱等的维管束鞘有一层薄壁细胞所 组成，细胞较大，内含多量的叶绿体，这种叶绿体的体积比 叶肉细胞内的个大、色深；维管束鞘细胞和其外侧紧密毗连 的一圈叶肉细胞共同组成了所谓的花环结构。 • 2、C3 植物如水稻、小麦等的维管束鞘有两层细胞(水稻细脉 中，一般具一层维管束鞘)，外层为薄壁细胞，内含较少的叶 绿体，内层是厚壁细胞，几乎不含叶绿体。 • C4植物：CO2同化的最初产物不是光合碳循环中的三碳化合 物3-磷酸甘油酸，而是四碳化合物苹果酸或天门冬氨酸的植 物，如玉米、甘蔗、高粱、苋菜等。 • C3植物：最初产物是3-磷酸甘油酸的植物。
(一)双子叶植物叶的结构
• 叶片由表皮、叶肉和叶脉组成 （1）表皮：包被着整个叶，有上下表皮之分。无色透明，一般由 一层生活细胞组成。表皮细胞之间分布有许多气孔。 气孔由两个半月型的保卫细胞（含有叶绿体）围成。 保卫细胞吸水膨胀，气孔张开：保卫细胞失水，气孔关闭 （气孔关闭能调节气体的交换和蒸腾作用）
• 叶序：叶在茎上的排列方式(互生、对生、轮生、簇生)
叶脉与叶序
叶的基本形态
叶可分为单叶和复叶两类。若一个叶柄只生一片
叶片为单叶，若在叶柄上着生两个以上完全独立的叶
片，则叫复叶，复叶在双子叶植物中较多。
禾本科植物的叶为单叶，叶片呈条形或带形，纵
列平行脉序。叶基扩大成叶鞘，狭长而抱茎，具有保
护、输导和支持的作用。叶片与叶鞘连接处，色泽稍
（二）枝与叶之间维管束的联系
枝与叶的维管束通过叶迹相连。茎中的维管束为外
韧维管束，当维管束进入叶内后，在叶脉维管束中则表
现为木质部在上（近轴），韧皮部在下（远轴）。在枝
叶中，韧皮部与木质部排列的表现形式似有变化，但实 际上，二者均属并生排列，并未发生如根、茎之间初生 维管组织结构上的转位。
同功器官与同源器官
• 竞赛题经常问异面叶下落后哪面朝下，答案应该是正 面，因为正面的栅栏组织很紧密，密度较大。
（3）叶脉：叶片上可见的脉纹。由贯穿在叶肉内的维管束或维管 束及其外围的机械组织组成。为叶的输导组织与支持结构。它一 方面为叶提供水分和无机盐、输出光合产物，另一方面又支撑着 叶片，使能伸展于空间，保证叶的生理功能顺利进行。叶脉在叶 片中呈有规律地分布，通过叶柄与茎内的维管组织相连。
补N素的不足。食虫植物生于多雨湿润的热带、亚热带的沼
泽地区，土壤酸性，缺乏N素养料。 5. 其 他：苞片和总苞，甚至花瓣、花萼、雄蕊和雌蕊等均 是叶的变态。
叶的形态结构与生理功能和生态条件的关系
叶片的结构是对光合作用和蒸腾作用的高度适应，
是长期进化发展的结果。
叶的形态结构最易随生态条件的不同而发生变异，特
1．鳞叶：有3类。
玉兰
（1）鳞芽外的芽鳞或鳞片。ຫໍສະໝຸດ （2）根状茎、球茎上退化的鳞叶或鳞片。
（3）鳞茎上的肉质鳞叶。
2．叶卷须：如豌豆复叶顶端的2～3对小叶变为卷须。 3．叶刺：如小蘗枝上的刺；仙人掌属植物肉质茎上的 硬刺；刺槐的托叶刺；金合欢的叶柄刺等。
4．叶捕虫器：如猪笼草的叶柄很大，基部为扁平的假叶状； 中部细长如卷须状，可缠绕他物；上部为瓶状的捕虫器， 叶片生于瓶口成一小盖覆于瓶口之上。“瓶”内底部生有 多数腺体，能分泌消化液，将落入的昆虫消化食用，以弥
裸子植物叶的解剖结构
1. 表皮和下皮层：共同组成复表皮 2. 叶肉：约3-4层细胞，没有栅栏组织和海 绵组织之分。 3. 树脂道：分布在叶肉组织近下皮处 4. 内皮层：位于叶肉组织内方，在内皮层细 胞的径向壁上具有类似双子叶植物根中所具 有的凯氏带结构。 5. 维管组织。
黑松 针叶横切面
叶的变态
系统，有较大的气室，既有利于通气，又增加了叶片的
浮力。叶片中的叶脉很少，输导组织、机械组织和保护 组织都退化，表皮上无角质膜或很薄，可含有叶绿体。
（三）阳叶和阴叶的结构特点
• 光照强度是影响叶片结构的另一重要因素。许多植物的光合作用 适应于在强光下进行，而不能忍受荫蔽，这类植物叫阳地植物。 另一类植物的光合作用适应于在较弱的光照下进行，在全日照的 条件下，光合强度反而降低，这类植物叫阴地植物。许多林下植 物属于此类。 • 阳地植物的叶叫阳叶，其叶片解剖结构类似于旱生植物的特点。 阴地植物的叶叫阴叶，其结构常倾向于水生植物的特点。 • 叶是最容易发生变异的器官，在同一植株上或作物群体中，各叶 所处的光照、水分等条件不同，其叶片的解剖结构常有差异。在 同一植株上，越近顶部的叶旱性结构越加显著。在作物群体中， 顶部和向阳的叶具有旱性结构的倾向，而荫蔽的叶其解剖结构大 体上趋向阴叶。