植物的叶子是怎样为植物制造食物的

叶的主要生理功能有二,就是光合作用和蒸腾作用,它们在植物的生活中有着重大的意义。

  绿色植物(主要是在叶内)吸收日光能量,利用二氧化碳和水,合成有机物质,并释放氧的过程,称为光合作用(photosynthesis)。光合作用合成的有机物主要是碳水化合物,贮藏的能量则存在于所形成的有机物中,人类吃粮食,烧炭柴,就是利用它们所贮藏的能量。光合作用的产物不仅供植物自身生命活动用,而且所有其他生物包括人类在内,都是以植物的光合作用产物为食物的最终来源,直接或间接作为人类或全部动物界的食物,也可作为某些工业的原料。可以说,今天人类的食物和某些工业原料,都是直接或间接来自光合作用。

  光合作用的过程可简单地写成:

 

  用同位素18O标记的H2OCO2,证明了光合作用过程中释放出的氧,是来自于水而不是从CO2来的。叶片是植物最主要的光合作用器官,可以说它是一所高效的合成有机物的绿色工厂,它由进行光合作用的组织[栅栏组织(palisade tissue)和海绵组织(spongy tissue]组成,最外面被保护层(表皮)所包被,有运输原料(水和无机盐等)和光合作用产物的输导组织组成的叶脉。

  农业生产中,争取单位面积上的优质高产,都直接和光合作用有关。在生产上只有提高光合作用强度,采用合理密植、间作套种以及选择光合强度高的品种,才能获得高产稳产。

  水分以气体状态从体内通过生活的植物体的表面,散失到大气中的过程,称为蒸腾作用(transpiration)。植物的主要蒸腾器官是叶,所以蒸腾作用也是叶的一个重要生理功能。

  蒸腾作用消耗水分很多,根系吸收的水分绝大部分是通过蒸腾作用而散失的。叶片上一些结构,如多数气孔分布在下表皮,表皮上密生茸毛,气孔下陷或气孔分布在气孔窝内,都是为了适应减少水分的蒸腾。

  蒸腾作用对植物的生命活动有重大意义。第一,蒸腾作用是根系吸水的动力之一;第二,根系吸收的矿物质,主要是随蒸腾液流上升的,所以蒸腾作用对矿质元素在植物体内的运转有利;第三,蒸腾作用可以降低叶的表面温度,使叶在强烈的日光下,不致因温度过分升高而受损害。

  叶除了具有光合作用和蒸腾作用外,还有吸收的能力。例如根外施肥,向叶面上喷洒一定浓度的肥料,叶片表面就能吸收;又如喷施农药时(如有机磷杀虫剂),也是通过叶表面吸收进入植物体内的。有少数植物的叶,还具有繁殖能力,如落地生根,在叶边缘上生有许多不定芽或小植株,脱落后掉在土壤上,就可以长成一新个体。

  叶有多种的经济价值,可作食用、药用以及其他用途。青菜、卷心菜、菠菜、芹菜、韭等,都是以食叶为主的蔬菜。近年来发现的甜叶菊(Steviarebaudiana),可以从叶中提取较蔗糖甜度高300倍的糖苷。毛地黄(Digitalis purpurea)叶,含强心苷,为著名强心药。颠茄(Atropabelladonna)叶含莨菪碱和东莨菪碱等生物碱,为著名抗胆碱药,用以解除平滑肌痉挛等。其他如薄荷、桑等的叶,皆可供药用。香叶天竺葵(Pelargonium graveolens)和留兰香(Menthaspicata)的叶,皆可提取香精。剑麻(Agave rigida)叶的纤维可制船缆和造纸,叶粕可制酒精、农药或作肥料、饲料。其他如茶叶可作饮料,烟草叶可制卷烟、雪茄和烟丝,桑、蓖麻、麻栎(俗称柞树)等植物的叶,可以饲蚕,箬竹、麻竹、棕叶芦等植物的叶,可以裹粽或作糕饼衬托,蒲葵叶可制扇、笠和蓑衣,棕榈(Trachycarpus fortunei)叶鞘所形成的棕衣可制绳索、毛刷、地毡、床垫等。

参考影视:植物的叶子是怎样为植物制造食物的    阴暗环境下的植物是怎样利用阳光的