被子植物叶的形态结构和功能
叶的结构(精)
叶的结构被子植物叶的一般结构一般被子植物的叶片有上下面的区别，上面(即腹面或近轴面)深绿色，下面(即背面或远轴面)淡绿色，这种叶是由于叶片在枝上的着生取横向的位置，近乎和枝的长轴垂直或与地面平行，叶片的两面受光的情况不同，因而两面的内部结构也不同，即组成叶肉的组织有较大的分化，形成栅栏组织和海绵组织，这种叶称为异面叶。
有些植物的叶取近乎直立的位置，近乎和枝的长轴平行或与地面垂直，叶片两面的受光情况差异不大，因而叶片两面的内部结构也就相似，即组成叶肉的组织分化不大(见图)，这种叶称为等面叶。
有些植物的叶上下面都同样地具有栅栏组织，中间夹着海绵组织也称等叶面。
不论异面叶还是等面叶，就叶片来讲，都有三种基本结构，即表皮、叶肉和叶脉。
表皮是包在叶的最外层，有保护作用；叶肉是在表皮的内方，有制造和贮藏养料的作用；叶脉是埋在叶肉中的维管组织，有输导和支持的作用。
叶片的形态和结构尽管有多种多样，但是这三种基本结构总是存在的，只不过是形状、排列和数量的变化而已。
1．表皮表皮包被着整个叶片，有上下表皮之分。
表皮通常由一层生活的细胞组成，但也有多层细胞组成的，称为复表皮，如夹竹桃和印度橡胶树叶的表皮(见图)。
叶的表皮细胞在平皮切面(与叶片表面成平行的切面)上看，一般是形状规则或不规则的扁平细胞。
不少双子叶植物叶表皮细胞的径向壁往往凹凸不平，犬牙交错地彼此镶嵌着，成为一层紧密而结合牢固的组织。
在横切面上，表皮细胞的外形较规则，呈长方形或方形，外壁较厚，常具角质层。
角质层的厚度因植物种类和所处环境而异。
角质层是由表皮细胞内原生质体分泌所形成，通过质膜，沉积在表皮细胞的外壁上。
多数植物叶的角质层外，往往还有一层不同厚度的蜡质层。
近年来通过透射电子显微镜对表皮超微切片的观察，对角质层有了更好的理解(见图C)。
角质层的存在，起着保护作用，可以控制水分蒸腾，加固机械性能，防止病菌侵入，对药液也有着不同程度的吸收能力。
因此，角质层的厚壁，可作为作物优良品种选育时的根据之一。
植物叶的形态、解剖结构、发生及变态-高中生物奥赛辅导
1．旱生植物叶片的特点
肉质植物的结构特点
• 马齿苋、景天、芦荟、龙舌兰、仙人掌
（1）有些植物叶肥厚多汁；有些植物叶片退化，茎肥厚 多汁，贮 水多 （2）内有大量的薄壁细胞，贮藏大量的水分 （3）水分消耗少，光合碳同化途径特殊——景天酸代 谢（CAM）途径（夜间气孔张开，吸入相 当多的CO2， 白天则气孔关闭以减少蒸腾，把已固定的CO2还原为 碳水化合物。）
旱生植物和水生植物的叶
3．阳叶和阴叶的特点
阳地植物：指适于生活在强光下而 不能忍受荫蔽的植物。如松、杉、杨。 阳叶特点近于旱生植物。
阴的植物：指适于生活于弱光下而 不能忍受强光的植物。如云杉、冷杉。 阴叶特点近于水生植物。
五、落 叶 与 离 层
落叶：指多数叶生活到一定时期便会从枝上脱落 下来现象。 落叶树：叶只生活一个生长季 常绿树：叶可生活一或几年
四、叶对不同环境的适应
1．旱生植物叶片的特点:
外形：植株矮小，根系发达，叶小而厚，或多茸毛
1）叶小而硬，表皮高度角质化。常有复表皮、气 孔窝结构。 2）叶肉细胞栅栏组织极发达，甚至叶背也有。胞 间隙小,机械组织、输导组织发达。或者叶肉质多 汁。
3）叶脉稠密。
叶片结构朝着降低蒸腾和贮藏水分两个方向发展
六、叶的变态
叶卷须(leaf tendril) 叶刺(leaf thorn)
鳞叶(scale leaf)
落叶是植物对不良环境的适应，落叶原因 与叶柄结构变化有关。落叶前，在叶柄基部产 生离区，包括离层和保护层。
叶的脱落显微照片
叶 离 层
落 叶 植 物
常 绿 植 物
叶衰老脱落的生物学意义
1．利于度过严冬、干旱等不良环境 2 ．植株内营养物质的再分配，对下一代或下一生长 季节的生长发育及繁衍至关重要 3．排除体内有害物质（如AI、Zn、Fe、Pb等） 4 ．有的植物的落叶中释放种间抑制剂，阻碍他种植 物生长 5. 有利于生殖器官的发育与果实的成熟，使其较快 速进行 繁 殖，并以更佳的优势延续。
叶
落叶原因：
内因：叶子经一定时期的生理活动，细胞内产生 大量的代谢产物，引起叶细胞功能衰退， 衰老，死亡。 外因：落叶多在不良季节进行的。落叶是为了减 少蒸腾，适应干冷环境的现象。
（二） 落叶机理
落叶前，叶片已发生一系列变化：细胞中 有机物分解；叶绿体解体，叶因类胡萝卜素 的存在而呈枯黄，或产生花青素使叶变红色。 落叶时，紧靠叶柄基部的一些细胞发生生化 性质的变化 ，导致离区产生，枯萎的叶子在外 力的作用下在离区处断离脱落。 离区包括离层和保护层。
5、叶序和叶镶嵌
叶序：叶在茎上着生的次序。
叶镶嵌：
不论是那种叶序，相邻二节的叶不相重叠， 成镶嵌状态着生的现象即叶镶嵌。它使叶片不致
于互相遮盖，均能受到阳光。同时也使茎上负载
平衡。
6、异形叶性
三、叶的发育
分裂增生 茎尖生长锥 产生突起
叶原基
顶端生长
幼叶
居间生长 边缘生长
叶
四、叶的结构
（一）被子植物叶的一般结构 1、叶片结构
气孔的数目与分布
植体上部叶的气孔比下部叶的多。 叶尖和中脉部分的气孔较叶基和叶缘的多。
不同植物叶的上下表皮上气孔的数量有所不同。
有些植物叶只限于下表皮的局部区域。
水生植物浮水叶的气孔只限于上表皮。
表皮毛：表皮外的附属物
排水器与水孔
叶尖表皮上的一种类
似气孔的结构，其保
卫细胞长期开张称水 孔，水孔内有气腔和 通气组织，总称排水 器。
异面叶
等面叶
异面叶：叶片在枝上取横向位臵，两面受光不均，
叶肉分化为栅栏组织和海绵组织。
等面叶：叶在枝上取直立位臵，叶片两面受光均匀， 叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化。或近 上下表皮均有栅栏组织。
重庆大学植物生物学_第三章 被子植物的基本形态 第五节 叶的结构、发育与生理功能
•
杂草中的C4植物比例明显较高，全世界18种恶性杂草 中，C4植物有14种占78%。在全世界16种主要作物中， 只有玉米、谷子、高梁等是C4植物，不到20%。C4植物 由于光能利用率高、CO2补偿点和光补偿点低，其饱和 点高、蒸腾系数低，而净光合速率高，因而能够充分 利用光能、CO2和水进行有机物的生产。所以，杂草要 比作物表现出较强的竞争能力，这就是为什么C3作物
• 植物光周期的反应不是对光照期长短，而是对黑 暗期的长短发生的反应。决定开花的关键因素是 临界暗期的长短，而不是白日的长短。
• 植物光周期的反应非常灵敏，黑暗期的小小改变， 植物也能“测”出来。由此推测，植物体内必然 存在着对光照有高灵敏度的物质或光检分子—— 光敏色素。
春化作用
• 低温主要影响一些二年生植物（如萝卜、白菜等） 及一些冬性一年生植物（如冬小麦）的成花过程
(二)阳地植物和阴地植物的叶
阳地植物的特征 • 叶肉细胞强烈分化，栅栏组织发达，有时上、
下表皮都有栅栏组织；海绵组织不甚发达，胞 间隙较小。 • 阴地植物的特征 • 叶肉内栅栏组织不发达，胞间隙较发达，叶绿 体较大，叶绿素含量较多。
五、 落叶和离层
叶片的衰老与脱落
• 植物的叶并不能永久存在，而是有一定的寿命，也就是在 一定的生活期终结时，叶就枯死。
植物为什么落叶
• 外因2：植物在长期历史发展的过程中，形成了这种习性， 自然选择又选择和巩固了这些能在不良季节会落叶的植物 种类。这样，就创造了一些植物一定的发育节律，每年的 不良季节，在内因和外因的综合影响下，出现一种植物适 应环境的落叶现象。
脱落后的叶痕为什么会那样的光 滑呢？
• 这是因为在叶柄基部或靠近叶柄基部的某 些细胞，由于细胞的或生物化学的性质的 变化，最终产生了离区的原因。离区包括 离层和保护层(见图)。
被子植物形态学基础知识
被子植物的生殖器官，一般具有花萼 、花冠、雄蕊和雌蕊等部分。花的形 态和结构因植物种类而异，是分类的 重要依据。
花程式与花图式
花程式
用字母、数字和符号的组合，表示花的各部 分的发育顺序，即花的开放顺序和性别。
花图式
用图解的形式表示花的各部分在茎上的排列 位置和相互关系。通过花图式可以直观地了 解花的结构特征。
被子植物形态学基础知识
目录
CONTENTS
• 植物细胞 • 植物组织 • 根的形态与结构 • 茎的形态与结构 • 叶的形态与结构 • 开花与结实 • 植物生长与发育
01
CHAPTER
植物细胞
细胞壁
01
细胞壁是植物细胞的外层结构，由纤维素、半纤维素和果胶等 物质组成，具有保护和支持细胞的功能。
02
细胞壁上的纹孔和胞间连丝是细胞间物质运输和信息交流的重
要通道。
细胞壁的厚度、质地和组成成分在不同类型的植物细胞中有所
03
不同，是植物分类的重要依据之一。
细胞膜
01
细胞膜是植物细胞的边界，具有选择透过性，能够 控制物质进出细胞。
02
细胞膜上镶嵌着各种膜蛋白，参与细胞信号转导和 物质转运等过程。
03
细胞膜的结构和功能在植物生长发育和环境适应性 等方面具有重要作用。
养分。
叶柄的长度和形状因植物种类而 异，有的叶柄较长，有的较短， 有的呈圆柱状，有的呈扁平状。
叶柄上常有翅或棱，这些特征在 植物分类学中具有一定的参考价
值。
托叶
01
托叶是叶柄基部的附属物，通 常细小，呈三角形、线形或披 针形。
02
托叶的主要功能是保护幼嫩的 茎和芽，有的托叶在生长过程 中会脱落。
植物学第三章第三节叶
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。
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。
四、 叶的结构
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
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。
被子植物分类的形态学知识
被子植物分类的形态学知识一、茎㈠茎的外部形态茎是植株地上部分的主轴，常为圆柱形，有节和节间之分，节上着生有叶、芽、花或果。
叶子脱落后在茎留下叶痕。
㈡芽及其类型枝条或花（或花序）的原始体称为芽。
芽有下列类型：⒈定芽与不定芽顶芽和腋芽由固定位置发生，称为定芽。
由老根、老茎、叶上长出的芽，其发生位置不固定，称为不定芽。
⒉叶芽、花芽和混合芽营养枝条的原始体叫叶芽；花或花序的原始体叫花芽；混合芽是既发育形成叶，又形成花或花序的芽。
⒊裸芽和鳞芽外围有芽鳞片包被的芽叫鳞芽，无芽鳞片的叫裸芽。
⒋活动芽和休眠芽能在当年生长季节萌发生长的芽称为活动芽；温带木本植物枝条下部的芽，即使在生长季节也不萌发，暂时处于休眠状态的芽称为休眠芽。
创伤等刺激可打破休眠状态使休眠芽变为活动芽。
㈢茎的分枝每种植物茎的分枝有一定的规律和方式，分枝方式可归纳为四种：⒈单轴分枝特点是主茎顶芽的生长活动始终占优势，形成直立而明显的主干，各级分枝依次较小。
材用树种的分枝方式多为单轴分枝。
⒉合轴分枝特点是主茎顶芽生长活动形成一段主轴后即停止生长或形成花芽，由下侧的一个腋芽代替主芽继续生长，又形成一段主轴，之后又停止生长或形成花芽，再由其下侧的腋芽接替生长，如此继续下去，因此，植物的主轴是由主茎和相继接替的各级侧枝共同组成，因此称为合轴分枝。
合轴分枝可产生较多的分枝和较多的花芽，许多果树具有合轴分枝的特性。
⒊假二叉分枝常见于具有对生叶序的植物中，主茎顶芽活动到一定的时间就停止生长或死亡，由顶芽下面的一对腋芽同时生长形成两个分枝。
每个分枝的顶芽活动到一定时候又停止生长，再由其下面的一对腋芽同时生长，如此继续发育，形成许多二叉状的分枝。
因不是由顶端分生组织形成的分枝，故称为假二叉分枝。
⒋禾本科植物的分蘖禾本科植物在茎基部密集的节上产生侧枝，并同时在节上产生不定根的现象称为分蘖。
由此形成的侧枝也称分蘖，由主茎基部产生的侧枝称为一级分蘖，一级分蘖基部产生的侧枝称为二级分蘖，依此类推。
叶(植物学)
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2. 叶的形态(xíngtài) 2.1 叶的大小和形状
叶的大小和形状因植物种类的不同而有很大差异。但对于
同一种植物而言则相对稳定，可以作为植物分类鉴别的依据 之一。
叶的形状主要是指叶片的形状。而叶尖leaf apex、叶 基leaf base、叶缘leaf margin和叶脉vein等也有一定的 形态特点，可以作为植物种类的识别指标。
复叶compound leaf：一个叶柄上生有两个或两个以上的 叶片，如：槐树和月季等，有三出复叶 ternately compound leaf、掌状复叶 palmately compound leaf、羽状复叶 pinnately compound leaf和单身复叶unifoliate compound leaf等类型。
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羽状复叶：含羞草，其叶柄上着生两个以上(yǐshàng)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。
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Pinnately compound leaves
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叶的形状
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叶尖的形状
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叶基的形状
渐 渐狭狭
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叶缘的类型
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第六章被子植物叶的形态结构和功能
本章学习的目的和要求：
通过本章内容的学习，要求同学们了解被子植物叶的发生、生长和基本结构及其相关概念。
掌握叶的形态、结构、生理功能及其与生态环境间的相互关系及其在生产中的意义。
本章学习的难点和重点：
叶营养器的解剖结构特征的层次性、差异性及其同一性；
本章教学与学习的方法：
多媒体教学（自制课件）
讲授与板书相结合
提问
学习本章，在理解教材时建议用两种学习方法：
1.联系观点：（1）与植物的有关组织相联系，初生结构与次生结构相联系；
（2）形态结构特点与功能相联系。
2.对比方法：（1）单、双子叶植物叶的结构特点对比；
（2）不同生态条件下叶结构特点分别对比，找出某些结构之间的共同点和不同点。
本章板书内容（见讲稿黑体字）
本章讲授内容如下：
第一节、叶的形态与功能
一、叶的主要生理功能
1、进行光合作用、制造有机物
2、进行蒸腾作用和呼吸作用
3、繁殖与贮藏等
二、叶的基本形态
（一）双子叶植物叶的形态
叶：由叶片、叶柄和托叶三部分组成。
—完全叶单叶
不完全叶复叶
叶片由叶尖、叶缘、叶基等部分组成。
（二）禾本科植物叶的形态
叶鞘、叶片、叶环、叶耳、叶舌
第二节、叶的解剖结构
一、双子叶植物叶片的结构
结构分为表皮、叶肉和叶脉三个基本部分。
1、表皮：由表皮细胞、气孔器和表皮毛组成，分为上表皮和下表皮，为良好的保护组织。
（1）表皮细胞：横切面为长方形，表面观为不规则的波浪状，排列紧密。
细胞外壁角质层发达（上表皮的角质层比下表皮发达），或有蜡被，上有表皮毛。
（2）气孔器：由两个肾形的保卫细胞及其之间的气孔组成，一般在下表皮数目较多。
保卫细胞：内含叶绿素、淀粉粒等，细胞壁在近气孔处较厚。
气孔器—气孔：张开或关闭，控制蒸腾作用和气体的交换。
副卫细胞：或无。
（3
2、叶肉：叶肉主要由栅栏组织和海绵组织（或同化组织）组成，并常有分泌腔、含晶
异形胞、石细胞等结构存在。
背腹型叶：叶肉组织分化为栅栏组织和海绵组织二部分的叶。
等面型叶：叶肉组织无栅栏组织和海绵组织的分化，或上下两面是栅栏组织的叶。
（1）栅栏组织：由排列为栅栏状的长柱形薄壁细胞组成，靠近上表皮，有一定的细胞间隙，细胞内含有大量叶绿素，故叶片背面为深绿色。
（2）海绵组织：位于栅栏组织与下表皮之间，形状不规则，胞间隙很大，利于气体交换。
含叶绿素量与栅栏组织相比较少，故叶片背面为浅绿色。
3、叶脉：大型的叶脉（主脉和大侧脉）主要由维管束和机诫组织组成。
（1）厚角组织：位于上表皮和下表皮以内，有几层细胞，内含有少量叶绿素。
（2）薄壁细胞：在维管束的周围，含少量叶绿素。
（3）维管束：在叶脉中央，维管束的类型与茎相同
维管束鞘：包在维管束外方，由厚壁细胞或薄壁细胞组成。
①木质部：在上方靠近上表皮。
②形成层：活动期很短。
③韧皮部：在下方靠近下表皮。
细胞结构简单，只由几个管胞、筛管、伴胞组成。
二、禾本科植物叶片的解剖结构特点
1、表皮：也分为上表皮和下表皮。
长细胞：细胞壁角化，外壁高度硅化，形成一些硅质和栓质乳突，表皮细胞构成表皮的大部分。
栓细胞：细胞壁栓化；
表短细胞
硅细胞：细胞充满硅质，常向外突起形成刺状。
保卫细胞：长哑铃形
皮气孔器气孔：开或闭
副卫细胞：在保卫细胞外侧
泡状细胞：又称运动细胞。
分布于两个叶脉之间的上表皮中，由几个大型薄壁细胞组成。
内有大液泡，它与叶片的内卷或展开有关。
2、叶肉：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。
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。
细胞之间有一定胞间隙。
3、叶脉
由单层薄壁细胞组成,内含叶
绿体
维管束鞘
由两层细胞组成，外层为
干薄壁细胞，内含叶绿体。
内层为厚
壁细胞
有限外韧维管束初生木质部：近于上表皮。
初生韧皮部：近于下表皮。
厚壁组织：在维管束与上表皮和下表皮的内侧成片分布。
第三节、离层与落叶
一、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。
二、落叶原因
除不良条件影响之外，主要在于叶柄产生了离层。
离层：叶柄基部的几层薄壁细胞的胞间层溶解或初生壁部分全部溶解，甚至细胞发生解体。
此时维管束常受重力和机械作用而折断，因而造成落叶。
保护层：在离层下方的细胞，细胞壁木栓化，有时在细胞壁和胞间隙内沉积胶质、木质等，这样就形成了保护层。
植物的落花、落果、也多与离层形成有关。
某些植物的落叶，知识物理应力的机械折断所致。
问题与思考：
1．什么是完全叶、不完全叶，什么是单叶、复叶，各有什么特点？
2．试比较单、双子叶植物叶片结构特征异同点。
3．什么是离层？离层是如何发生的，其结构特点是什么？。