植物学叶

第三节叶叶：是种子植物制造有机养料的重要器官，也是光合作用进行的主要场所。（一）叶的生理功能主要功能是光合作用和蒸腾作用，有些植物的叶还有吸收、营养繁殖的功能。光合作用:绿色组织通过叶绿体色素和有关酶类活动，利用太阳光能，把二氧化碳和水合成有机物，并将光能转变为化学能而贮存起来，同时释放氧气的过程。蒸腾作用:水分以气体状态从体内通过生活的植物体的表面，散失到大气中的过程称为蒸腾作用。蒸腾作用意义：1.为根系吸水提供动力2.根系吸收的矿物质随蒸腾液流上升3降低叶的表面温度。（二）、叶的经济作用食用：青菜、卷心菜、菠菜、芹菜、韭药用：毛地黄、颠茄工业用：提取香精、饮料、养蚕、制绳、制扇观赏用：观叶植物二、叶的形态㈠、植物叶的组成叶由叶柄、叶片和托叶三部分组成，叶片扁平、绿色，是叶行使其功能的主要部分。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。㈡叶片的形态针形、线形、披针形、椭圆形、卵形、菱形、心形、肾形、圆形、扇形、三角形、剑形。1、叶片的形状（1）针形、叶细长，先端尖锐，称为针叶，如松、的叶。（2）线形、叶片狭长，全部的宽度约略相等，两侧叶缘近平行，称为线形叶，也称带形或条形叶。如稻、麦、韭、水仙和冷杉的叶。（3）披针形、叶片较线形为宽，由下部至先端渐次狭尖，称为披针形叶。如柳、桃的叶。（4）椭圆形、叶片中部宽而两端较狭，两侧叶缘成弧形，称为椭圆形叶。如芫花、樟的叶。（5）卵形、叶片下部圆阔，上部稍狭，称为卵形叶。如向日葵、苎麻的叶。（6）菱形、叶片成等边斜方形，称菱形叶。如菱、乌桕的叶。（7）心形、与卵形相似，但叶片下部更为广阔，基部凹入成尖形，似心形，称为心形叶。如紫荆的叶。（8）肾形、叶片基部凹入成钝形，先端钝圆，横向较宽，似肾形，称为肾形叶。如积雪草、冬葵的叶。凡叶柄着生在叶片背面的中央或边缘内，不论叶形如何，均称为盾形叶，如莲、蓖麻的叶。盾形叶的叶片表面有平有凹。叶片的形状主要是以叶片的长阔的比例（即长阔比）和最阔处的位置来决定的。就长阔比而言，圆形为1：1，广椭圆形为1.5：1，长椭圆形为3：1，线形为10：1，带形或剑形为6：1。以上长阔比皆为大概数字，因具体植物的叶片可略有上下。（1）渐尖叶尖较长，或逐渐尖锐，如菩提树的叶。（2）急尖叶尖较短而尖锐，如荞麦的叶。（3）钝形叶尖钝而不尖，或近圆形，如厚朴的叶。（4）截形叶尖如横切成平边状，如鹅掌楸（马褂木）、蚕豆的叶。（5）具短尖叶尖具有突然生出的小尖，如树锦鸡儿、锥花小檗的叶。（6）具骤尖叶尖尖而硬，如虎杖、吴茱萸的叶。（7）微缺（叶尖具浅凹缺，如苋、苜蓿的叶。（8）倒心形叶尖具较深的尖形凹缺，而叶两侧稍内缩，如酢浆草的叶。2、叶尖的形状3、叶基4、叶缘（三）、脉序平行脉网状脉叉状脉（四）、单叶和复叶单叶：一个叶柄上只生一张叶片。复叶：一个叶柄上生许多小叶。复叶的叶柄，称为叶轴或总叶柄，叶轴上所生的许多叶，称为小叶，小叶的叶柄，称为小叶柄。叶轴和小枝的区别1、叶轴的顶端没有顶芽，小枝常具顶芽；2、小叶的叶腋没有腋芽，小枝的叶腋有腋芽；3、复叶脱落时，先小叶脱离，最后叶轴脱落，小枝上只有叶脱落；4、叶轴上的小叶与叶轴成一平面，小枝上的叶与小枝成一定角度。（五）、叶序和叶镶嵌叶序：叶在茎上的排列方式。叶镶嵌：同一枝上的叶，不论哪种叶序，互不重叠呈镶嵌状态的排列方式。（六）、异形叶性：同一植株上具有不同叶形的现象。叶的发生与发展1、叶原基的发生叶由叶原基发育形成。叶原基发生于茎尖生长锥的侧面，一般由表面的几层细胞分裂形成最初的突起，接着向长、宽、厚三个方向生长。但厚度生长开始与停止均较早，使叶原基早期即成为扁平形。以后基部继续增宽，有些植物（如禾本科）其基部可以包围整个生长锥。从突起到厚度生长停止，整体仍由分生组织组成，外形上尚未有叶片、叶柄、托叶的分化时均可称为叶原基。2、叶的发生与叶片的发育叶原基形成后，接着下部发育为托叶，上部发育为叶片与叶柄。叶片由叶原基上部经1）顶端生长、2）边缘生长和3）居间生长形成。叶原基上部的细胞分裂逐渐限于顶端，通过顶端生长使这部分伸长。不久，在其两侧的细胞开始分裂，进行边缘生长，形成具有背腹性的扁平雏形的叶片；如果是复叶，则通过边缘生长形成多数小叶片。边缘生长进行一段时间后，顶端生长停止。当幼叶逐渐由芽内伸出、展开时，边缘生长停止，整个叶片进行近似平均的表面生长，又称为居间生长。居间生长伴随着内部组织的分化成熟，和叶柄、托叶的形成而成为成熟叶。四、叶的结构㈠被子植物叶的一般结构⒈叶柄的结构与茎的初生结构相似。⒉叶片的结构分为表皮、叶肉、叶脉三部分。⑴、表皮定义：叶表面的初生保护组织，由表皮细胞、气孔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。⑵、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不同，可将叶片分为异面叶和等面叶：异面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。⑶、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。维管束鞘延伸：组成维管束鞘的一些细胞延伸至上下表皮，由薄壁细胞或厚壁细胞组成。双子叶植物叶的表皮解剖结构一、表皮二、气孔三、排水器四、表皮毛气孔：由保卫细胞和它们间的孔共同组成的结构。如果存在副卫细胞，副卫细胞及气孔共同组成的结构叫做气孔器，或称气孔复合体。双子叶植物的排水器，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功能。通水组织是指与脉梢的管胞相通的排列疏松的一群子细胞。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。表皮毛：为表皮的附属物，形态各异，功能不同。蜜腺、腺鳞、腺毛均为表皮毛的结构，但它们又具有分泌功能，因此又称其为分泌结构。叶肉栅栏组织：一般在异叶面中，上表皮下的叶肉组织，细胞内叶绿体含量较多，排列整齐呈长柱形，细胞长轴和叶表面相垂直，呈栅栏状。海绵组织：位于栅栏组织下方，近下表皮部分的叶肉组织。细胞内叶绿体较少，形状不规则，排列疏松不整齐，具较大的间隙，呈海绵状。⒈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。气孔器也分布在长细胞之间，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。泡状细胞（又称运动细胞）：在禾本科植物叶两个维管束之间的上表皮，有一些特殊的大型含水细胞，径向壁薄外壁较厚。禾本科植物叶片结构特征⒉叶肉没有栅栏组织和海绵组织之分化，由同形的细胞组成。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。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。松针的结构表皮：位于叶的最外层，小型厚壁细胞，角质层厚，气孔下陷。下皮：表皮下一至多层厚壁细胞。叶肉：位于下皮内，多层薄壁细胞构成，细胞壁向内凹陷成无数褶皱，扩大光合作用面积。叶肉内具有许多树脂道，内有明显的内皮层。维管组织：位于内皮层以内，有1~2个维管束组成。五、叶的生态类型（一）、旱生植物和水生植物的叶（二）、阳地植物和阴地植物的叶旱生植物叶片的结构特点：向降低蒸腾和贮藏水分两个方向发展。叶片小而厚，复表皮或表皮细胞壁厚，角质层厚；气孔下陷或位于下陷窝内，等叶面或叶肉细胞具多褶皱，维管束排列紧密，木质部相对韧皮部发达。水生植物叶片的结构特点：叶片小而薄，几乎无角质层；表皮壁薄，一般具叶绿体；气孔少见，叶肉不发达，无栅栏组织海绵组织分化，胞间隙特别发达；维管束排列疏松，韧皮部相对木质部发达。阳地植物与阴地植物阳地植物叶的特点：叶片一般小而厚，叶面上常有较厚的角质层，表皮细胞较小，细胞壁厚，排列紧密，胞间隙小，气孔小而密集，表皮外有茸毛。叶肉中栅栏组织发达，海绵组织不发达。叶脉细密而长，机械组织发达。阴地植物叶的结构特点：叶片大而薄，部分表皮细胞具有叶绿体，角质层薄，气孔数目较少，叶肉栅栏组织不发达，胞间隙较发达，叶绿体大而多。六、离层与落叶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离区：包括离层和保护层。植物落叶前，叶柄或靠近叶柄叶基部的某些薄壁组织细胞开始分裂，形成一群小型细胞，这群细胞的外层细胞壁胶化，细胞成为游离状态，支持力量变得薄弱，称为离层。保护层：紧接在离层之下，由栓质等保护物质沉积在数层细胞的细胞壁和胞间隙中形成的。营养器官间维管组织的联系茎和叶维管组织的联系叶迹：茎中维管组织通过皮层伸入叶柄，在皮层的这段维管组织称为叶迹。叶隙：叶迹从茎的维管束上分出向外弯曲后，原来维管组织位置被薄壁细胞充填，这部分薄壁细胞称为叶隙。枝迹：茎中维管组织通过皮层伸入枝中，在皮层的这段维管组织称为枝迹。枝隙：枝迹从茎的维管束上分出向外弯曲后，原来维管组织位置被薄壁细胞充填，这部分薄壁细胞称为枝隙茎和根维管组织的联系根和茎是相互连续的结构，而根和茎的维管组织初生结构不同，它们的维管组织相互转变的区域称为根茎过渡区。营养器官在植物生长中的相互影响地下部分与地上部分：根深叶茂顶芽与腋芽的相互关系：顶端优势顶芽生长占优势，抑制腋芽生长的现象，称为顶端优势。营养器官的变态某些植物的营养器官由于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，这种变化称为变态。变态根⑴贮藏根肉质直根（萝卜）、块根（甘薯）额外形成层：发生在变态的根茎中，是次生分生组织以外的具分裂能力的形成层。额外形成层常发生于木质部或韧皮部的薄壁细胞，其活动主要产生大量的薄壁细胞，起储藏作用。比如甜菜。⑵气生根支柱根、攀缘根、呼吸根⑶寄生根菟丝子变态茎变态茎植物在长期系统发育的过程中，由于环境的变迁，引起器官形成某些特殊的适应，以致形态、结构都发生了改变的茎。茎的变态，有两种发展趋向。变态部分，有的特别发达，有的却格外退化。变态的部分都保存着茎特有的形态特征：有节和节间，有退化成膜状的叶，有顶芽或腋芽。根据形态上的差异，可分为两大类型：地上变态茎，如小块茎、小鳞茎、叶状茎、茎卷须、茎刺等；地下变态茎，如根状茎、块茎、球茎、鳞茎等。变态叶苞片鳞叶叶卷须叶刺捕虫叶叶状柄四、同功器官与同源器官同功器官：相异的器官，长期进行相似的生理功能，以适应某一外界环境，导致功能相同，形态相似。如茎刺和叶刺、茎卷须和叶卷须等。同源器官：同类器官长期进行不同的生理功能，以适应不同的生长环境导致功能不同，形态各异。如茎刺和茎卷须、支持根和贮藏根等。重点概念基本概念：营养器官、根系、原始细胞、维管柱、中柱鞘、切向分裂、径向分裂、横向分裂、根被、初生生长、次生生长、周皮、外始式、内始式、髓射线、维管束鞘、共生、根瘤、外生菌根、内生菌根、分蘖、早材、晚材、心材、边材、树皮、皮孔、复表皮、气孔、光合作用、蒸腾作用、盾形叶、叶序、叶迹、叶隙、枝迹、枝隙、离区（离层和保护层）特殊概念：不活动中心、凯氏带、通道细胞、内起源、外起源、维管射线、