含羞草为什么会合拢?

【含羞草为什么会合拢?】含羞草的叶柄和叶的基部有一个叫叶枕的部位 。叶枕中间有维管束,周围充满薄壁组织 。接触叶枕时,叶枕内上半部分薄壁细胞的细胞液排出,产生上下半部分膨胀压力不平衡,叶片闭合下垂 。

含羞草为什么会合拢?

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植物和动物不同,没有神经系统,没有肌肉,感知不到来自外界的刺激 。另一方面,含羞草与一般植物不同,在接触外界时,叶柄下垂,小叶关闭 。把这个动作理解为“害羞”,叫含羞草、害羞、害羞 。
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含羞草细胞由网状般细小的蛋白质“肌动蛋白”,也就是叶尾敏感性缩体支撑 。一旦发生闭合运动,肌动蛋白的磷酸就会脱落 。如果让含羞草吸收磷酸不脱落的化合物的话,即使接触也不会发生变化 。肌动蛋白束散开后,细胞被破坏,其结果是水分出来,引起封闭运动 。肌动蛋白一般见于动物肌肉纤维内,与肌肉伸缩有关 。也在害羞中,可以说相当罕见 。
植物的运动通常是由细胞内的膨压变化引起的 。成熟的植物细胞大部分都有大气泡 。气泡内充满水分后,会压迫周围的细胞质使其紧密贴合细胞壁,对细胞壁施加压力,使细胞像充满空气的气球一样变硬膨胀 。气泡中有机物质和无机物质浓度的高低决定渗透压的高低,渗透压的高低决定水分扩散的方向 。气泡浓度升高,渗透压增加,水分从细胞外扩散进入细胞内进入气泡,增加细胞膨胀压,使细胞膨胀,相反细胞萎缩 。这个过程只能是气孔开闭等缓慢的运动 。
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含有含羞草的叶子一接触,马上关闭 。接触力越大,闭合越快,整个叶子就越下垂,看起来越无力 。动作几秒钟就结束了 。含含羞草的叶子和叶柄具有特殊的结构 。叶柄基部和复叶的小叶基部有比较庞大的部分,称为叶枕 。叶枕对刺激的反应最敏感 。碰到叶子,刺激很快传到叶柄基部的叶枕,两个小叶闭合,接触力加大,不仅传到小叶的叶枕,而且很快传到叶柄基部的叶枕,导致整个叶柄下垂 。为什么会这样呢? 这是因为叶枕中心有较大的维管束,维管束周围充满了具有许多细胞间隙的薄壁组织 。振动传递到叶枕后,叶枕上半部分薄壁细胞的细胞液排出细胞间隙,使叶枕上半部分细胞的膨胀压力下降,但下半部分薄壁细胞间隙保持原来的膨胀压力 。结果,小叶直立,两个小叶闭合,整个叶子下垂 。一项研究显示,含羞草在受到刺激后0.08秒内叶子就会关闭 。受到刺激后,传导速度也很快,最高速度达到每秒10厘米 。刺激后,过了一段时间,一切逐渐恢复正常,小叶展开,叶柄也竖起 。恢复时间通常为5-10分钟 。但是,如果我们继续戏弄,一个接一个地刺激叶子,它就会“厌烦”,不再产生任何反应 。这是因为连续刺激导致叶枕细胞内的细胞液流失,无法及时补充 。
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害羞的这种特殊本领,有一定的历史根源 。它的老家在热带南美洲的巴西,那里经常刮大风 。每次第一场雨打叶子,马上叶子就会关闭,叶柄下垂,避免暴风雨带来的伤害 。这是对外界环境条件变化的适应 。另外,害羞运动也可以被认为是自卫的手段,动物稍微一碰就闭上叶子,动物就不敢吃了 。
叶柄和小叶柄的基部有一个大部分被称为“叶褥” 。叶褥对刺激反应灵敏,其中心部分有许多薄壁细胞 。这些细胞在静止时将带负电荷的氯离子输送到细胞内,将氧离子输送到细胞外,使细胞膜与邻近地区的电位差保持恒定,这就是静止电位 。当外界刺激超过一定限度时,这种差的通透性突然变化,带正电荷的钙离子大量涌向细胞 。另一方面,钾离子向相反的方向前进,提高膜内的电位,或变为正电位,产生动作电位 。这种现象称为去极化 。一旦动作电位传递,细胞达到动作电位,也就是说发生去极化现象,细胞膜的通透性就消失了,气泡内积蓄的水分瞬间排出,细胞失去膨压,崩溃 。因此,刺激小叶柄基部叶褥时,叶褥上半部薄壁细胞膨压降低,下半部薄壁细胞保持原膨压,沿小叶柄方向直立 。叶柄内的维管束,在叶褥上形成一根大管子,容纳叶褥排出的水分 。
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