含羞草叶片应激性原理探究 含羞草（mimosa）的叶片在受到机械、化学或电刺激后能极快地产生反应.一般是在被某一物体接触后数秒叶柄下垂,同时羽状复叶合拢在一起,这很容易令人想起动物神经系统中动作电位的传导.曾有科学家用电极测量含羞草叶柄受到刺激后,能够产生约100mv的动作电位,并且以约每秒两厘米的速度通过叶柄,并且在一定范围内这种传递速度与温度成正相关,这可能与某种化学反应有关.当叶柄中的韧皮部被去除时,传导停止,这表明信号可能通过韧皮部细胞而移动.另外,信号也不能穿过死亡组织屏障.那么究竟电信号是不是仅仅在叶柄的韧皮部中传到呢?外部电极不能揭示参与传导过程的细胞线索,于是有人通过胞内电极测量发现,Mimosa的韧皮部和原生木质部的细胞是“最容易激动的”,它们在受到刺激前的静息电位或跨膜电位比周围其他细胞要低得多.当跨膜电位因外来刺激导致一些离子通道发生改变,产生去极化,细胞就激动了.这非常象动物神经冲动传递时的全或无反应,即先发生去极化,后迅速回到静息电位.研究发现,含羞草的易激动细胞总是通过大量胞间连丝连接起来,信号可能就是通过胞间连丝传导,传递的信号称为动作电位,但与动物神经组织中的动作电位不同的是,在植物中似乎没有什么典型的的化学递质,植物中虽也发现过乙酰胆碱,但似乎和动作电位的传导无直接关系.当动作电位传递到含羞草叶片的叶枕时,叶枕就表现出明显的膨压变化,并导致叶片闭合.研究发现,膨压的变化即某些运动细胞体积的丧失伴随着钾离子和单宁样物质由这些细胞分泌到细胞外空间,同时伴随着微电极可检测到的电信号的产生,这一过程与动物的肌肉收缩具有一定的相似性,也表明可能存在着一种一般的规则.单宁是一类凝缩的酚类化合物,能和蛋白质及无机离子生成复合物,可使蛋白质变性,并有害于细胞,但在液泡中则无害.在含羞草液泡中的单宁类物质特别多,这已引起很多人的注意.丹宁的涩味使它是一中天然驱虫剂,对植物防止被动物掠食有一定帮助.笔者也曾对含羞草叶片的应激性现象作过研究,发现这种应激性的产生与环境条件有以下关系：条件 对机械刺激的反应 恢复时间 天晴阳光下 迅速、明显 短 天晴遮阴处 慢、不明显 长 阴雨天 无反应 阴雨天灯光下 无反应 这说明,动作电位的产生与细胞中的生化代谢密切相关.而这种生化代谢可能是细胞膜去极化的必要条件,并且与某一化学递质的形成和传递有关,而这种化学递质的产生与阳光有关会造成韧皮部和原生木质部细胞膜极化加深,从而易因外来刺激产生去极化而激动.这其中,细胞离子通道的改变及钙调蛋白的作用方面还有许多待解之谜.
