植物解剖学(奥赛A)

1、种子植物解剖学第一节 植物细胞后含物和细胞壁一、植物细胞的后含物（一）淀粉（二）蛋白质（三）脂肪和油滴（四）晶体第一节 植物细胞后含物和细胞壁第一节 植物细胞后含物和细胞壁第一节 植物细胞后含物和细胞壁第一节 植物细胞后含物和细胞壁二、细胞壁（一）细胞壁的结构层次 胞间层，初生壁，次生壁（S1，S2和S3）（二）纹孔 单纹孔，具缘纹孔第二节 植物组织的类型 细胞生长和分化的结果，形成各种组织。植物组织植物组织是指在植物个体发育过程中具有相同来源和执行同一功是指在植物个体发育过程中具有相同来源和执行同一功能的细胞群。能的细胞群。由一种类型细胞构成的组织称为简单组织，而由多种类型细胞构成的组织称为

2、复合组织。（一）分生组织 （meristematic tissue） 那些位于植物体生长部位，能持续分裂或周期性分裂的细胞群，称为分生组织。 分生组织细胞（顶端）的结构特征：1. 细胞体积小，一般呈等径的多面体；2. 细胞壁薄，只有初生壁；3. 细胞质浓，通常缺乏储藏物质和晶体，只有极小的液泡和前质体；4. 细胞核（核/质比）较大。分生组织细胞一般排列紧密，无胞间隙。1. 根据在植物体内位置的不同，可分为：（1）顶端分生组织 一般位于植物体根、茎主轴及其各级分枝的顶端，称为分生区，顶端分生组织细胞一般能较长期地保持分裂，虽然也有休眠时期，但是一旦环境条件适宜，又能继续进行分裂。其分裂的结果，使

3、得根和茎不断伸长。茎的顶端分生组织的活动还可以形成叶原基和腋芽原基。一定阶段还可以发生质的变化，转向生殖器官的分化，形成花芽，将来发育为花和花序。（2）侧生分生组织 侧生分生组织包括形成层（维管形成层）和木栓形成层，分布于根和茎的侧面边缘，形成园桶状的结构。一般侧生分生组织的活动随季节的变化具有显著的周期性。（2）侧生分生组织 形成层细胞形成层细胞多为长纺锤形，少数为近等径形。形成层分裂产生的细胞分化为次生木质部和次生韧皮部，使得根茎增粗。 木栓形成层木栓形成层由一层长轴细胞组成，位于形成层外方。它的分裂活动时间较短，所产生的细胞分化为木栓层和栓内层。木栓层，木栓形成层和栓内层共同组成周皮（次

4、生保护组织）。 侧生分生组织在裸子植物和木本双子叶植物分裂活动旺盛，在草本双子叶植物活动微弱，在单子叶植物和某些双子叶植物比如毛茛科、睡莲科和石竹科的一些植物体内根本不存在侧生分生组织。（3）居间分生组织 居间分生组织居间分生组织穿插在某些植物的茎、叶、花序轴、花柄和子房柄的成熟组织中，是从顶端分生组织保留下来的。 居间分生组织只存在于一部分植物体内，主要是单子叶植物，而且其活动期比较短，之后所有的细胞都转化为成熟细胞。以下是几个例子： 1. 禾本科植物茎的节间基部，拔节，竹笋的长高等； 2. 蒜、韭菜和葱叶基部； 3. 花生的子房柄； 4. 蒲公英花葶、薄荷属植物节间下方也有。2. 分生组织

5、根据起源的不同，又可分为：（1）原生分生组织 原生分生组织位于根茎的最先端，一般认为是直接由胚胎遗留下来的胚性细胞，但是对于侧根、不定根和不定芽发育而来的枝条而言，其原分生组织细胞并非直接来源于胚细胞。原分生组织细胞分裂能力强。（2）初生分生组织 初生分生组织直接由原分生组织衍生的细胞所组成，一方面这些细胞仍在分裂，另一方面细胞已经开始分化，并最终形成成熟组织。所以初生分生组织是原生分生组织向成熟组织的过渡阶段。（3）次生分生组织 次生分生组织是由一群已经分化成熟的薄壁组织细胞经过脱分化，恢复分裂机能转化而来的。它与根茎的增粗生长和形成新的保护组织有关。（3）次生分生组织 次生分生组织是由一群

6、已经分化成熟的薄壁组织细胞经过脱分化，恢复分裂机能转化而来的。它与根茎的增粗生长和形成新的保护组织有关。 顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织，居间分生组织是顶端分生组织遗留下来的，也属于初生分生组织。侧生分生组织中的木栓形成层、根中的形成层，以及茎中的束间形成层均属次生分生组织，而茎中的束中形成层和居间分生组织一样，也是顶端分生组织遗留下来的、能持续保持分生能力的细胞群，所以也是初生分生组织。不过一般地把侧生分生组织称作次生分生组织。（二）保护组织 根据来源和结构的不同，保护组织又分为表皮和木栓层两种。表皮来源于初生分生组织的原表皮，属于初生保护组织；而木栓层来源于木栓形成层，属次生保护

7、组织。（1）表皮 气生表皮：表皮细胞，气孔器，单子叶植物的气孔器 根的表皮：根毛 水生植物表皮：同化表皮。（2）木栓层 周皮木栓层木栓形成层栓内层（3）硬树皮与软树皮的概念 硬树皮（外树皮） 软树皮（内树皮）（三）薄壁组织 薄壁组织由薄壁细胞构成，其细胞壁薄，细胞质少，液泡大，细胞体积大，多为等径多面体或球形，排列疏松，有明显的胞间隙。 在机能上，薄壁组织分化程度较低，有潜在的分生能力，在一定条件下可以通过脱分化恢复分生能力，形成次生分生组织，如木栓形成层、根的形成层和茎的束间形成层。此外，不定根和不定芽的产生、嫁接的成活、创伤的愈合以及组织的离体培养等也都与薄壁组织具有潜在分裂能力这一特性有

8、关。另一方面，薄壁组织在植物发育过程中也可以发育为特化程度更高的其他组织，例如厚壁组织（如石细胞等）。 薄壁组织在植物体内分布很广，占据了植物体内的大部分，如根茎的髓部、皮层、叶肉，花、果实、种子中等。表皮和周皮以内的其他各种组织（如机械组织和输导组织）被包埋在其中。 薄壁组织具有多种生理功能，是植物体进行各种代谢活动的主要场所。根据生理功能的不同，薄壁组织又可以分为以下6种类型。薄壁组织类型 （1）同化组织 （2）贮藏组织 （3）储水组织 （4）吸收组织 （5）通气组织 （6）传递细胞（四）机械组织 机械组织的主要功能是是巩固和支持植物体，使之能承受植物体的重量，并抵抗外力的侵袭。其细胞特点

9、是细胞壁局部或全部加厚。 裸子植物没有专门的机械组织，管胞兼具输导和支持的功能。被子植物幼苗和器官的幼嫩部分靠细胞的膨压来维持其挺立和舒展的状态。随着茎叶等器官的生长，这种支持力很快就不够了，进而在体内形成机械组织。 根据细胞壁加厚的程度和性质的不同，机械组织又可以分为厚角组织和厚壁组织两种。机械组织类型 （1）厚角组织：厚角组织的细胞为稍纵向引长的生活细胞，含有叶绿体，可进行光合作用。厚角组织一般只具有初生壁，发育成熟时细胞的角隅处加厚（故称），也有些植物的厚角组织细胞的切向壁呈片状加厚的。 厚角组织细胞的加厚物质主要是纤维素、半纤维素和果胶质，细胞壁并未木质化，所以厚角组织既有一定的坚韧性

10、，可支持器官，又具备较好的可塑性和延伸性，能适应器官的迅速生长。厚角组织具有一定的分生潜能，能参与木栓形成层的形成。 厚角组织常见于双子叶植物幼茎、叶柄和花梗等部位，一般分布在表皮内侧，紧靠表皮或与表皮相隔几层薄壁细胞。厚角组织可形成完整的圆柱或分离成束，有的在植物体的某一部分特别发达，使茎和叶柄具有棱角，如唇形科的植物和蚕豆、南瓜等。体形较小的草本双子叶植物终身靠厚角组织支持，但是大草本和木本植物的厚角组织只有短时期的作用（器官幼年期），后来由于大量次生组织包括厚壁组织的产生，厚角组织随之被破坏解体。 根中一般没有厚角组织存在。单子叶植物也很少有。（四）机械组织 （2）厚壁组织：组成厚壁组织

11、的细胞厚壁细胞，其细胞壁显著加厚（次生壁性质），加厚部分均匀，而且多木质化。成熟的厚壁细胞为没有原生质体的死细胞。厚壁细胞广泛分布在植物的根、茎、叶、果实和种子中，加强了各器官的坚韧性。 a. 石细胞：石细胞是由薄壁组织细胞分化来的，形状各异，有长棒形的（菜豆种皮），近等径形的（梨果肉），还有星芒状的（睡莲通气组织），其共同特点是细胞壁很厚，细胞腔很小，其细胞壁加厚属次生壁性质的，壁上具有纹孔道或分枝纹孔道，有时在壁上出现同心环纹。 石细胞可以成片分布，如桃李等核果的内果皮；也可以数个集合成簇包埋于薄壁组织中，如梨果肉中的“沙粒物”；还有单个散生的，如茶、桂花叶肉中的星芒状石细胞等。（四）机械

12、组织 b. 纤维：纤维细胞狭长，两端渐尖，壁厚且有少数小的缝隙状纹孔，木质化程度变化很大。纤维通常成束分布，在成熟植物体中起着主要的支持作用，包括木纤维和木外纤维两大类。 木纤维：存在于被子植物的木质部中，尤以次生木质部中最多，其长约1mm，木质化程度高，细胞腔小而坚实，脆而无弹性，可供建筑、造纸和人造纤维之用。在系统发育上，木纤维是从管胞演化而来的。 木外纤维：包括韧皮纤维、皮层纤维和环管纤维等三类。韧皮纤维存在于韧皮部中，细胞壁厚与木纤维，但是加厚部分不木质化。韧皮纤维比木纤维显著较长，一般为12mm，而麻类作物的韧皮纤维尤其长，比如苎麻的韧皮纤维平均长16.5mm。皮层纤维见于毛茛科某些

13、植物皮层中。环管纤维又叫做周围厚壁组织，分布在皮层最内侧环绕中柱，见于马蔸铃属和南瓜属。在系统发育上，韧皮纤维来源于筛胞，皮层纤维和环管纤维均起源于皮层薄壁细胞。（五）输导组织 输导组织是植物体内输导水分和溶于水中各种物质的特化组织。包括木质部和韧皮部。木质部输导水分和无机盐（管胞和导管），韧皮部输导有机物（筛胞和筛管）。 （1）管胞和导管： 管胞和导管分子呈长管状，成熟时为厚壁的死细胞，次生壁加厚不均匀，呈现环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹，而且木质化。裸子植物的木质部大多只有管胞而没有导管。大多数被子植物体内既有导管，也有管胞，一般以导管为主。 管胞：一般长12mm，两端尖细，彼此以其偏斜的末

14、端相连，两个相邻的管胞之间有纹孔相通。管胞是一种原始的输导组织，在裸子植物体内兼有输导和支持的双重功能。 导管：导管是由导管分子首尾相连而成的。成熟的导管分子是一个长管状的死细胞。导管分子两两相连的端壁，融合在一起，发育为穿孔板，上面有穿孔。有些为单个大穿孔，有些为数个穿孔构成的复穿孔。加上导管的管径较大，因此与管胞相比，导管运输物质的效率大大提高了。（五）输导组织 （2）筛胞和筛管：是负责植物体内有机物长途运输的生活细胞，一般只有初生壁。筛胞见于裸子植物，而筛管为被子植物所特有。 筛胞：筛胞是单个两头尖的细胞，成熟以后为没有细胞核的生活细胞。筛胞是单独运输的单位，其细胞壁上有筛域，是筛孔集中

15、分布的区域。筛孔处以胞间连丝将相邻的筛胞连接起来，有机物质通过细胞质运动和胞间连丝而被运输。不具筛板，运输能力较弱。 筛管：筛管分子由一系列筛管分子纵向连接而成。成熟的筛管分子细胞核已解体，细胞质减少成一薄层。筛管分子端壁具有筛板，粗大的原生质联络索穿过筛板上的筛孔，将相邻两个筛管分子的原生质体联系起来，从而实现物质的运输。输导能力比筛胞强。 伴胞：成熟的筛管分子无核，但是在其旁边紧贴着一个至数个有明显细胞核的伴胞。伴胞细胞质浓，有发达的内膜系统和丰富的细胞器，尤其含有大量的线粒体，其代谢水分旺盛。伴胞于筛管分子来源于同一个母细胞。筛管分子借助侧壁筛域上的胞间连丝与伴胞相联系，二者在生理和功能上具有密切的联系。（六）分泌结构 分泌结构是指植物体内能产生、贮藏或释放分泌物的细胞或组织。根据分泌物是否排出体外，分泌结构分为外分泌结构和内分泌结构两大类。（1）外分泌结构： 腺表皮，腺毛，消化腺，盐腺，蜜腺，排水器等。（2）内分泌结构： 分泌细胞（油细胞，粘液细胞，单宁细胞，芥子酶细胞等），溶生分泌腔，分泌道（包括溶生分泌道和裂生分泌道两种），乳汁管（包括无节乳汁管和有节乳汁管）。三、复合组织与组织系统的概念 复合组织：是指两种以上类型细胞组成的组织，例如周皮、木质部和韧皮部等，都是复合组织。被子植物的木质部由导管分子、管胞。木纤维和薄壁细胞组成，韧皮部由筛管分子、