为什么植物生长一定是向上（许多人称这种植物为什么向上生长）

叶子受到单方向阳光地照射，就朝着阳光地方向生长，使叶面与阳光垂直，这叫做"向光性"。根和茎对于地心引力地单向作用，发生向地或背地地生长，叫做"向地性"。如果把一株植物水平放置不动，经过若干天，植物地根会向下弯曲（正向地性）生长，茎向上弯曲（负向地性）生长。如果将水平放置地植株，经常地绕纵轴缓慢旋转，使周边各部位都受到等效地引力作用，把引力地单向性刺激消除，你会看到植株两端都沿水平方向生长，并不发生弯曲。 地心引力为什么会诱导根和茎发生反向的弯曲生长呢？它的机理很复杂。一种解释是：根和茎地向地性弯曲是一侧生长较快，另一侧生长较慢地结果--向生长较慢地一侧弯曲；两侧生长快慢不同与生长素的浓度不同有关；而两侧生长素浓度地不同是地心引力单向作用引起的。

其实不总是向上生长的。

总的来说，影响植物生长方向的原因有两个：

1.植物的向光性——植物随光方向弯曲的能力，称为向光性。

植物的向光弯曲与生长素在向光面与背光面的不均匀分布有关。单方向的光照会引起生长素向背光面移动，以致引起背光面比向光面生长快，而表现向光弯曲。生长素向背光面移动的原因可能与光照引起器官尖端的不同部位产生电势差有关。向光面带负电荷、背光面带正电荷，弱酸性的生长素阴离子被正电荷吸引移向背面。茎背光的一侧生长素较多而生长快，向光的一侧生长素较少，生长则较慢，于是茎的顶端便朝向光源生长。户外生长的植物，茎的各部所受阳光相同，生长素分布均匀，茎便直立生长。户内生长的植物，向户外的一侧受到光照较强，茎部便向光源弯曲，叫向光性。

2.植物的重力性——我们取任何一种幼苗，把它横放，数小时后就可以看到它的茎向上弯曲，而根向下弯曲，这种现象称为向重力性。

向重力性的机理：根横放时，平衡石沉降到细胞下侧的内质网上，产生压力，诱发内质网释放钙离子到细胞质内，钙离子和钙调素结合，激活细胞下侧的钙泵和生长素泵，于是细胞下侧积累过多钙离子和生长素，影响该侧细胞的生长。

当然，在地球上，大部分植物以第一点为主要就是了。

植物为什么是向上长的？

很少有人去思考，植物的枝干为什么往上长，根却往地下扎。我们知道，人很容易分辨方位，因为人有一套非常复杂的感觉系统，那么，植物怎么分清方向呢。植物也有感觉器官吗。目前，科学家希望借助空间科学，揭示植物的生长奥秘，这是达尔文也没有找到答案的深奥问题。

当花盆中的植物长到一定的高度后，如果把花盆倾斜，植株仍会朝上生长。这一现象引起科学家的极大兴趣。

科学家们首先想到的是重力，他们从物理学角度认为，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这一切又是由谁来决定的呢。达尔文无法做出更进一步的解释。

1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特做了一个实验，他使植物的胚芽鞘一面受光，另一面对着无光的黑暗处。结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐朝着有光的方向弯曲。后来，温特从胚芽鞘中分离出一种植物生长素，它具有促使植物生长的功能。当胚芽鞘受到光照时，生长素就聚集到遮荫的一侧，而生长素的积累使遮荫部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，导致植物生长弯曲。于是温特认为，植物茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布造成的。

许多植物的生长都有向光性，但在北半球许多森林中的树木，其主干都是笔直朝上生长的，而太阳从来没有在它们的正上方光顾过，况且有些树木还是从一些被埋在见不到阳光的土壤里萌发出来的。

温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家又发现植物根总是朝着地心引力的方向生长。

植物根总是朝着地心引力的方向生长，通过植物生长素在根细胞里不同的分布来实现，于是这些科学家提出，也许有一种被称为“平衡面”的重力感应物流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。可是这种“平衡面”究竟属于何物。又是如何起作用的呢。科学家们一时无法知晓。

科学家认为，重力在植物的方向感知方面充当了某种重要角色，并且影响着植物的诸多表现行为，但植物究竟怎样“感觉”到重力的牵引，并以何种方式回应重力的牵引作用尚不清楚。重力的牵引是如何导致植物在生长过程中的生化反应变化，又成为科学家感兴趣的研究内容。

近年来，美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯以及同事提出了新的理论：无机钙对于植物的生长方向起着举足轻重的作用。他们在研究中发现，植物在弯曲生长过程中，无论是根冠下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙。

那么，无机钙又是如何使植物辨别方向的呢。埃文斯解释说，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，在重力的作用下，淀粉体就会把内部的钙送到根冠下侧。这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物就不会按正常的方式去生长。同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这说明，无机钙对植物生长方向起着不可忽视的重要作用。

因植物具有向光性,只有通过光照才能完成光合作用,才能形成叶绿素,满足植株的生长.

你可做一个小试验,在植物上方罩一较大的不透明物覆盖,接近盆底部只留少许缝隙,原本向上生长的茎会匍匐向下沿光源方向改变,不过因缺光原因,植株会叶色变淡和生长势差而瘦弱.

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