植物解剖學(xué)(奧賽A)

1、種子植物解剖學(xué)第一節(jié) 植物細(xì)胞后含物和細(xì)胞壁一、植物細(xì)胞的后含物（一）淀粉（二）蛋白質(zhì)（三）脂肪和油滴（四）晶體第一節(jié) 植物細(xì)胞后含物和細(xì)胞壁第一節(jié) 植物細(xì)胞后含物和細(xì)胞壁第一節(jié) 植物細(xì)胞后含物和細(xì)胞壁第一節(jié) 植物細(xì)胞后含物和細(xì)胞壁二、細(xì)胞壁（一）細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)層次 胞間層，初生壁，次生壁（S1，S2和S3）（二）紋孔 單紋孔，具緣紋孔第二節(jié) 植物組織的類(lèi)型 細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的結(jié)果，形成各種組織。植物組織植物組織是指在植物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中具有相同來(lái)源和執(zhí)行同一功是指在植物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中具有相同來(lái)源和執(zhí)行同一功能的細(xì)胞群。能的細(xì)胞群。由一種類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織稱(chēng)為簡(jiǎn)單組織，而由多種類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織稱(chēng)為

2、復(fù)合組織。（一）分生組織 （meristematic tissue） 那些位于植物體生長(zhǎng)部位，能持續(xù)分裂或周期性分裂的細(xì)胞群，稱(chēng)為分生組織。 分生組織細(xì)胞（頂端）的結(jié)構(gòu)特征：1. 細(xì)胞體積小，一般呈等徑的多面體；2. 細(xì)胞壁薄，只有初生壁；3. 細(xì)胞質(zhì)濃，通常缺乏儲(chǔ)藏物質(zhì)和晶體，只有極小的液泡和前質(zhì)體；4. 細(xì)胞核（核/質(zhì)比）較大。分生組織細(xì)胞一般排列緊密，無(wú)胞間隙。1. 根據(jù)在植物體內(nèi)位置的不同，可分為：（1）頂端分生組織 一般位于植物體根、莖主軸及其各級(jí)分枝的頂端，稱(chēng)為分生區(qū)，頂端分生組織細(xì)胞一般能較長(zhǎng)期地保持分裂，雖然也有休眠時(shí)期，但是一旦環(huán)境條件適宜，又能繼續(xù)進(jìn)行分裂。其分裂的結(jié)果，使

3、得根和莖不斷伸長(zhǎng)。莖的頂端分生組織的活動(dòng)還可以形成葉原基和腋芽原基。一定階段還可以發(fā)生質(zhì)的變化，轉(zhuǎn)向生殖器官的分化，形成花芽，將來(lái)發(fā)育為花和花序。（2）側(cè)生分生組織 側(cè)生分生組織包括形成層（維管形成層）和木栓形成層，分布于根和莖的側(cè)面邊緣，形成園桶狀的結(jié)構(gòu)。一般側(cè)生分生組織的活動(dòng)隨季節(jié)的變化具有顯著的周期性。（2）側(cè)生分生組織 形成層細(xì)胞形成層細(xì)胞多為長(zhǎng)紡錘形，少數(shù)為近等徑形。形成層分裂產(chǎn)生的細(xì)胞分化為次生木質(zhì)部和次生韌皮部，使得根莖增粗。 木栓形成層木栓形成層由一層長(zhǎng)軸細(xì)胞組成，位于形成層外方。它的分裂活動(dòng)時(shí)間較短，所產(chǎn)生的細(xì)胞分化為木栓層和栓內(nèi)層。木栓層，木栓形成層和栓內(nèi)層共同組成周皮（次

4、生保護(hù)組織）。 側(cè)生分生組織在裸子植物和木本雙子葉植物分裂活動(dòng)旺盛，在草本雙子葉植物活動(dòng)微弱，在單子葉植物和某些雙子葉植物比如毛茛科、睡蓮科和石竹科的一些植物體內(nèi)根本不存在側(cè)生分生組織。（3）居間分生組織 居間分生組織居間分生組織穿插在某些植物的莖、葉、花序軸、花柄和子房柄的成熟組織中，是從頂端分生組織保留下來(lái)的。 居間分生組織只存在于一部分植物體內(nèi)，主要是單子葉植物，而且其活動(dòng)期比較短，之后所有的細(xì)胞都轉(zhuǎn)化為成熟細(xì)胞。以下是幾個(gè)例子： 1. 禾本科植物莖的節(jié)間基部，拔節(jié)，竹筍的長(zhǎng)高等； 2. 蒜、韭菜和蔥葉基部； 3. 花生的子房柄； 4. 蒲公英花葶、薄荷屬植物節(jié)間下方也有。2. 分生組織

5、根據(jù)起源的不同，又可分為：（1）原生分生組織 原生分生組織位于根莖的最先端，一般認(rèn)為是直接由胚胎遺留下來(lái)的胚性細(xì)胞，但是對(duì)于側(cè)根、不定根和不定芽發(fā)育而來(lái)的枝條而言，其原分生組織細(xì)胞并非直接來(lái)源于胚細(xì)胞。原分生組織細(xì)胞分裂能力強(qiáng)。（2）初生分生組織 初生分生組織直接由原分生組織衍生的細(xì)胞所組成，一方面這些細(xì)胞仍在分裂，另一方面細(xì)胞已經(jīng)開(kāi)始分化，并最終形成成熟組織。所以初生分生組織是原生分生組織向成熟組織的過(guò)渡階段。（3）次生分生組織 次生分生組織是由一群已經(jīng)分化成熟的薄壁組織細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化，恢復(fù)分裂機(jī)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。它與根莖的增粗生長(zhǎng)和形成新的保護(hù)組織有關(guān)。（3）次生分生組織 次生分生組織是由一群

6、已經(jīng)分化成熟的薄壁組織細(xì)胞經(jīng)過(guò)脫分化，恢復(fù)分裂機(jī)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的。它與根莖的增粗生長(zhǎng)和形成新的保護(hù)組織有關(guān)。 頂端分生組織包括原分生組織和初生分生組織，居間分生組織是頂端分生組織遺留下來(lái)的，也屬于初生分生組織。側(cè)生分生組織中的木栓形成層、根中的形成層，以及莖中的束間形成層均屬次生分生組織，而莖中的束中形成層和居間分生組織一樣，也是頂端分生組織遺留下來(lái)的、能持續(xù)保持分生能力的細(xì)胞群，所以也是初生分生組織。不過(guò)一般地把側(cè)生分生組織稱(chēng)作次生分生組織。（二）保護(hù)組織 根據(jù)來(lái)源和結(jié)構(gòu)的不同，保護(hù)組織又分為表皮和木栓層兩種。表皮來(lái)源于初生分生組織的原表皮，屬于初生保護(hù)組織；而木栓層來(lái)源于木栓形成層，屬次生保護(hù)

7、組織。（1）表皮 氣生表皮：表皮細(xì)胞，氣孔器，單子葉植物的氣孔器 根的表皮：根毛 水生植物表皮：同化表皮。（2）木栓層 周皮木栓層木栓形成層栓內(nèi)層（3）硬樹(shù)皮與軟樹(shù)皮的概念 硬樹(shù)皮（外樹(shù)皮） 軟樹(shù)皮（內(nèi)樹(shù)皮）（三）薄壁組織 薄壁組織由薄壁細(xì)胞構(gòu)成，其細(xì)胞壁薄，細(xì)胞質(zhì)少，液泡大，細(xì)胞體積大，多為等徑多面體或球形，排列疏松，有明顯的胞間隙。 在機(jī)能上，薄壁組織分化程度較低，有潛在的分生能力，在一定條件下可以通過(guò)脫分化恢復(fù)分生能力，形成次生分生組織，如木栓形成層、根的形成層和莖的束間形成層。此外，不定根和不定芽的產(chǎn)生、嫁接的成活、創(chuàng)傷的愈合以及組織的離體培養(yǎng)等也都與薄壁組織具有潛在分裂能力這一特性有

8、關(guān)。另一方面，薄壁組織在植物發(fā)育過(guò)程中也可以發(fā)育為特化程度更高的其他組織，例如厚壁組織（如石細(xì)胞等）。 薄壁組織在植物體內(nèi)分布很廣，占據(jù)了植物體內(nèi)的大部分，如根莖的髓部、皮層、葉肉，花、果實(shí)、種子中等。表皮和周皮以?xún)?nèi)的其他各種組織（如機(jī)械組織和輸導(dǎo)組織）被包埋在其中。 薄壁組織具有多種生理功能，是植物體進(jìn)行各種代謝活動(dòng)的主要場(chǎng)所。根據(jù)生理功能的不同，薄壁組織又可以分為以下6種類(lèi)型。薄壁組織類(lèi)型 （1）同化組織 （2）貯藏組織 （3）儲(chǔ)水組織 （4）吸收組織 （5）通氣組織 （6）傳遞細(xì)胞（四）機(jī)械組織 機(jī)械組織的主要功能是是鞏固和支持植物體，使之能承受植物體的重量，并抵抗外力的侵襲。其細(xì)胞特點(diǎn)

9、是細(xì)胞壁局部或全部加厚。 裸子植物沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的機(jī)械組織，管胞兼具輸導(dǎo)和支持的功能。被子植物幼苗和器官的幼嫩部分靠細(xì)胞的膨壓來(lái)維持其挺立和舒展的狀態(tài)。隨著莖葉等器官的生長(zhǎng)，這種支持力很快就不夠了，進(jìn)而在體內(nèi)形成機(jī)械組織。 根據(jù)細(xì)胞壁加厚的程度和性質(zhì)的不同，機(jī)械組織又可以分為厚角組織和厚壁組織兩種。機(jī)械組織類(lèi)型 （1）厚角組織：厚角組織的細(xì)胞為稍縱向引長(zhǎng)的生活細(xì)胞，含有葉綠體，可進(jìn)行光合作用。厚角組織一般只具有初生壁，發(fā)育成熟時(shí)細(xì)胞的角隅處加厚（故稱(chēng)），也有些植物的厚角組織細(xì)胞的切向壁呈片狀加厚的。 厚角組織細(xì)胞的加厚物質(zhì)主要是纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)，細(xì)胞壁并未木質(zhì)化，所以厚角組織既有一定的堅(jiān)韌性

10、，可支持器官，又具備較好的可塑性和延伸性，能適應(yīng)器官的迅速生長(zhǎng)。厚角組織具有一定的分生潛能，能參與木栓形成層的形成。 厚角組織常見(jiàn)于雙子葉植物幼莖、葉柄和花梗等部位，一般分布在表皮內(nèi)側(cè)，緊靠表皮或與表皮相隔幾層薄壁細(xì)胞。厚角組織可形成完整的圓柱或分離成束，有的在植物體的某一部分特別發(fā)達(dá)，使莖和葉柄具有棱角，如唇形科的植物和蠶豆、南瓜等。體形較小的草本雙子葉植物終身靠厚角組織支持，但是大草本和木本植物的厚角組織只有短時(shí)期的作用（器官幼年期），后來(lái)由于大量次生組織包括厚壁組織的產(chǎn)生，厚角組織隨之被破壞解體。 根中一般沒(méi)有厚角組織存在。單子葉植物也很少有。（四）機(jī)械組織 （2）厚壁組織：組成厚壁組織

11、的細(xì)胞厚壁細(xì)胞，其細(xì)胞壁顯著加厚（次生壁性質(zhì)），加厚部分均勻，而且多木質(zhì)化。成熟的厚壁細(xì)胞為沒(méi)有原生質(zhì)體的死細(xì)胞。厚壁細(xì)胞廣泛分布在植物的根、莖、葉、果實(shí)和種子中，加強(qiáng)了各器官的堅(jiān)韌性。 a. 石細(xì)胞：石細(xì)胞是由薄壁組織細(xì)胞分化來(lái)的，形狀各異，有長(zhǎng)棒形的（菜豆種皮），近等徑形的（梨果肉），還有星芒狀的（睡蓮?fù)饨M織），其共同特點(diǎn)是細(xì)胞壁很厚，細(xì)胞腔很小，其細(xì)胞壁加厚屬次生壁性質(zhì)的，壁上具有紋孔道或分枝紋孔道，有時(shí)在壁上出現(xiàn)同心環(huán)紋。 石細(xì)胞可以成片分布，如桃李等核果的內(nèi)果皮；也可以數(shù)個(gè)集合成簇包埋于薄壁組織中，如梨果肉中的“沙粒物”；還有單個(gè)散生的，如茶、桂花葉肉中的星芒狀石細(xì)胞等。（四）機(jī)械

12、組織 b. 纖維：纖維細(xì)胞狹長(zhǎng)，兩端漸尖，壁厚且有少數(shù)小的縫隙狀紋孔，木質(zhì)化程度變化很大。纖維通常成束分布，在成熟植物體中起著主要的支持作用，包括木纖維和木外纖維兩大類(lèi)。 木纖維：存在于被子植物的木質(zhì)部中，尤以次生木質(zhì)部中最多，其長(zhǎng)約1mm，木質(zhì)化程度高，細(xì)胞腔小而堅(jiān)實(shí)，脆而無(wú)彈性，可供建筑、造紙和人造纖維之用。在系統(tǒng)發(fā)育上，木纖維是從管胞演化而來(lái)的。 木外纖維：包括韌皮纖維、皮層纖維和環(huán)管纖維等三類(lèi)。韌皮纖維存在于韌皮部中，細(xì)胞壁厚與木纖維，但是加厚部分不木質(zhì)化。韌皮纖維比木纖維顯著較長(zhǎng)，一般為12mm，而麻類(lèi)作物的韌皮纖維尤其長(zhǎng)，比如苧麻的韌皮纖維平均長(zhǎng)16.5mm。皮層纖維見(jiàn)于毛茛科某些

13、植物皮層中。環(huán)管纖維又叫做周?chē)癖诮M織，分布在皮層最內(nèi)側(cè)環(huán)繞中柱，見(jiàn)于馬蔸鈴屬和南瓜屬。在系統(tǒng)發(fā)育上，韌皮纖維來(lái)源于篩胞，皮層纖維和環(huán)管纖維均起源于皮層薄壁細(xì)胞。（五）輸導(dǎo)組織 輸導(dǎo)組織是植物體內(nèi)輸導(dǎo)水分和溶于水中各種物質(zhì)的特化組織。包括木質(zhì)部和韌皮部。木質(zhì)部輸導(dǎo)水分和無(wú)機(jī)鹽（管胞和導(dǎo)管），韌皮部輸導(dǎo)有機(jī)物（篩胞和篩管）。 （1）管胞和導(dǎo)管： 管胞和導(dǎo)管分子呈長(zhǎng)管狀，成熟時(shí)為厚壁的死細(xì)胞，次生壁加厚不均勻，呈現(xiàn)環(huán)紋、螺紋、梯紋、網(wǎng)紋和孔紋，而且木質(zhì)化。裸子植物的木質(zhì)部大多只有管胞而沒(méi)有導(dǎo)管。大多數(shù)被子植物體內(nèi)既有導(dǎo)管，也有管胞，一般以導(dǎo)管為主。 管胞：一般長(zhǎng)12mm，兩端尖細(xì)，彼此以其偏斜的末

14、端相連，兩個(gè)相鄰的管胞之間有紋孔相通。管胞是一種原始的輸導(dǎo)組織，在裸子植物體內(nèi)兼有輸導(dǎo)和支持的雙重功能。 導(dǎo)管：導(dǎo)管是由導(dǎo)管分子首尾相連而成的。成熟的導(dǎo)管分子是一個(gè)長(zhǎng)管狀的死細(xì)胞。導(dǎo)管分子兩兩相連的端壁，融合在一起，發(fā)育為穿孔板，上面有穿孔。有些為單個(gè)大穿孔，有些為數(shù)個(gè)穿孔構(gòu)成的復(fù)穿孔。加上導(dǎo)管的管徑較大，因此與管胞相比，導(dǎo)管運(yùn)輸物質(zhì)的效率大大提高了。（五）輸導(dǎo)組織 （2）篩胞和篩管：是負(fù)責(zé)植物體內(nèi)有機(jī)物長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)纳罴?xì)胞，一般只有初生壁。篩胞見(jiàn)于裸子植物，而篩管為被子植物所特有。 篩胞：篩胞是單個(gè)兩頭尖的細(xì)胞，成熟以后為沒(méi)有細(xì)胞核的生活細(xì)胞。篩胞是單獨(dú)運(yùn)輸?shù)膯挝?，其?xì)胞壁上有篩域，是篩孔集中

15、分布的區(qū)域。篩孔處以胞間連絲將相鄰的篩胞連接起來(lái)，有機(jī)物質(zhì)通過(guò)細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)和胞間連絲而被運(yùn)輸。不具篩板，運(yùn)輸能力較弱。 篩管：篩管分子由一系列篩管分子縱向連接而成。成熟的篩管分子細(xì)胞核已解體，細(xì)胞質(zhì)減少成一薄層。篩管分子端壁具有篩板，粗大的原生質(zhì)聯(lián)絡(luò)索穿過(guò)篩板上的篩孔，將相鄰兩個(gè)篩管分子的原生質(zhì)體聯(lián)系起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的運(yùn)輸。輸導(dǎo)能力比篩胞強(qiáng)。 伴胞：成熟的篩管分子無(wú)核，但是在其旁邊緊貼著一個(gè)至數(shù)個(gè)有明顯細(xì)胞核的伴胞。伴胞細(xì)胞質(zhì)濃，有發(fā)達(dá)的內(nèi)膜系統(tǒng)和豐富的細(xì)胞器，尤其含有大量的線(xiàn)粒體，其代謝水分旺盛。伴胞于篩管分子來(lái)源于同一個(gè)母細(xì)胞。篩管分子借助側(cè)壁篩域上的胞間連絲與伴胞相聯(lián)系，二者在生理和功能上具有密切的聯(lián)系。（六）分泌結(jié)構(gòu) 分泌結(jié)構(gòu)是指植物體內(nèi)能產(chǎn)生、貯藏或釋放分泌物的細(xì)胞或組織。根據(jù)分泌物是否排出體外，分泌結(jié)構(gòu)分為外分泌結(jié)構(gòu)和內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。（1）外分泌結(jié)構(gòu)： 腺表皮，腺毛，消化腺，鹽腺，蜜腺，排水器等。（2）內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)： 分泌細(xì)胞（油細(xì)胞，粘液細(xì)胞，單寧細(xì)胞，芥子酶細(xì)胞等），溶生分泌腔，分泌道（包括溶生分泌道和裂生分泌道兩種），乳汁管（包括無(wú)節(jié)乳汁管和有節(jié)乳汁管）。三、復(fù)合組織與組織系統(tǒng)的概念 復(fù)合組織：是指兩種以上類(lèi)型細(xì)胞組成的組織，例如周皮、木質(zhì)部和韌皮部等，都是復(fù)合組織。被子植物的木質(zhì)部由導(dǎo)管分子、管胞。木纖維和薄壁細(xì)胞組成，韌皮部由篩管分子、