nbhkdz.com冰点文库

2012生物竞赛-植物形态-植物组织


第一章

植物的细胞和组织

第一节 植物细胞的形态结构

第一章 植物的细胞和组织 第三节 植物细胞的生长和分化
第四节 植物的组织和组织系统

第二节 植物细胞的繁殖

一、细胞是构成植物体的基本单位

显微镜 的发明 为我们 打开了 微观世 界

的大 门

1590年

17世纪

1665年

光学显微镜

透射电子显微镜 扫描电子显微镜

细胞的发现
? 1665年Robert Hooke 用自制的 显微镜观察了软 木薄片,发现了蜂 窝状的小格子 “Cell”

1831, Brown(布朗) 在兰科植物的叶表皮细 胞中发现了细胞核 1835, Dwjardin(迪尔雅丹)在低等动物的细胞 中发现了十分均匀,有弹性,能收缩的胶状物质, 当时称作“肉样质” 1846,Von Mohl(冯 ? 莫尔)在植物细胞中也看 到了这种肉样质,并命名为,原生质 1950s,电子显微镜的发明才观察到了各种细胞器

细胞学说的创立
? 1838: Schleiden “论植物的发生” 指 出:细胞是一切植物结构的基本单位 ? 1839:Schwann “显微研究” ,指出:动 物及植物结构的基本单位都是细胞; ? 1858: Virchow 提出:细胞来自于细胞。 至此完整的细胞学说就形成了。

二、植物细胞的形状和大小
? 细胞的大小 通常在2050?m之间 ? 细胞的形态 多样,球形、 多面体、立 方体、长形 等

三、 植物细胞的结构
质膜 原生质体 (protoplast) 细胞质 胞基质 核膜 细胞核 染色质 核仁 核基质 细胞壁 (cell wall) 胞间层 初生壁 次生壁

细胞器

细胞

质 体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡(中央大液泡) 溶酶体 圆球体 微体 微管和微丝

(二) 细胞壁 cell wall
———植物细胞特有的结构
?包围在原生质体外的坚韧外壳 ?保护、支持作用 ?吸收、蒸腾、运输、分泌

?细胞识别
?参与细胞生长调控

细胞壁cell wall
1、成分: ? 果胶类物质 ? 纤维素 (cellulose)、半纤维素、木质素 (lignin) ? 多种酶类 (enzymes)和糖蛋白 2、层次: ? 胞间层 (middle lamella) ? 初生壁 (primary wall):1—3μm ? 次生壁 (secondary wall):5—10 μm

初生壁

primary wall

次生壁

secondary wall

胞间层

intercellar layer

? 成份:果胶质 (1)胞间层 ? 位置:在细胞的最外层 ? 功能:粘连细胞

? 成份:果胶质、纤维素、半纤维素 少量的糖蛋白 ? 位置:在胞间层内侧 (2)初生壁 ? 功能:是原生质体基本的保护和支 撑结构。

? 成份:纤维素、半纤维素和木质素 ? 位置:在胞间层内侧 (3)次生壁 ? 功能:细胞停止生长后形成的,起 支持和保护作用。

?电镜下,次生壁可分为外、中、

内三层
?纤维和石细胞等典型具次生壁

的细胞,细胞壁有5层结构:胞 间层、初生壁和三层次生壁
?大部分具次生壁的细胞,在成

熟时原生质体死亡,残留的细胞 壁有支持保护的功能

3 胞间连丝和纹孔plasmodesm and pit
初生纹孔场(primary plate ):在初生壁上有一些较 薄的区域其上有许多小孔,细胞的原生质细丝 通过这些小孔,与相邻细胞相连,这些细丝称 胞间连丝

胞间连丝 plasmodesm
plasmodesm

mesogloea primary wall

cell cavity

? 胞间连丝(plasmodesm)是细胞原生 质体间进行物质运输和信号传导 的桥梁

纹孔(pit)
? 纹孔(pit):初生壁上不被次生壁所覆 盖的部分,形成的凹陷区域;该区域可在 初生纹孔场的位置,也可在初生壁的其它 区域。 ? 纹孔的结构:纹孔膜、纹孔腔、纹孔口 ? 类型:单纹孔、具缘纹孔
? 特点:相邻两细胞之间的纹孔多成对存在, 称纹孔对(pit pair)

pit membrane

pit aperture

pit cavity

(bordered pit)

四、植物细胞的后含物 ——细胞内的贮藏物质和代谢产物

(一)淀粉(starch):
? 形式:以颗粒状态存在,称为淀粉粒 (starch grain) ? 鉴定:用碘—碘化钾溶液染色时,通常呈 蓝黑色 ? 形成淀粉粒时,先从一个点(脐点 hilar spot )开始,向外层层沉积,形成许多同 心的层次——轮纹veins (直链淀粉和支链 淀粉交替沉积而成)

质体plastid :是一类与碳水化合物 的合成与贮藏密切有关的细胞器
? 是植物细胞所特有的。

基粒间膜

基粒

外膜 ectoblast

叶 绿 体

内膜 intima

基粒 grana (由类囊体组成)
基粒间膜 (也称基质片层或基质类囊体) 基质 matrix (含DNA、核糖体、淀粉粒)

有色体 chromoplast :是含有 胡萝卜素和叶黄素的质体, 存在于植物体中呈现出正红 色、桔红色和黄色部分

叶 绿 体

白色体 eucoplast :不含色 素,普遍存在于植物的贮 藏细胞中,根据贮藏物质 的不同分三类:淀粉体、 蛋白体和造油体。

贮藏淀粉的白色体
有 色 体

质体的发育


白色体

encoplast

果实成熟时 秋天

花 瓣 的 颜 色 有色体
chromoplast

叶绿体
chloroplast

中央大液泡central vacuole的结构与功 能
液泡vacuole是一层单位膜包围的囊泡,其内充满 了细胞液。所有细胞都有,成熟的植物细胞 有中央大液泡。 细胞液cell sap的成份:水、无机盐,有机酸,糖 类,可溶性蛋白,单宁,植物碱,花青素, 各种水解酶等。 功能: 贮藏各种物质 分解衰老的细胞器,参与细胞更新 维持细胞膨压

? ? ? ? ? ?

调节PH值, 含有花青素随pH不同其色泽可变 使果实具有各种味道 提高植物的抗性。
细胞学家把细胞质中凡是由单层膜所包 围的小泡,称为液泡系(vacuome),包括 液泡、溶酶体、圆球体、微体等

淀粉粒有三种类型
? 单粒:
simple grain

一个脐点 ? 复粒

compound grain

两个以上脐点, 每个脐点有各 自的轮纹。 ? 半复粒:
half compound grain

除各自的轮纹外, 还有共同的轮 纹

(二)蛋白质 protein
? 形式:①拟晶体crystalloid ,其晶体与 无机盐结晶不同,常呈方形,因此 叫拟晶体;②糊粉粒aleurone grains : 由一层膜包裹成的圆球状颗粒 ? 鉴定:贮藏蛋白质遇碘呈黄色

? 形成过程:大液泡分散成几个小液泡, 小液泡中积累蛋白质逐渐变为湖粉粒; 当种子萌发时,糊粉粒中的蛋白质被利 用,小液泡重新转变成一个大液泡 ? 分布:糊粉粒集中分布于种子的胚乳和 子叶中,形成糊粉层(aleurone layer)。马 铃署块茎中的拟晶体分布在表皮下

(三)脂肪(fat)和油类(oil)
? 形式:以固体或油滴的形式存在于细胞 质中,是细胞中含能量最高而体积最小 的贮藏物质,常存在于种子、胚和分生 组织细胞中 ? 鉴定:用苏丹III或苏丹Ⅳ染成橙红色 ? 是细胞中最经济的物质贮存形成

oil droplet

karyon

amyloplast

vacuole

(四)晶体 crystal
无机盐形成各种晶 体,主要为草 酸钙 晶体。 单晶、针晶和簇晶在 液泡中形成。

簇晶

针晶

? 植物细胞和动物细胞 plant and animal cell

纤毛

高尔基体

叶绿体 线粒体
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡

线粒体
中心体 高尔基体

细胞膜 细胞质 细胞核

细胞核 粗面内质网 光面内质网

粗面内质网 光面内质网

? 植物细胞和动物细胞
特 征 动物细胞 植物细胞 有,自养营养 有(纤维素和果胶质)

质体(叶绿体) 无,异养营养 细胞壁 无

大的中央液胞
圆球休




有(代谢调节作用)


其它

中心体
分裂时的收缩环

乙醛酸循环体、胞间连丝
分裂时的细胞板

第四节 植物组织和组织系统
(plant tissue and tissue system )
一、植物组织的类型
(一)分生组织(meristematic tissue )

(二)成熟组织(mature tissue )
二、组织系统

组织的概念
? 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 形成了形态结构相似、生理功能一致的细胞群称 为组织(tissue) ? 仅由一种细胞类型构成的组织叫简单组织 (simple tissue ) ? 由多种类型细胞构成的组织叫复合组织(complex tissue ) ? 由不同的组织按一定的规律构成了器官(organ) ? 6大器官组成了植物体

一、植物组织的类型
顶端分生组织(apical meristem ) 分生组织 侧生分生组织(lateral meristem ) (meristematic 居间分生组织 tissue ) (intercalary meristem ) 组 织 保护组织(protective tissue ) 薄壁组织(parenchyma ) 成熟组织 机械组织(mechanical tissue ) (mature 输导组织(conducting tissue ) tissue ) 分泌结构(secretory sigmastrure)

(一)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(meristematic tissue ) 类型:

?按在植物体上的位置分 ②按来源分 ?顶端分生组织 ?原分生组织 ?侧生分生组织 ?初生分生组织 ?居间分生组织 ?次生分生组织

(apical meristem )

按 位 置 分

(intercalary meristem )

(lateral meristem )

根部不存在居间分生组织

?顶端分生组织(apical meristem )
? 位置:位于根、茎及其分 枝的顶端 ? 作用功能:使根、茎不断 伸长,并在茎上形成侧枝和 叶。茎顶端分生组织最后 还可能产生生殖器官 ? 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

?居间分生组织 (intercalary meristem )
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:能使轴状器官伸 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

?侧生分生组织
(lateral meristem ) ?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: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

苜蓿茎中的形成层 椴 树 茎 的 形 成 层

?侧生分生组织
? 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:在大多数单子叶 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

形成 层的 细胞

分裂

向内产生 次生木质 部的细胞

向外产生次 生韧皮部的 细胞

按来源分
?原分生组织 (primordial meristem ) ?初生分生组织 (primary meristem ) ?次生分生组织 (secondary meristem )

?原分生组织(primordial meristem ) :

茎 尖 ?位置:位于根、茎最前端,由没有分化的、 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 ) 原 分 ?细胞特征:体积小,核相对较大,细胞质 生 浓厚,多为等径的多面体 组 织

?初生分生组织(primary meristem )
? 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

原表皮 原形成层
(dermatogen )
(procambium)

原分生组织 初生分生组织

基本分生组织
(foundamental meristem )

表皮(epidermis ) 维管组织 (vascular tissue )

初生组织

基本组织 (fundamental tissue )

原分生组织

?次生分生组织(secondary meristem )
? 来源: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

对分生组织两种区分方法的比较
? 按位置分
顶端分生组织 居间分生组织

? 按来源分
原分生组织 初生分生组织 次生分生组织

初 生 组 织

侧生分生组织

次 生 组 织

存在部位
顶端分生 组织 根尖、茎尖顶 端分生区

细胞特点

作用

短轴或近于 使根茎伸长、芽形 等径 成与分化

侧生分生 组织
居间分生 组织

根茎等器官的 周围 穿插于成熟组 织间

长梭形

使根茎等器官加粗 生长 短轴或近于 使某些部位短时期 等径 内快速生长

原分生组织 初生分生组 织

由胚性细胞保留下来的,具持久而强烈的分裂能 力,位于根尖、茎尖前端。 由原分生组织衍生而来,能继续分裂,细胞出现 初步分化。

次生分生组 织

由已经成熟的薄壁组织恢复分裂功能转化(脱分 化)而来的。

(二) 成熟组织(mature tissue )
? 概念:由分生组织衍生的细胞,经生长、 分化,形成的其它各种组织,称为成熟 组织(mature tissue ) ? 类型:按功能分为保护组织、薄壁组织、 机械组织、输导组织和分泌结构 ? 注意:成熟程度是相对的,并非一成不 变,如薄壁组织有时能进一步特化为另 一种组织;有时成熟组织也可脱分化成 分生组织

1、保护组织(protective tissue )
? 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

(1)表皮(pellicle )
?位置:覆盖在幼嫩器官的表面

初生保护 组织

? 来源:由初生分生组织细胞(原表皮)分化而来 ?结构特征:一般只有一层细胞,彼此紧密嵌 合,无胞间隙,外壁加厚并覆盖一层角质膜 (层);有些在角质膜外还覆盖有蜡质(蜡被, 呈白霜状) ?细胞组成:表皮细胞 气孔器 表皮毛

表皮细胞 (epidermal cell )

细胞特点: ? 各种形状的扁平体, 角质膜 ( cutin memburane ): 排列紧密,除分布其间 电镜下角质膜可分为二 的气孔外无胞间隙;一 层结构: 般不含叶绿体但常有白 色体和有色体。 ?角质层 (horny

layer)(外面一层):由角
?有些植物有2~3层表 质组成,有时含有蜡质 皮细胞称为复表皮

?角化层(cuticle )(内 ?外壁有角质膜, 层):由纤维素和角质 组成

气孔器(stomatal apparatus )
?气孔(air pore ):窄缝状开口 ?保卫细胞(guard cell ):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(内侧壁厚),与气孔开 关有关 ?副卫细胞(subsidiary cell ):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

表皮毛(epidermal hair):

许多植物的部分表皮细胞向外突出 延长,形成各种,表皮毛,又叫毛 状附属物
作用: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

? 表皮毛的形态、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

橄榄的鳞片状

悬铃木的树状毛 番 茄 茎 的 腺 毛

藜属的泡状毛 荨 麻 的 蜇 蛰 毛

番 茄 的 短 毛

老鹳草的腺毛

西红柿茎上的星状毛

薄 荷 植 物 体 的 表 皮 毛

西 红 柿 茎 上 的 表 皮 毛

星 草 菊 花 上 的 表 皮 毛

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,其保护功能由次生保护组织周 皮所取代

(2) 周皮(periderm )

次生保护 组织

?来源:由侧 生分生组 织—木栓形 成层形成

?组成:木栓形成层(cork cambium )平周 分裂,向外细胞分化形成木栓层(cork layer ),向内分化成栓内层(phelloderm )。 木栓层、木栓形成层和栓内层合称周皮

?具多层细胞, 细胞扁长方形, 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

?1~2层生活的薄壁细胞,壁没有栓 质化,细胞按半径线整齐排列

?不透水、不 透气、不导热、 质地轻、具弹 性,抗腐蚀

周皮存在的时间及活动特点

纸桦:
(木栓形成层连续)

美洲梧桐
(木栓形成层不连续)

皮孔(lenticell )

周皮上的通气结构
接 骨 木 茎 横 切

2、薄壁组织(parenchyma )
? 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(standard weave ) ? 结构:壁薄,仅有初生壁;胞间隙发达;常为等 径的多面体细胞;具生活的原生质体,液泡较大

? 特点:分化程度较低,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(cambium )和木 栓形成层(cork cambium )的发生

(vacuole) (cell nucleus)

(thinwalled containers )

(intercellular substance )

根据功能不同将薄壁组织分为:
? ? ? ? ? ? 同化组织(assimilation tissue ) 贮藏组织(storage tissue ) 贮水组织(water-storing tissue ) 通气组织(aerenchyma ) 吸收组织(absorptive tissue ) 传递细胞(transfer cell )

?同化组织(assimilation tissue ):
? 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:存在于植物体的一切绿色部分— 叶肉、嫩茎等

?贮藏组织(storage tissue )

? 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(water-storing tissue )
? 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

(starch granule)

(water-storing tissue )

?通气组织(aerenchyma )
? 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(absorptive tissue )
? 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

类型
同化组织 贮藏组织

结构特点
细胞含大量叶绿 体 细胞含大量贮藏 营养物质

功能
光合作用 贮藏作用

储水组织
通气组织 传递细胞

细胞储藏丰富水 分
胞间隙发达的细 胞群

储水抗旱
贮存、交换气体

特化的薄壁细胞, 短途运输 细胞内折生长

(transfer cell)

(sieve tube)

3、机械组织(mechanical tissue )
? 对植物体具有支持作用和加固作用的组织 ? 细胞特点: ①细胞壁局部或全部加厚,起机械支持的作用 ②细胞多成束存在,且排列紧密,起加固的作用 类型:根据细胞壁的性质分为厚角组织 (collenchyma )和厚壁组织(sclerenchyma )

(collenchyma )

(sclerenchyma )

①厚角组织(collenchyma ) 细胞特征: 长柱形,壁不均匀加厚,有两种情况: 相邻细胞的角隅处加厚,称角隅厚角组织 相邻细胞的切向壁加厚, 称板状厚角组织

厚角组织细胞壁的特点::
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
角 隅

细胞腔

厚角组织的存在部位
?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

薄荷茎的厚角组织 A.纵切面 B、C.横切面 1.不均匀增厚的初生壁

②厚壁组织(sclerenchyma )
? 细胞具均匀加厚的次生壁,常木质 化;细胞成熟时,原生质体死亡分 解,成为只留有细胞壁的死细胞. 根据形状将厚壁组织分为石细胞 (stone cell )和纤维(fiber )

a. 石细胞
(stone cell)
?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)

加厚的 细胞壁

分枝状 纹孔道

细胞腔

纹孔道

石细胞在植物体中的分布
?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(fibre)
?两头尖细梭形的长细胞, 长是宽的10~1000倍,壁 强烈次生增厚,通常木质 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

细胞 壁
纹孔 细胞腔

纤维的类型
?根据所处位置,可分为木纤维和韧皮纤维 两类: 木纤维(wood fiber ):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(bast fiber ):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)

纤维在植物体中的存在部位
?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

思考题

厚角组织和厚壁组织有何 的异同?

4、输导组织(conducting tissue ) ? 概念:在植物体内长距离运输水、无 机盐和有机物质的细胞群

? ? 木质部(xylem ):
? ? 韧皮部(phloem ):

复合组织(complex tissue )
韧皮部
组成

筛管分子或筛胞、伴胞、韧皮纤维、薄壁细胞
功能

运输有机物质

木质部

组成

导管分子、管胞、木纤维、木薄壁细胞
功能

运输水和无机盐

木质部

a. 管胞(tracheid)

?细胞狭长,两端尖细,上下二细 胞的端部紧密重叠,水分通过管 壁上的纹孔依次向上运送

?裸子植物和蕨类植物通常只有管 胞,而无导管;被子植物中也有 管胞,但含量少,不起主要作用
?系统发育过程中,管胞向两个方 向演化:

管胞的类型

b. 导管分子(vessel element )
导管分子的端壁上形成一个或 几个大的孔称为穿孔 (perforation),具穿孔的端壁特 称穿孔板(perforation plate ),导 管分子以端壁纵向连接而成导管 ?导管管径较管胞粗大,又以穿 孔直接沟通,因此,导管比管胞 具较高运水效率 ?主要存在于被子植物木质部中
?

导管的类型

导管的发育

在植物体内, 运输水分主要 靠导管(vessel)和 管胞(tracheid)

木薄壁细胞: 横向运输和贮 藏
木纤维:起支 持作用

韧皮部

a.筛管分子

筛管分子 ?管状细胞,纵 向连接形成筛 (sieve element ) 管 伴胞 ?只具初生壁, (companion cell ) 上下端壁上有 许多小孔称筛 孔,具筛孔的 筛孔 端壁特称筛板 (sieve pore )

筛板 (sieve plate )

筛管分子的发育
?筛管分子具生

活的原生质体, 但成熟后核消 失 ?具特有结构P -蛋白体,通 常分散在细胞 质中,受干扰 时聚集到筛孔 处形成粘液塞

?上下两细胞的细胞质 通过筛孔彼此相连, 与胞间连丝相似,但 较粗大,特称联络索, 在联络索周围由胼胝 质鞘包围 ?在衰老或休眠的筛管 中,筛板上积累大量 胼胝质,形成垫状的 胼胝体封闭筛孔;休 眠解除时消失 ?物质的运输与P-蛋

白的收缩有关

?筛管分子的侧 壁上有许多特 化的初生纹孔 场,称为筛域 (sieve area ), 与相邻细胞进 行物质交换

南瓜茎的筛管

b.伴胞(companion cell )
?筛管分子旁边有一或

几个细长、两端尖锐, 并高度特化的薄壁细 胞,称为伴胞 (companion cell ), 其原生质浓厚,有明 显的核和丰富的细胞 器,呼吸旺盛, 与 筛管之间有丰富的胞 间连丝(plasmodesma )

筛 管 伴 胞

伴胞发育
?与筛管由同一个母 细胞分裂而来(大子 细胞形成筛管分子, 小的发育为伴胞) ?筛管寿命仅1或2~3 年,筛管死亡后, 伴胞也随之死亡, 即所谓“同生共死”

伴胞的功能
为筛管提供能量 运输物质,有些双子叶植物中伴胞 发育成了传递细胞

c 筛胞(sieve cell )
?裸子植物和蕨类植物中 一般没有筛管,完成有机 物质运输功能的是筛胞 ?与筛管分子的区别是: 原生质体中无无P-蛋白体, 细胞壁上只有筛域而无筛 板,筛胞之间以侧壁上的 筛域相通,进行物质运输

筛 域

d.韧皮薄壁细胞

(bast thinwalled containers ) ?常含有结晶和各类贮藏物,主要 起贮藏和横向运输的作用 e.韧皮纤维(bast fiber ): 起支持作用

维管组织 ?木质部和韧皮部的组成中分别以具 有输导功能的管状分子——导管分 子、管胞,和筛管分子或筛胞为主, 所以形态学上,将木质部和韧皮部 称为维管组织(vascular tissue )。

输导组织
导 管 输送水分和无机盐,存在于木质部中.

管 胞
筛管(和伴胞) 输送有机物质,存在于韧皮部中. 筛 胞 蕨类植物和裸子植物的输导组织中只有管胞和筛胞. 导管老化后,周围薄壁细胞的原生质体通过纹孔侵入导 管内形成堵塞物,称为侵填体(tylosis),使其失去输 导能力。 筛管老化后,胼胝质沉积在筛板上形成垫状物,称为 胼胝体(callosity),将筛孔堵塞,使其失去输导能力。

5、分泌结构
?植物体内有些细胞可产生一些特殊的物质, 如蜜汁、黏液、挥发油、树脂、乳汁等,并 把它们排出体外或积存在体内,这种现象称 为分泌(secretion ),凡是能产生分泌物质 的细胞或细胞组合称为分泌结构(secretory sigmastrure )

①外部的分泌结构:腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器 ②内部的分泌结构:分泌细胞、分泌腔(道)、乳汁管

①外部的分泌结构: 将分泌物分泌到体外的分泌结构
a.腺表皮 (glandular epidermis )
?某些部位的表皮细胞具分泌 功能,称腺表皮,分泌物直接分泌 到细胞表面 ?油菜、烟草等柱头表皮细胞 形成乳头状突起,分泌糖、氨基酸、 酚类等物质,黏着花粉,促进和控制 花粉萌发

b.腺毛 (glandular hair )
?表皮附属物中具有分 泌作用的毛状 体,称腺毛 ?腺毛常有一个头部和 一个柄部,头 部由单或多个 分泌细胞组成, 柄由无分泌功 能的薄壁细胞 组成

c.蜜腺(nectary )
?分泌蜜汁的腺体,存在于虫媒植物的花、茎、 叶、叶柄、花梗等处 ?生长于花部的称为花蜜腺 ?生长于茎、叶、花梗等营养体部位上的称为 花外蜜腺 ?蜜腺由一到数层细胞质浓厚的薄壁细胞组成, 且经常与维管组织相连接,当维管韧皮部发 达时,蜜中糖分含量可高达50%,若木质部发 达,则糖含量降至8% ?分泌蜜汁是对虫媒传粉的适应,蜜源植物又 具有较高的经济价值

西番 莲的 花外 蜜腺

d.排水器(hydathode )
?叶缘或顶端具将体内过多水分排出体外的结

构称排水器,由水孔和通水组织组成;其排 水过程称为吐水 ?水孔位于叶尖叶缘,是变态的气孔,保卫细胞 失去关孔能力
?通水组织是水孔下一团变态的叶肉组织,不含 叶绿体,排列疏松,能把木质部运来的水分通 过水孔排到叶表面

(water pore)

(loosen tissue ) vein end

②内部的分泌结构:将分泌物积聚在体 内的分泌结构
a.分泌细胞(secretory cell )
?具分泌能力的特化细胞,散生于其它细胞之 中,体积明显较周围细胞为大,分泌物积聚 于细胞腔内 ?依分泌物质分为油细胞(樟科等)、黏液细胞 (仙人掌科等)、含晶细胞(桑科等)、单宁细 胞(蔷薇科等)、及芥子酶细胞(十字花科等) 等

(secretory cell)

b.分泌腔和分泌道(secretory canal & secretory canal )
?体内贮藏分泌物的腔或管道,形成方式主 要有三种: ?溶生的:起初部分细胞中形成芳香油,随 后细胞破裂解体,形成腔隙,内含物释 放到溶生的腔内 ?裂生的:分泌细胞间的中层溶解,细胞分 开形成腔隙,分泌物分泌到腔内,如松 柏类的树脂道,漆树的漆汁道 ?裂溶生的:由上两种方法结合而形成,如芒 果叶分泌道

桔 果 皮 内 的 溶 生 型 分 泌 腔

松树叶中的裂生型分泌腔

c.乳汁管(laticiferous tube ):植物体内能分

泌乳汁的管状结构
c1.无节乳汁管:由一个细胞发育而成,随植物生

长而延伸分枝,贯穿于植物体内,如大戟属植 物 c2.有节乳汁管:由许多分泌乳汁的管状细胞彼此 相连且连接壁融化消失而成,如菊科、罂粟科 等 ?有些植物体中有节乳汁管和无节乳汁管同时存 在,如橡胶树初生韧皮部中为无节乳汁管,次 生韧皮部中为有节乳汁管 ?乳汁成分十分复杂,有橡胶(橡胶树)、蛋白质、 淀粉、糖类(菊糖)、植物碱(罂粟碱、吗啡碱、 尼古丁)、酶(木瓜蛋白酶)、单宁等

请思考

为什么不称分泌组织而称分 泌结构?

二、组织系统(tissue system )
一个植物整体上,或一个器官上 的一种组织或几种组织在结构和 功能上组成一个统一的整体

组织系统
?皮组织系统 ?基本组织系统

?维管组织系统

组织系统
? 皮组织系统(hull tissue system ) :

包括表皮和周皮,覆盖于整个植物体的表面,形成一个 连续的保护层 ? 基本组织系统(fundamental tissue system ): 由各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织构成,是植物体 各部分的基本组成 ? 维管组织系统(vascular tissue system ): 由输导组织木质部和韧皮部构成,贯穿于整个植物体内, 把植物体各部分有机地连接在一起 ? 植物整体的结构表现为维管系统包埋于基本系统之中, 而外面又覆盖着皮系统,它们在结构上和功能上组成一 个有机的统一整体,相互协作,相互依存,共同完成植 物的生命过程

复合组织
1、复合组织 由几种简单组织复合而成的组织或结构。 是植物体中主要由木质 部和韧皮部 构成的束状结构(有的还具有形成层),由原 形成层分化而来。 木质部:导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞 维管束 (形成层) 韧皮部:筛管、筛胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞 维管组织 以管状的输导组织为主,与机械组织、基本组织 等共同构成的一类复合组织,无限维管束中还包括分生组织。

维管束(vascular bundle)

维管束的类型
根据形成层的有无: 无限维管束——双子叶植物、裸子植物的类型 有限维管束——单子叶植物的类型 根据木质部与韧皮部的位置关系: 外韧维管束——大多数植物 双韧维管束——葫芦科(瓜类)、茄科 周韧维管束——秋海棠、酸模、被子植物的花丝 周木维管束——芹菜、胡椒科的一些植物

维 管 束 的 类 型

有限外韧维管束:无形成层. 外韧维管束 (韧皮部排列在外)

无限外韧维管束:有形成层。
双韧维管束:木质部的内、外方均有韧皮部。 周木维管束:木质部围绕韧皮部。 同心维管束 周韧维管束:韧皮部围绕木质部。

分 生 组 织 植 物 组 织 成 熟 组 织

按位置分

顶端分生组织 居间分生组织 侧生分生组织 原分生组织 初生分生组织 次生分生组织 表皮 — 初生保护组织 周皮 —次生保护组织 同化组织 贮藏组织 通气组织 贮水组织 传递细胞 厚角组织 —角隅厚角组织 板状厚角组织 厚壁组织 —石细胞 纤维 导管 管胞 —输导水分 筛管 筛胞 —输导有机物

按来源分

保护组织 薄壁组织

机械组织
输导组织 分泌结构

外部分泌结构 内部分泌结构


生物竞赛专题:植物的形态与结构(06-12)

原生分生组织 15.(2000,全国联赛) 大多数植物的代谢活动在哪一种组织进行( ) A.表皮组织 B.厚壁组织 C.厚角组织 D.薄壁组织 16.(2012,全国联赛) 玉米...

生物奥赛辅导专题 植物形态解剖学、植物分类

生物奥赛辅导专题:植物形态解剖学、植物分类 1、 “植物组织”P99—102 考点;(...蔗糖一淀粉假说 25、(2012 全国)以下哪组元素在植物体内参与氧化还原反应(单选...

2010-2015生物学联赛《植物形态解剖学》真题及答案

2010-2015生物学联赛植物形态解剖学》真题及答案_学科竞赛_高中教育_教育专区。...2012 年 27.关于植物的种子,下列描述正确的是(多选 2 分) A.种子由胚珠发育...

生物竞赛-植物形态解剖(3)

生物竞赛-植物形态解剖(3)生物竞赛-植物形态解剖(3)隐藏>> 第一章 植物形态解剖...70.下图(1)为植物组织切片的构造模式图,下图(2)中甲~戊为组成图(1) 组织...

2010-2015年生物联赛-植物形态解剖真题

2010-2015年生物联赛-植物形态解剖真题_学科竞赛_高中教育_教育专区。生物竞赛...植物的世代交替中孢子体占绝对优势,配子体生长于孢子体上 2012 27.关于植物的...

生物竞赛植物形态解剖

天津市河西区2012年高三总... 14页 5财富值如要投诉违规内容,请到百度文库投诉...生物竞赛植物形态解剖 隐藏>> 1.禾本科植物根的内皮层细胞在发育后期常五面增厚...

高中生物竞赛第一 植物形态解剖

高中生物竞赛第一 植物形态解剖_学科竞赛_高中教育_教育专区。高中生物竞赛第一讲...(试行)的要 求, 有关种子植物组织和器官解剖的知识在各级竞赛中均要求掌握并...

2009-2013全国中学生物竞赛(植物形态解剖部分)

2009-2013 年全国中学生物竞赛汇编 植物形态解剖部分 1.关于植物的种子,下列描述...细胞的长宽比 (C) 32.植物组织培养中细胞分裂素与生长素比值低时诱导(1 分...

2-1中学生物竞赛第一章:植物形态解剖(上)

第一章一、竞赛中涉及的问题 植物形态解剖 在中学生物教学大纲中,已简单介绍了...(试行)的要求,有关种子植物组织和器官解剖的知识在各级竞赛中均要求掌握并能...