第二节 植物的器官系统

一、植物的营养器官根、茎、叶二、植物的生殖器官花、果实、种子第二节植物的器官系统种子植物：能够开花结果形成种子，并以种子繁殖后代的植物称种子植物。★★以下我们所讲的器官形态、结构都是以种子植物为对象。种子植物的有机体是由根、茎、叶、花、果实及种子六部分组成的。这每一个部分称为器官，其中根、茎、叶能够吸收、制造、运输、储藏营养物质供植物体生长发育，故称“营养器官”；而花、果实、种子能繁衍后代，延续种族，故称“繁殖器官”。器官：由不同组织构成的具有一定的外部形态和内部构造并执行一定生理功能的植物体的组成部分。植株根茎叶花果实种子植株根茎叶花果实种子一、植物的营养器官根、茎、叶能够开花结果形成种子，并以种子繁殖后代的植物称种子植物。★★以下我们所讲的器官形态、结构都是以种子植物为对象。种子植物的有机体是由根、茎、叶、花、果实及种子六部分组成的。这每一个部分称为器官，其中根、茎、叶能够吸收、制造、运输、储藏营养物质供植物体生长发育，故称“营养器官”；而花、果实、种子能繁衍后代，延续种族，故称“繁殖器官”。由不同组织构成的具有一定的外部形态和内部构造并执行一定生理功能的植物体的组成部分。种子植物：器官：吸收、合成、运输和贮藏营养物质。营养器官：根、茎、叶。繁殖器官：花、果实、种子。繁衍后代、延续种族。种子植物根（root）一、根的形态特征：根是植物体向土壤中延伸的部分，通常呈圆柱形或圆锥形，在根上无节和节间的分化，也没有叶、芽和花的分布。（一）根的类型：1、定根和不定根：直接或间接由胚根发育而成的根，它们都有固定的生长部位，故称“定根”。不是直接或间接由胚根发育形成，没有固定的生长部位，故称“不定根”。定根：不定根：根（root）（一）根的类型：2.主根和侧根:由种子的胚根直接发育形成的根，称为“主根”。一般垂直向下生长。主根生长到一定长度，从其侧面生许多分枝，称为“侧根”。侧根上又可依次产生出新的侧根，分别称一、二、三.....级侧根。主根：侧根：根（root）（二）根系及其类型:一株植物地下部分所有根的总称。由明显而发达的主根及各级侧根组成的根系,主根与侧根有明显的区别。★★通常双子叶植物和裸子植物为直根系。如人参、甘草、桔梗等植物的根系。根系：直根系：根（root）（二）根系及其类型:主根不发达，或早期死亡，而从茎的基部节上生长出许多长短、粗细相仿的不定根，呈胡须状，主根与侧根没有明显的区别。★★通常单子叶植物的根系为须根系。如水稻、百合、龙胆等植物的根系。须根系：不定根根（root）二、根的变态：植物的根由于长期适应某些生态环境，其形态、结构及生理机能都发生了遗传性变异，称“根的变态”。常见的变态有以下七种：贮藏根、支柱根、攀援根、气生根、呼吸根、水生根、寄生根。1、贮藏根（storageroot）：根的部分或全部由于储藏大量的营养物质而肥大肉质，可分为:肉质直根、块根。贮藏根肉质直根(主根肥大)块根（侧根、不定根）圆锥状：如胡萝卜、桔梗圆柱状：如萝卜、丹参圆球状：如芫青纺锤状：如甘薯、何首乌块状：如手掌参圆锥根圆柱根2、支柱根(proproot):靠近地面的茎节上长出许多的不定根,侧伸于土壤中，有支撑植物体直立的作用。如玉米、薏苡、甘蔗等。3、攀援根（climbingroot）：在茎上产生一些具有攀附作用不定根，如吸盘、勾刺、卷须等，可将植物体附着于墙或其它物体上，以维持植物向上攀援。如：爬山虎、常春藤等。支持根玉米的支持根攀援根根（root）4、气生根：自植物的茎上长出悬垂于空气之中的根，可以帮助吸收和贮存水分，多见于热带植物。如石斛、吊兰等。气生根根（root）5、呼吸根：有些生长在湖沼或热带海滩地带的植物，由于植株的一部分被淤泥淹没，呼吸十分困难，因而有些根垂直向上生长，暴露于空气中进行呼吸。如水松、红树等。气生根根（root）6、水生根：根呈须状垂生于水中，纤细柔软并常带绿色。如浮萍、菱、睡莲等。根（root）7、寄生根：植物体产生的不定根伸入寄主体内，吸收水分和营养物质，以维持自身的生活。如菟丝子、桑寄生、槲寄生等。寄生根菟丝子寄生根1.吸收作用：吸收水分、CO2、无机盐。主要依靠根端的根毛区（吸收薄壁组织）和幼嫩表皮来完成。2.输导作用：保证水分和营养物质的运输。主要依靠输导组织实现。根（root）三、根的功能：3.固着作用：使得地上部分稳固地直立于地面上，通常地下部分所占面积地上部分4.合成作用：能合成一些营养物质，如氨基酸、生物碱、植物激素等。5.贮藏作用：依靠储藏薄壁组织实现，多数根类药材常为贮藏根，如人参、党参、丹参、桔梗、何首乌等。6.繁殖作用;能形成不定芽而产生新枝,如蔷薇、小檗属植物根部伤口出芽、甘薯块根出芽等。根（root）四、根的组织构造：1、根尖的结构与划分:根尖（roottip）：指根的最先端到生有根毛的区域。根尖可划分为四个区，由下而上依次为：根冠、分生区、伸长区、根毛区。根尖的划分：根（root）1、根尖的结构与划分:1)根冠（rootcap）：位于根尖最先端，由不规则的生活薄壁细胞构成圆锥冠状结构,包于分生区之外，有保护根尖的作用。分生区的细胞可不断产生新的根冠细胞，所以，根冠始终保持一定的形状及厚度。根（root）1、根尖的结构与划分：2）分生区（meristematiczone）:包围于根冠之内，呈锥状，故也称“生长锥”。由分生组织构成，是产生新细胞的主要部位，故又称为“生长点”。根的全部组织均由分生区的细胞分裂、分化而来。根（root）1、根尖的结构与划分：3）伸长区（elongationzone）：位于分生区之上，是由分生区的细胞分裂分化而来。该区的细胞停止分裂，主要延轴向伸长生长，并初步分化形成形态不同的组织。根（root）4）成熟区（maturationzone）：位于伸长区的上方，细胞已停止伸长生长并分化成熟，形成各种组织，其表皮细胞向外突起形成许多根毛，又称“根毛区”，对吸收水分和无机盐有着重要作用。★★由于成熟区所形成的各组织都是由根先端的原生及初生分生组织分裂分化形成的故称“初生构造”,故根的初生构造发生在根毛区。分生区根冠伸长区成熟区（根毛区）根毛是表皮细胞外侧壁向外突出形成的管状结构，核在末端，细胞质分布于周围及末端，有中央大液泡。具吸收作用表皮内分化出多种组织促进根的吸收和运输根（root）四、根的组织构造：2、双子叶植物根的初生构造：自根毛区横切片，由外向内依次可以看到根的初生构造是由三部分组成。它们是：表皮、皮层、初生维管柱。是由初生分生组织中的原表皮发育形成。通常是由一层扁长方形的薄壁细胞构成，（横切面观）排列整齐、紧密，无细胞间隙，其外壁不角质化，也不形成角质层，无气孔及毛绒的分布。但表皮细胞常向外突起形成根毛。故，有吸收表皮之称。⑴表皮：根（root）四、根的组织构造：2、双子叶植物根的初生构造：位于表皮的内方，是由初生分生组织中的基本分生组织分化形成的，由数层薄壁细胞构成。近表皮的一层薄壁细胞，排列整齐紧密，无细胞间隙，（可代替表皮起保护作用）存在于外皮层以里，内皮层以外，由数层大型的薄壁细胞构成，排列疏松，是皮层的主体。⑵皮层：皮层分三层，它们是：外皮层中皮层①外皮层：②中皮层：内皮层根（root）四、根的组织构造：2、双子叶植物根的初生构造：是皮层的最内一层，是由一层类方形或类长方形的小型薄壁细胞构成，排列整齐、紧密，无细胞间隙，其上有特殊的结构。内皮层的两个径向壁和两个上下壁都发生带状次生增厚并木质化，呈带状，故称，“凯氏带”。横断面呈点状，故称“凯氏点”。除外切向壁以外，其它五面壁都发生了全面次生增厚并木质化，横断面呈马蹄形，故称“马蹄形加厚”，对着木质部顶端的细胞不加厚。为薄壁细胞，呈“通道细胞”。③内皮层：双子叶植物--凯氏带：单子叶植物—马蹄形加厚：根（root）2、双子叶植物根的初生构造：皮层以里所有的结构称为初生维管柱。它是由维管柱鞘和初生维管束两部分组成的。位于维管柱的最外层，紧靠内皮层，它是由1层（少2-几层）小型类方形或长方形的薄壁细胞构成，排列整齐、紧密，其细胞有潜在的分裂能力，在一定的条件下可转化为次生分生组织。位于维管柱鞘的内方，由初生木质部和初生韧皮部和薄壁细胞构成，其初生木质部常为2-5束与初生韧皮部相间排列构成辐射式维管束，初生木质部与初生韧皮部之间由薄壁细胞填充。⑶初生维管柱：①维管柱鞘：②初生维管束：根（root）2、双子叶植物根的初生构造：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维。筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮薄壁细胞。外始式。外始式。由排列疏松的薄壁细胞相连，并一直分化到中央而无髓。ⅰ、初生木质部的组成为：初生韧皮部的组成为：ⅱ、初生木质部分化成熟的方式为：初生韧皮部分化成熟的方式为：ⅲ、初生木质部与初生韧皮部之间：根（root）2、双子叶植物根的初生构造：表皮外皮层中皮层内皮层（凯氏带）维管柱鞘初生木质部（外始式、2-5束）初生韧皮部（外始式）薄壁组织初生维管柱根的初生结构皮层鸢尾根–初生维管柱双子叶单子叶内皮层凯氏带，无通道细胞。马蹄形加厚，有通道细胞初生维管束数目2－5束8－30束维管柱鞘有潜在的分裂能力可转化为次生构造无潜在的分裂能力终身保持初生构造髓无髓有髓单双子叶植物根初生构造的主要区别维管形成层的活动如下：维管形成层★★韧皮射线和木射线合称“维管射线”，有横向输导和贮藏营养物质的功能。①添加于初生韧皮部的内方；②包括：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维、韧皮射线；③产生次生韧皮部的量较次生木质部少外内①添加于初生木质部的外方；②包括：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维、木射线③产生次生木质部的量远远大于次生韧质部。次生韧皮部：次生木质部：周皮木栓层木栓形成层栓内层根的次生构造木栓层木栓形成层栓内层次生韧皮部韧皮射线维管形成层次生木质部木射线双子叶植物根的次生结构维管形成层次生木质部棉根的次生韧皮部次生韧皮部棉花根的次生构构一、茎的外部形态茎是植物体地上部分的躯干。是由种子的胚芽发育形成的。一般呈圆柱形（少有方形、三角形、扁平状）；通常为实心;有节与节间的分化，茎上有叶、芽、花的分布；幼茎常含叶绿体而呈绿色。输导作用、支持作用、贮藏功能、营养繁殖等功能。茎上着生叶子的部位称“节”。节与节之间称“节间”。茎上的节和节间有的明显（玉米、竹子），有的不明显，在茎的顶端及节上常有芽的分布。着生叶和芽的茎称为枝或枝条，节间明显伸长的枝条称“长枝”（一般为营养枝），节间较短的枝条短，称为“短枝”（一般为繁殖枝）。叶子脱落后在茎上留下的痕迹呈“叶痕”。茎1、茎的外形：特点：功能：节与节间：长枝与短枝：叶痕与托叶痕：茎A、茎的外部形态：2、芽及其类型：“芽”是尚未伸展的叶、芽、花或花序。依芽的生长部位、芽的性质、芽有无鳞片的包被及芽的活动能力分为以下各种类型。顶芽:茎枝顶部的芽。腋芽：叶子腋处的芽。副芽：顶芽或腋芽旁的芽。芽的产生无固定的生长部位，可由根、叶、枝条的切口处产生2）依芽的性质分：能发育成叶或枝条的芽。能发育成花或花序的芽。同时可以发育成叶、枝、花或花序的芽。芽:类型：1）依芽的生长位置分：①定芽：在枝条上有固定的生长部位的芽②不定芽：①叶芽：②花芽：③混合芽：芽的类型Ⅰ定芽（⒈顶芽⒉腋芽）Ⅱ不定芽Ⅲ鳞芽Ⅳ裸芽叶芽花芽叶芽花芽茎A、茎的外部形态：2、芽及其类型：3）依芽外有无鳞片包被分：芽的外侧有鳞片的包被（越冬芽）。有的外侧没有鳞片的包被。4）依芽的性质分：在生长季节活动的芽，即当年形成当年或次年活动的芽。长期保持休眠状态不萌发的芽。在一定的条件下（伤、虫害、切枝等）才活动。①鳞芽（被芽）：②裸芽：①活动芽：②休眠芽：芽的类型位置生长在茎或枝条顶端生长在叶腋处发育结果营养枝花或花序同时发育为叶、枝和花或花序有无芽鳞无芽鳞包被芽鳞包被活动状态生长季节中可以萌发的芽生长季节不萌发的芽顶芽：腋芽（侧芽）：叶芽：花芽：混合芽：裸芽：鳞芽：活动芽：休眠芽：（一）依茎的质地分为：茎内木质部发达，质地坚硬的茎。茎内木质部不发达，质地较柔软的茎。茎的质地柔软。肉质多汁而肥厚的茎。★★木本植物：具有木质茎的