日本上智大学土屋隆英教授领导的研究小组,揭开了含羞草闭合运动之谜：含羞草细胞是由细小如网状的蛋白质“股动蛋白（actin）”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.它并不是有神经系统支配,而是叶柄基部和小叶柄基部一些细胞的细胞膜的半透性发生霎时的变化,引致迅速膨压变化之故.
在叶柄和小叶柄基部都有一个较膨大的部分,叫做 “叶枕”.叶枕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枕,叶枕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,在叶枕合成一大管道,作容纳叶枕排出的水分.
