植物学-3-植物组织

1、第三章 植物组织,植物组织 (Plant tissue)具有相同来源的同一类型或不同类型细胞群所组成的结构和功能单位 简单组织 (simple tissue)由单一类型细胞构成的组织 复合组织 (complex tissue)有多类型的细胞构成的组织,植物组织的分类,分生组织,1. 分生组织,概念：植物体内具有持续或周期性分裂能力的细胞群称为分生组织。 具有分生新细胞的特性，是产生和分化其他组织的基础 细胞学特征（p76）,分生组织,类型： 按在植物体上的位置分： 顶端分生组织 侧生分生组织 居间分生组织,顶端分生组织,位置：位于根、茎及其分枝的顶端 作用功能：使根、茎不断伸长,并在茎上形成侧

2、枝和叶。茎顶端分生组织最后还将产生生殖器官 细胞特征：小而等径，薄壁，核位于中央并占较大体积,液泡小而分散,原生质浓厚，无后含物,侧生分生组织,位置：根茎侧面靠近边缘的位置，包括形成层和木栓形成层 作用功能：使根茎不断增粗。木栓形成层的活动使长粗的根茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织 细胞特征：细胞大部分呈长梭形，原生质体高度液泡化，细胞质不浓厚。分裂活动具明显周期性 注意：在没有加粗生长的单子叶植物中，没有侧生分生组织。草本双子叶中活动微弱或根本不存在,居间分生组织,位置：位于茎、叶柄、子房柄、花柄、花序轴等器官的成熟组织之间；是顶端分生组织在上述器官中局部区域的保留 作用功能：能使上述

3、器官伸长 活动特点：细胞持续分裂活动的时间短，分裂一定时间后，所有细胞都转变为成熟组织,分生组织的另一种分类说法：按发生来源分,原生分生组织（如：根尖、茎尖） 初生分生组织（如：原形成层） 次生分生组织（如：束间形成层）,原分生组织：位置：位于根、茎最前端，由没有分化的、最幼嫩的、终生保持分裂能力的胚性细胞所组成(即由胚胎遗留下来的最早的分生组织)细胞特征：体积小，核相对较大，细胞质浓厚，多为等径的多面体,初生分生组织,位置：位于根、茎的顶端，由原分生组织刚刚衍生的细胞所组成，在原分生组织的下方 特点：细胞在形态上出现了最初的分化，细胞仍然具有很强的分裂能力，但没有原分生组织那样旺盛，因此是一

4、种边分裂，边分化的组织，是由分生组织向成熟组织过渡的组织,次生分生组织,是由已经成熟的组织细胞，经过脱分化恢复分裂能力形成的分生组织，因此叫次生分生组织 位置：存在于根、茎的形成层和木栓形成层中；特别是木栓形成层是典型的次生分生组织,注意：,原分生组织和初生分生组织分裂的结果使器官伸长，次生分生组织的分裂结果使器官增粗 凡是由根尖、茎尖的初生分生组织细胞分裂、分化形成的成熟组织，都称初生组织 凡是由形成层等次生分生组织的细胞所产生的成熟组织都叫次生组织 把、两种分类方法结合起来看：顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织，而侧生分生组织一般属于次生分生组织,2. 基本组织系统,由薄壁细胞构成的

5、最普遍的植物组织；细胞仅具有初生壁，胞间隙发达，液泡明显，细胞等茎或长形。,2.1 薄壁组织,莲藕茎横切,薄壁组织,分布最广，初生壁薄 是构成各器官最基本的组织，也是进行各种代谢活动的重要组织，在植物体内占有最大体积，故也叫基本组织 特化程度低，分生潜能和可塑性 在创伤愈合、形成不定根、不定芽及嫁接愈合时，薄壁组织可脱分化转变为分生组织；也参与侧生分生组织形成层和木栓形成层的发生,可分化成为：,同化组织：含叶绿体 储藏组织：果肉、胚乳、储水组织等 通气组织：如水生植物 传递细胞：细胞壁内突,同化组织： 营光合作用的薄壁组织，称为同化组织 特点：细胞含有大量叶绿体，行光合作用合成有机物质 部位：

6、存在于植物体的一切绿色部分叶肉、嫩茎等,贮藏组织,贮藏大量营养物质的组织称为贮藏组织 特点：细胞内充满贮藏的营养物质 部位：存在于各类贮藏器官中块根、块茎、球茎、鳞茎、果实、种子等；根茎皮层和髓及其它薄壁组织也有贮藏功能 贮水组织 贮藏水分的组织 特点：细胞较大，具较大的中央大液泡，可贮存大量水分备用 多存在于旱生植物的肉质植物体内,通气组织 具有大量细胞间隙的薄壁组织称为通气组织 水生植物的根茎薄壁组织有较大的胞间隙，形成气腔或气道，它们在体内形成一个相互贯通的通气系统，使生于水下的器官得到氧气,吸收组织 根尖表皮细胞向外突出形成根毛，行吸收功能，故称为吸收组织,60年代末，在电镜下发现了一

7、类特殊的薄壁细胞传递细胞（传输细胞或转移细胞） 细胞特点：细胞壁具内突生长(增加质膜面积)，细胞质浓厚，富含线粒体，有发达的胞间连丝(有利于代谢物质的运输与传递)，故称传递细胞(transfer cell) 在植物体内广泛存在，如小叶脉输导组织的附近(叶肉和输导分子之间的桥梁)，茎节部的维管束中，分泌结构中，种子的子叶、胚乳、胚柄等部位,传递细胞,2.2 机械组织系统,对植物体具有支持作用和加固作用的组织（相当于水泥建筑中的钢筋骨架） 细胞特点： 细胞壁局部或全部加厚，起机械支持的作用 细胞多成束存在，且排列紧密，起加固的作用,由厚角细胞（不均匀增厚、不含纤维素）组成的组织,2.2.1厚角组织

8、,接骨木茎横切面3（示厚角组织）,厚角组织,细胞为长柱形，壁不均匀加厚，有两种情况： 通常在几个细胞邻接处的角隅处加厚，故称厚角组织 有些植物是细胞的切向壁（弦向壁）加厚 细胞壁不含木质素，故有一定的坚韧性、可塑性和伸展性，既有支持作用，又不妨碍幼嫩器官的迅速生长；厚角组织的细胞是活细胞 存在于植物的幼茎、叶柄、叶片、花柄等部位，而且总是分布于器官的外围，或直接在表皮下，或与表皮只隔开几层薄壁细胞 在器官形成过程中，厚角组织出现较早，是正在生长的茎叶的支持组织,由厚壁细胞（均匀加厚、木质化的次生壁）组成的组织,2.2.2 厚壁组织,厚壁组织,细胞具均匀加厚的次生壁，常木质化；细胞成熟时，原生质

9、体死亡分解，成为只留有细胞壁的死细胞 a.石细胞： 细胞较短，形状多样，壁极度增厚强烈木质化，成熟时成为仅具坚硬厚壁的死细胞(具强大支持作用)。壁上有许多单纹孔，因壁厚而呈明显的管状纹孔道(有时还有分枝) 单个散生或聚集成簇，也可连续成片分布于茎、叶、果实和种子中，有增加器官硬度和支持的作用,b.纤维,两头尖细梭形的细长细胞，长是宽的101000倍，壁强烈次生增厚，但有的不木质化，有的强烈木质化；纹孔较石细胞稀少，呈缝隙状；成熟时原生质体解体，细胞腔狭窄，但旱生植物纤维具生活的原生质体 广泛存在于植物体各部分，排列紧密，无细胞间隙，并聚集成束，成为植物体内的坚强支柱 根据所处位置，可分为木纤维

10、和韧皮纤维两类： 木纤维：存在于木质部中，较短，坚硬而缺少弹性，脆而易断，不宜作纺织原料，但可造纸或作人造纤维 韧皮纤维：存在于韧皮部中，细胞壁极厚，富含纤维素，坚韧而有弹性，是良好的工业原料(其工业价值取决于细胞长度和细胞壁含纤维素的程度),硬纤维,软纤维,2.3 保护组织系统,概念：覆盖于植物体表起保护作用的组织 功能：减少体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等 类型：根据来源及形态结构的不同分为两类表皮和周皮,表皮表皮（epidermis） 器官次生生长前的最外一层或几层细胞。来源：由初生分生组织细胞分化而成位置：覆盖在幼嫩器官的表面结构特征：一般只有一层细胞

11、，彼此紧密嵌合，无胞间隙，外壁加厚并覆盖一层角质膜；有些在角质膜外还覆盖有蜡质(蜡被,呈白霜状),电镜下角质膜可分为二层结构： 角质层(外面一层)：由角质组成，有时含有蜡质 角化层(内层)：由纤维素和角质组成 表皮细胞组成：表皮细胞、气孔器、毛状体、异 细胞等表皮细胞：呈各种形状的扁平体，外壁有角质膜，排列紧密，除分布其间的气孔外无胞间隙；一般不含叶绿体但常有白色体和有色体。有些植物有23层表皮细胞称为复表皮 根表皮细胞的壁和角质层都很薄，一些细胞特化为根毛行吸收功能，因此又叫吸收组织,气孔器,气孔：窄缝状开口 保卫细胞：气孔两侧肾形或哑铃形的特殊细胞，细胞中含叶绿体，细胞壁不均匀增厚(内侧壁

12、厚)，与气孔开关有关 副卫细胞：有些在保卫细胞外还特化出二个或多个和表皮细胞不同的细胞，协助气体交换和水分蒸腾,表皮附属物：（p84 Fig 4-11） 有些植物的表皮是光滑的无任何突出部分，如菠菜 许多植物的部分表皮细胞向外突出延长，形成各种毛状附属物，又叫表皮毛 加强表皮的保护作用减少水分蒸腾,免遭动物采食。还有分泌、散布种子等作用。棉花是重要纺织原料 毛的形态、类型，表皮的结构，角质膜的纹饰等均可作为植物分类的鉴别依据 表皮存在时间： 仅有初生生长(无加粗生长)的草本植物的表皮终生起作用；没有次生生长的器官叶、花和果实的表皮到器官死亡为止 具加粗生长的根茎表皮会因器官的增粗而破坏，其保护

13、功能由次生保护组织周皮所取代,周皮,来源：由侧生分生组织木栓形成层形成 位置：位于有加粗生长的根茎表面 组成：木栓形成层平周分裂,向外细胞分化形成木栓层,向内分化成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层合称周皮 木栓层： 具多层细胞,细胞扁长方形,按半径线整齐排列,无胞间隙,壁厚且强烈栓质化,成熟后原生质体解体,细胞腔内充满空气 不透水、不透气、不导热、质地轻、具弹性，抗腐蚀 木栓形成层：次生分生组织 栓内层：12层生活的薄壁细胞，壁没有栓质化，细胞按半径线整齐排列(依此与皮层细胞区别开来） 皮孔：为突出周皮的裂缝(通气结构),2.4 输导组织系统,木质部由导管、管胞 薄壁细胞等多种细胞构成的复合

14、输导组织（水分和矿物质）,韧皮部由筛管、筛胞、伴胞和薄壁细胞等多种细胞构成的复合输导组织（有机营养成分）,导管分子的发育过程 细胞壁木化增厚 胞溶现象(液泡膜破裂,释放水解酶,原生质体解体) 端壁解体 形成 穿孔,导管（环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹）,- 管胞,两端斜尖的管状死细胞，端壁无穿孔,管胞的类型（p86）,- 筛管(sieve tube)分子和伴胞(companion cell),筛管存在于韧皮部，是运输叶所制造的有机物质如糖类和其它可溶性有机物质的一种输导组织，是由一些管状活细胞纵向连接而成的。组成筛管的每一细胞称筛管分子。它们的细胞壁由纤维素和果胶构成。筛管分子的端壁上存在着一些

15、凹陷的区域，其中分布有成群的小孔，这种小孔称为筛孔。具有筛孔的凹陷区域称为筛域，分布着一至多个筛域的这部分细胞壁则称为筛板。,在筛板形成时，只有一个筛域的筛板为单筛板，分布着数个 筛域的则为复筛板。细胞质成丝状联络索，通过筛板上下相连，彼此贯通，形成同化产物运输的通道。 以后，沿着筛孔的四周，围绕联络索而逐渐积累一种特殊的碳水化合物胼胝质。随着筛管的成熟老化，胼胝质不断增多，以至呈垫状沉积在整个筛板上，联络索则相应地收缩变细，以至完全消失，筛孔也被堵塞。 筛管分化成熟后仍不失去生命活力，但较老的筛管形成胼胝体后，即失去输导能力，而被新筛管所替代。, ,在筛管分子的旁侧有一个或数个细长,两端尖削

16、的薄壁细胞叫做伴胞。伴胞与筛管是由同一母细胞分裂而来，伴胞只有浓厚的细胞质和较大的细胞核,在横切面上常呈方形,三角形或多边 形,伴胞与筛管紧密连接,彼此眦邻的侧壁之间,有胞间连丝相互贯通,从而使筛管和伴胞在形态和功能上保持更为密切的联系.,- 筛胞 (sieve cell),筛胞是单独的输导单位，它们存在于蕨类植物和裸子植物之中。筛胞是通常比较细长、末端渐尖或形成很大倾斜度的端壁，侧壁和尖端部分可有不甚特化的筛域出现，这种筛域也不聚生在一定范围的壁上，因此，不具筛板。侧壁和末端部分只有一些初 步分化的小孔，孔中有细窄的原生质丝通过筛胞在组织中是互相重迭而生的，所以，筛胞的输导功能较筛管的为差，是比较原始的运输有机养料的结构。,腺毛,盐腺,2.5 分泌组织,外分泌组织 蜜腺,排水器（植物体内多余水分排出体外吐水,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的结构。,山丹丹,内分泌结构 分泌腔：多细胞腔室结构 溶生分泌腔 裂生分泌腔,分泌道：,乳汁管：,溶生分泌道 裂生分泌道,无节乳汁管 有节乳汁管,植物组织的发生、分化以及组织之间的关系,同化组织 贮藏组织 贮水组织 通气组织 吸收组织 传递细胞,厚角组织 厚壁组织,表皮细胞 气