2植物的组织

第二章植物组织第一节组织和器官的概念组织：在个体发育中将来源相同、形态结构相似、执行同一功能的细胞群组成的结构和功能单位。复合组织：由多种类型的细胞构成的组织，最典型的复合组织如维管组织。简单组织：由单一类型的细胞构成的组织，如根皮层贮藏组织。器官：生物体中由多种不同组织构成的具有特定形态结构和生理功能的结构单位。细胞分化组织器官植物体第二节植物组织的类型植物组织分生组织成熟组织位置来源顶端分生组织居间分生组织侧生分生组织原生分生组织初生分生组织次生分生组织薄壁组织：吸收、同化、贮藏、通气、传递保护组织：表皮、周皮机械组织：厚角、厚壁（纤维、石细胞）输导组织：管胞与导管；筛管，伴胞与筛胞分泌组织：外部（腺毛、蜜腺）；内部（分泌细胞，腔，道，乳汁管）一、分生组织特点：细胞代谢作用旺盛，具强烈分生能力，常位于植物体的生长部位。体积一般较小，等径，排列紧密，无间隙。壁薄，不具纹孔，质浓，核相对较大，无明显液泡和质体的分化。细胞核大，细胞壁薄，细胞质浓，无液泡，无胞间隙；具细胞分裂能力按来源分按位置分分生组织顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织原生分生组织初生分生组织次生分生组织（1）按在植物体中的位置分：A顶端分生组织B侧生分生组织：形成层、木栓形成层C居间分生组织位置作用结构特点顶端分生组织茎与根主轴的和侧枝的顶端使根和茎伸长，在茎上形成侧枝和叶，最后产生生殖器官细胞小而等径，薄壁，细胞核大且位于中央，液泡小而分散，原生质浓厚，常缺少后含物侧生分生组织根和茎的侧方的周围部分包括形成层和木栓形成层；裸子植物和木本双子叶植物形成层使根和茎不断增粗，木栓形成层根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织形成层细胞大多呈长梭形，原生质体高度液泡化，细胞质不浓厚。分裂活动随季节的变化具有明显的周期性。居间分生组织夹在多少已经分化了的成熟组织区域之间；单子叶植物某些部位短时间内的快速生长，如拔节和抽穗核大质浓，细胞持续活动时间较短，分裂一段时间后，所有的细胞都完全转变成成熟组织。①原分生组织②初生分生组织③次生分生组织（2）按来源性质分：位置来源分裂特点原分生组织根端和茎端较前的部分直接由胚细胞保留下来细胞小，接近正方形质浓，核大，具有持久而强烈的分裂能力初生分生组织根端和茎端较后的部分由原分生组织刚衍生的细胞组成仍具有很强的分裂能力，是一种边分裂、边分化的组织，由分生组织向成熟组织过渡的组织次生分生组织根和茎的侧方的周围部分由成熟组织的细胞脱分化，重新转变而成的分生组织细胞扁长，或短轴的扁多角形，液泡化细胞持续活动时间较短二、成熟组织1．薄壁组织2．机械组织3．保护组织4．输导组织5．分泌结构1．保护组织覆盖于植物体表，起保护作用的组织。有防止水分过度蒸腾、抵抗外界风雨和病虫侵害的作用。根据来源和形态结构不同又分为两类：（1）表皮(epidermis)——初生保护组织（2）周皮(periderm)——次生保护组织（1）表皮——初生保护组织由初生分生组织的原表皮分化而来，位于器官表面，常由一层细胞组成，一般不含叶绿体，少数植物有由多层细胞构成的复表皮（如旱生植物）。常有如下几种细胞类型：表皮细胞、保卫细胞、表皮毛、腺毛等外生物角质层cuticle初生保护组织——表皮气孔器表皮上一对特化的保卫细胞以及它们之间的孔隙总称为气孔；由保卫细胞及其围成的孔隙、孔下室或再连同副卫细胞则共同组成气孔器。功能气孔器是调节水分蒸腾和进行气体交换的结构，它与光合、呼吸和蒸腾作用均有关系。许多植物的保卫细胞常为肾形，含有丰富的细胞质和较多的叶绿体和淀粉粒。其细胞壁在靠近气孔的部分比较厚，而与表皮细胞或副卫细胞毗接的部分比较薄。这些特点与气孔自动调节开闭有密切关系。保卫细胞a、比周围表皮细胞小，是生活的，并有叶绿体。b、与表皮细胞相邻的壁薄，其余各方较厚，充分膨胀，气孔拉开，失水则关闭。副卫细胞：在保卫细胞周围有2~多个和表皮细胞不同的细胞称副卫细胞，随不同种类植物，副卫细胞排列次序有别，构成了气孔轴式，或称气孔类型。表皮毛常分布幼茎、叶或芽鳞上，增强表皮的保护作用。稠密的表皮毛可减少强风时体内水分的蒸散、缓和强光与气温激变的影响，对防御虫害侵袭也有一定的作用。表皮毛一般为长筒形，也有形成树状分枝或星状平面分枝；结构上有单细胞的，或由多细胞组成的。（2）周皮——次生保护组织由木栓层、木栓形成层、栓内层共同构成，为复合组织。●corkcell木栓细胞●lenticel皮孔周皮与皮孔2．基本组织担负吸收、同化、贮藏、通气、传递等营养功能，故称营养组织；因细胞壁较薄，一般无次生壁，故又称薄壁组织。（1）吸收组织：（2）同化组织：（3）贮藏组织：（4）通气组织：（5）传递细胞：薄壁组织的基本特征基本组织的类型（1）吸收组织：主要生理功能：从外界吸收水分和营养物质并转送到输导组织中。如根尖的根毛区外层细胞向外突出形成的根毛。（2）同化组织：主要功能：行使光合作用，制造有机物质。如叶肉中及茎的幼嫩部分都有这种组织。（3）贮藏组织：主要功能：贮藏淀粉、蛋白质、油类等营养物质。如根、茎表皮之内的皮层、果实种子中都存在贮藏组织。（4）通气组织：主要功能：蓄积大量空气，有利呼吸时气体的交换。一些水生与湿生植物（如水稻）间隙发达，形成气道或气腔。（5）传递细胞：主要功能：进行物质的短途运输。细胞特点：非木质化的次生壁的一部分向内生长，形成不规则的多褶突起，细胞质浓厚，富含线粒体，与相邻细胞间有发达的胞间连丝。这种结构有利于物质的迅速吸收和向外转运。3．机械组织起巩固、支持作用，细胞壁局部或全部加厚。（1）厚角组织(collenchyma)（2）厚壁组织(sclerenchyma)①纤维(fiber)②石细胞(sclereid或stonecell)（1）厚角组织(collenchyma)：是初生的机械组织，由活细胞构成，细胞长形，细胞壁不均匀增厚，增厚部分常位于细胞的角隅处，细胞内常含叶绿体，可进行光合作用，并有一定的分裂潜能。厚角组织（2）厚壁组织(sclerenchyma)细胞壁木质化加厚，细胞腔很小，成熟细胞一般无生活的原生质体。①纤维(fiber)②石细胞(sclereid或stonecell)韧皮纤维细胞壁不或很少木质化，主要成分为纤维素，故坚韧而有弹性，是很好的纺织原料。①纤维(fiber)：细胞细长，两端尖。通常根据纤维在植物体所处位置分为韧皮纤维和木纤维。木纤维细胞壁木质化，机械巩固能力强，但弹性差，易折断；木纤维和韧皮纤维比较：长度胞腔纹孔结构木纤维较短（也可很长）较大较多，易见，多式纹孔多木质化韧皮纤维较长（初生韧皮纤维较长，次生韧皮纤维较短，所以皮类药材可见完整纤维）较小稀少，裂隙状纤维化或木质化②石细胞(sclereid或stonecell)：细胞壁极度增厚、木化，分枝纹孔道从细胞腔放射状分出，通常原生质体已消失，成为仅具坚硬细胞壁的死细胞。纤维与石细胞纤维石细胞细胞形态二端尖细成梭状的细长细胞，长度一般比宽度大许多倍。等径或略为伸长的细胞，有些具不规则的分枝成星芒状，也有的较细长。木质化很不一致，从不木质化到强烈木质化强烈纹孔较稀少，并常呈缝隙状很多圆形的单纹孔，形成明显的管状纹孔道，分布成熟植物体的各部分植物的茎、叶、果实和种子中相同点细胞壁明显地次生增厚成熟时原生质体一般都消失，细胞腔成为中空纤维和石细胞的比较厚角组织与厚壁组织比较：厚角组织柔韧初生壁不木质化有活跃的厚生原体可诱导分生不均匀加厚厚壁组织坚硬次生壁多木质化成熟后无原生质体无分生能力均匀加厚4．输导组织输导组织细胞为管形结构，在植物体内执行长距离输导水分和有机物的功能。其中输导水分（包括溶解于水中的无机盐）的结构有导管和管胞，输导有机物的结构有筛管和筛胞。（1）导管：由许多长管状的、细胞壁木化的死细胞纵向连接而成，组成导管的每个细胞称导管分子。导管分子的两端细胞初生壁被溶解，形成穿孔，多个导管分子以末端的穿孔相互贯通。由于孔径较大，两端有穿孔，因此导管的输导能力远比管胞要强。成熟的导管分子根据壁的加厚方式不同分为环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹等五种类型。侵填体tylosis——与导管邻近的薄壁细胞通过纹孔连同内含物侵入导管腔。对病菌侵害起一定防腐作用，使导管液流透性降低。导管的形成环纹网纹梯纹螺纹孔纹（2）管胞两端斜尖，径较小，壁较厚、长管状的死细胞，能运输水分和无机盐（运输能力不及导管），也有一定的支持功能。因次生壁加厚式样的不同可分为环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹等类型。前两种加厚少，支持作用弱，多分布于幼嫩器官中；后三种多出现在较老的器官中。在系统发育中，管胞向二个方向演化，一个方向是细胞壁更加增厚，壁上纹孔变窄，特化为专营支持功能的木纤维；另一个方向是细胞端壁溶解，特化为专营输导功能的导管分子。管胞与导管对比表管胞tracheid导管veseel分布蕨类、裸子及少数被子植物（叶柄、叶脉）被子植物及少数裸子植物（麻黄）蕨类（蕨属）形态单个细胞，长管状，两端偏斜由导管分子纵向连结成的细胞行列，端壁消失成穿孔长度、管径2-5mm，细数cm→数m不等，粗运输方式端部重叠，通过纹孔传输穿孔直接沟通，侧壁还有纹孔功能输水与无机盐，兼支持作用输水与无机盐，其木质部纤维起支持作用演化壁厚，纹孔变窄，专营支持→纤维壁不增厚，端壁溶解→导管横壁由梯纹过渡到单穿孔（3）筛管和伴胞：筛管分子无细胞核，具筛板、筛孔、联络索；伴胞：细长、两端尖削，薄壁细胞，具有代谢活跃的细胞学特征。筛管和筛胞比较筛管筛胞不同点存在被子植物裸子植物细胞排列纵列连接成长管横向重叠而生结构筛板、联络索无筛板、联络索输导能力较强较弱，较原始相同点1.都具筛孔2.输送营养物质导管和筛管的比较导管筛管不同点细胞特点无原生质体的死细胞有细胞质无核活的薄壁细胞细胞连接两端形成穿孔，管状细胞形成上下贯通长管筛板上具筛孔相邻细胞质形成联络索功能输送水分和无机盐输送同化物侵入物侵填体（单宁、树脂等）胼脂体（碳水化合物）伴胞无有相同点1.被子植物所特有2.细胞连接成长管状5．分泌结构分泌现象:某些植物细胞能能合成一些特殊的有机物或无机物并把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。分泌结构：具有分泌功能的一些特化的细胞或细胞组合。分泌细胞：能分泌特殊物质如蜜汁、粘液、挥发油、树脂、乳汁等的细胞，称分泌细胞，由其组成分泌组织。（1）外分泌结构：分布于体表，将分泌物排到植物体外的分泌结构。如腺毛、蜜腺、盐腺、排水器等。蜜腺nectary腺毛glandularhair（2）内分泌结构：将分泌物积贮于植物体内（如细胞内或胞间隙内或腔、道中）的结构，如分泌腔、树脂道、乳汁管、分泌细胞等。结构功能同化组织贮藏组织薄壁细胞，具叶绿体薄壁细胞，具白色体进行光合作用制造有机物积累和贮藏营养物质厚角组织厚壁组织细胞壁为初生壁，增厚不均匀，活细胞细胞壁呈均匀的次生增厚，多为死细胞支持能力弱，有韧性支持能力强，硬度高，韧性一般较弱表皮周皮活细胞，厚角质化，一般为一层外壁，具角质膜或蜡被等木拴层为死细胞，壁厚且拴化，多层细胞透光，并能进行微弱的呼吸活动，保护能力较弱不透光，不透水，不透气，隔热耐腐蚀，保护能力强筛管结构功能筛管导管细胞无次生壁，有原生质体，但无细胞核，端壁特化为筛板细胞具次生壁，死细胞，中空，端壁形成穿孔被子植物输导有机物的结构被子植物输导水分和无机盐的结构筛胞管胞两端尖斜，无筛板，各壁均有筛板，壁薄，具原生质体两端尖斜，无穿孔，壁增厚，无原生质体蕨类植物和裸子植物的输导组织，运送有机物蕨类植物和裸子植物的主要输水机构木质部韧皮部由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞组成由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞组成运输水分和无机盐，支持能力强，韧性差运输有机物质，支持能力较弱，但韧性强三、复合组织由多种简单组织按一定的方式与规律结合而成，如：维管组织。植物的维管组织是由木质部和韧皮部组成的输导水分和营养物质，并有一定支持功能的植物组织。维管束是维管植物体内成束状存在的维管组织，主要起输导和支持功能，由韧皮部、木质部和形成层组成。植物系统