第二节叶的结构发育与生理功能.ppt

第二节 叶的结构、发育与生理功能,一、叶的生理功能二、叶的形态（自学）三、叶的发生与结构四、光合作用五、蒸腾作用六、叶片衰老与脱落,一、 叶的生理功能1. 光合作用 2. 蒸腾作用 3. 叶的繁殖作用 如秋海棠二、 叶的形态（自学）（一）叶的形态组成 叶的形态多种多样，它们都由叶片、叶柄和托叶三部分组成叶的形状,叶片的尖端称为叶尖，叶尖有不同类型,,,1、叶 片2、叶 柄3、托 叶,,,,叶片基部为叶基，叶基有不同的形态,叶的边缘是叶缘，叶缘有全缘、锯齿和牙齿等类型,叶片产生不同的分裂称为叶裂，叶裂有羽状裂和掌状裂之分,,,（二）完全叶与不完全叶,完全叶（complete leaf）：完全叶是指含有叶片(blade)、叶柄(petiole)、托叶(stipule)三部分结构的叶，如棉、桃、荭草叶等菠菜,蓼,不完全叶（incomplete leaf）：不完全叶是指仅有叶片或仅有叶片和叶柄的叶如小麦、烟叶、小旋花、菠菜等三）叶的类型 （1）单叶（simple leaf）：单叶是一个叶柄上只生一个叶片的叶如桃、甘薯、板栗等 主要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。

2）复叶（compound leaf）：复叶是在叶柄上着生两个以上完全独立的小叶（片）的叶如花生、枫杨、蔷薇等单身复叶：含有三小叶而只有顶端一个小叶发育成熟的叶如柑桔、柠檬等掌状复叶： 小叶集中在总叶柄顶端，排列如掌上的指，如大麻羽状复叶：含羞草，其叶柄上着生两个以上完全独立的小叶片叫复叶含羞草的复叶为偶数羽状复叶，而紫云英的复叶为奇数羽状复叶三出复叶：大豆的复叶由三片小叶组成，排列为羽状酢浆草的三出叶：复叶由三片小叶组成，排列为掌状四）叶序 叶在茎或枝条上排列的方式叫叶序 常见的有：,1、互生：每节上只生一片叶，如大豆、棉花、玉米等2、对生：每节上相对着生两片叶，如丁香、芝麻、薄荷等3、轮生：三个或三个以上的叶着生在一个节上，如夹竹桃4、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5、基生：两片以上的叶着生于地表附近的短茎上称为叶基生返 回,三、 叶的发生与结构 1. 叶的发生 叶的发育开始于茎尖生长锥周围的叶原基，它由原套、原体的一层或几层细胞重复分裂形成的叶原基顶端细胞中的一部分继续分裂，使叶原基迅速伸长（顶端生长）形成叶轴，然后进行边缘生长，形成叶的雏形，分化为叶片、叶柄、托叶几部分。

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. 叶的结构（解剖结构）*（一）叶柄的结构 与幼茎相似，可分为表皮、皮层和中柱三部分叶柄皮层的外围富含厚角组织，有时也有一些厚壁组织 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二）双子叶植物叶片的结构 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，表皮细胞一般不具叶绿体表皮细胞,（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）气孔器,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3）排水器和吐水作用,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。

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，但它们又具有分泌功能2、叶肉（mesophyll） 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 栅栏组织的作用：既可充分利用强光照，又可减少强光伤害2）海绵组织（sponge 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。

3、叶脉（vein） 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,叶脉一般排成网状叶脉和平行叶脉两种主要类型,,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，粗大的中脉中，在木质部和韧皮部之间还可有形成层存在叶脉越细，结构越简单三）禾本科植物的叶 1、叶的形态 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，有膜状的突出物，叫做叶舌叶舌两旁的耳状突出物叫叶耳叶耳、叶舌的有无、大小及形状常作为识别禾本科植物的依据 叶舌（ligulate） 叶片和叶鞘相接处的腹面，即叶环的内方有一膜质向上突出的片状结构，称为叶舌 叶耳（auricle） 叶环的两端的外侧，有片状、爪状或毛状伸出的突出物，称为叶耳 叶枕（pulvinus） 植物叶柄或叶片基部显著突出或较扁的膨大部分2、叶片的解剖结构 禾本科作物叶片也由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。

但与双子叶植物叶片不同的是它们为等面叶，两面接受光照情况相仿1）表皮 由表皮细胞、泡状细胞和气孔器有规律地排列而成 表皮细胞由长细胞和短细胞组成短细胞有硅细胞和栓细胞两种硅细胞向外突出如齿或成刚毛，使表皮坚硬而粗糙泡状细胞（运动细胞）：位于相邻两叶脉之间的上表皮，为几个大型的薄壁细胞，其长轴与叶脉平行气孔器：由一对保卫细胞和一对副卫细胞组成保卫细胞为哑铃状，两端膨大，壁薄，中部胞壁特别增厚2）叶肉 没有栅栏组织和海绵组织的分化，为等面叶小麦、水稻的叶肉细胞具有"峰、谷、腰、环"的结构3）叶脉 叶脉为平行叶脉，其维管束鞘有两种类型，玉米、甘蔗、高粱等的维管束鞘是单层薄壁细胞构成玉米等植物叶片维管束鞘与外侧紧密眦连的一圈叶肉细胞组成" 花环形"结构，它是四碳植物的特征，小麦、水稻等植物的叶片中，没有这种"花环"结构，且维管束鞘细胞中的叶绿体也很少，这是三碳植物的特征4）叶鞘 叶鞘开放式环状抱茎，由表皮、基本组织和维管束三部分组成四）叶的形态结构与生态条件的关系 根据植物与水分的关系，可将植物分为旱生植物、中生植物和水生植物。

1. 旱生植物叶片的结构特点 旱生植物叶片的结构特点主要是朝着降低蒸腾和增加贮藏水分两个方面发展夹竹桃叶切片图,旱生植物叶片小，角质膜厚，表皮毛和蜡被比较发达，有明显的栅栏组织，有的有复表皮（夹竹桃），有的气孔下陷（松叶），甚至形成气孔窝（夹竹桃），有的有储水组织（花生、猪毛菜等）2. 水生植物叶片的结构特点  机械组织、保护组织退化，角质膜薄或无，叶片薄或丝状细裂 叶肉细胞层少，没有栅栏组织和海绵组织的分化，通气组织发达3. 阳生叶与阴生叶 许多植物的光合作用适应于在强光下进行，而不能忍受隐蔽，这类植物称为阳地（生）植物有些植物的光合作用适应于在较弱的光照下进行，这类植物称为阴地（生）植物阳叶和阴叶的结构特点 阳生叶：叶片厚，小，角质膜厚，栅栏组织和机械组织发达，叶肉细胞间隙小 阴生叶：叶片薄，大，角质膜薄，机械组织不发达，无栅栏组织的分化，叶肉细胞间隙大五）变态叶 叶子的变态有多种,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。

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叶刺小檗（还有火棘等）的叶变为刺托叶刺刺槐的托叶变为刺捕虫叶猪笼草的叶柄及部分叶片变为囊状，适于捕虫苞片 苞片是萼片外方的变态叶，有保护作用返 回,四、光合作用** 光合作用（photosynthesis）是绿色植物利用光能，把CO2和H2O同化为有机物，并释放O2的过程 光合作用的产物供植物体自生生命活动；人类粮食的来源；工业原料光CO2+H2O (CH2O)+O2 光合细胞,基本公式： 光 6CO2+6H2O (C6H12O6)+O2 光合细胞,光合作用的特点： 1. 是一个氧化还原反应 2. 水被氧化为分子态氧 3. 二氧化碳被还原到糖水平 4. 同时发生日光能的吸收、转化和贮藏,光合作用的意义： 1. 是制造有机物质的主要途径； 2. 大规模地将太阳能转变为贮藏的化学能，是巨大的能量转换系统； 3. 吸收CO2，放出O2，净化空气，是大气中氧的源泉。

一）叶绿体与光合色素 叶绿体双层被膜(特别是内膜)可调节不同物质的进出，其类囊体(thylakoid)膜(光合膜)是吸收光能并将之转化为活跃化学能的场所，碳素同化过程在其间质中进行结构与成分被膜 ① 外膜；②内膜间质 含可溶性蛋白质、酶类、DNA、 RNA、核糖体等基粒(类囊体) ①基粒片层；②间质片层,2．叶绿体色素 （1）种类 ①叶绿素：a、叶绿素a，兰绿色 b、叶绿素b，黄绿色 ②类胡萝卜素：a、胡萝卜素，橙黄色 b、叶黄素，黄色 ③藻胆素(仅存在于红藻、蓝藻中) a、藻红蛋白 b、藻蓝蛋白,（2）光学性质 吸收光谱 荧光与磷光：叶绿素溶液在透射光下为翠绿色，在辐射光下呈现棕红色，称为荧光现象；荧光出现后，立即中断光源，继续辐射出极微弱的红光，这种光称为磷光，这种现象称为磷光现象3）生物合成与叶色变化 生物合成：以谷氨酸和α-酮戊二酸为原料，经一系列酶的催化，首先形成无色的原叶绿素，然后在光下被还原成叶绿素。

影响叶绿素合成的条件：光照、温度、矿质元素、水分和O2 叶色变化,。