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第二节植物的组织. 一、植物组织的类型. 组织 ( Tissue) 是由许多来源相同、形态结构相似、功能相同而又彼此密切结合,相互之联系的细胞所组成的细胞群。 植物的根、茎、叶、花、果实和种子等各种器官都是由一些组织构成的。 . 植物的组织,按其 形态 结构和 功能 的不同 分为:. 分生组织 薄壁组织 保护组织 分泌组织 机械组织 输导组织. 植物 的组织. (一)分生组织( meristem ). 植物体内凡是能够持续地保持细胞分裂的机能,不断产生新细胞的细胞群,称为分生组织。 特征 具有强烈的分生能力。. - PowerPoint PPT Presentation

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组织 (Tissue) 是由许多来源相同、形态结构相似、功能相同而又彼此密切结合,相互之联系的细胞所组成的细胞群。 植物的根、茎、叶、花、果实和种子等各种器官都是由一些组织构成的。

一、植物组织的类型第二节植物的组织

植物的组织,按其形态结构和功能的不同分为:  分生组织 薄壁组织 保护组织 分泌组织 机械组织 输导组织

植物的组织

(一)分生组织( meristem )   

植物体内凡是能够持续地保持细胞分裂的机能,不断产生新细胞的细胞群,称为分生组织。 特征 具有强烈的分生能力。

薄,细胞壁比较薄,无纹孔;浓,细胞质的比较浓厚;等,细胞等径;少,细胞器比较少,没有明显液泡和质体的分化。

大,细胞核比较大;小,细胞比较小;密,细胞排列比较紧密,无细胞间隙;

原生分生组织( promeristem )

1. 根据分生组织来源和性质分类

初生分生组织( primary meristem )

次生分生组织( secondary meristem )

2. 据分生组织在植物体内所处的位置不同分类 顶端分生组织( apical meristerm )

侧生分生组织( lateral meristerm )

居间分生组织( intercalary

meristerm )

(二)基本组织 (ground tissue)

基本组织,也称为薄壁组织( parenchyma ) 构成植物体的最基本、最普遍的部分。 细胞体积比较大,液泡较大;均为生活细胞;纹孔是单纹孔;细胞壁比较薄,细胞间隙明显,排列疏松,形状各异,多为球形、椭圆形、圆柱形、长方形、多面体等。

薄壁细胞模式图

基本薄壁组织 (ordinary parenchyma)同化薄壁组织 (assimilation parenchyma)输导薄壁组织 (conducting parenchyma)吸收薄壁组织 (absorption parenchyma)贮藏薄壁组织 (storage parenchyma )通气薄壁组织 (aerenchyma)

根据细胞结构和生理功能的不同,可分为 :

1. 基本薄壁组织 薄壁组织的主要的存在形式,通常存在植物体的根、茎的皮层和髓部。 填充和联系其它组织作用,并有转化为次生分生组织的机能。

2. 同化薄壁组织 同化薄壁组织又称绿色薄壁组织,主要存在于植物体的叶肉细胞、茎的幼嫩部分、幼果的表面及绿色萼片等易受光照的部分。 含有叶绿体,能进行光合作用,制造有机营养物质。夹竹桃叶

3. 输导薄壁组织 多存在于植物的木质部及髓部。细胞较长,有输导水分和养料作用。如髓射线。

秋海棠叶

4. 吸收薄壁组织 吸收薄壁组织主要位于根尖端的根毛区,吸收土壤中的水分和无机盐。 吸收薄壁组织可将吸收的物质经皮层运输到输导组织中去。

吸收组织 (根毛)

5. 贮藏薄壁组织 多存在于植物的地下部分及果实、种子中。细胞较大,其中含有大量淀粉、蛋白质、糖类、脂肪等营养物质。

6. 通气薄壁组织

细胞间隙发达,贮存大量的空气,有利于气体流通,又有利于植物体漂浮在水面。

水生植物和沼生植物体长期在湿生环境下生存而形成的适应特征。

 作用 保护植物的内部组织,控制和进行气体交换,防止水分过度散失,病虫的侵害以及机械损伤等。 分类 根据来源和形态结构的不同,保护组织又分为: 1.初生保护组织 表皮 (epidermis) 2.次生保护组织 周皮 (periderm)

(三 ) 保护组织 (protective tissue)

1.初生保护组织 ── 表皮 表皮是初生保护组织的表皮原分化而来的,通常仅由一层生活细胞构成,表皮细胞的细胞壁一般是厚薄不一的,外壁较厚,内壁最薄,侧壁也较薄,间有增厚的。

地上器官和地下器官的表皮因功能的不同而有一定的差异。

表皮细胞的外壁不仅增厚,还常有不同类型的特殊结构和附属物。

(1)气孔 (stoma) 植物体表皮层有许多孔隙可以控制气体交换和调节水分蒸散

叶片或者全草类药材鉴别的依据。

双子叶植物的孔隙是被两个半月形的保卫细胞包围,两个保卫细胞凹入的一面是相对的,中间的孔隙即为气孔,气孔连同周围的两个保卫细胞合称为气孔器( stomatal apparatus )。

组成气孔器的保卫细胞和副卫细胞的排列关系,称为气孔轴式或气孔类型。双子叶植物的常见气孔轴式:

单子叶植物如禾本科和沙草科植物,均有其特殊的气孔类型。 两个狭长的保卫细胞在膨大时两端成为小球形。

每昼夜气孔开闭的周期性变化

腺毛( glandular hair )能分泌挥发油、树脂、粘液等物质的毛茸,为多细胞构成,一般由腺头和腺柄两部分组成。

( 2 )毛茸植物 保护、减少水分过分蒸发、分泌物质等作用。

特殊类型的腺毛: 间隙腺毛:存在于薄壁细胞的细胞间隙里,唇型科的广藿香茎、叶,蕨类绵毛贯众叶柄及根状茎中的腺毛。 腺鳞:多存在薄荷等唇形科植物叶片上。

广藿香茎间隙腺毛

非腺毛 (non-glandular hair) :单纯起保护作用,没有分泌作用。

由单细胞或多细胞构成,无头、柄之分,末端通常尖狭,有线状毛、棘毛、丁字毛、鳞毛、星状毛等。

各种非腺毛

2.次生保护组织 ── 周皮 (periderm)

木栓层 (cork)

木栓形成层 (phellogen)

栓内层 (phelloderm)

皮孔 (lenticel)

(四)分泌组织 (secretory tissue) 分泌组织由分泌细胞组成,能分泌某些特殊物质,如挥发油、乳汁、粘液、树脂、蜜汁等。 作用:有的可以防止组织腐烂;有的还可以引诱昆虫,以利于传粉;有许多分泌物可做药用,如乳香、没药、松节油、樟脑、蜜汁、松香以及各种芳香油等。

根据分泌细胞排出的分泌物是积累在植物体内部还是排除体外,分为: 外部的分泌组织 : 分布在植物体的体表部分的分泌结构,其分泌物排出体外,如腺毛、蜜腺等。 内部的分泌组织内部分泌组织分布在植物体内,分泌物也积存在体内。根据它们的形态结构和分泌物的不同,可分为分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。

1.外分泌组织 (1) 腺毛和腺鳞 腺毛由表皮细胞分化而来 ,有腺头、腺柄之分。其分泌物可由角质层渗出,或角质层破裂后散发出来。腺鳞为一种无柄或短柄、呈扁平性的特殊腺毛。

(2) 蜜腺 (nectary)

为能分泌蜜液的腺体,吸引昆虫传粉。存在于花的结构中的为花蜜蜜腺,存在于花部外的为花外蜜腺。由一层表皮细胞及其下面数层细胞特化而成。

2. 内分泌组织 内部分泌组织分布在植物体内,分泌物也积存在体内。根据它们的形态结构和分泌物的不同,可分为分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。

(1)分泌细胞 (secretory cell)

具有分泌能力的细胞,以单个细胞或细胞团(列)存在于各种组织中。分泌物积聚于该细胞中,当分泌物充满整个细胞时,发育后期细胞往往木栓化成为失去分泌功能的死亡的贮藏室。

(2)分泌腔 (secretory cavity)

也称为分泌囊或油室,是储藏分泌物质的由很多分泌细胞围成的类圆形的腔道,常发现于柑橘类果皮和叶肉以及桉叶叶肉中。

②裂生式 (schizogenous ~)

①溶生式 (lysigenous ~) 分泌细胞本身破裂溶解,形成含有分泌物的腔室,腔室周围的细胞常破碎不完整,如陈皮、橘叶等。 分泌细胞彼此分离,通过胞间隙溶解破坏或扩大而形成的类圆形的腔室,而分泌细胞完整地包围着腔室,如金丝桃、桃金娘、紫金牛植物的叶片以及当归的根等。

(3)分泌道 (secretory canal)

分泌道的起源也是裂生式的,是由一些分泌细胞彼此分离形成的一个长管状间隙的腔道,周围的分泌细胞称为上皮细胞 (epithelial cell) 。 依据其所储藏的物质的类型的不同分为:树脂道 (resin canal) 、油管 (vitta) 、粘液道 (slime canal)或粘液管 (slime duct) 等。

(4) 乳汁管 (laticifer)

是植物体内一个庞大的系统,由一种分泌乳汁的长管状细胞形成,常可分枝。 构成乳汁管的细胞主要是生活细胞,细胞质稀薄,通常具有多数细胞核,液泡里含有大量乳汁。 药用植物的鉴定中也是有非常重要意义。

① 无节乳汁管( nonarticulate laticifer ) 每一个乳汁管仅由 一个细 胞 构 成 ,也 称 为乳汁细 胞 。细 胞 分枝, 长度可达数米, 如 夹 竹 桃科、萝摩科、桑科以及 大戟科的 大戟属等 一 些 植 物 的乳汁管。

② 有节乳汁管( articulate laticifer )

每一个乳汁管是由许多细胞连接而成,成为多核巨大的管道系统,乳汁管可分枝或不分枝,如菊科、桔梗科、罂粟科、旋花科、番木瓜科以及大戟科的橡胶树属等一些植物的乳汁管。

油细胞天竺葵叶上腺毛

大戟属植物的蜜腺

松属木材的横切树脂道

蒲公英乳管

橘果皮内的分泌囊

(五)机械组织 (mechanical tissue) 作用:在植物体内具有巩固和支持植物体的作用,其共同特点是细胞多为细长形,细胞壁全面或局部增厚。

机械组织厚角组织厚壁组织 纤维

石细胞

1. 厚角组织( collenchyma )

是初生的机械组织,由生活细胞构成,细胞内含有原生质体,具有一定的潜在分生能力,厚角组织常具有叶绿体,可进行光合作用。细胞壁的主要成分是纤维素和半纤维素组成,没有木栓化、木质化、角质化这种特殊的加厚。

( 1 )真厚角组织在相邻细胞角隅处加厚,如薄荷属、曼陀罗属、南瓜属、桑属等植物。 南瓜茎和薄荷茎

(2) 板状厚角组织在切向壁加厚,如大黄属、细辛属、接骨木属等植物。 (3) 腔隙厚角组织细胞壁面对胞间隙部分加厚,如夏枯草属、锦葵属等植物。

2. 厚壁组织( sclerenchyma ) 厚壁组织的细胞都 是 具 有全面增厚的 次 生 壁 , 并 大 多为 木 质 化 的 细 胞 壁 ,壁 常 较 厚 , 常 有 明显 的 层 纹 和 纹 孔 ,细 胞腔较 小 , 成熟细 胞 没 有 原 生 质 体 ,成为死亡细胞。

根据细胞的形态不同,可分为纤维和石细胞。(1) 纤维( fiber )

①木纤维( xylem fiber )

分布在被子植物的木质部中,细胞壁均木质化,细胞腔小,壁上具有不同形状的退化具缘纹孔或裂隙状单纹孔。木纤维细胞壁厚而坚硬,增加了植物体的机械巩固作用,弹性、韧性较差,脆而易断。

②韧皮纤维( phloem fiber )

分隔纤维( septate fiber ) 嵌晶纤维( intercalary crystal fiber )晶鞘纤维(晶纤维 crystal fiber )分枝纤维 ( branched fiber )

分布在被子植物的韧皮部中细胞壁常呈现出同心纹层,细胞壁增厚的成分主要是纤维素,具较大的韧性,拉力较强。

机械组织——纤维

(2) 石细胞 (stone cell) 石细胞是广泛分布于植物体内形状多样并特别硬化的厚壁细胞。石细胞的次生壁极度增厚,均木质化,大多数细胞腔极小,细胞成熟后原生质体消失,成为具有坚硬细胞壁的死亡细胞,有较强的支持作用。 石细胞的形状变化很大,是生药鉴定依据的重要特征之一。

石细胞的构造和常见类型

(六)输导组织( conducting tissue ) 输导组织是植物体内运输水分和养料的组织。 细胞一般呈管状,上下相接,贯穿于整个植物体内。 根据输导组织的构造和运输物质不同,分为: 1. 管胞和导管  2. 筛管、伴胞和筛胞

(1) 管胞( tracheid ) 管胞是绝大部分蕨类植物和裸子植物的输水组织,同时还具有支持作用。被子植物的木质部中,特别是叶柄和叶脉中,但含量较小,不是主要的输导组织。

1. 导管和管胞: 导管和管胞是存在于维管组织木质部中的管状输导细胞。专管自下而上输送水分和无机盐的输导组织。

管胞的类型

(2) 导管( vessel )

是被子植物的主要输水组织,少数进化的裸子植物类群,如麻黄科植物和少数蕨类植物,也有导管存在,是一种进化的输导组织。

①环纹导管( annular vessel )

成环形木质化次生壁增厚,增厚的环状之间仍为薄壁的初生壁,有利于生长而伸长。环纹导管直径小,常存在器官的幼嫩部分,如南瓜茎、凤仙花的幼茎中,半夏的块茎中。

②螺纹导管 (spiral vessel) 成螺旋增厚,螺旋状增厚不妨碍导管的伸长生长,直径较小,存在于植物器官的幼嫩部分,如南瓜茎、天南星块茎中常见,常见的“藕断丝连”中的丝就是螺纹导管中螺旋带状的次生壁与初生壁分离开的现象。

③梯纹导管 (spiral vessel) 导管壁上增厚的并与未增厚的初生壁部分间隔成梯形。这种导管木质化的次生壁占有较大比例,分化程度较深,不易进行伸长生长。多存在于器官的成熟部分,如葡萄茎、常山根中的梯纹导管。

④网纹导管 (reticulate vessel)

导管增厚的木质化次生壁交织成网状,网孔是未增厚的部分。网纹导管的直径较大,多存在于器官的成熟部分,如大黄、苍术根的网纹导管。

⑤孔纹导管 (pitted vessel) 导管次生壁几乎全面木质化增厚,未增厚部分为单纹孔或具缘纹。导管直径较大,多存在于器官的成熟部分,如甘草根、赤勺根、拳参根茎的具缘纹孔导管等。

马铃薯茎内的导管类型

豆芽茎内的导管类型

2.筛管、伴胞和筛胞

筛管、伴胞和筛胞是存在维管组织韧皮部中的输导细胞。

(1)筛管 (sieve tube)

筛板 (sieve plate) 筛孔 (sieve pore) 联络索(connecting strand) 、筛域(sieve area)

筛管主要存在被子植物的韧皮部中,是由一些生活管状细胞纵向连接而成的。组成筛管的每一个管状细胞称为筛管分子。

胼胝体

(2)伴胞 (companion cell) 与筛管相伴存在,称为伴胞。 伴胞和筛管由同一母细胞分裂而来。为被子植物所特有,蕨类及裸子植物中不存在。

筛管细胞的发生

(3) 筛胞 (sieve cell)

蕨类植物和裸子植物运输养料的输导分子。 直径较小,两端尖斜,无伴胞存在,没有特化的筛板,只有存在侧壁上的筛域,所以输导机能较差,是比较原始的输导有机养料的结构。

二、维管束及其类型1.维管束 (vascular bundle) 的组成: ①韧皮部 (phloem)(筛管、伴胞、筛胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维) ②木质部 (xylem)(导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维)

③形成层 (cambium) 裸子植物和双子叶植物 --有形成层,可不断增粗生长,称无限维管束或开放性维管束 (open bundle) 蕨类植物和单子叶植物 --无形成层,不能增粗生长,称有限维管束或闭锁性维管束 (closed bundle)

2.维管束的类型

维管束类型的模式图

维管束类型的详图

小 结

典型的植物细胞基本结构

原生质体细胞质

细胞器 细胞核

质体 线粒体 高尔基体 核糖体 溶酶体

细胞壁

后含物及生理活性物质后含物生理活性物质

液泡

淀粉粒蛋白质脂肪酶维生素激素

菊糖

晶体

叶绿体有色体白色体植物细胞

分生组织薄壁组织保护组织分泌组织机械组织输导组织

植物的组织

被子植物 裸子植物木质部 导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维 管胞韧皮部 筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、偶有韧皮纤维 筛胞

植物维管束