为什么含羞草一碰,叶子就会合起来?

题目

为什么含羞草一碰,叶子就会合起来?

答案

植物与动物不同,没有神经系统,没有肌肉,它不会感知外界的刺激,而含羞草与一般植物不同,它在受到外界触动时,叶柄下垂,小叶片合闭,此动作被人们理解为“害羞”,故称为含羞草、知羞草、怕丑草.
　　含羞草细胞是由细小如网状的蛋白质“股动蛋白（actin）”（即叶枕敏缩体）所支撑.产生闭合运动时,股动蛋白的磷酸会脱落,只要让含羞草吸收不让磷酸脱落的化合物,经触碰也不会起变化.土屋教授指出,当股动蛋白束散开时,细胞被破坏,结果水分跑出来,以致产生闭合运动.股动蛋白一般见于动物的肌肉纤维内,与肌肉伸缩有关.没想到它也存在含羞草内,可说是相当罕见.
　　植物的运动通常是由细胞内膨压改变造成的.大部分成熟的植物细胞都有一个很大的液泡.当液泡内充满水分时,就压迫周围的细胞质,使它紧紧贴向细胞壁,而给予细胞壁一种压力,使细胞硬胀,像吹满了气的气球一样.液泡内所含的有机和无机物质的浓度高低,决定渗透压的高低,而渗透压的高低可以决定水分扩散的方向.当液泡浓度增高时,渗透压增加,水分由胞外向胞内扩散而进入液泡,增加细胞的膨压,使细胞鼓胀；反之,细胞则萎缩.这种过程只能造成缓慢的运动,例如气孔的开合.
　　含羞草的叶子如遇到触动,会立即合拢起来,触动的力量越大,合得越快,整个叶子都会垂下,像有气无力的样子,整个动作在几秒钟就完成.含羞草的叶子和叶柄具有特殊的结构.在叶柄基部和复叶的小叶基部,都有一个比较膨大的部分,叫做叶枕.叶枕对刺激的反应最为敏感.一旦碰到叶子 含羞草遇碰触叶子呈闭合状,刺激立即传到叶柄基部的叶枕,引起两个小叶片闭合起来,触动力大一些,不仅传到小叶的叶枕,而且很快传到叶柄基部的叶枕,整个叶柄就下垂了.为什么会这样呢?这是因为,在叶枕的中心有一个大的维管束,维管束四周充满着具有许多细胞间隙的薄壁组织.当震动传到叶枕时,叶枕的上半部薄壁细胞里的细胞液,被排出到细胞间隙中,使叶枕上半部细胞的膨压降低,而下半部薄壁细胞间隙仍然保持原来的膨压,结果引起小叶片的直立而两个小叶片闭合起来,甚至于整个叶子垂下来.有人做过研究,含羞草在受到刺激后的0.08秒钟内,叶子就会闭合.受刺激后,传导的速度也是很快的,最高速度每秒钟达10厘米.刺激之后,稍过一段时间,一切又慢慢恢复正常,小叶又展开了,叶柄也竖立起来了.恢复的时间一般为5—10分钟.但是,如果我们继续逗弄,接连不断地刺激它的叶子,它就产生“厌烦”之感,不再发生任何反应.这是因为连续的刺激使得叶枕细胞内的细胞液流失了,不能及时得到补充的缘故.
　　含羞草的这种特殊的本领,是有它的一定历史根源的.它的老家在热带南美洲的巴西,那里常有大风大雨.每当第一滴雨打着叶子时,它立即叶片闭合,叶柄下垂,以躲避狂风暴雨对它的伤害.这是它适应外界环境条件变化的一种适应.另外,含羞草的运动也可以看作是一种自卫方式,动物稍一碰它,它就合拢叶子,动物也就不敢再吃它了.
　　在叶柄和小叶柄基部都有一个较膨大的部分,叫做 “叶褥”.叶褥对刺激的反应很灵敏,在它中心的部分有许多薄壁细胞.这些细胞在静止时会将带负电荷的氯离子运向细胞内,而把氧离子向细胞外运送,使细胞膜和邻近地区保持一定电位差,叫做静止电位.当外界刺激超过某一定限度时,这种差异通透性会突然改变,带正电荷的钙离子大量涌进细胞,而钾离子却向反方向进行,使膜内电位增高,甚至成为正电位,于是产生了动作电位,这种现象叫做去极化.动作电位会传递,当细胞到达动作电位时,也就是产生去极化现象时,细胞膜的差异通透性会消失,使原来蓄存于液泡内之水分在瞬间排出,使细胞失去膨压,变得瘫软.故当刺激小叶柄基部的叶褥,叶褥上半部薄壁细胞的膨压降低,而下半部薄壁细胞仍保持原来的膨压,引起小叶片沿着叶柄方向直立.而叶柄内的维管束,在叶褥合成一大管道,作容纳叶褥排出的水分.我搜的