叶的形态与结构.PPT

1、1 Leafv叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系叶的主要生理功能叶的主要生理功能v光合作用光合作用v蒸腾作用蒸腾作用v 繁殖作用繁殖作用v 吸收作用吸收作用v叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系叶的基本形态叶的基本形态成熟叶：叶片、叶柄和托叶三部分。成熟

2、叶：叶片、叶柄和托叶三部分。完全叶完全叶( (complete leaf) )：三部分都具有。：三部分都具有。不完全叶不完全叶( (incomplete leaf) )：缺少任何一：缺少任何一部分或两部分的叶。部分或两部分的叶。叶的组成叶的组成叶柄叶柄叶片叶片托叶托叶叶片叶片( (blade)blade)：是是叶的绿色扁平部分，叶叶的绿色扁平部分，叶片可分为叶尖、叶基和片可分为叶尖、叶基和叶缘等部分。叶缘等部分。叶脉叶脉分为分为中脉、侧脉、细脉中脉、侧脉、细脉( (其其末端为脉梢末端为脉梢) )。叶片叶片上上各种大小叶脉的分布方各种大小叶脉的分布方式叫做脉序，一般分为式叫做脉序，一般分为网状脉

3、序和平行脉序。网状脉序和平行脉序。叶片叶片脉脉 序序叶柄叶柄叶柄叶柄( (petiole) )：是紧接叶片基部的柄是紧接叶片基部的柄状部分，主要功能是状部分，主要功能是输导和支持输导和支持作用。叶作用。叶柄能扭曲生长，从而柄能扭曲生长，从而改变叶片的位置和方改变叶片的位置和方向，使各叶片不致互向，使各叶片不致互相重叠，可以充分接相重叠，可以充分接受阳光。这种特性，受阳光。这种特性，称为称为叶镶嵌叶镶嵌。托叶托叶托叶托叶( (stipules)stipules)：是叶柄基部的附属物，通常成对而生。是叶柄基部的附属物，通常成对而生。苧麻为薄膜状，对幼叶有保护作用；豌豆的托叶大而呈绿色，苧麻为薄膜状

4、，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；荞麦的托叶成为托叶鞘。可进行光合作用；荞麦的托叶成为托叶鞘。单子叶禾本科植物叶单子叶禾本科植物叶 叶片叶片blade叶鞘叶鞘 leaf sheath叶舌叶舌ligulate叶耳叶耳auriclev 叶片叶片(lamina 或或blade)：扁平呈条形，光合作用。：扁平呈条形，光合作用。v 叶鞘叶鞘(leaf sheath)：叶片基部延伸成鞘状裹茎，加强：叶片基部延伸成鞘状裹茎，加强支持、保护腋芽和茎的居间生长。支持、保护腋芽和茎的居间生长。v 叶环：也称叶颈或叶枕，是叶片与叶鞘的连接处的外侧叶环：也称叶颈或叶枕，是叶片与叶鞘的连接处的外

5、侧（背面）有色泽稍淡的带状结构，有弹性和延伸性，调（背面）有色泽稍淡的带状结构，有弹性和延伸性，调节叶片的位置与方向。节叶片的位置与方向。v 叶舌叶舌(ligulate)：是叶片与叶鞘连接处的内侧（腹面）：是叶片与叶鞘连接处的内侧（腹面）一向上突起的膜状物，使叶片向外伸展，防止病菌与昆一向上突起的膜状物，使叶片向外伸展，防止病菌与昆虫进入叶鞘。虫进入叶鞘。v 叶耳叶耳(auricle)：叶鞘的两侧向外延伸的突起物，常有：叶鞘的两侧向外延伸的突起物，常有毛。毛。v单叶单叶(simple leaf)：一个叶柄上只生一：一个叶柄上只生一片叶片。片叶片。v复叶复叶(compound leaf)：一个叶

6、柄上着：一个叶柄上着生生2多数分离的叶片。多数分离的叶片。v复叶的叶柄称为复叶的叶柄称为“叶轴叶轴(rachis)”或总叶或总叶柄柄(common petiole)，总叶柄上的每，总叶柄上的每片叶是小叶。片叶是小叶。v单叶和复叶单叶和复叶v叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系 由茎尖基部的叶原基（leaf primordium ）发育而来。1.1.发生发生：2.2.生长：生长：叶原基经过顶端生长（apical growth

7、）、边缘生长（marginal growth ）和居间生长（intercalary growth ）发育成成熟的叶。v叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系（一）叶柄的结构（一）叶柄的结构叶柄的结构和茎的结构相似，也是由表皮、基本组织和维管组织组成。最外为表皮，表皮内为基本组织，基本组织中近外方的部分往往有多层厚角组织，内方为薄壁组织。基本组织以内为维管束，维管束排列方式出现多种形式，常见者为半环形，缺口向上，木质部位于韧皮部

8、的上方。(二二) 叶片的结构叶片的结构表皮表皮叶肉叶肉叶脉叶脉表皮表皮横切双子叶植物的叶片，其结构由表及里可分为表皮、叶肉和叶脉三部分。1. 表皮表皮v 由不规则形状的由不规则形状的表皮细胞构构成，分为上表皮和下表皮。成，分为上表皮和下表皮。v 上表皮细胞的外壁上表皮细胞的外壁,常具有发常具有发达的达的角质层,可以减少植物体可以减少植物体中水分的蒸腾散失中水分的蒸腾散失;减少日照减少日照损害损害;保护叶片不受细菌和真保护叶片不受细菌和真菌侵害菌侵害.下表皮的角化程度一下表皮的角化程度一般较低。般较低。v 表皮上分布有表皮上分布有气孔器,是叶片是叶片与外界环境之间气体交换的与外界环境之间气体交换

9、的门户和控制蒸腾的结构。门户和控制蒸腾的结构。v 有些植物其叶表皮上有许多有些植物其叶表皮上有许多表皮毛。上表皮上表皮下表皮下表皮角质层角质层气孔器气孔器气孔器气孔器v气孔器的组成气孔器的组成: 保卫细胞、副卫细胞（部分植保卫细胞、副卫细胞（部分植物）、气孔物）、气孔 保卫细胞内含有叶绿体保卫细胞内含有叶绿体v气孔器的分布气孔器的分布:不同植物的叶、同一植物不同的不同植物的叶、同一植物不同的叶、同一片叶的不同部位都有差异，且受客观生叶、同一片叶的不同部位都有差异，且受客观生存环境条件的影响，浮水植物只在上表皮分布，存环境条件的影响，浮水植物只在上表皮分布，陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布，一

10、般阳陆生植物叶片的上下表皮都可能有分布，一般阳生植物叶下表皮分布较多。生植物叶下表皮分布较多。2. 叶肉叶肉v叶肉组织是叶片进行叶肉组织是叶片进行光合作用的主要部位，其细，其细胞内含有大量的叶绿体。胞内含有大量的叶绿体。叶肉组织叶肉组织栅栏组织栅栏组织（近轴面，腹面）（近轴面，腹面）海绵组织海绵组织（远轴面，背面）（远轴面，背面）1)栅栏组织栅栏组织v紧贴上表皮，一列或几列长柱形的薄壁细胞，紧贴上表皮，一列或几列长柱形的薄壁细胞，其长轴与上表皮垂直相交，栅栏状排列紧密，其长轴与上表皮垂直相交，栅栏状排列紧密，细胞内富含叶绿体，细胞内富含叶绿体，光合作用强。v栅栏组织的细胞层数和特点，随植物种类

11、及生栅栏组织的细胞层数和特点，随植物种类及生境的不同而不同。境的不同而不同。阴生植物的叶肉组织阴生植物的叶肉组织阳生植物的叶肉组织阳生植物的叶肉组织2)海绵组织海绵组织v紧邻下表皮的叶肉紧邻下表皮的叶肉组织，海绵组织细组织，海绵组织细胞形状不规则，含胞形状不规则，含叶绿体较少，排列叶绿体较少，排列疏松，胞间隙大，疏松，胞间隙大，光合作用弱，但光合作用弱，但气体交换和蒸腾作用较强。v背腹型叶：上下表皮内侧的叶肉组织具有栅栏组织和海绵组织分化的叶片类型称为背腹型叶（异面叶、两面叶）。等面叶等面叶 3.叶脉叶脉单子叶植物单子叶植物平行脉平行脉双子叶植物双子叶植物网状脉网状脉 叶脉主要由木质部和韧皮部

12、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，依次简化, 主脉 侧脉 支脉 细脉主脉主脉侧脉侧脉支脉支脉细脉细脉脉梢脉梢 主脉和大的侧脉结构比较复杂，包含有一至数个维管束，维管束常由木质部、韧皮部和束中形成层组成，属无限维管束，在维管束的上、下两侧，常有机械组织分布。中小型叶脉结构越来越简单，一般包埋在叶肉组织中，其外常有几层薄壁细胞组成的维管束鞘（vascular bundle sheath）。到了叶脉末梢，木质部和韧皮部非常简单，甚至只有管胞和筛管。在叶脉的末梢，常有传递细胞分布。主脉主脉侧脉侧脉维管束鞘维管束鞘木质部木质部韧皮部韧皮部细脉与脉梢A AC C示梨属叶

13、的示梨属叶的细脉细脉(A.B)(A.B)至脉至脉梢梢(C)(C)结构的梯结构的梯度变化度变化( (横剖面横剖面) )D: D: 脉梢的纵剖脉梢的纵剖面面 禾本科植物的叶片也包括禾本科植物的叶片也包括表皮表皮、叶肉叶肉和和叶脉叶脉三个三个基本部分，但与一般双子叶植物叶相比，各部分都有其基本部分，但与一般双子叶植物叶相比，各部分都有其特殊性。特殊性。 1 1、表皮、表皮禾本科植物叶的表皮由禾本科植物叶的表皮由表皮细胞表皮细胞、气孔器气孔器、泡状泡状细胞细胞和和毛状体毛状体组成。组成。（1）表皮细胞）表皮细胞表皮细胞一层，形状比较规则，沿叶片的长轴成表皮细胞一层，形状比较规则，沿叶片的长轴成行排列，

14、行排列，通常由长、短两种细胞构成通常由长、短两种细胞构成，长细胞为长方形，长细胞为长方形，短细胞为正方形或稍扁，插在长细胞之间。，短细胞为正方形或稍扁，插在长细胞之间。短细胞又短细胞又有硅细胞和栓细胞之分有硅细胞和栓细胞之分。小麦叶表皮小麦叶表皮（2）气孔器）气孔器 由两个哑铃形的保卫细胞和两个半圆形由两个哑铃形的保卫细胞和两个半圆形的副卫细胞组成。的副卫细胞组成。 在禾本科植物中，气孔器在叶上、下在禾本科植物中，气孔器在叶上、下表皮分布数目相等，呈纵行排列，与叶脉表皮分布数目相等，呈纵行排列，与叶脉平行。平行。禾本科植物的气孔器禾本科植物的气孔器（3）泡状细胞（）泡状细胞（bulliform

15、 cell） 又称为运动细胞（motor cell），是一些具有薄垂周壁的大型细胞，其长轴与叶脉平行，分布于两个叶脉之间的上表皮中，在叶横切面上，每组泡状细胞的排列常似展开的折扇形，中间的细胞较大，两旁的较小。通常泡状细胞被认为当气候干旱，叶片蒸腾失水过多时，泡状细胞发生萎蔫，于是叶片内卷成筒状，以减少蒸腾；当天气湿润，蒸腾减少时，它们又吸水膨胀，于是叶片又平展。v叶肉：上下表皮间的同化组织，无栅栏组织和叶肉：上下表皮间的同化组织，无栅栏组织和海绵组织之分（海绵组织之分（等面叶等面叶）。）。v有些植物如小麦、水稻等的叶肉细胞壁常向内有些植物如小麦、水稻等的叶肉细胞壁常向内皱褶，形成具有皱褶，形

16、成具有“峰峰、谷谷、腰腰、环环”的结构，的结构，有利于更多叶绿体排列在细胞的边缘，易于进有利于更多叶绿体排列在细胞的边缘，易于进行光合作用。细胞排列紧密。行光合作用。细胞排列紧密。2. 2. 叶肉叶肉3.3.叶脉叶脉v叶脉：叶片中的维管系统，由维管束和其叶脉：叶片中的维管系统，由维管束和其外围的维管束鞘组成。外围的维管束鞘组成。v维管束结构与茎中相同，为有限外韧维管维管束结构与茎中相同，为有限外韧维管束。束。v维管束鞘在维管束鞘在C3与与C4植物中有所不同。植物中有所不同。C3植物与植物与C4植物植物 C3植物：维管束鞘有植物：维管束鞘有2层层细胞，其外层细胞细胞，其外层细胞较大，薄壁，较大，

17、薄壁，不含叶绿体或较少不含叶绿体或较少，内层为较小，内层为较小的厚壁细胞，不含叶绿体。（如小麦、大麦、的厚壁细胞，不含叶绿体。（如小麦、大麦、水稻等，水稻等，低光效植物低光效植物） C4植物：维管束鞘是由植物：维管束鞘是由1层层的薄壁细胞所组的薄壁细胞所组成，其细胞较大，排列整齐，细胞内的成，其细胞较大，排列整齐，细胞内的叶绿体叶绿体大而多大而多，组成了，组成了“花环型花环型”的结构。（如玉米、的结构。（如玉米、甘蔗、高粱等，甘蔗、高粱等，高光效植物高光效植物）单子叶植物叶片结构单子叶植物叶片结构 上表皮上表皮 泡状细胞（运动细胞）泡状细胞（运动细胞） 表表 皮皮 长细胞、短细胞（硅细胞、栓细

18、胞）长细胞、短细胞（硅细胞、栓细胞） 下表皮下表皮 叶叶 肉肉 细胞壁内突生长，形成多环状细胞（具细胞壁内突生长，形成多环状细胞（具“峰、谷、腰、环峰、谷、腰、环”结结 构）没有栅栏组织和海绵组织的分化构）没有栅栏组织和海绵组织的分化 C C3 3 植物（植物（低光效低光效） 叶叶 脉（维管束）脉（维管束） C C4 4 植物（植物（高光效高光效） v叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系叶的生态类型叶的生态类型 植物的叶具有

19、大的受光面积和与空气接触的面积，因此可以说它是植物露在空气中最大面积的器官。植物在演化过程中，为了适应不同的生境（其中特别是水），叶子发生了各种形态结构的改变，我们依据植物与水分的关系，把植物分为旱生植物、中生植物和水生植物，又可依据光照关系，把植物分为阳生植物和阴生植物。1、旱生植物（、旱生植物（xerophyte）叶片的结构特点）叶片的结构特点 旱生植物通常是指能在长期缺水环境中正常生长发育的一类植物。旱生植物叶片的结构特点主要是朝着降低蒸腾和贮藏水分两个方面发展。旱生植物叶片小；表皮细胞小，细胞壁增厚，有的有复表皮；角质层发达，外有蜡质；表皮毛较多；有明显的栅栏组织；气孔下陷，甚至形成气

20、孔窝；有储水组织（芦荟、猪毛菜等）；叶脉稠密；机械组织发达等。（旱生植物）夹竹桃叶的结构（旱生植物）夹竹桃叶的结构花生叶花生叶2、水生植物（、水生植物（hydrophyte）叶片的结构特点）叶片的结构特点水生植物一般是指能够在有水的环境中生活的高等植物，水生植物一般分为沉水植物、浮水植物和挺水植物三种类型。 挺水植物除胞间隙发达或海绵组织所占比例较大外，与一般中生植物叶结构相似。 沉水植物环境中除气体不足外，光照强度也不足。叶的结构特点为：叶片薄或丝状细裂；机械组织、保护组织退化；表皮细胞具叶绿体，细胞壁薄；角质膜薄或无；无气孔和表皮毛；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

21、。 浮水植物叶的上表面可以受到光照，而下表面浮在水中，因此，叶的上、下两面朝适应旱生和水生两个方向发展。 上表皮细胞具厚的角质层和蜡质，气孔器全部分布在上表皮，靠近上表皮有数层排列紧密的栅栏组织，叶肉中含有机械组织。靠近下表皮的叶肉细胞之间有大的细胞间隙，形成发达的通气组织，下表皮细胞角质层薄或没有。3、阳生植物与阴生植物阳生植物与阴生植物叶片的结构特点叶片的结构特点光照强度是影响叶片的另一重要因素，许多植物的光合作用适应于在强光下进行，而不能忍受荫蔽，这类植物称为阳地（生）植物（sun plant），其植物的叶称为阳生叶（sunleaf）。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

22、称为阴地（生）植物（shade plant），其植物的叶片称为阴生叶（shade-leaf）。阳生叶：叶片厚，小，角质层厚，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，角质层薄，机械组织不发达，无栅栏组织的分化，叶肉细胞间隙大。v叶的生理功能和经济利用叶的生理功能和经济利用v叶的形态叶的形态v叶的发生与生长叶的发生与生长v叶的解剖结构叶的解剖结构v叶的生态类型叶的生态类型v落叶和离层落叶和离层v营养器官间的相互联系营养器官间的相互联系 木本落叶植物在落叶之前，靠近叶柄基部的部分木本落叶植物在落叶之前，靠近叶柄基部的部分薄壁组织细胞开始分裂，产生数层小细胞，这就是薄壁组织细胞开始分裂，产生数层小细胞，这就是离离区区。以后在离区的范围内进一步分化产生以后在离区的范围内进一步分化产生离层离层和和保护保护层层。离层：离层： 在离区形成后，在其范围内，一部分薄壁细胞的胞在离区形成后，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。间层发生粘液化而分解或初生壁解体，形成离层。 保护层：保护层： 离层形成后，叶受重力或外力作用时，便从离层处离层形成后，叶受重力或外力作用时，便从离层处脱落，在离层的下方发育