第二章植物组织.docx

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第二章植物组织

第二章植物组织

第一节植物组织的概念与类型

组织:

是由形态、结构相似，在个体发育中，来源相同，担负着一定生理功能的细胞组合。

分生组织营养组织（薄壁组织）

机械组织

组织保护组织

输导组织

成熟组织分泌组织

第二节分生组织

分生组织：

存在于植物体的生长部位，是具有持续性或周期性分裂能力的细胞群。

一、细胞特点

细胞排列紧密、形小、壁薄、核大、质浓、液泡小、代谢活跃。

二、分类

（一）按来源和性质分

1.原分生组织

位置：

位于根、茎最前端，由没有分化的、最幼嫩的、终生保持分裂能力的胚性细胞所组成。

细胞特征：

体积小，多为等径，核相对较大，细胞质浓厚。

2.初分生组织

位置：

位于根、茎的顶端，由原分生组织刚刚衍生的细胞所组成，在原分生组织的下方

特点：

细胞在形态上出现了最初的分化，细胞仍然具有很强的分裂能力，但没有原分生组织那样旺盛，因此是一种边分裂，边分化的组织，是由分生组织向成熟组织过渡的组织。

初生分生组织包括原表皮、基本分生组织和原形成层三种。

３.次生分生组织

来源:

是由已经成熟的组织细胞，经过脱分化恢复分裂能力形成的分生组织，因此叫次生分生组织。

分布：

主要分布于裸子植物和双子叶植物的根、茎周侧。

包括维管形成层和木栓形成层。

（二）按植物体内的分布位置分　

１.顶端分生组织

位置：

位于根、茎及其分枝的顶端

细胞特征：

小而等径，薄壁，核位于中央并占较大体积,液泡小而分散,原生质浓厚，无后含物。

包括原分生组织和初生分生组织。

２.侧生分生组织

位置：

位于根、茎周侧。

包括形成层和木栓形成层。

主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。

 细胞特征：

细胞大部分呈长梭形，原生质体高度液泡化，细胞质不浓厚。

分裂活动具明显周期性，属于次生分生组织。

注意：

在大多数单子叶植物中，没有侧生分生组织。

草本双子叶中活动微弱或根本不存在。

3.居间分生组织

位置：

分布于成熟组织之间，如禾本科植物节间基部，韭、葱叶的基部都有存在。

第三节营养组织（薄壁组织）

*细胞特点：

细胞排列疏松，壁薄，分化程度低，有潜在的分生能力和较大的可塑性，在一定的条件作用下，可以经过脱分化，恢复分生能力，转变为分生组织，或进一步特化为其他组织。

一、同化组织

光合作用的薄壁组织，称为同化组织

特点：

细胞含有大量叶绿体，行光合作用合成有机物质

部位：

存在于植物体的一切绿色部分—叶肉、嫩茎等。

二、贮藏组织

贮藏大量营养物质的组织称为贮藏组织

特点：

细胞内充满贮藏的营养物质

部位：

存在于各类贮藏器官中—块根、块茎、球茎、鳞茎、果实、种子等；根茎皮层和髓及其它薄壁组织也有贮藏功能

三、吸收组织

根尖表皮细胞向外突出形成根毛，行吸收功能，故称为吸收组织

四、通气组织

具有大量细胞间隙的薄壁组织称为通气组织

水生植物的根茎薄壁组织有较大的胞间隙，形成气腔或气道，它们在体内形成一个相互贯通的通气系统，使生于水下的器官得到氧气。

五、传递细胞

传递细胞：

细胞壁具内突生长（增加质膜面积），能行使物质短途运输的特化的薄壁细胞。

在植物体内广泛存在，如小叶脉输导组织的附近（叶肉和输导分子之间的桥梁），茎节部的维管束中，分泌结构中，种子的子叶、胚乳、胚柄等部位。

特点：

质膜的表面积大大增加，提高了细胞内外物质交换和运输的效率。

第四节保护结构

保护结构：

覆盖于植物体表起保护作用的组织

功能：

减少体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。

类型：

根据来源及形态结构的不同分为两类：

表皮和周皮

一、表皮

位置：

覆盖在幼嫩器官的表面

来源：

由初生分生组织细胞（原表皮）分化而来

结构特征：

一般只有一层细胞，彼此紧密嵌合，无胞间隙，外壁加厚并覆盖一层角质膜（层）；有些在角质膜外还覆盖有蜡质（蜡被,呈白霜状）

细胞组成：

表皮细胞气孔器表皮毛

气孔：

窄缝状开口

保卫细胞：

气孔两侧肾形或哑铃形的特殊细胞，细胞中含叶绿体，细胞壁不均匀增厚（内侧壁厚），与气孔开关有关。

副卫细胞：

有些在保卫细胞外还特化出二个或多个和表皮细胞不同的细胞，协助气体交换和水分蒸腾。

（三）毛状物

毛状体是表皮上普遍存在的附属物，由表皮细胞分化而来的。

功能上：

保护作用，分泌作用，吸收作用等。

许多植物的部分表皮细胞向外突出延长，形成各种表皮毛，又叫毛状附属物

作用：

加强表皮的保护作用—减少水分蒸腾,免遭动物采食。

还有分泌、散布种子等作用。

棉花是重要纺织原料。

1.弱强光的影响，减少水分蒸发，抗旱结构。

2.鳞片：

多细胞的扁平毛，或由多细胞组成的伞顶状结构，其中无柄的为鳞片，有柄的为盾状毛。

。

他们的分布情况和主要功能与表皮毛相似。

3.腺毛：

具有分泌作用的毛状体，，可以分泌芳香油，粘液，树脂或其他液体结构。

腺毛的类型甚多。

4.根毛：

由于根毛在结构和功能上的特殊，常将其归属于具有吸收作用的营养组织

叶表皮特征：

表皮细胞，气孔器，毛状附属物

二、周皮

次生保护组织：

木栓层，木栓形成层，栓内层

周皮由侧生分生组织——木栓形成层，向内分化出少量的细胞，组成栓内层。

通常在茎部表面气孔的下方，木栓形成层向外分裂衍生出排列疏松的薄壁细胞，称为补充细胞，它突破周皮，在表面形成小突起，成为皮孔。

皮孔是水分，气体内外交流的通道。

第五节机械组织

机械组织：

细胞壁不同程度的加厚，对植物体具有支持作用和加固作用的组织。

类型：

根据细胞壁的性质分为厚角组织

厚壁组织

厚角组织

细胞特征:

壁不均匀加厚，而且这种增厚是初生壁性质的。

厚角组织也是生活细胞，幼茎外皮层的厚角组织经常发育出叶绿体。

参与木栓形成层的形成。

有棱部分很发达，能起到支持作用。

主要成份是纤维素，含有果胶质和半纤维素，不含木质，有一定的坚韧性、可塑性，延伸性。

一般分布于幼茎、叶柄和花柄等部位的表皮内侧

厚壁组织

细胞具均匀加厚的次生壁，常木质化；细胞成熟时，原生质体死亡分解，成为只留有细胞壁的死细胞。

根据形状将厚壁组织分为石细胞和纤维。

（一）石细胞

石细胞广泛分布于植物的茎、叶、果实和种子中。

多为等径或略为伸长的细胞，形状多样，壁极度增厚强烈木质化，成熟时成为仅具坚硬厚壁的死细胞（具强大支持作用）。

壁上有许多单纹孔，因壁厚而呈明显的管状纹孔道（有时还有分枝）。

两头尖细梭形的长细胞，长是宽的10～1000倍，壁强烈次生增厚，通常木质化。

纹孔较石细胞稀少，呈缝隙状；成熟时原生质体解体，细胞腔狭窄，但旱生植物纤维具生活的原生质体。

纤维的类型

根据所处位置，可分为木纤维和韧皮纤维两类：

木纤维：

存在于木质部中，较短，坚硬而缺少弹性，脆而易断，不宜作纺织原料，但可造纸或作人造纤维。

韧皮纤维：

存在于韧皮部中，细胞壁极厚，富含纤维素，坚韧而有弹性，是良好的工业原料（其工业价值取决于细胞长度和细胞壁含纤维素的程度）。

第六节输导组织

输导组织：

在植物体内长距离运输水、无机盐和有机物质的细胞群。

导管和管胞：

主要运输水分和溶解于其中的无机盐；

筛管和筛胞：

主要运输有机营养物质

一、运输水分和无机盐的组成分子

（一）导管

穿孔：

细胞的端壁在发育过程中溶解，形成一个或数个大的孔，称为穿孔。

穿孔板：

具穿孔的端壁特称穿孔板，导管分子以端壁纵向连接而成导管

导管管径较管胞粗大，又以穿孔直接沟通，因此，导管比管胞具较高运水效率

主要存在于被子植物木质部中

发育过程：

1.端壁膨胀2.次生壁加厚3.核退化4.穿孔5.液泡6.端壁裂解

A.导管分子前身，无次生壁

B.细胞体积增至最大，细胞核增大，次生壁开始沉积

C.次生壁加厚完成，液泡膜破裂，核变型，端壁处部分解体

D.导管分子成熟，原生质体消失，两端形成穿孔

不同类型的导管

导管并非是永久保持的，老导管其周围的薄壁组织或射线细胞体积会增大，从导管侧壁上未增厚的部分或纹孔处向导管腔内生长，形成大小不等的囊状突出物。

后被细胞核细胞质单宁树脂树胶淀粉等堵塞，形成侵填体。

侵填体：

突入导管内生长的囊泡状结构，含有单宁、晶体、树脂和色素等物质，能增强抗腐力，防止病菌侵害，增强木材的坚实度和耐水性。

（二）管胞

细胞狭长，两端尖细，上下二细胞的端部紧密重叠，水分通过管壁上的纹孔依次向上运送。

裸子植物和蕨类植物通常只有管胞，而无导管；被子植物中也有管胞，但含量少，不起主要作用。

一般长约1~2mm，末端无穿孔，以倾斜的末端相贴合，在贴合部分，具缘纹孔很多，是水分的通道。

运输效率不及导管，但是有较强的机械支持功能。

二、运输同化产物的组成分子

（一）筛管

管状细胞，纵向连接形成筛管

筛孔:

只具初生壁，上下端壁上有许多小孔称筛孔。

筛域：

具有筛孔的凹陷区域叫筛域。

筛板：

分布有筛域的端壁称为筛板。

筛管分子的发育

筛管分子具生活的原生质体,但成熟后核消失

发育早期：

原生质体含有细胞核和液泡，浓厚的细胞质中还含有高尔基体、内质网、和特殊的黏液体（具特有结构P－蛋白体，通常分散在细胞质中，受干扰时聚集到筛孔处形成粘液塞。

有ATP酶的活性，被认为和物质运输有关）

发育成熟中：

细胞核解体，液泡膜破坏，筛管有选择性自溶，保留了质体和线粒体。

上下两细胞的细胞质通过筛孔彼此相连，与胞间连丝相似，但较粗大，特称联络索，在联络索周围由胼胝质鞘包围P66

在衰老或休眠的筛管中，筛板上积累大量胼胝质，形成垫状的胼胝体封闭筛孔；休眠解除时消失

物质的运输与P-蛋白的收缩有关

伴胞：

筛管分子旁边有一或几个细长、两端尖锐，并高度特化的薄壁细胞，称为伴胞。

其原生质浓厚，有明显的核和丰富的细胞器，呼吸旺盛，与筛管之间有丰富的胞间连丝。

伴胞发育

与筛管由同一个母细胞分裂而来（大子细胞形成筛管分子,小的发育为伴胞）。

筛管寿命仅1或2～3年，筛管死亡后，伴胞也随之死亡，即所谓“同生共死”。

（二）筛胞

裸子植物和蕨类植物中一般没有筛管，完成有机物质运输功能的是筛胞

与筛管分子的区别是：

原生质体中无P－蛋白体，细胞壁上只有筛域而无筛板，筛胞之间以侧壁上的筛域相通，进行物质运输。

比较导管与管胞的异同点。

相同点：

同为输导水分和溶解于水中的无机盐的组织，都存在于木质部，细胞均为木化的死细胞，侧壁上都有各式增厚的纹理。

主要区别如下：

导管由多细胞（导管分子）纵向连接而成，端壁具穿孔，输导效率高，是被子植物主要的输水组织。

管胞是单独的细胞，没有互相连接，端壁无穿孔，水分和无机盐主要通过侧壁上的纹孔由一管胞进入另一管胞，互相沟通，输导效率低，是蕨类植物和裸子植物的唯一输水组织，被子植物也有管胞，但不是主要的。

比较导管与筛管的异同点。

相同点：

同为被子植物的输导组织，均由长管状的细胞纵向连接而成。

主要区别如下：

导管存在于木质部，由细胞壁木化的死细胞（导管分子）连接而成，主要功能是运输水分和溶解于水中的无机盐。

筛管存在于韧皮部，由活细胞（筛管分子）连接而成，主要功能是运输溶解状态的同化产物。

比较筛管与筛胞的异同点。

相同点：

均为生活的细胞，都存在于韧皮部，都起输导同化产物的作用。

主要区别如下：

筛管存在于被子植物中，由多细胞（筛管分子）纵向连接而成，端壁具筛板和筛孔，输导效率较高。

筛胞存在于蕨类植物和裸子植物中，是单独的细胞，没有互相连接，端壁不具筛板，侧壁和末端部分只有一些初步分化的小孔，输导效率不及筛管。

第七节分泌结构

植物体内有些细胞可产生一些特殊的物质，如蜜汁、黏液、挥发油、树脂、乳汁等，并把它们排出体外或积存在体内，这种现象称为分泌。

凡是能产生分泌物质的细胞或细胞组合称为分泌结构。

第七节内分泌结构

植物体内有些细胞可产生一些特殊的物质，如蜜汁、黏液、挥发油、树脂、乳汁等，并把它们排出体外或积存在体内，这种现象称为分泌。

凡是能产生分泌物质的细胞或细胞组合称为分泌结构。

一、外分泌结构

（一）腺毛：

具有分泌作用的毛状体，头部膨大由一个或几个分泌细胞组成，具有分泌作用：

柄部是由薄壁细胞组成，着生于表皮上。

分泌物最初聚集在细胞壁和角质膜之间，后增多涨破角质膜而外溢。

（二）腺鳞：

也是一种腺毛，柄部极短，头部分泌细胞数目较多，呈鳞片状。

（三）腺表皮：

植物体内某些部位具有分泌功能的表皮腺细胞。

（四）盐腺：

将过多的盐分以盐溶液的状态排出体外的分泌结构。

（五）蜜腺：

能分泌蜜汁的多细胞腺体结构。

（六）排水器：

排出多余的水，由水孔，通水组织以及与它们相连的维管束的管胞组成。

二、内分泌结构

其分泌物积聚于植物体的细胞内、胞间隙、腔穴或管道内。

（一）分泌细胞：

单独分散在薄壁组织的含特殊分泌物质的细胞，由薄壁组织特化而来。

有囊状管状分枝状，甚至扩大称为异细胞。

（二）分泌腔：

植物体内由多种细胞组成的贮存分泌物的腔室状结构。

（三）分泌道：

管状的内分泌结构，管道内贮存分泌物质，多裂生。

（四）乳汁管：

能分泌乳汁的管状结构，分为有节和无节。

第八节复合组织和组织系统

一、复合组织

复合组织：

由多种类型细胞构成的组织叫复合组织。

比如，表皮，周皮，树皮，韧皮部，木质部。

组成：

筛管分子或筛胞、伴胞、韧皮纤维、薄壁细胞

功能：

运输有机物质

简单组织：

由一种类型细胞构成的组织称为简单组织。

比如分生组织，薄壁组织，机械组织。

组成：

导管分子、管胞、木纤维、木薄壁细胞

功能：

运输水和无机盐

（一）木质部和韧皮部

维管组织：

木质部或韧皮部的总称，指其中一种或同时两种在内的组织。

（二）维管束

维管束：

植物体内由原形成层分化而来的，担负运输作用的束状构造，包含木质部和韧皮部。

二、组织系统

组织系统：

植物器官或植物体中，由一些复合组织进一步在结构和功能上组成的复合单位，称为组织系统。

通常将植物体中的各类组织归纳为皮组织系统、维管组织系统和基本组织系统三种。

（1）皮组织系统：

简称为皮系统，包括表皮、周皮和树皮。

它们覆盖于植物体外表，在植物个体发育的不同时期，分别对植物体起着不同程度的保护作用。

（2）维管组织系统：

简称为维管系统，包括韧皮部和木质部，它们连续地贯穿于整个植物体内，输导水分和无机养料。

（3）基本组织系统：

简称基本系统，主要包括各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织。

它们分布于皮系统和维管系统之间，是植物体各部分的基本组成。