植物学第三章第三节叶

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第三章第三节 叶,一、,叶的生理功能与经济利用,二、,叶的形态,三、叶的发育,四、叶的结构,五、叶的生态类型,六、落叶与离层,冉翠香,叶的主要生理功能是光合作用、蒸腾作用，其次具有吸收、分泌和繁殖能力。,绿色植物通过光合作用，合成有机物，贮藏能量。叶片蒸腾作用是植物根吸收水和矿质元素的动力，并有调节叶温的作用，降低叶表面的温度，防止高温伤害。叶片表面具有吸收、分泌粘液、吐水功能。少数植物的叶有繁殖作用，如秋海棠、落地生根。有些植物的叶变态具有攀援能力：如豌豆叶卷须。有些植物的叶变态成为贮藏器官。有些植物的叶变成捕捉与消化昆虫的捕捉器,。,一、叶的生理功能,植物叶片的经济利用包括食用、药用、用作轻工原料或其它用途。,食用如蔬菜：如青菜、芽白、菠菜、芹菜、韭菜。,糖料：如甜叶菊。,烟丝：如烟草。饮料：如茶叶、显齿蛇葡萄（藤茶）、甜叶柯（虫,茶）。,饲料：如苜蓿等多种豆科植物牧草。养蚕如桑树、蓖麻、柞栎、麻栎。,药用：如毛地黄提取强心甙，颠茄提取莨菪碱和东莨菪碱，银杏叶提,取黄酮类等。,农药：如鱼目菊、驱虫菊。,工业用：香料：如留兰香、香叶天竺葵等。纤维：如苎麻、黄麻、苘,麻、大麻、棕树。,观赏用：如一品红、变叶木。,叶的经济利用,1 叶的组成,2 叶片的形态,3 叶脉及脉序,4 单叶和复叶,5 叶序和叶镶嵌,二、叶的形态,一个典型的双子叶植物叶主要由叶片（,lamina,）、叶柄（,petiole,）、托叶（,stipule,）三部分组成,称,完全叶,(,complete leaf,)。缺乏其中任意一或二个组成的则称为,不完全叶,(,incomplete leaf,)。此外,禾本科植物的叶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。,1 叶的组成,2 叶的形态,叶的大小和形状在不同种类的植物中有很大不同，但对一种植物而言是比较稳定的特征。叶片形状主要由叶片的长度和宽度的比值及最宽处的位置来决定。叶片的尖端即叶尖(,leaf apex,)，叶片的基部即叶基(,leaf base,)，叶片的边缘即叶缘(,leaf margin,)的形态特征各异，却可作为植物种类的鉴别特征。,千姿百态的叶,叶尖的类型,3 叶脉及脉序,贯穿在叶肉内的维管组织及外围的机械组织称为,叶脉,（,vein,）；叶脉在叶片上的分布形式称,脉序,(,venation,)。叶脉主要有网状脉序（,netted venation,）和平行脉序（,panalled venation,）。网状脉序具有明显的主脉，由主脉分支行成侧脉，侧脉及分支连接成网脉。平行脉序的各个叶脉近于平行，主脉的子叶脉之间有细脉相连，是单子叶植物叶脉的特征。常见的脉序类型主要有：网状脉序、平行脉序、二叉脉序等。,4 单叶和复叶,单叶,(,single leaf,)是一个叶柄上只生一个叶片的叶。,复叶,(,compound leaf,)是在叶柄上着生两个以上完全独立的小叶的叶。复叶的叶柄与叶轴(,rachis,)相连,叶轴上着生许多叶称为,小叶,（,leaflet,），每一小叶的叶柄称小叶柄（,petiolule,）。,根据复叶中小叶的数量和排列方式的不同，将复叶分为三出复叶（,ternately compound leaf,）、掌状复叶（,palmatelycompound lef,）和羽状复叶（,pinnately compound leaf,）。,在羽状复叶中，叶轴不分枝称为,一回羽状复叶,（,simple pinnate leaf,），叶轴分枝一次称为,二回羽状复叶,（,bipinnate leaf,），叶轴分枝两次称为,三回羽状复叶,（,tripinnate leaf,）。,若小叶片总数为单数者称为,奇数羽状复叶,（,odd-pinnatelycompound leaf,），小叶片总数为偶数者称为,偶数羽状复叶,（,even-pinnately compound leaf,）。,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。,掌状复叶,：小叶集中在总叶柄顶端，排列如掌上的指，如大麻。,三出复叶,：大豆的复叶由三片小叶组成，排列为羽状。,羽状复叶,：如含羞草叶为偶数羽状复叶，而紫云英叶为奇数羽状复叶。,5 叶序和叶镶嵌,互生,：,每节上只生一片叶，如大豆、棉花、玉米等。,对生,：,每节上相对着生两片叶，如丁香、芝麻、薄荷等。,轮生,：,每节着生三个或三个以上的叶，如夹竹桃。,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。,基生,：,两片以上的叶着生于地表附近的短茎上称为叶基生。,叶序（,phyiiotaxy,）是叶在茎或枝条上排列的方式。有3种基本类型：互生（,alternate,），对生（,opposite,）和轮生（,whorled,verticillate,）。,有些植物由于节间缩短,使叶成簇生于短枝上，称簇生叶序（,fascicled phyllotaxy,）。叶在茎上的排列方式，无论是互生、对生还是轮生，相邻两个节上的叶片都绝对不会重叠，通过叶柄长短变化或以一定角度彼此错开排列，这种现象称为叶镶嵌（,leaf mosaic,）。此种现象有利于光合作用进行，同时使茎的负载平衡。,异形叶性,同一植株上具有不同叶形的现象。,生理性不同,：例如蓝桉嫩枝上的叶较小，卵形无柄，对生，而老枝上的叶较大，披针形或镰刀形，有柄，互生，且常下垂。又如金钟柏的幼枝上的叶为针形，老枝上的叶为鳞片形。我们常见的白菜、油菜，基部的叶较大，有显著的带状叶柄，而上部的叶较小，无柄，抱茎而生,。,外界环境的影响：,例如慈姑，有三种不同形状的叶，气生叶，作箭形；漂浮叶，作椭圆形；而沉水叶，呈带状。又如水毛茛，气生叶，扁平广阔；而沉水叶，却细裂成丝状。这些都是生态的异形叶性。,叶的发育,1。叶原基的发生,外起源，由茎顶端分生组织周围发生,间隔期：两个叶原基产生相隔的时间,2。叶的生长,顶端生长,居间生长：顶端生长停止后促使叶伸展,边缘生长：边缘分生组织活动使叶向两边生长，侧向伸展,近轴生长：使叶脉处加厚,板状分生组织的生长，使叶面积得到相应大小,叶的分化,表皮：来源于表皮原，分裂和扩展的时间较久,栅栏组织：垂周延长切伴随垂周分裂，分裂持续最久，分裂完成后沿垂周壁分开,海绵组织：平周、垂周分裂，形成等径，然后形成细胞间隙,维管组织：从未来的中脉处原形成层分化开始。,1、叶柄的结构,2、被子植物叶的一般结构,3、禾本科植物叶的结构,4、裸子植物叶的结构,四、叶的结构,1 叶柄的结构,叶柄的结构与茎类似，相当于茎维管束的一部分，由表皮、基本组织和维管组织三部分组成。在一般情况下，叶柄在横切面上常成半月形、三角形或近于圆形。,叶柄的结构,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。,被子植物叶的一般结构（异面叶）,上表皮,表 皮,下表皮,栅栏组织,叶 肉,海绵组织,叶 脉（维管束）,2 被子植物叶的一般结构,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。,。,。,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。（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。,（二）叶片的结构,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）。,）。,3.排水器和吐水作用：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。,。,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。,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。,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,）,在背腹型叶中，海绵组织位于栅栏组织与下表皮之间，其细胞形态、大小不相同，细胞内叶绿体相对较少而大，细胞间隙大，通气能力强。海绵组织光合作用能力弱于栅栏组织。海绵组织常不规则，并有短臂突出而互相连接如网，胞间隙很大，在气孔内方，形成较大的气孔下室。,3.叶脉,叶脉主要由木质部和韧皮部等组成。来自叶柄中的维管组织等直接发育成主脉。主脉上的各级分枝称侧脉。即：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。,叶片的结构,棉花叶过中脉横切1.上表皮 2.栅栏组织 3.侧脉 4.下表皮5.海绵组织 6.木质部 7.韧皮部 8.中脉,（二）,禾本科植物的叶,禾本科植物叶的结构特点（等面叶）,上表皮,泡状细胞（运动细胞）,表 皮,长细胞、短细胞（硅细胞、栓细胞）,下表皮,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,C,3,植物,叶 脉（维管束）,C,4,植物,1、叶的形态,禾本科作物的叶为单叶，它分为叶鞘和叶片两部分，叶鞘狭长而抱茎，起保护、输导和支持的作用。叶片呈条形或狭带形，上有纵列平行脉序。叶片与叶鞘连接处的外侧叫叶颈，是一个不同色泽的环，水稻的叶颈为淡青黄色，叫做叶环（栽培学上叫叶枕）。在叶片与叶鞘相接处的腹面，有膜状的