为什么植物的根总是向下长,茎总是向上长?

根和茎对于地心引力的单向作用，发生向地或背地的生长，叫作“向地性”。如果把一株植物水平放置不动， 经过若干天，植物的根会向下弯曲（正向地性）生长，茎向上弯曲（负向地性）生长。

生长素是一种植物激素，浓度低时促进生长，浓度高时抑制生长。根和茎的生长对生长素浓度的反应不同：生长素浓度低时促进根生长，浓度高时抑制根生长，但却促进茎生长，浓度更高时则抑制茎生长。

当植株平放时，由于地心引力的作用，生长素移向下侧，茎部植物的根和莲下侧生长素浓度髙，生长比上侧快，使茎尖向上弯曲；根部下侧生长素浓度高到产 生抑制的作用，生长比上侧慢，使根尖向下弯曲。

扩展资料：

1880年C.R.达尔文及其子在最后出版的著作《植物运动的本领》中阐明，禾本科的加那利草的胚芽鞘被切去顶端就失去向光性响应能力。

他的解释是：当幼苗从侧面受光时,顶端产生的影响向下传送,造成向光与背光两侧生长速度不同，从而引起向受光一侧的弯曲，因而切去顶端后就不呈现向光性响应。

1928年F.W.温特用实验证明胚芽鞘尖端有一种促进生长的物质，称之为生长素。它能扩散到琼胶小方块中，将所得小方块放回到切去顶端的胚芽鞘切面的一侧，可以引起胚芽鞘向另一侧弯曲。

而且弯曲度大致与所含促进生长的物质的量成正比。这个实验不但证明了促进生长物质的存在,而且创造了著名的测定生长素的“燕麦试法”。

参考资料来源：百度百科—向性

参考资料来源：百度百科—生长素

茎的背地生长和根的向地生长是由地球的引力引起的，原因是地球引力导致生长素分布的不均匀，在茎的近地侧分布多，背地侧分布少。

由于茎的生长素最适浓度很高，茎的近地侧生长素多了一些对其有促进作用，所以近地侧生长快于背地侧，保持茎的向上生长；对根而言，由于根的生长素最适浓度很低，近地侧多了一些反而对根细胞的生长具有抑制作用，所以近地侧生长就比背地侧生长慢，保持根的向地性生长。

扩展资料

植物的向地性：

植物接近根尖的中央部分称为小柱，此处细胞中富含淀粉体，它是一种储藏淀粉颗粒的细胞器。淀粉体因重力关系总是位于细胞内的最低处。如果将根组织横置，根尖会弯转向下生长。这是因为，淀粉体转移到新的“最低部位”，刺激该处的内质网释放出钙。

局部的钙与细胞质内的钙调蛋白结合后激活这“最低部位”处细胞膜上的钙泵和植物生长素泵，将细胞内这两种物质外排。依同样方式，钙和生长激素顺次穿过其下的细胞而集中于根组织的最低部位。

向地性的作用：

植物的根呈正向地性，向着地心吸力的方向生长，能深入泥土中，巩固在地上的植物体，并能从泥土中吸收水分及矿物盐。植物的茎呈负向地性，背离重力向上生长，使叶能吸收阳光进行光合作用。

参考资料来源：百度百科-向性

百度百科-生长素

这是地心引力在起作用。植物受到单方向地外界刺激之后，发生了单方向地反应，这种现象叫做"向性"。例如，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。
　　生长素是一种植物激素，浓度低时促进生长，浓度高时抑制生长。根和茎的生长对生长素浓度的反应不同：生长素浓度低时促进根生长，浓度高时抑制根生长，但促进茎生长，浓度更高时则抑制茎生长。
　　当植株平放时，由于地心引力地作用，生长素移向下侧，茎部下侧生长素浓度高，生长比上侧快，使茎尖向上弯曲；根部下侧生长素浓度高到产生抑制的作用，生长比上侧慢，使根尖向下弯曲。这是通常引用的一种解释，实际道理可能复杂得多。
　　向性（向光性、向地性、向水性、向化性等）是植物在进化过程中的适应现象之一，它为农业生产提供了很大方便。由于植物地根和茎具有向地性，所以播种时可以不管种子地姿态。否则，人们只好弯腰曲背，将种子一粒一粒地正向播到土里，那可麻烦了！

这是植物的“向性”，植物具有这种特性，是“向性”使茎向上长，可以说是“负向地性”，而根向下长，叫“向地性”

这是地心引力在起作用.