植物学 第三章第三节 叶

3、呼吸根
• 一些生长在沿海或沼泽地带的植物 产生一部分向上生长的根，适宜输 送空气称呼吸根。
红树的呼吸根
（三）、寄生根
• 有些寄生植物的茎缠绕在寄主茎上， 它们的不定根形成吸器，侵入寄主体 内，吸收水分和无机养料，这种吸器 称为寄生根。
菟丝子的寄生根（图示）
二、茎的变态
茎的变态
地上茎的变态
禾本科植物叶片
禾本科植物叶片
3 叶脉
禾本科植物的叶具平行脉。 叶脉维管束为有限外韧维管束，其结构由韧皮部、木 质部和维管束鞘组成。 维管束鞘由一层薄壁细胞(C4植物）或两层细胞(C3植 物)，外层为薄壁细胞，内层为厚壁细胞组成。 较大的叶脉，其维管束上、下方常有厚壁组织与表皮 相连。
五、叶的形态结构与生理功能以及与生 态条件的关系
各类植物在生态上，根据它们和水的关系，
被区分为旱生、中生、湿生和水生植物；又
根据叶受光照强弱的不同，被分为阳地植物
和阴地植物。
旱生植物叶
通常植株矮小，根系发达， 叶小而厚，或多茸毛。叶 的表皮细胞壁厚，角质层 发达。有些种类有气孔窝。 一般栅栏组织层次较多， 海绵组织和胞间隙却不发 达。机械组织较多。另一 类旱生植物是所谓的肉质 植物，叶肥厚多汁，有发 达的薄壁组织，贮存了大 量水分；细胞液浓度高， 保水力强。
地下茎的变态
茎刺
茎卷须
叶状茎
肉质茎
皂荚、山楂、柑橘 南瓜、葫芦、葡萄 文竹、昙花、假叶树 仙人掌
保护作用 攀缘 光合作用 储存水分
匍匐茎
块茎
鳞茎
球茎
根状茎
草莓、蛇莓 马铃薯 洋葱、百合 荸荠、慈姑 莲、姜
储藏营养、繁殖 储藏营养、繁殖 储藏营养、繁殖 储藏营养、繁殖
（一）地下茎的变态
1、根状茎
• 根状茎横向生长于
四、叶的解剖结构
（一）叶柄的结构
（二）叶片的结构
叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。
1 表皮
叶表面的初生保护组织，由表皮细胞、气 孔器、排水器和表皮毛等附属物组成。 ✓表皮细胞占的份量最大，其外壁角化，
并形成角质层。 ✓气孔器由一对肾形保卫细胞组成，有的 植物在保卫细胞外侧还有副卫细胞。
叶片表皮
女贞叶片横切
叶片结构
3 叶脉
由分布在叶片中的维管束及其周围的有关组织 组成，起支持和输导作用。 ❖在叶中央的一条粗大叶脉称为主脉（或中脉） ❖其分支称侧脉，侧脉的分支称细脉，细脉的末 梢称脉梢。叶脉愈细，其结构愈简单。 ❖主脉的结构含有一个或几个维管束，通常由木 质部、韧皮部和维管束鞘组成，木质部近叶的上 表皮，韧皮部近下表皮。
本节要点
叶的功能 叶的形态 双子叶植物叶片的结构 单子叶植物叶片的结构 叶片的结构与生态环境的关系 叶的衰老与脱落
叶的功能
光合作用 蒸腾作用 气体交换 吸收作用 繁殖作用
二、叶的基本形态
叶由叶柄、 叶片和托叶三 部分组成。具 有叶片、叶柄 和托叶三部分 的叶称为完全 叶，缺少其中 任一部分或两 部分的称为不 完全叶。
叶片
叶片通常扁平、宽大而呈绿色，可分为叶尖、 叶基和叶缘等部分。叶的光合作用和蒸腾作用，主 要是通过叶片进行的。叶片中分布着大小不同的叶 脉，居中最大的为主脉。主脉的分枝为侧脉，其余 较小的称细脉。细脉末端称为脉梢。叶脉的分布方 式称为脉序。脉序一般可分为网状脉序和平行脉序 叶脉有支持叶片伸展和输导水分和营养物质的功能
2、叶卷须
• 有攀缘作用， 豌豆复叶顶端 的二、三对小 叶变成了卷须
3、叶刺
• 小檗、火棘、仙人掌 等的叶变为刺 。
4、叶捕虫器
毛膏菜
猪笼草
捕虫草
猪笼草的叶柄及部分叶 片变为囊状，适于捕虫
四、同功器官与同源器官
• 同功器官即功能相同，形态结构相似，来
源不同的变态器官。如茎刺和叶刺、茎卷 须和叶卷须等。
4、球茎
• 球茎是短而肥大的地 下茎。荸荠、慈姑的 球茎由长入土中纤匐 枝顶端发育而来。球 茎有明显的节与节间， 节上具褐色膜状鳞片 叶和腋芽，其顶端有 顶芽。
（二）地上茎的变态
1 匍匐茎 • 茎匍匐而生，
长根长芽，可 繁殖成独立个 体。如草莓等。
2 肉质茎 • 仙人掌科较为常见。
3、叶状茎
• 由不定根或侧根发育而来，增 粗过程也出现三生结构。
甘薯的块根
地黄的块根
（二）气生根
1 支持根
一些植物从近茎节上 出现不定根伸入土中， 能支持植物体的气生 根。支持根也可从土 壤中吸收水分和矿质 营养。玉米的支持根 对氨基酸的合成具有 重要作用。
2 攀援根
• 一些植物的茎柔 弱不能直立，茎 上生出不定根， 以固着上支持物 表面而攀缘上升。
托叶
托叶是叶柄基部的附属物， 通常成对而生。棉花的托 叶为三角形；苎麻的托叶 为薄膜状，对幼叶有保护 作用；豌豆的托叶大而呈 绿色，可进行光合作用； 荞麦的托叶二片合生如鞘， 包围着茎，称为托叶鞘。
禾本科植物的叶
禾本科植 物的叶由 叶片和叶 鞘两部分 组成。 叶舌 叶耳 叶颈
羽状复叶 掌状复叶 三出复叶 单身复叶
第四节 营养器官之间的相互联系和互相 影响
一、根、茎、叶之间维管系统的联系 二、营养器官之间主要生理功能的相互联系
一、根、茎、叶之间维管系统的联系
• 茎叶联系 叶迹与叶隙 • 茎芽联系（茎与分枝联系） 枝迹与枝
隙 • 茎根联系 茎根过渡区
叶迹
叶隙 (leaf gap)
叶迹从茎的维管柱 上分出向外弯曲后， 维管柱上，既叶迹 上方出现一个空隙， 并由薄壁组织填充， 这个区域称为叶隙
枝迹（branch trace） 茎维管柱上的分枝， 通过皮层进入枝的部 分，称为枝迹
枝（branch gap）： 枝迹伸出后，在它的 上方留下的空隙，而 由薄壁组织填充的区 域
根茎过渡区
• 过渡区（transition region 或transition zone）
•
在植物幼苗时期的茎和根相连的部分，出
水生植物叶
叶小而薄,表皮细 胞壁薄,无角质层 或角质层很薄,无 气孔,叶肉不发达, 无栅栏组织和海 绵组织的分化,细 胞间隙较大,有气 室形成,机械组织 很不发达,维管组 织退化。
阳地植物叶
叶片较厚,较小, 角质较厚,栅栏 组织和机械组 织发达,叶肉细 胞间隙较小.
阴地植物叶
阴地植物的叶 大而薄,角质层 薄,栅栏组织不 发达,细胞间隙 较大,海绵组织 发达, 叶绿体较 大.
单叶与复叶
叶序
互生 对生 轮生 簇生
三、叶的发生与生长
叶的发生开始得很早，当芽形成时，在茎的 顶端分生组织的一定部位上，产生许多侧生的突起， 这些突起就是叶分化的最早期，称为叶原基。在叶 原基形成幼叶的过程中，首先是顶端生长，使叶原 基迅速伸长呈锥形，然后是边缘生长，形成叶的雏 形，分化出叶片、叶柄和托叶几部分。如果是具托 叶的叶，则托叶分化最早，且生长迅速；叶片的分 化次之；叶柄的分化最晚。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。
2、主干与分枝的生长相关性 ——顶端优势
• 这种顶芽生长占优势、抑制腋芽生长的现 象，称为顶端优势。
• 顶端优势的存在实质上是生长素对腋芽生 长活动的抑制作用。主根对侧根也有类似 的顶端优势。
第五节 营养器官的变态
变态：长期适应某种特殊的环境 条件，在形态、结构或生理功能 上发生了非常大的变化，并已成 为该种植物的遗传性状。
• 同源器官即来源相同，功能和形态不同的
变态器官。如茎刺和茎卷须、支持根和贮 藏根等。
在观察叶的横切面时，为什么能够同时看到维管组织的 横面观和纵面观？ C3植物和C4植物在叶的结构上有何区别？ 为什么说“根深叶茂”？举例说明其间的相互关系。 从树木茎干上作较宽且深的环剥，会导致多数树木的死 亡，说明地上部分与地下部分的紧密联系。 营养器官的变态都有哪些类别，请举例说明。
（三）禾本科植物叶片的解剖结构特点
有表皮、叶肉和叶脉三部分。
1 表皮
上、下表皮的组成稍有不 同：上表皮由长细胞、短 细胞、泡状细胞和气孔器 有规律地排列而成，下表 皮没有泡状细胞。
➢长细胞:排成纵列，侧壁弯曲，外壁角化
并硅化；
➢短细胞:（硅细胞和栓细胞）分布在长细
胞之间。
➢泡状细胞:是一些大型的薄壁细胞，成组
叶柄
叶柄是连接叶片和茎的部分。内有维管束，它 是茎、叶之间物质运输的通道。叶柄能支持叶 片伸展，并可扭曲生长，从而改变叶片的位置 和方向，使各叶片不致互相重叠，以充分接受 阳光。这种特性，称为叶的镶嵌性。 其最外边是表皮,表皮内方有几层厚角组织,厚角 组织以内是基本组织和维管束,维管束的排列方 式多半为半环形,缺口向上,木质部位于韧皮部的 上方.
变态是植物对环境适应性和植物 进化的表现。
一、根的变态 根的变态
肉质直根 萝卜、胡萝卜等
块根 来自百度文库薯、木薯等
气生根 支持根、攀援根
呼吸根等
寄生根 列当、菟丝子
等
（一）贮藏根
1 肉质直根
• 由下胚轴和主根发育而来。 根的增
粗主要由副形成层产生三生木质部
和三生韧皮部之故。
萝卜的肉质直根（图示）
2、块 根
二、营养器官之间主要生理功能的相互 联系
1、地下部分与地上部分的生长相关性— —根条比率
❖植物的地上部分把光合产物和生理活跃性 物质输送到根部去利用，而根系从土壤中 吸收的水分、矿质和氮素，及其合成的氨 基酸等重要物质，又往上部输送，供给地 上部分的需要。植物根系与枝叶之间生理 上的密切相关，必然导致二者在生长上出 现一定的比例关系，即根条比率。
分布于两条叶脉之间的上表皮，其功能 与叶片的内卷和展开有关。
➢气孔器:分布在长细胞之间，由一对哑铃
形的保卫细胞和一对菱形或半球形的副 卫细胞组成。上、下表皮的气孔器数目 相差不大。
2 叶肉
没有栅栏组织和海绵组织之分化，由同形 的细胞组成，属于等面叶。 叶肉细胞形状不规则，细胞壁向内皱褶， 形成“峰、谷、腰、环”的多环结构。
现各自双方各自的特征的过渡，称为根和茎的
过渡区，简称过渡区
• 发生的部位
•
一般发生在胚根以上的下胚轴的最基部、
中部或上部，终止与子叶节上
发生过程 先是维管柱增粗，伴随着维管组织分化， 木质部的位置和方向发生一系列的变化，各 种植物都有一定的变化方式，茎中的初生维 管束和根中的韧皮部经过分化，二者连接起 来，完成过渡
夹竹桃气孔窝
2 叶肉
由含大量叶绿体的薄壁细胞组成，是叶进行 光合作用的主要部分。 根据叶肉分化的情况，分为背腹叶和等面叶。 ➢背腹叶的叶肉分化为栅栏组织和海绵组织，栅 栏组织近上表皮，含叶绿体多；海绵组织近下 表皮，排列较疏松，细胞含叶绿体较少。 ➢等面叶的叶肉不分化为栅栏组织和海绵组织， 或上、下表皮内侧均有栅栏组织，中部为海绵 组织。
淫
土壤之中，外形与
羊 藿
根有些相似，但有
的 根 状
明显的节和节间， 茎
节上有退化的叶和
腋芽，腋芽可长成
地上枝，同时在节
上产生不定根，如
竹、莲等。
2、块茎
生四块 处周茎 为有的 节很顶 。多端
芽有 眼一 ，个 芽顶 眼芽 着，
•
3、鳞茎
• 鳞茎是部分植物如洋葱 的贮藏和繁殖器官。鳞 茎的基部有一个节间缩 短、呈扁平形态的鳞茎 盘，其上部中央生有顶 芽，四周有鳞叶重重包 着，鳞叶的叶腋有腋芽， 鳞茎盘下产生不定根。
5、茎 刺
一些植物如柑橘、山楂、皂荚的部分地上茎变态成刺，
具有保护作用。茎刺常位于叶腋，由腋芽发育而来。
皂荚的茎刺
三、叶的变态
叶的变态
鳞叶 百合、洋葱、 大蒜、水仙等
叶卷须 豌豆复叶顶端 的二、三对小叶
叶刺 仙人掌的叶刺 刺槐叶柄基部 一对托叶刺
叶捕虫器 猪笼草 毛膏菜
1、鳞叶
• 鳞芽外具保护作用的 芽鳞或鳞片；根状茎 （如竹、藕）、球茎 （荸荠）、块茎（马 铃薯）等变态茎上退 化的叶--鳞叶或鳞片； 百合、洋葱的鳞茎上 肉质具贮藏组织的鳞 叶
• 有些植物如叶状 树、文竹、昙花 等的叶子退化或 早落，茎变为扁 平或针状，代替 叶进行光合作用， 这种茎称为叶状 茎。
卷须茎
4
•
卷得缠分南
须 。
以 攀 援 生 长 ，
绕 其 他 物 体 ，
枝 变 为 卷 须
瓜 、 葡 萄 等 植
称使， 物
为植用 的
茎物于 部
卷须茎南 （图示）
瓜 的 卷 须 茎
六、离层和落叶
多数植物有落叶现象。落叶是植物对环境适 应的一种正常生理现象。落叶在结构上的原 因是由于在叶柄基部产生了离层。
• 离层和落叶： • 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
• 离层：在离区形成后，在其范围内，一部分薄壁 细胞的胞间层发生粘液化而分解或初生壁解体， 形成离层。保护层：离层形成后，叶受重力或外 力作用时，叶便从离层处脱 落,在离层的下方发 育出木栓细胞，逐渐覆盖整个断痕，并与茎部的 木栓层相连。这个由木栓细胞所形成的覆盖层称 为保护层