植物笔记

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2023年3月17日发(作者：重心垂心内心外心)第二章 植物组织重点：组织概念、不同组织种类的区别；分生组织、成熟组织、复合组织、组织系统的特征及它们之间的关系。难点：维管束的种类、不同维管束类型的判断；不同维管束的组织构成特点及空间排列形式。基本要求：熟练掌握植物组织的概念；组织分类和各类组织的结构特点。搞清各类组织在植物体中的分布。学习方法：多从各类植物组织的功能去理解它的结构特点，因为结构和功能相适应。多总结、比较，运用比较的方法把每一类组织中不同的类型比较起来去学，例如，厚角组织和厚壁组织比较……一、 组织的概念和类型1、组织：在植物体中，具有相同来源的细胞(由一个细胞或同一群有分裂能力的细胞)分裂、生长与分化形成的细胞群。组织可分：简单组织：一种类型的细胞构成；复杂组织：多种类型的细胞构成。2.植物组织类型组织类型有两大类，即分生组织、成熟组织。分生组织：原生分生组织初生分生组织（原表皮、基本分生组织、原形成层）次生分生组织（形成层、木栓形成层）或顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织成熟组织：保护组织基本组织（吸收组织、同化组织、贮藏组织、通气组织、传递组织）机械组织：厚角组织厚壁组织：纤维（韧皮纤维、木纤维）、石细胞输导组织：导管、管胞筛管、伴胞分泌组织：外分泌组织（腺毛、蜜腺、排水器）内外泌结构（分泌细胞，分泌腔、分泌道，乳汁管）分生组织：存在于高等植物体内的特定部位，是一类可连续性或周期性分裂产生新细胞的组织。 特点：a.细胞代谢作用旺盛，具强烈分生能力。b.体积一般较小，等径，排列紧密，无间隙。c.壁薄，不具纹孔，质浓，核较大，无明显液泡和质体的分化。功能：直接关系到植物的生长、发育。分布：胚胎全部，成熟植物体的特定部位 (根尖、茎尖)。分类： ● 按来源、发展：原分生组织，初生分生组织， 次生分生组织。 ● 按发生部位：顶端分生组织，侧生分生组织， 居间分生组织。● 按来源、发展①原分生组织——来源于种子的胚，位于根茎的最先端，是由没有任何分化的、最幼嫩的，终生保持分裂能力的胚性细胞组成。②初生分生组织——来源于原分生组织衍生出来的细胞所组成。特点：仍保持分裂能力，但次于原分生组织;开始分化，可看作是原分生组织到分化完成的成熟组织之间过渡形式。(jpg1) ③次生分生组织来源：由已成熟的薄壁组织（如表皮、皮层、髓射线等）经过生理上和结构上的变化，重新恢复分生能力。转变过程中，原生质变浓，液泡缩小。组成：木栓形成层，维管形成层（尤其是束间形成层），及单子叶植物茎内特殊的增粗活动环，与植物根、茎加粗和重新形成保护组织有关。 存在：裸子植物，双子叶植物中。(jpg2)● 按发生部位：①顶端分生组织 ＝原分生组织位置：位于根、茎顶端。作用：细胞能长期保持旺盛的分裂机能，进行长度和高度生长。为了使植物不致徒长，打去顶心，就能阻止植物长高。②侧生分组织 ＝次生分生组织位置：种子植物（除单子叶）根、茎内的侧方周围部分，形成环状。作用：包括形成层和木栓形成层，使根、茎增粗，并使增粗破坏的表皮形成新的保护组织木栓层，并不断更新。 ③居间分生组织 ＝初生分生组织来源：顶端分生组织细胞遗留下来的或已分化的薄壁组织重新恢复分生能力，只保持一段时间，以后即转成成熟组织。位置：茎的节间基部，叶的基部，总花柄的顶端，子房柄处。作用：居间生长。(jpg3)成熟组织：分生组织衍生的细胞，逐渐丧失分裂能力，进一步生长和分化，形成的其它各种组织。 特点：细胞大小固定，但其大小、结构随功能不同而异。类型（按功能分）：保护组织、机械组织、输导组织、基本组织（吸收组织、同化组织、贮藏组织、通气组织、传递细胞）、分泌结构保 护 组 织定义：由一层、 数层排列紧密的细胞组成，多分布于植物体的表层。功能： a、保护植物内部组织；b、控制和进行气体交换；c、防止水分过度散失；d、防止病虫害侵害及机械损伤；依其来源的不同，又分为：初生保护组织（即：表皮） 次生保护组织（即：周皮）◆ 表 皮⑴表皮cell：a、通常一层，少数2—3层。b、排列紧密，板块状，除气孔外，无间隙。c、活细胞，一般不具叶绿体，但有白色体和有色 体，及其它物质。d、外壁厚，同时角质化，常具角质层，内壁和侧壁均薄，有的外壁还有蜡质渗入或在角质层 外，形成蜡被（如苹果果实），亦有矿质化（如禾本科）。(jpg4/jpg5)⑵气孔：在气生表皮上，形状狭长，由两个保卫细胞对合而成。气孔数量和大小随器官、环境而不同：叶多，茎少，根无。叶上表皮少或无，下表皮多。 气孔器：气孔连同保卫细胞的合称，禾本科植物保卫细胞旁边还有一对副卫细胞。 保卫细胞：生活细胞，比周围的表皮细胞小，有明显的细胞核，并含有叶绿体。一般保卫细胞和表皮细胞相邻的细胞壁较薄，而半月形的内凹处细胞壁较厚。(jpg6)⑶表皮毛： 由表皮cell分化而来，具保护、分泌、吸收等功能。形态多种多样。还有的为腺毛 。(jpg7)◆ 根部表皮的特点：壁薄，角质层薄，无气孔，无表皮毛，有根毛（由表皮细胞壁向外呈管状突起）。主要起吸收作用而不是起保护作用。◆ 表皮存在的时间：具明显次生生长的植物，增粗后，由周皮取代，无次生生长或较少次生生长的如叶、果、单子叶植物茎，表皮可长期存在。◆ 周 皮分布：大多数一年生植物器官表面终生只具表皮，多年生木本植物，除叶外，茎与根幼年保持表皮，随其增粗，表皮破坏，而产生周皮，有些又厚又软如栓皮栎、白千层等。组成：由侧生分生组织木栓形成层（薄壁细胞经过脱分化转变成具分生能力的分生组织 ）向外分化木栓，向内分化成栓内层，合称周皮。(jpg8)皮 孔：在植物根或茎、枝的表面，所常见到的无数直的、横的或点状的、浅色的突起物。是周皮的组成部分，为通气组织，取代表皮的气孔。形成：由木栓形成层分裂，不形成正常的木栓细胞而形成补充组织，最早发生在气孔下面。色泽、大小因种类而不同，可作为鉴定树种的依据。● 补充组织（填充组织）：为近球的薄壁细胞，活细胞，以后栓质化或不栓质化。排列疏松，具有发达的胞间隙，逐渐增多而撑破表皮或木栓层，形成皮孔。(jpg9)传递细胞(transfer cell)：是一些特化的薄壁细胞，具有胞壁向内生长的特性，行使物质短途运输的生理功能。形态特点：a、非木质化的次生壁的一部分生长突入细胞腔内，形成许多不规则的多褶突起。细胞质膜紧贴这种多褶的胞壁向内生长物，形成了壁—膜器结构。b、传递细胞的细胞核大、细胞质稠密，富含线粒体和内质网。存在位置：小叶脉，花药、珠被绒毡层，胚乳的内层细胞，子叶表皮等。机 械 组 织机能——是对植物起主要支持作用的组织，它有很强的抗压、抗张和抗曲挠能力。特征——部分或全部细胞强烈加厚，根据细胞结构不同（壁增厚的方式和细胞的形态），分为厚角组织和厚壁组织。◆ 厚角组织分布：在茎、叶柄、叶片、花柄等部位，根中无 。分布于器官的外围，或直接在表皮下或与表皮只隔几层薄壁细胞。如：叶柄、茎、叶片的叶脉等部位。 特点：① 细胞壁不均匀加厚，并是初生物质的；② 含有原生质体，是生活细胞，具有一定的分裂潜能；③ 常含叶绿素，可进行光合作用；④ 加厚一般在细胞角隅外，也有在切向壁或靠胞间隙处。作用：主要是正在生长的茎和叶的支柱组织。厚 壁 组 织：是植物体中一些重要的支持组织，由次生加厚的细胞壁组成的组织，它们在细胞完成伸展生长时，初生壁上沉积了次生壁。特点：a、壁全面增厚，并可有层纹和纹孔，细胞腔很小。b、加厚部分是次生壁，在细胞停止生长后进行。c、成熟后为死细胞 。分类：根据形状分为纤维和石细胞。纤 维定义：是细长的细胞，细胞壁各个方向都强烈地增厚，常木质化而紧硬，细胞腔小，互以尖端穿插连接。特点：两端尖的细长细胞，外壁增厚，胞腔狭窄，加厚物质是纤维素和木质部，纹孔少数，常呈裂隙状。(jpg10)石 细 胞 定义：是植物体内特别硬化的厚壁细胞，形状主要是近乎等径的，长度一般不超过宽度的3-4倍，但也有变化，如长形、芒状，毛状等。特点：a、是薄壁细胞经细胞增厚并木质化而成，成熟后是死细胞。b、加厚程度大，腔小，单纹孔引伸成沟状，可形成管状纹孔道，如汇合则成分枝纹孔道。c、有的随次生壁增厚而形成层纹。 (jpg13/jpg14/gpg15)输导组织输导组织（conducting tissue）为植物体中输送水分和养料的组织。其共同特征是细胞长管状，常上下相连并形成适于输导的通道。其中导管与管胞主要是由下而上输送水分及溶于水中的矿物质。而筛管与筛胞则是自上而下输送光合作用制造的养料至植物体的其他部分。维管束进一步所组成的整个输导系统，则称为中柱。 1 导管和管胞1.1导管：是被子植物的最主要的输送水分和可溶性盐类的组织，存在于木质部中，由许多长管状的死细胞纵向连接而成，每个细胞称为导管分子。分化成熟时，导管分子的横壁形成大的穿孔，侧壁有不同方式的增厚并木化，相邻的导管则靠侧壁上的纹孔运输水分，行使输导功能。有的植物导管分子之间的横壁并未完全消失，形成许多大的孔隙，具有一个穿孔的叫单穿孔，多见，具有几个穿孔的叫复穿孔，少见。具穿孔的端壁称为穿孔板 。(jpg16/jpg17/gpg18)1.2 管胞主要存在于蕨类植物及裸子植物的木质部中。被子植物的木质部中，尤其是叶柄、叶脉中也可见到，但含量较小，不为主要输导分子。★ 管 胞 的 特 点①每一管胞是一个细胞，为两端尖锐的长形细胞，成熟后死去。②细胞壁不均匀次生木质化加厚形成各种花纹。③端壁上不形成穿孔，靠纹孔相通连。④输水效率低，为较原始的输水组织，为蕨类、裸子植物的输水组织。 补 充：侵填体（tylosis）：是与导管或管胞邻接的薄壁细胞，从纹孔处侵入导管或管胞腔内，膨大和沉积树脂、丹宁、油类等物质，形成的部分地或完全地阻塞导管或管胞的突起结构。侵填体的产生，使导管或管胞的输导能力降低，但有一定的防腐作用。2 筛管、伴胞和筛胞筛管：存在于韧皮部，是运输有机物质的一种输导组织，由一些管状活细胞纵向连接而成。筛管每一个细胞称筛管分子。端壁上存在一些凹陷区域，其中分布着成群的小孔，称为筛孔，具筛孔的端壁为筛板。筛板或侧壁上筛孔集中的凹陷区域称筛域。细胞间的横向联系，是通过侧壁上的筛域或筛孔来侧向联系。上下相邻两筛管分子的细胞质，通过筛孔彼此相连，形成同化产物输送的通道。伴胞：被子植物筛管分子旁常有1个或多个小型薄壁细胞，和筛管相伴存在，称伴胞。其质浓、核大，和筛管分子由同一母细胞分裂而成，筛管分子死亡时，伴胞也死亡。伴胞的原生质体具有代谢活跃的细胞学特征，与筛管紧密连接，并发育出向内生长的细胞壁，具有传递细胞的特点。筛胞筛胞是单个的狭长的细胞，没有伴胞存在，直径较小，两端尖斜，没有特化的筛板，只有存在侧壁上的筛域。筛胞不能像筛管那样首尾相连接，只能是彼此重叠而存在，靠侧壁上筛域的筛孔运输，所以输导机能较差，是比较原始的输导有机养料的结构。筛胞是蕨类和裸子植物运输养料的输导分子。二、组织系统基本概念：将植物体或植物器官中由一些复合组织进一步在结构和功能上组合而成的复合单位称为组织系统。类型：皮组织系统（皮系统）；基本组织系统（基本系统）；维管组织系统（维管系统）。维管束由原形成层分化而来，是由木质部和韧皮部共同组成的束状结构。根据维管束内形成层的有无将维管束分为有限维管束和无限维管束。有限维管束(closed bundle)：没有形成层。无限维管束(open bundle)：在木质部和韧皮部之间还保留一层分生组织—束内形成层，以后通过形成层的分生活动，能产生次生韧皮部和次生木质部。维管束的类型模式图1.外韧维管束（无限：裸子、双子叶茎；有限：单子叶茎） 2.双韧维管束（茄科、葫芦科茎） 3.周韧维管束（禾本科、蓼科） 4.周木维管束（石菖蒲根状茎） 5.辐射维管束（种子植物）(gpj20)over