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1、含羞草的叶柄和叶基有一部分叫做叶枕。叶枕中部有维管束,被薄壁组织包围。当叶枕被触碰时,会导致叶枕上半部薄壁细胞的细胞液排出,造成上半部和下半部膨胀压力不平衡,导致叶片闭合下垂。
2、不像植物和动物,它没有神经系统和肌肉,不能感知外界刺激。与其他植物不同的是,含羞草在受到外界接触时会低垂叶柄,合上小叶子。这个动作被理解为“害羞”,所以被称为含羞草、害羞草、丑草。
3、含羞草细胞由微小的网状蛋白“肌动蛋白”(即枕叶的敏感收缩)支撑。当发生闭合运动时,肌动蛋白的磷酸盐会脱落。只要让含羞草吸收不让磷酸盐脱落的化合物,接触后就不会改变。肌动蛋白束散了,细胞就被破坏了,结果水就跑出来了,产生了封闭运动。肌动蛋白一般存在于动物的肌肉纤维中,与肌肉收缩有关。含羞草中也有,相当罕见。
4、植物的运动通常是由细胞内膨胀压力的变化引起的。大多数成熟的植物细胞都有一个大液泡。当液泡充满水时,它压缩周围的细胞质,使其紧紧地贴在细胞壁上,并给细胞壁一种压力,使细胞硬胀起来,像一个充满空气的气球。液泡中有机物和无机物的浓度决定了渗透压,渗透压可以决定水的扩散方向。当液泡浓度增加时,渗透压增加,水分从细胞外扩散到细胞内进入液泡,增加了细胞的膨压,使细胞膨出。相反,细胞会萎缩。这个过程只能引起缓慢的运动,比如气孔的开闭。
5、如果触摸含羞草的叶子,它们会立即合拢。碰的力度越大,合拢的速度越快,整片叶子都会垂下来,像是昏了过去。整个动作将在几秒钟内完成。含羞草的叶子和叶柄具有特殊的结构。在复叶的叶柄和小叶基部,有一个相对膨大的部分,称为叶枕。枕叶对刺激最敏感。一旦接触到一片叶子,刺激立即到达叶柄基部的枕部,使两片小叶子合拢,冲击力更大,不仅到达小叶的枕部,还迅速到达叶柄基部的枕部,整个叶柄下垂。为什么会这样?这是因为枕叶中央有一个很大的维管束,维管束被薄壁组织包围,有许多细胞间隙。当振动传递到叶枕上时,叶枕上部薄壁细胞中的细胞液排入细胞间隙,降低了叶枕上部的膨压,而下部薄壁细胞仍保持原有的膨压。结果是小叶子直立,两片小叶子合拢,甚至整个叶子都垂下来。有研究表明,含羞草的叶子在受到刺激后会在0.08秒内闭合。刺激后传导速度也很快,最高可达每秒10cm。刺激过后,过了一会儿,一切慢慢恢复正常,小叶又展开了,叶柄竖起来了。恢复时间一般为5-10分钟。但是,如果我们继续一片一片地挑逗、刺激它的叶子,它就会感到“厌烦”,不再有反应。这是因为持续的刺激使枕叶细胞内的细胞液流失,不能及时得到补充。
6、含羞草的这种特殊能力有其历史根源。它的故乡是热带南美洲的巴西,那里经常有大风和暴雨。每当第一滴雨打在叶子上,它就立刻合上叶子,垂下叶柄,以避免暴风雨带来的伤害。这是对外部环境条件变化的一种适应。此外,含羞草的运动也可以看作是一种自卫的形式。动物稍微碰一下,它就合上叶子,动物不敢再吃了。
7、叶柄和叶柄基部有一个膨大的部分,称为“叶褥”。叶垫对刺激非常敏感,其中央部分有许多薄壁细胞。当这些细胞处于静止状态时,它们会将带负电的氯离子输送到细胞内,将氧离子输送到细胞外,这样会使细胞膜与相邻区域之间保持一定的电位差,称为静止电位。当外界刺激超过一定限度时,微分通透性会突然发生变化,大量带正电荷的钙离子涌入细胞,而钾离子则反方向移动,使膜内电位升高,甚至变成正电位,产生动作电位。这种现象被称为去极化。动作电位会被传递。当细胞达到动作电位时,即发生去极化时,细胞膜的差渗性就会消失,使原本储存在液泡中的水分瞬间排出,细胞失去膨胀压力,变得软绵绵的。因此,当叶柄基部的叶垫受到刺激时,叶垫上部薄壁细胞的膨压降低,而下部薄壁细胞的膨压不变,使叶柄沿叶柄直立。叶柄中的维管束在叶垫中形成一个大管道,以容纳从叶垫排出的水。
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