《植物营养器官》ppt课件

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1、第三节 叶,一、叶的生理功能 二、叶的形态 三、叶的发生与生长 四、叶的结构 五、叶的生态类型 六、离层与落叶,一、叶的生理功能,光合作用 蒸腾作用 呼吸作用 吸收作用 有些植物的叶还有繁殖与贮藏的作用,二、叶的形态,（一）一般植物叶的组成和形态,叶片（blade）,叶柄（petiole）,托叶（stipule）,一般植物 叶由叶片、 叶柄和托叶 三部分组成。,1、叶片：扁平、绿色，是叶行使其功能的主要部分。叶片中分布有叶脉，叶脉有支持和输导作用。 2、叶柄：连接叶片与茎之间的轴，具有输导和支持作用。 3、托叶：叶柄基部的附属物，常成对而生。具保护和光合作用。,叶柄可扭曲生长，调节叶片的位置和

2、方向，使各叶片之间不互相重叠，充分接受阳光。这种特性称为叶的镶嵌性,完全叶与不完全叶,完全叶（complete leaf）：具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶称为完全叶。 不完全叶（incomplete leaf）：缺少其中任一部分或两部分的叶称为不完全叶。,（二）禾本科植物叶的组成和形态, 禾本科植物叶主要由叶片和叶鞘组成，有的植物在叶片和叶鞘相接处的内方还有叶舌、叶耳，在其外侧 有叶环（叶枕或叶颈）。,叶片,叶耳,叶环,叶舌,叶鞘,叶片：条形，具平行脉； 叶鞘：抱茎，一侧开裂，具有保护幼芽和居间分生组 织，加强茎秆的支持作用。 叶舌：叶鞘与叶片相连接处的内侧（腹面），有膜质 片状突出物，具有防

3、止害虫、水分、病菌孢子等 进入叶鞘的作用。 叶耳：叶舌两侧的一对从叶片基部边缘伸出的突出物。 叶枕：叶鞘与叶片交界处的外侧呈环状的部位称为叶枕， 叶枕具有弹性和延伸性，可以调节叶片的位置。,图3 61 禾本科植物叶片与叶鞘连接交界处的结构 A.水稻叶；B.稗叶；C.小麦叶；D.大麦叶；E.甘蔗叶 1.叶耳；2.叶舌；3.叶片；4.叶环；5.叶鞘,三、叶的发生与生长,1、叶的发生 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。这种起源方式 称为外起源。,叶原基,2、叶的生长 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。叶原基形成幼叶的过程，包

4、括顶端生长、边缘生长和居间生长三种方式。,A，B 叶原基的形成 C 叶原基分化为上下两部分 D-F 托叶原基与幼叶的形 G 成熟的完全叶,四、叶的结构,（一）双子叶植物叶的结构 1、托叶的结构 内部结构基本同叶片，但各组成分子简单，分化程度低，叶肉细胞含有叶绿体，可执行光合作用。 2、叶柄的结构 内部结构与幼茎相似。但皮层外围有较多的厚角组织，维管束常两侧对称，呈半环形，缺口向上。 3、叶片的结构：分为表皮、叶肉、叶脉三部分。,叶柄的结构 ： 与茎的初生结构相似。,表皮,机械组织,木质部,韧皮部,基本组织,维管束,3、 叶片的结构,（1）双子叶植物叶片的结构 （2）禾本科植物叶片的结构,（1）

5、 双子叶植物叶片的结构,叶肉,叶脉,表皮,表皮：叶表面的初生保护组织，由表皮细胞、气孔器和表皮毛等组成，分上、下表皮。 表皮细胞：为生活细胞，外壁角化，并形成角质层（有的植物还具蜡被）。细胞呈不规则波状，与相邻细胞紧密镶嵌。横切面上成长方形。 气孔器：由一对肾形保卫细胞围合而成， 有的植物在保卫细胞外侧还有副卫细胞。 气体交换与水分蒸腾。 毛状体：减少蒸腾， 加强保护作用。,（1）表皮（empidermis),（2）叶肉（mesophyll）,叶肉：由含大量叶绿体的薄壁细胞组成，是叶片进行光合作用的主要部分。,栅栏组织,海绵组织,上表皮,下表皮,背腹叶和等面叶,背腹叶：叶肉组织分化为栅栏组织和

6、海绵组织两部分的叶。 栅栏组织（palisade tissue） ：近上表皮，细胞圆柱形，排列如栅栏状，含叶绿体多； 海绵组织（spongy tissue） ：近下表皮，形状不规则， 排列较疏松，与气孔构成叶肉的通气系统，细胞含叶 绿体较少 等面叶：叶肉组织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的叶。,（3）叶脉（vein）,叶脉：分布在叶片中，起 支持和输导作用。大多数 双子叶植物具网状脉序。,叶脉横切图示,机械组织,机械组织,木质部,形成层,韧皮部,薄壁组织,下表皮,上表皮,维管束,薄壁组织,主脉或大侧脉的结构,维管束：在叶脉中央。 维管束鞘：包在维管束外方，由厚壁细胞或

7、 薄壁细胞组成。 木质部：近上表皮 形成层：分裂能力弱，活动时间段短 韧皮部：近下表皮 薄壁组织：在维管束的周围。 机械组织（厚角或厚壁组织）：在上下表皮内侧。,较小的叶脉中只有一层薄壁细胞形成的维管束鞘。 随叶脉的变细，维管束的结构简化：首先形成层、机械组织消失；其次木质部、韧皮部的组成分子减少。 细脉末端，只有几个狭短的筛管分子和增大的伴胞，以及1-2个螺纹管胞。,维管束鞘,木质部,韧皮部,上表皮,下表皮,栅栏组织,海绵组织,薄壁组织,机械组织,双子叶植物叶片的结构,叶肉,表皮,维管束,叶脉,（二）禾本科植物叶片的结构,叶脉,叶肉,上表皮,下表皮,叶脉,表皮,1、表皮（empidermis

8、),分上、下表皮，由表皮细胞、泡状细胞和气孔器等组成。,表皮细胞,气孔器,泡状细胞 （仅上表皮有）,长细胞,短细胞,甘庶叶上表皮,表皮,表皮细胞：包括一种长细胞和两种短细胞。长细胞排成纵列，侧壁弯曲，外壁角化并硅化，形成乳突；短细胞（硅细胞和栓细胞）分布在长细胞之间。 泡状细胞：又称运动细胞，是一些大型的薄壁细胞，分布于两个叶脉之间的上表皮。细胞含有大液泡，其功能与叶片的内卷和展开有关。下表皮没有泡状细胞。 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近菱形的副卫细胞组成。上、下表皮的气孔器数目相差不大。,上、下表皮细胞,上表皮 下表皮,泡状细胞,甘蔗叶上表皮示泡状细胞,气孔器,2

9、、叶肉（mesophyll）,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。 有利于细胞中的叶绿 体排列在细胞边缘。,叶肉细胞,3、叶脉（vein）,禾本科植物的叶具平行脉。中脉常由几个维管束和薄壁组织、机械组织组成。,维管束鞘 木质部 韧皮部,维管束,厚壁组织,C3与C4植物维管束结构,甘蔗C4 小麦C3,图3 80 几种禾本科植物叶片横切面的一部分 A.小麦(C3植物)，具大、小两层细胞组成的维管束鞘；B.苞茅属之一种(C4植物)，维管束鞘与其外围的一层叶肉细胞形成“花环”结构； C.玉米(C4植物)，具一

10、层细胞组成的维管束鞘，其细胞中含较大的叶绿体,维管束鞘,厚壁组织：在表皮内侧与维管束相连。 维管束鞘 C3：由两层细胞组成：外层细胞壁薄而大， 内含叶绿体；内层细胞壁厚而小。 C4：由一层较大的薄壁细胞组成，内含叶绿体。 木质部：近于上表皮。 韧皮部：近于下表皮。,有限维管束,叶脉,水稻叶片横切片,表皮 叶肉 叶脉,水稻中脉的结构,气腔 薄壁组织 叶肉 维管束 机械组织,五、叶的生态类型,各种植物的叶有各种不同的形态特征与生态条件相适应。 根据植物与适生的水条件的关系分为旱生植物、中生植物和水生植物。 根据植物与适生的光照条件的关系分为阳地植物和阴地植物。,旱生植物叶片,旱生植物能长期生活在干

11、旱缺水的条件下，其叶片结构主要朝着减少蒸腾和贮藏水分两个方向发展。,夹竹桃叶片的结构,芦荟叶片的结构,前者通常是叶小而厚，角质层发达，表皮上常有蜡被及各种表皮毛。有些种类具复表皮，气孔下陷，或限生于局部区域 (如夹竹桃叶的气孔窝) 。栅栏组织层次多，海绵组织和细胞间隙不发达，机械组织的量较多，叶脉分布较密。这些形态结构将减少蒸腾面积，或减少蒸腾强度，以适应干旱的环镜。,旱生植物的另一种类型称为肉质植物 ，如芦荟、龙舌兰等。其叶片肥厚多汁，叶内有发达的贮水组织，细胞液浓度高，保水力强 。仙人掌也是这一类型的植物，不过它的叶片退化，茎肥厚多浆汁，呈绿色，代替叶行光合作用。这些植物的细胞能保持大量水

12、分，因此能够耐旱。,水生植物叶片,狸藻叶片结构,水生植物的叶漂浮于水面或沉入水中，可以直接获得水分和溶于水中的营养物质，但不易得到所需的气体和光照 (水中溶解的气体量少，光线为漫射光)。,水生植物的结构特征为：叶片通常较薄，表皮细胞的外壁不角质化，没有角质层或角质层很薄，细胞内具叶绿体；叶肉不分化为栅栏组织和海绵组织，形成发达的通气组织；叶脉少，机械组织和维管组织退化，尤其是木质部不发达 。浮水叶只有上表皮具少量气孔，沉水叶无气孔；沉水叶的叶片又常裂为丝状，以减少流水的冲击力和增加与水的接触面。,阳生植物,阳地植物,阳地植物的叶倾向于旱生形态。一般叶片较厚较小，表皮细胞壁和角质层较厚。栅栏组织

13、发达，细胞层次多，海绵组织不发达，细胞间隙较小。叶脉细密而长，机械组织发达。这些都充分表现了旱生的形态特征。,阴地植物,阴地植物的叶倾向于湿生形态。一般是叶大而薄，栅栏组织发育不良，细胞间隙发达，叶绿体较大，表皮细胞也常含有叶绿体。,阴生植物,六、离层与落叶,落叶：植物的叶，生活一定时期之后，从枝条上脱落的现象。落叶是植物对不良环境的一种适应。,按落叶情况不同分为落叶树与常绿树。 落叶在结构上的原因是由于在叶柄基部产生了离层。,离层图解,叶落前后离区(A)和离层、保护层(B)的形成,离层：叶脱落前，叶柄基部的一些细胞进行分裂，形成由几层小型薄壁细胞组成的离区 ，之后不久，该细胞群的胞间层溶解，

14、或初生壁部分或全部溶解，甚至整个细胞发生解体而使离区的细胞彼些分离形成离层。在离层形成同时，叶也逐渐枯萎，由于叶片重力以及风雨等外力作用，叶从离层处脱落。 保护层：离层下的几层细胞栓化（有时还有胶质、木质等沉积在细胞壁和胞间隙内），形成保护层。有的植物还在断痕处形成与茎的周皮相连接的周皮，加强保护作用。 植物的落花、落果，也多与离层形成有关。,维管束鞘,木质部,韧皮部,上表皮,下表皮,栅栏组织,海绵组织,薄壁组织,机械组织,双子叶植物叶片的结构,叶肉,表皮,维管束,叶脉,第四节 营养器官间的相互联系,一、营养器官功能的协同性 （一）植物体内水分的吸收、输导和蒸腾 （二）植物体内有机营养物质的制

15、造、运输、利用和贮藏 二、营养器官间结构的联系 （一）根与茎的联系 （二）枝与叶的联系 三、营养器官的生长相关性 (一) 地下部分与地上部分的生长相关性根条比率 （二）主干与分枝的生长相关性顶端优势 （三）营养生长与生殖生长的相关性,营 养 器 官 互 相 联 系,根茎过渡区图解,1.韧皮部 2.木质部 3.原生木质部 4.后生木质部,根 - 茎转变区的四种类型图解,双子叶植物茎与分枝、茎与叶之间的结构联系图解 A.茎、分枝、叶纵剖面；B.茎节上部的横剖面；C.茎节横剖面 (C图中的两个枝迹连成B图枝中的筒状维管柱，C图中的三个叶迹分叉为B图叶片中的网状叶脉)； D，E.茎维管柱的立体图解(示单叶隙与单叶迹(D)及三叶隙与三叶迹(E),一、营养器官间结构的联系,（一）根与茎的联系 根维管组织的初生结构的特点与茎维管组织的初生结构明显不同。所以，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。发生转变所在的部位称为过渡区，一般是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。,（二）枝与叶的联系,在茎的节部，维管组织的结构比节间部分复杂得多。因为有些维管束从茎内的维管柱斜出到茎的边缘，然后伸入叶柄进入叶片，组成反复分支的叶脉。 进入叶的维管束，从茎中维管束分支起，穿过皮层到叶柄基部为止，这一段称为