包头联赛辅导——植物的细胞和组织

种子植物形态解剖 植物的细胞和组织全国中学生生物学联赛全国中学生生物学联赛一、生物的分界世界上大约有 500 5000万个物种 ,其中有记述的只有 140多万种。 植物界、动物界、原生界两界系统 ：三界系统 ：植物界、动物界四界系统 ：植物界、动物界、原生界、原核界绪论植物界、动物界、真菌界、原核界、原生界、非胞生物界五界系统 ：植物界、动物界、真菌界、 原核界、原生界六界系统 ：注 : 两界系统是 林奈 在 1735年提出的。非胞生物界 是指病毒和类病毒 ,由我国学者在 20世纪 70年代提出。二、植物的类型与分布在生物的两界系统中植物占 50多万种。植物的演化规律为：单细胞 多细胞群体 丝状体 具根、茎、叶分化的植物体 植物的类型 :低等植物 ：藻类、菌类、地衣无根、茎、叶的分化 .高等植物 ：苔藓、蕨类、种子植物有根、茎、叶的分化 .三、植物界在自然界中的作用及其与人类的关系1. 植物界对地球和自然资源的作用。2. 植物合成有机物、储藏能量 , 如光合作用。3. 植物保证了大气中氧气、二氧化碳、的平衡。四、植物学的研究内容及其分支科学 1. 植物分类学 ; 2. 植物形态学 ; 3. 植物生理学 ; 4. 植物遗传学 ; 5. 植物生态学 ;第一章 植物细胞和组织一、植物的细胞（一）、细胞壁 细胞壁是植物细胞特有的结构，它是由原生质体分泌的物质构成的固体结构，具有一定的硬度和弹性，一般认为是无生命的。细胞壁保卫在细胞的最外层，具有保护原生质体、维持细胞一定形状的作用，并与支持、保护、吸收、运输、蒸腾和分泌等作用有密切关系。 1.细胞壁的结构和化学组成细胞壁由外向内可分为胞间层、初生壁、次生壁三部分 。1) 胞间层（又叫中层、果胶层）概念：是由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质构成的。化学组成：果胶质 是一种多糖，胶粘，柔软，具可塑性。生理功能：胞间层既可以将相邻的细胞粘在一起，又能缓冲细胞之间的挤压而不影响细胞生长。胞间层可被酶或酸等所溶解，从而导致胞间隙的形成或相邻细胞的分离。2) 初生壁概念：初生壁是新细胞在生长过程中（或生长停止前），由原生质体分泌的壁物质在胞间层两侧表面积累而形成的壁层。位置：中层内侧化学组成：每个细胞都具有初生壁，主要由纤维素、半纤维素和果胶质等构成，生理功能：初生壁薄、柔软而有弹性，既能维持细胞的一定形态，又能随细胞的生长而扩大面积。3)次生壁概念：次生壁是细胞生长停止后，在初生壁内表面增加的壁层。位置：初生壁内侧主要成分是：纤维素生理功能：次生壁较厚，质地较坚硬， 因此有增强细胞机械强度和抗张能力的作用。2、细胞壁的特化1) 木化概念：木质素渗入细胞壁的过程，叫做木化。功能：使细胞壁变硬，起支持作用。 2) 角化概念：角化是细胞外壁为角质所浸透，并常在细胞外壁堆积形成角质层的过程。功能：发达的角质层可降低蒸腾，增强植物对干旱和病菌的抵抗力。3) 栓化概念：栓化是木栓质（脂类化合物）渗入细胞壁引起的变化。功能：使细胞壁不透水、不透气，起保护作用。4) 矿化概念：细胞壁渗入矿物质（二氧化硅）而引起的变化。功能：细胞壁的矿化，能增强植物茎叶的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能力。5) 粘液化概念：细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘液或树胶的变化。功能：种子细胞壁吸水膨胀，变成粘液，可保持水分，是种子与土壤颗粒紧密接触，有利于种子萌发。 3纹孔和胞间连丝1）纹孔概念：细胞在形成次生壁时，并不是全面均匀的增厚，在一些位置上不沉积次生壁物质，这种在次生壁层中未增厚的区域称为纹孔。 功能：纹孔是细胞之间水分和物质交换的通道分类：单纹孔，具缘纹孔，半具缘纹孔。2）胞间连丝概念：胞间连丝是穿过细胞壁，连接相连细胞的细胞质细丝。 功能：a. 使相邻细胞乃至整个植物体的原生质体联成一个整体b. 胞间连丝在植物的生长发育、物质运输、刺激传递以及遗传物质的转移中起了及其重要的作用c. 胞间连丝也为病毒在植物体中的传播提供了通道 95胞间连丝的主要生理功能是A.物质合成 B.物质运输 C.信息传递 D.能量代谢 （二）、细胞器1质体质体是与碳水化合有关的细胞器，是绿色植物细胞特有的细胞器质体的功能：质体是合成和积累同化产物的细胞器 在幼期的细胞内，如根尖和茎端分生组织细胞、及卵细胞中，其质体尚未分化成熟，称为前质体，随细胞的长大和分化，前质体逐渐分化为成熟的质体。分化成熟的质体可根据其颜色和功能的不同分为：叶绿体、白色体、有色体。1） 叶绿体色素：叶绿素占绝对优势，还含有少量的类胡萝卜素（叶绿素被破坏后，如秋天或旱季，叶片颜色呈现黄色或橘红色）存在位置：主要分布在叶片（叶肉细胞）中。2）有色体（杂色体）色素：主要含类胡萝卜素。功能：有利于传粉，积累脂类和淀粉。存在位置：主要存在于花瓣、果实中叶片中含量较少 3）白色体白色体是不含可见色素的无色的质体，包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪的造油体和合成储藏蛋白质的造蛋白体。主要存在于幼嫩器官中，分布在细胞核周围。主要功能：积累代谢产物2、后含物细胞原生质体代谢作用的产物，他们可以在细胞生活的不同时期产生和消失，其中有的是贮藏物，有的是废物。后含物一般有淀粉、蛋白质、脂肪、晶体等。二、植物的组织凡形态结构相似，担负一定生理功能的细胞群 , 即称为组织。在个体发育中同一类型的细胞群 ,为简单组织。在个体发育中不同一类型的细胞群 ,为复合组织。植物体内的组织根据其发育程度、生理功能和形态结构的不同，可分为分生组织、成熟组织（保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织、分泌结构）维管组织和维管束。 （一）、分生组织 是由具分裂能力的细胞组成，位于植物生长的部位，根和茎的生长和加粗都与之有直接系。组成分生组织的细胞，其主要特点是：细胞体积较小，排列紧密，壁薄，细胞核相对较大，细胞质较浓，一般没液泡或仅有分散的小液泡。根据分生组织在植物体中的位置，可分为 顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织 。1）顶端分生组织：位于茎与根主轴的和侧枝的顶端）顶端分生组织：位于茎与根主轴的和侧枝的顶端，它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，并在茎，它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，并在茎上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。端分生组织最后还将产生生殖器官。2）居间分生组织：是夹在多少已经分化了的组织区）居间分生组织：是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织，它是顶端分生组织在某些器官域之间的分生组织，它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。典型的居间分生组织存在于许中局部区域的保留。典型的居间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中，如水稻、小麦等禾谷类多单子叶植物的茎和叶中，如水稻、小麦等禾谷类作物，在茎的节间基部保留居间分生组织，所以当作物，在茎的节间基部保留居间分生组织，所以当顶端分化成幼穗后，仍能借助于居间分生组织的活顶端分化成幼穗后，仍能借助于居间分生组织的活动，进行拔节和抽穗，使茎急剧长高。动，进行拔节和抽穗，使茎急剧长高。 3）侧生分生组织：位于根和茎的侧方周围部分，靠）侧生分生组织：位于根和茎的侧方周围部分，靠近器官的边缘。近器官的边缘。 它包括形成层和木栓形成层它包括形成层和木栓形成层 。形成。形成层的活动能使根和茎不断增粗，以适应植物营养面层的活动能使根和茎不断增粗，以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。 草草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活力或本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活力或根本不存在，在单子叶植物中侧生分生组织一般不根本不存在，在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在，因此，草本双子叶植物和单子叶植物的根和存在，因此，草本双子叶植物和单子叶植物的根和茎没有明显的增粗生长。茎没有明显的增粗生长。根据分生组织的来源和性质不同，又可分为原分生组织，初生分生组织和次生分生组织 。（ l）原分生组织：是直接由胚细胞保留下来的，一）原分生组织：是直接由胚细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力。植物从个体发育开始般具有持久而强烈的分裂能力。植物从个体发育开始直到生命终结为止，原分生组织连续地进行分裂。原直到生命终结为止，原分生组织连续地进行分裂。原分生组织位于根、茎生长点的最顶端。分生组织位于根、茎生长点的最顶端。（ 2）初生分生组织：是由原分生组织刚衍生的细胞）初生分生组织：是由原分生组织刚衍生的细胞组成，这些细胞在形态上已出现了最初的分化，但细组成，这些细胞在形态上已出现了最初的分化，但细胞仍具有很强的分裂能力，因此，它是一种边分裂、胞仍具有很强的分裂能力，因此，它是一种边分裂、边分化的组织，也可看做是由分生组织向成熟组织过边分化的组织，也可看做是由分生组织向成熟组织过渡的组织。渡的组织。（ 3）次生分生组织：是由成熟组织的细胞经历生理）次生分生组织：是由成熟组织的细胞经历生理和形态上的变化，脱离原来的成熟状态（即反分化）和形态上的变化，脱离原来的成熟状态（即反分化），重新转变而成的分生组织。，重新转变而成的分生组织。 小结小结现将分生组织的两类分类方法的对应关系表解如下：顶端分生组织 原分生组织居间分生组织 初生分生组织侧生分生组织 次生分生组织 (09)116以下哪些在植物体中属于初生分生组织 ? A原形成层 B维管形成层 C束中形成层 D束间形成层 E木栓形成层 1、保护组织：是覆盖于植物体表起保护作用、保护组织：是覆盖于植物体表起保护作用的组织，它的作用是减少体内水分的蒸腾，的组织，它的作用是减少体内水分的蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵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，保护组织包括袭和机械损伤等，保护组织包括 表皮表皮 和和 周皮周皮 （二）、成熟组织分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧失分裂的能力，进一步生长和分化，形成的其他各种组织，称为成熟组织或永久组织。成熟组织按功能分为 保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织和分泌结构 又称表皮层，是幼嫩的根叶茎花果实等的表面 又称表皮层，是幼嫩的根叶茎花果实等的表面层细胞，只有一层细胞，呈各种形状的板块状，排层细胞，只有一层细胞，呈各种形状的板块状，排列十分紧密，除气孔外，不存在另外的细胞间隙，列十分紧密，除气孔外，不存在另外的细胞间隙，表皮细胞是生活细胞，一般不具叶绿体，但常有白表皮细胞是生活细胞，一般不具叶绿体，但常有白色体和有色体，茎、叶等植物体气生部分的表皮细色体和有色体，茎、叶等植物体气生部分的表皮细胞，外弦向壁往往较厚，并角质化，此外壁的表面胞，外弦向壁往往较