植物的向光性向水性和向地性

1、植物的向光性向水性和向地性植物的向光性向水性和向地性植物運動（plantmovement）與多數(shù)動物不同，植物不能主動地整體移動。但植物體的各個部分也進行各種運動。只不過細胞內(nèi)細胞器的移動和原生質(zhì)流動非肉眼所能見，各種生長運動通常極為緩慢，不易為人察覺。類型植物的運動，按尺度分，在細胞內(nèi)有原生質(zhì)的激流、川流、環(huán)流、收縮等；在細胞水平上有膨脹、收縮、纖毛運動、鞭毛運動、滑移運動、蠕動等；在器官水平上，有生長運動，就眠運動等。按其與外界刺激

2、的關(guān)系分，有朝向刺激來源方向游動的趨性運動；有朝或背刺激來源方向轉(zhuǎn)動但不離原處的向性運動；有因感受外界刺激而發(fā)生，但運動方向與刺激方向無關(guān)的感性運動；還有與外界刺激無關(guān)的自發(fā)運動。按其推動力或發(fā)生的機理分，則有收縮運動、膨壓運動、機械運動等。植物運動與外界刺激有一些植物的運動與外界刺激無關(guān)，即使在外界條件沒有變化的情況下也同樣發(fā)生，稱為自發(fā)運動。豆科植物的羽狀復(fù)葉上的小葉片晝開夜合，稱為就眠運動。受外界刺激而發(fā)生的運動，可因其運動的方向

3、與外界刺激的關(guān)系分為3類：①趨性運動。即向刺激來源方向移動。高等植物中只限于能自由移動的生物體（如銀杏和蘇鐵）的雄配子。②向性運動。莖尖或根尖朝向（正）或背向（負）刺激來源的方向生長而發(fā)生的運動。它是因莖或根的兩側(cè)生長速度不同而造成的，是生長運動。引起向性運動的刺激可以是光、重力或接觸，相應(yīng)的向性分別稱為向光性、向重性（也稱向地性）或向觸性。向水性與向化性，可能只是在水分與養(yǎng)料含量較高處根系分枝與生長較為旺盛，造成根系有方向性的不均勻分

4、布，并不是真正的向性。③感性運動。由外界刺激引起而方向與刺激的方向無關(guān)的運動。如睡蓮花朵晝開夜合；合歡的復(fù)葉晚間閉攏、白天張開；以及葉片上氣孔白天張開、晚間關(guān)閉等都是。運動的控制植物響應(yīng)外界刺激而進行的運動，從接受刺激到進行運動，可以分為3個步驟：刺激的感受（由感受器或傳感器承擔(dān)）；感受器所接受的刺激向引起運動器官動作的信號的轉(zhuǎn)換；生效器或效應(yīng)器即運動器官的動作。①刺激的感受。向性、趨性、感性運動在其運動方向與刺激來源的方向之間的關(guān)系方

5、面大不相同，但對刺激的感受則有很多共同之處。對光刺激的感受，可能是黃素蛋白或與蛋白質(zhì)結(jié)合的胡蘿卜素。至于向光性運動中對光源方向的辨別，在多數(shù)情況下就是向光側(cè)和背光側(cè)受光強度的差異。向地性的感受器稱為平衡石，某些植物的平衡石似乎是一種不同于貯藏淀粉粒的特殊淀粉?；蛄蛩徜^顆粒。②刺激的轉(zhuǎn)換、傳遞和協(xié)調(diào)。有一些運動，如含羞草的感觸性運動，感受物理刺激的部位（如小葉）與動作的部位（葉枕）之間相隔一段小葉柄或葉柄，刺激以動作電波的方式沿著維管束傳

6、遞。莖的向光性彎曲運動，因為受光一側(cè)的IAA向背光一側(cè)轉(zhuǎn)移，從而造成兩側(cè)間IAA濃度的差異，引起向光和背光兩側(cè)生長速度不同。不同的刺激可以引起同樣的運動：例如黑暗、水分虧缺和二氧化碳濃度升高都可以引起氣孔關(guān)閉；正向光性和負向地性都可以使莖向上生長。同樣的刺激在不同的植物或器官中也可以引起不同的運動：如光和重力對莖和對根引起的運動方向相反。③運動動作的執(zhí)行。細胞以內(nèi)細胞器和原生質(zhì)的運動，是由細胞質(zhì)中的基胞質(zhì)來推動的，而細胞以上水平的運動，

7、則多數(shù)由膨壓和／或細胞壁延伸速度的變化或差異引起?？赡嫘赃\動，如含羞草葉柄的上舉和下垂，以及氣孔的開閉，分別通過葉枕和保衛(wèi)細胞膨壓的升降而發(fā)生，因而都是膨壓運動。向性運動則主要由于細胞壁延長速度的差異造成，因而是一種生長運動。生物學(xué)意義陸生植物通過向性生長能夠把莖葉和根引導(dǎo)向能源（太陽光）和營養(yǎng)物質(zhì)（水和無機養(yǎng)料）較充足的方向，在獲得能源與營養(yǎng)和與其他植物競爭方面，起關(guān)鍵性的作用?？諝飧稍铩⑷~片失水劇烈時葉片卷曲或下垂有利于減少受光面積

8、和（或）蒸騰面積；氣孔收縮或關(guān)閉能增加蒸騰阻力，對減少水分損失、維持水分平衡有利。攀緣植物靠攀緣運動依附于高大的樹木，以爭奪陽光，節(jié)省了支持組織的物質(zhì)消耗。食蟲植物是植物界中的特殊成員，它們可捕捉能移動甚至能飛翔的昆蟲，并且以異養(yǎng)的動物為食物，補充自己自養(yǎng)營養(yǎng)的不足。植物的向性植物的向性向性tropism向性屬于應(yīng)激性的一種，是指在單向的環(huán)境刺激下，靜止型生物（植物、真菌及水螅型腔腸動物等）的定向運動反應(yīng)。例如，一般植物根部向地心方向生

9、長（正向地性），而莖部則背地心方向生長（負向地性）。與動物的趨性不同，這里不存在生物整體的位移，而只是生物體（如植株）部分變形。有的學(xué)者視向性為靜止型生物的行為表現(xiàn)，但它與一般動物行為大不相同。植物向性主要是生長運動，即由于細胞數(shù)目的增加，或每個細胞體積的增大，或兩種機制同時發(fā)生作用而造成的植株部分的伸長、彎曲等變形。向性運動向性運動作用機理主要是單向刺激引起植物體內(nèi)的生長素(IAA)和生長抑制劑(ABA)分配不均勻造成的。其運動方向與

10、刺激的方向有關(guān)。凡運動方向朝向刺激一方的為正向性，背向刺激一方的為負向性。多發(fā)生在有輻射對稱的器官里，如根和莖。向光性植物隨光的方向而彎曲的能力稱為向光性，向光性是植物為捕獲更多光能而建立起來的對不良光照條件的適應(yīng)機制之一。lesDarwin和FrancisDarwin（1880）首先發(fā)現(xiàn)該現(xiàn)象，提出植物向光性受到一種可運輸物質(zhì)的調(diào)控。向光性分為正向光性、負向光性和橫向光性（植物器官生長方向與射來的光垂直）。植物感受光的位置主要有莖尖、

11、根尖、胚芽鞘尖端、葉片或生長中的莖。向地性向地性是植物在重力影響下，保持一定方向生長的特性。目前，對向地性的研究已發(fā)展成為一新興學(xué)科一重力植物生理學(xué)。重力植物生理學(xué)在當(dāng)代空間生命科學(xué)中具有舉足輕重的地位，肩負闡明地球重力在生物進化進程中的作用和空間不同重力環(huán)境中發(fā)展植物栽培技術(shù)的雙重任務(wù)。向重力性分為向地性、背地性和橫向重力性（地下莖水平方向生長）。此外，植物的向性運動還有向化性和向水性。向化性是指某些化學(xué)物質(zhì)在植物周圍分布不均勻而引起