第2章植物的组织和组织系统

1、一一 概念概念组织（组织（tissuetissue）：在个体发育中）：在个体发育中, ,具有相同来具有相同来源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来）同一类型或不同类型的细胞群分化而来）同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位组成的结构和功能单位, ,称为组织。称为组织。简单组织：由同一类型细胞构成的组织简单组织：由同一类型细胞构成的组织复合组织：由多种类型细胞构成的组织复合组织：由多种类型细胞构成的组织一一 组织的类型组织的类型根据植物组织生理功能上的不同和形态差异分为根据植物组织生理功能上的不同和形态差异分为分生组织和成熟组织分生组织和成熟

2、组织( ( 一）分生组织（一）分生组织（meristemmeristem）( (植物体的特点植物体的特点) )1. 1.分生组织：具有持续分裂能力的细胞群分生组织：具有持续分裂能力的细胞群2. 2. 类型类型（1 1）按在植物体上的位置分）按在植物体上的位置分: : 顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织（2 2）按来源分：）按来源分： 原分生组织、初生分生组织和次生分生组织原分生组织、初生分生组织和次生分生组织（1 1）按在植物体上的位置分）按在植物体上的位置分: :* *顶端分生组织顶端分生组织（apical meristemapical meri

3、stem）: :位位于茎与根主轴和侧枝的顶端。它们于茎与根主轴和侧枝的顶端。它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，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，使植物体并在茎上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。最后还将产生生殖器官。* * 侧生分生组织侧生分生组织(lateral meristem(lateral meristem): ):位于根和位于根和茎接近外周的分生组织茎接近外周的分生组织, ,包括维管形成层包括维管形成层和木栓形成层和木栓形成层, ,维管形成层的活动使根和维管形成层的活动使根和茎增粗茎增粗, ,

4、木栓形成层的活动在器官表面形木栓形成层的活动在器官表面形成保护组织成保护组织, ,主要存在裸子植物和木本双主要存在裸子植物和木本双子叶植物中。子叶植物中。* *居间分生组织居间分生组织(intercalary meristem(intercalary meristem): ):位于已经成熟组织之间的位于已经成熟组织之间的分生组织分生组织, ,是顶端分生组织是顶端分生组织在某些器官局部的保留。在某些器官局部的保留。 细胞持续活动时间短，细胞持续活动时间短，分裂一段时间后，所有的分裂一段时间后，所有的细胞都完全转变成成熟组细胞都完全转变成成熟组织。织。（2 2）按来源分）按来源分 原分生组织原分生

5、组织(promeristem(promeristem): ):位于根和茎的最前位于根和茎的最前端端, ,直接由胚细胞保留下来的具有永久分裂能直接由胚细胞保留下来的具有永久分裂能力的细胞群力的细胞群 初生分生组织初生分生组织(primary meristem(primary meristem): ):原分生组织原分生组织刚衍生的细胞组成刚衍生的细胞组成, ,这些细胞形态上已经出现这些细胞形态上已经出现了最初的分化了最初的分化, ,但细胞仍有分裂能力但细胞仍有分裂能力 次生分生组织次生分生组织(secondary meristem(secondary meristem): ):由成熟组由成熟组织经

6、历生理和形态上的变化织经历生理和形态上的变化, ,脱离原来的成熟脱离原来的成熟状态状态( (即反分化即反分化), ),重新转变成的分生组织重新转变成的分生组织（二）成熟组织（二）成熟组织（mature tissuemature tissue）1. 1. 成熟组织成熟组织: :分生组织衍分生组织衍生的大部分细胞生的大部分细胞, ,逐逐渐丧失分裂能力渐丧失分裂能力, ,进进一步生长和分化一步生长和分化, ,形形成的其他各种组织成的其他各种组织, ,有时也称永久组织有时也称永久组织. .分泌分泌结构结构输导输导组织组织薄壁薄壁组织组织机械机械组织组织保护保护组织组织成熟成熟组织组织2. 类型：类型：

7、（1 1）保护组织）保护组织(protective tissue)(protective tissue)：覆盖在植物：覆盖在植物体表起保护作用的组织。体表起保护作用的组织。作用：作用： 有减少体内水分的蒸腾，控制植物与环境有减少体内水分的蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等伤等类型：包括表皮和周皮。类型：包括表皮和周皮。a a 表皮表皮(epidermis)(epidermis)：是幼嫩的根、：是幼嫩的根、茎、叶、花和果实等的表面茎、叶、花和果实等的表面层细胞层细胞, ,是植物和外界环境直是植物和外界环境直接的接触层。接的接触层。1 1层

8、多种特征和功能细胞构成层多种特征和功能细胞构成气孔：保卫细胞和之间的开口气孔：保卫细胞和之间的开口, ,有叶绿体有叶绿体表皮毛：保护表皮毛：保护, ,分泌分泌表皮细胞表皮细胞：排列紧密：排列紧密, ,无叶绿体无叶绿体, ,常角质化常角质化表皮在植物体上的时间表皮在植物体上的时间依所在器官是否具加粗依所在器官是否具加粗生长有关。生长有关。b b 周皮周皮(periderm(periderm) )：取代表皮的次生保护组织，：取代表皮的次生保护组织，存在于有加粗生长的根和茎的表面，周皮是木存在于有加粗生长的根和茎的表面，周皮是木栓形成层产生的。木栓形成层进行切向分裂栓形成层产生的。木栓形成层进行切向

9、分裂, ,向外形成大量木栓向外形成大量木栓, ,向内形成少量薄壁细胞向内形成少量薄壁细胞, ,叫叫栓内层栓内层. .木栓、木栓形成层和栓内层合在一起木栓、木栓形成层和栓内层合在一起称为周皮称为周皮. .周皮是次生保护组织周皮是次生保护组织. .皮孔：周皮的通气结构，由补充组织突破周皮孔：周皮的通气结构，由补充组织突破周皮形成。皮形成。补充组织：木栓形成层衍生的、不同于木栓，补充组织：木栓形成层衍生的、不同于木栓，具有发达细胞间隙的组织具有发达细胞间隙的组织（2 2）薄壁组织（）薄壁组织（parenchymaparenchyma）：是进行代谢活）：是进行代谢活动的主要组织，光合作用、呼吸作用、贮

10、藏作动的主要组织，光合作用、呼吸作用、贮藏作用及各类代谢物的合成和转化都主要由它进行。用及各类代谢物的合成和转化都主要由它进行。薄壁组织是植物体组成的基础，是基本组织的薄壁组织是植物体组成的基础，是基本组织的主要成分（基本组织还包括厚角组织和厚壁组主要成分（基本组织还包括厚角组织和厚壁组织）。织）。共同结构特点：初生壁薄，细胞间隙发达共同结构特点：初生壁薄，细胞间隙发达, , 原生原生质中有大液泡质中有大液泡, ,体积比分生细胞大体积比分生细胞大, ,多为等径多为等径, ,有有分生潜力分生潜力, ,细胞可塑性大细胞可塑性大, ,可特化成其他组织可特化成其他组织. . 吸收组织吸收组织:能从外界

11、吸收水分和营养物质的能从外界吸收水分和营养物质的薄壁组织薄壁组织 同化组织同化组织:分布在植物体一切绿色的部分分布在植物体一切绿色的部分,原原生质体中发育出大量叶绿体生质体中发育出大量叶绿体. 贮藏组织贮藏组织:存在各类贮藏器官存在各类贮藏器官 贮水组织贮水组织:细胞大细胞大,壁薄壁薄,有大液泡有大液泡,里面充满里面充满粘液粘液 通气组织通气组织:细胞间隙大细胞间隙大.在水生和湿生植物中在水生和湿生植物中发达发达薄壁组织类型薄壁组织类型传递细胞传递细胞：是一些特化的薄是一些特化的薄壁细胞壁细胞,具有细胞具有细胞壁内向生长的特壁内向生长的特性性,细胞质浓细胞质浓,富含富含线粒体与相邻细线粒体与相

12、邻细胞有发达胞间连胞有发达胞间连丝丝,行使物质短途行使物质短途运输的生理功能运输的生理功能.transfer cell region in corn （3 3）机械组织）机械组织(mechanical tissue):(mechanical tissue):对植物起支持作对植物起支持作用的组织用的组织, ,包括包括厚角组织厚角组织和和厚壁组织厚壁组织。a a 厚角组织厚角组织(collenchyma(collenchyma): ):细胞壁不均匀增厚细胞壁不均匀增厚, ,而且而且这种增厚是初生壁性质的这种增厚是初生壁性质的, ,壁的增厚通常在几个壁的增厚通常在几个细胞邻接处的角隅处特别明显细胞邻

13、接处的角隅处特别明显, ,故称厚角组织故称厚角组织, ,细胞是生活细胞细胞是生活细胞. . ababv化学成分化学成分:纤维素纤维素, 果胶和半纤维素果胶和半纤维素, 不含木质不含木质v分布分布:器官外围器官外围,或直接表皮下或直接表皮下,或与表皮隔开或与表皮隔开几层细胞几层细胞.主要是正在生长的茎和叶的支持组织主要是正在生长的茎和叶的支持组织 b b 厚壁组织厚壁组织(sclerenchyma(sclerenchyma): ):细胞具有均匀增厚的细胞具有均匀增厚的次生壁次生壁, ,而且常常木质化而且常常木质化, ,细胞成熟时原生质体细胞成熟时原生质体通常死亡分解通常死亡分解, ,成为只留有细

14、胞壁的死细胞根成为只留有细胞壁的死细胞根据形状分为石细胞和纤维据形状分为石细胞和纤维. . v石细胞石细胞:多为等径或略伸长多为等径或略伸长或呈星芒状或呈星芒状,也有的较细长也有的较细长.具具厚的厚的,强烈木质化的次生壁强烈木质化的次生壁,壁壁上可出现同心层纹或形成分枝上可出现同心层纹或形成分枝的纹孔道的纹孔道.纹孔道：石细胞的细胞壁特别厚，使纹孔纹孔道：石细胞的细胞壁特别厚，使纹孔成管状的纹孔道成管状的纹孔道分布：广泛分布在植物茎、叶、果实和种子中。作用：增强器官硬度和支持的作用。盐酸盐酸- -间苯三酚间苯三酚染色变红染色变红v 纤维纤维: :两端尖细成梭状的细长细胞两端尖细成梭状的细长细胞

15、, ,长度一般长度一般比宽度大许多倍比宽度大许多倍. .细胞壁明显次生增厚细胞壁明显次生增厚, ,但木质但木质化程度不一致化程度不一致, ,壁上纹孔稀少壁上纹孔稀少, ,并且常成缝隙状并且常成缝隙状; ;细胞腔狭小细胞腔狭小, ,成熟时原生质一般消失成熟时原生质一般消失. . 分布：成熟组织的各部分。分布：成熟组织的各部分。作用：支持作用：支持(4) (4) 输导组织输导组织(conducting tissue):(conducting tissue):植物中负责物质植物中负责物质长途运输的主要组织长途运输的主要组织. .包括负责水分运输的包括负责水分运输的导管导管和管胞和管胞( (木质部木质

16、部) )和负责有机营养的运输筛管和和负责有机营养的运输筛管和筛胞筛胞( (韧皮部韧皮部). ).导管导管: :由许多管状死细胞以端壁连接而成由许多管状死细胞以端壁连接而成, ,总总称导管称导管. .组成导管的每个细胞称导管分子组成导管的每个细胞称导管分子. .成熟成熟导管分子的细胞管径较粗大导管分子的细胞管径较粗大, ,端壁在发育过程中端壁在发育过程中溶解溶解, ,形成穿孔形成穿孔. .导管分子纵向通过穿孔连接导管分子纵向通过穿孔连接, ,形形成导管成导管, ,输水效率高输水效率高, ,被子植物除最原始的类型被子植物除最原始的类型外外, ,木质部中主要是导管木质部中主要是导管, ,而大多数蕨类

17、植物和而大多数蕨类植物和裸子植物缺裸子植物缺. .根据导管根据导管发育先后发育先后和侧壁木和侧壁木化增厚方化增厚方式不同式不同,可可分为环纹分为环纹,螺纹螺纹,梯纹梯纹,网纹和孔网纹和孔纹纹5种种.http:/ 芹菜叶柄中不同加厚的导管芹菜叶柄中不同加厚的导管导管穿孔导管穿孔管胞管胞: 是单个细胞是单个细胞,末端楔末端楔形形,无穿孔无穿孔, 次生壁也具有环次生壁也具有环纹、螺纹、梯纹、网纹和纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹各种式样的木质化增孔纹各种式样的木质化增厚，细胞口径小厚，细胞口径小,输水效率输水效率低低.但除运输作用外但除运输作用外,管胞管胞在在植物体中兼有支持的功能植物体中兼有支持的功能.

18、所有维管植物都具有管胞所有维管植物都具有管胞,而大多数蕨类植物和裸子而大多数蕨类植物和裸子植物的输水组织只有管胞植物的输水组织只有管胞组成组成.管胞在器官中连接管胞在器官中连接时时,上、下二细胞的上、下二细胞的端部紧密地重叠端部紧密地重叠,水水分通过壁上的纹孔分通过壁上的纹孔,从一个细胞流向另从一个细胞流向另一个细胞一个细胞.http:/ (3) 银杉管胞的形态与纹孔银杉管胞的形态与纹孔筛管分子筛管分子（sieve-tube elementsieve-tube element）：管状细胞，）：管状细胞，在植物体中纵向连接，形成的长分子列，称为在植物体中纵向连接，形成的长分子列，称为筛管，是被子

19、植物长距离运输光合作用产物的筛管，是被子植物长距离运输光合作用产物的结构。结构。 2)2)只有纤维素构成的初生壁只有纤维素构成的初生壁, , 上下端壁分化出许上下端壁分化出许多较大的孔多较大的孔, ,称筛孔称筛孔, ,具有筛孔的端壁称为筛板具有筛孔的端壁称为筛板, ,粗的原生质联络索穿过筛孔使上下邻接的筛管分粗的原生质联络索穿过筛孔使上下邻接的筛管分子的原生质体密切相连子的原生质体密切相连. .侧壁有特化的初生纹孔侧壁有特化的初生纹孔场称筛域场称筛域, ,筛域孔中有联络索筛域孔中有联络索. .联络索周围包胼胝联络索周围包胼胝体鞘体鞘. .1)1)筛管分子为长管形薄壁细胞筛管分子为长管形薄壁细胞

20、, ,具具有活的原生质体有活的原生质体. . 但在其发育过但在其发育过程中细胞核和液泡膜解体程中细胞核和液泡膜解体, ,线粒体线粒体和内质网退化和内质网退化, ,核糖体和高尔基体核糖体和高尔基体消失消失, ,出现出现p-p-蛋白体蛋白体. .特点特点:在筛管分子中通常含有一种粘稠的蛋白质物质，以前称为粘液。自20世纪60年代后期,改称为p-蛋白质,由它形成的微小体，称为粘液体或p-蛋白质体。它们在成熟筛管分子中常分散在整个原生质体中(图) 。p-蛋白质体是由一些直径为1823纳米的管状细丝所组成，而这类细管又是由成螺旋排列的亚基构成,每圈有6个直径为67纳米的近于圆球形亚基，有时还可以有两束管

21、状细丝呈双螺旋排列。p-蛋白质可以聚合也可以解聚，其螺旋可以变松扩展。由于p-蛋白质存在于筛管分子的联络索中，并有atp酶活性,因此有人认为它与筛管中的物质运输有关，但也有人认为单子叶植物中并没有典型的粘液体，在裸子植物和蕨类植物的筛分子中也缺少p-蛋白质。http:/ , 功能与功能与筛管运输物质有关筛管运输物质有关杜杜仲仲筛筛管管分分子子侧侧壁壁上上筛筛域域 http:/ 筛胞：裸子植筛胞：裸子植物和蕨类植物中物和蕨类植物中运输有机物的分运输有机物的分子，细胞壁上只子，细胞壁上只有筛域，原生质有筛域，原生质体中无体中无p-p-蛋白体。蛋白体。在植物体内导管分子和管胞、纤维和薄壁细胞在植物体

22、内导管分子和管胞、纤维和薄壁细胞构成一类复合组织称为木质部，而筛管分子或构成一类复合组织称为木质部，而筛管分子或筛胞、伴胞、纤维和薄壁细胞等构成另一类复筛胞、伴胞、纤维和薄壁细胞等构成另一类复合组织韧皮部，它们是植物体中起输导作用的合组织韧皮部，它们是植物体中起输导作用的两类复合组织，它们的组成中分别以具有输导两类复合组织，它们的组成中分别以具有输导功能的管状分子功能的管状分子导管分子、管胞、筛管分导管分子、管胞、筛管分子或筛胞为主，在形态学上将二者分别或合称子或筛胞为主，在形态学上将二者分别或合称为为(5) (5) 分泌结构（分泌结构（secretorysecretory structure

23、 structure）分泌结构分泌结构: :植物体内能够产生分泌物质的细胞或植物体内能够产生分泌物质的细胞或或细胞组合。或细胞组合。分类：分类：a a 外分泌结构外分泌结构: :分布在植物体的外表分布在植物体的外表, ,能将分泌物能将分泌物排除体外排除体外, ,常见的有腺毛、腺鳞、蜜腺、排水器常见的有腺毛、腺鳞、蜜腺、排水器等。等。 腺毛腺毛(glandular hair)(glandular hair)：具有分泌功能的表皮毛：具有分泌功能的表皮毛状附属物，一般具有头部和柄部两部分。头状附属物，一般具有头部和柄部两部分。头部由单个或多个产生分泌物的细胞组成，柄部由单个或多个产生分泌物的细胞组成，柄部是由不具分泌功能部是由不具分泌功能 的薄壁细胞组成，着的薄壁细胞组成，着生在表皮上。生在表皮上。毛毡苔kk腺鳞：腺鳞的顶部分泌细胞较多腺鳞：腺鳞的顶部分泌细胞较多, ,呈鳞片呈鳞片排列。排列。w排水