《植物的组织》课件

第二章植物的组织,组织：具有来源相同、形态结构相似、机能相同而又紧密联系的细胞所组成的细胞群。,植物的组织,分生组织,薄壁组织,保护组织,输导组织,机械组织,分泌组织,成熟组织,分裂、分化,一、分生组织（meristem) 种子植物体内的生长部位固定，具有持续性或周期性分裂能力的细胞群，称为分生组织。 根据分生组织在植物体内的分布位置不同， 可分为 顶端分生组织 侧生分生组织 居间分生组织。 可以将分生组织按照发生来源分为： 原分生组织、 初生分生组织 次生分生组织。,薄，细胞壁比较薄，无纹孔；浓，细胞质的比较浓厚；等，细胞等径；少，细胞器比较少，没有明显液泡和质体的分化。,分生组织细胞的特点（全，用这个） 大，细胞核比较大；小，细胞比较小；密，细胞排列比较紧密，无细胞间隙；,第一种分类法： 1)顶端分生组织（apical meristem)，又叫原生分生组织（promeristem)，来源于种子的胚，由胚遗留下的终身保持分裂能力的胚性细胞所组成，位于植物根、茎的先端（即生长点（growing point)。 存在位置：根尖和茎尖的分生区部位 分裂结果：使器官伸长（地上部分长高,地下部分伸长） 细胞特点：细胞体积小； 细胞壁薄；细胞核大； 细胞质浓(略),2)侧生分生组织（lateral meristem) 位置：器官边缘，一般在木材以外 分裂结果：器官增粗 分类：维管形成层和木栓形成层。 3)居间分生组织(intercalary meristem) 位置：穿插在器官的成熟组织之间 活动：使所在器官伸长生长。 禾本科植物伸长的茎节间基部有典型的居间分生组织。,据分生组织在植物体内所处的位置不同分类,顶端分生组织 （apical meristerm） 侧生分生组织 （lateral meristerm） 居间分生组织 （intercalary meristerm）,第二种分类： 1)原分生组织（promeristem) 位于根尖和茎尖的最先端，由一群原始细胞组成，它们相当于顶端分生组织的最先端部分，能持久地进行细胞分裂。 来源：胚性细胞，分裂非常旺盛。 2)初生分生组织(primary meristem) 来源：原生分生组织，一边分裂，一边分化 分化结果： 成熟组织，形成初生构造 3)次生分生组织(secondary meristem) 木栓形成层和维管形成层是典型的次生分生组织。,原生分生组织（promeristem）,根据分生组织来源和性质分类,初生分生组织（primary meristem）,次生分生组织（secondary meristem）,现将分生组织的两类分类方法的对应关系表解如下： 顶端分生组织 原分生组织 居间分生组织 初生分生组织 侧生分生组织 次生分生组织,二、 基本组织 (ground tissue),基本组织，也称为薄壁组织（parenchyma） 构成植物体的最基本、最普遍的部分。 细胞体积比较大，液泡较大；均为生活细胞；纹孔是单纹孔；细胞壁比较薄，细胞间隙明显，排列疏松，形状各异，多为球形、椭圆形、圆柱形、长方形、多面体等。,薄壁细胞模式图：,二、基本组织（ground tissue) 根据细胞结构和生理功能的不同，可分为： 一般薄壁组织、同化薄壁组织、输导薄壁组织、 吸收薄壁组织、通气薄壁组织、储藏薄壁组织。1.一般薄壁组织 薄壁组织的主要的存在形式，通常存在植物体的根、茎的皮层和髓部。 起填充和联系其它组织作用，并有转化为次生分生组织的机能。,2.同化薄壁组织,同化薄壁组织又称绿色薄壁组织，主要存在于植物体的叶肉细胞、茎的幼嫩部分、幼果的表面及绿色萼片等易受光照的部分。 含有叶绿体，能进行光合作用，制造有机营养物质。,夹竹桃叶,3.输导薄壁组织 多存在于植物的木质部及髓部。细胞较长，有输导水分和养料作用。如髓射线。,秋海棠叶,4.吸收薄壁组织,吸收薄壁组织主要位于根尖端的根毛区，吸收土壤中的水分和无机盐。 吸收薄壁组织可将吸收的物质经皮层运输到输导组织中去。,吸收组织 （根毛）,5.储藏薄壁组织,多存在于植物的地下部分及果实、种子中。 细胞较大，其中含有大量淀粉、蛋白质、糖类、脂肪等营养物质。,6.通气薄壁组织,细胞间隙发达，贮存大量的空气，有利于气体流通，又有利于植物体漂浮在水面。,水生植物和沼生植物体长期在湿生环境下生存而形成的适应特征。,三、保护组织（protective tissue) 分布在植物各个器官的表面，常为外壁或整个细胞壁增厚的细胞群，对植物有保护作用，可以防止水分的过渡蒸腾，抵抗风、雨、病虫害的侵袭以及某些机械损害，借以维持植物体内正常的生理活动。 分类：初生保护组织表皮组织 次生保护组织周皮，也叫木栓层。 1、表皮组织（epidermal tissue) 表皮由原表皮分化而来,通常是一层细胞组成的,但也有少数植物有几层细胞构成的复表皮。细胞形状扁平，排列紧密，无细胞间隙，细胞中含有大的液泡，一般没有,叶绿体，但有时可有白色体、有色体及晶体存在。 除表皮细胞外,在幼茎和叶上还有气孔器,表皮毛或腺毛等结构。,(1)气孔 (stoma),植物体表皮层有许多孔隙可以控制气体交换和调节水分蒸散,叶片或者全草类药材鉴别的依据。,双子叶植物的孔隙是被两个半月形的保卫细胞包围，两个保卫细胞凹入的一面是相对的，中间的孔隙即为气孔，气孔连同周围的两个保卫细胞合称为气孔器（stomatal apparatus）。,组成气孔器的保卫细胞和副卫细胞的排列关系，称为气孔轴式或气孔类型。双子叶植物的常见气孔轴式：,单子叶植物如禾本科和沙草科植物，均有其特殊的气孔类型。（禾本科型气孔） 两个狭长的保卫细胞在膨大时两端成为小球形。,表皮细胞的外壁不仅增厚，还常有不同类型的特殊结构和附属物。,（2）毛茸（trichome , hair) 毛茸分为： 腺毛能分泌挥发油、树脂、粘液等物质，分为腺头和腺柄两部分。非腺毛单纯起保护作用，不能分泌物质，无腺头和腺柄之分。,非腺毛 (non-glandular hair)：单纯起保护作用，没有分泌作用。,由单细胞或多细胞构成，无头、柄之分，末端通常尖狭，有线状毛、棘毛、丁字毛、鳞毛、星状毛等。,各种非腺毛,（二）、周皮（periderm) 周皮是一种复合组织，它由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。 木栓层由木栓形成层向外分裂出来的细胞 所组成.(木栓形成层向内分裂产生栓内层) 细胞特征：细胞扁平,无细胞间隙,高度木栓化,不易透水、透气,为良好的保护组织.在周皮形成时，出现的一些能让水分、体交换的孔状结构叫皮孔（植物枝条上一些颜色较浅而凸出或凹下的点状物）。,（二）周皮次生保护组织,皮孔：周皮形成时，气孔内方的薄壁细胞开始分裂，由这些具分生能力的细胞形成了木栓形成层，向外产生许多补充细胞，补充细胞的积累，将表皮突破形成皮孔。在木本植物的茎、枝上，呈直的、横的或点状的突起。 细胞特点：呈椭圆形、圆形，排列疏松，有比较发达的胞间隙。 作用：是气体交换的通道，使植物体内部的生活细胞仍然可以获得氧气。 皮孔的形状、颜色和分布的密度可以作为皮类药材的鉴别特征。,四、分泌组织 (secretory tissue),分泌组织由分泌细胞组成，能分泌某些特殊物质，如挥发油、乳汁、粘液、树脂、蜜汁等。,作用：有的可以防止组织腐烂；有的还可以引诱昆虫，以利于传粉；有许多分泌物可做药用，如乳香、没药、松节油、樟脑、蜜汁、松香以及各种芳香油等。,六、分泌组织,分类：根据分泌细胞所排出的分泌物是积累在植物体内还是排出体外分。,外部的分泌组织,内部的分泌组织,腺毛,蜜腺,分泌细胞,分泌腔,分泌道,乳汁管,（分泌物排出植物体外）,（分泌物积存植物体内）,1.外分泌组织,(1)腺毛和腺鳞 腺毛由表皮细胞分化而来,有腺头、腺柄之分。其分泌物可由角质层渗出，或角质层破裂后散发出来。腺鳞为一种无柄或短柄、呈扁平性的特殊腺毛。,(2)蜜腺(nectary),为能分泌蜜液的腺体，吸引昆虫传粉。存在于花的结构中的为花蜜腺，存在于花部外的为花外蜜腺。由一层表皮细胞及其下面数层细胞分化而成。,(1)分泌细胞(secretory cell),具有分泌能力的细胞，以单个细胞或细胞团（列）存在于各种组织中。分泌物积聚于该细胞中，当分泌物充满整个细胞时，发育后期细胞往往木栓化成为失去分泌功能的死亡的贮藏室。,六、分泌组织,（二）内部的分泌组织 1分泌细胞 常以单个或细胞团（列）分布于各种组织中，体积较大，多呈球形、类圆形、分枝状等，当分泌物充满时，细胞壁常木栓化，有利于保存。 油细胞分泌、贮存挥发油姜、桂皮等。 粘液细胞分泌、贮存粘液半夏、黄精、玉竹、山药等。 单宁细胞分泌、贮存单宁接骨木茎等。 芥子酶细胞分泌、贮存酶十字花科、白菜花科等。,(2)分泌腔(secretory cavity) 也称为分泌囊或油室，是储藏分泌物质的由很多分泌细胞围成的类圆形的腔道，常发现于柑橘类果皮和叶肉以及桉叶叶肉中。,裂生式 (schizogenous ),溶生式 (lysigenous ),分泌细胞本身破裂溶解，形成含有分泌物的腔室，腔室周围的细胞常破碎不完整，如陈皮、橘叶等。,分泌细胞彼此分离，通过胞间隙溶解破坏或扩大而形成的类圆形的腔室，而分泌细胞完整地包围着腔室，如金丝桃、桃金娘、紫金牛植物的叶片以及当归的根等。,(3)分泌道(secretory canal),分泌道的起源也是裂生式的，是由一些分泌细胞彼此分离形成的一个长管状间隙的腔道，周围的分泌细胞称为上皮细胞(epithelial cell)。,依据其所储藏的物质的类型的不同分为：树脂道(resin canal)、油管(vitta)、黏液道(slime canal)或黏液管(slime duct)等。,(4)乳汁管 (laticifer),是植物体内一个庞大的系统，由一种分泌乳汁的长管状细胞形成，常可分枝。 构成乳汁管的细胞主要是生活细胞，细胞质稀薄，通常具有多数细胞核，液泡里含有大量乳汁。 药用植物的鉴定中也是有非常重要意义。, 无节乳汁管（nonarticulate laticifer）,每一个乳汁管仅由一个细胞构成，也称为乳汁细胞。细胞分枝，长度可达数米，如夹竹桃科、萝摩科、桑科以及大戟科的大戟属等一些植物的乳汁管。, 有节乳汁管（articulate laticifer）,每一个乳汁管是由许多细胞连接而成，成为多核巨大的管道系统，乳汁管可分枝或不分枝，如菊科、桔梗科、罂粟科、旋花科、番木瓜科以及大戟科的橡胶树属等一些植物的乳汁管。,五、机械组织,机械组织,厚角组织,厚壁组织,纤维,石细胞,木质部外纤维,木纤维,壁全面增厚，多木化,壁局部增厚，非木化,（五）机械组织是细胞壁明显增厚的一群细胞。 主要功能：巩固和支持植物体，具有抗压、抗张和抗曲挠的性能。 分类：根据细胞壁增厚的方式、增厚的部位、增厚的程度不同，可分为厚角组织和厚壁组织。 厚角组织：生活细胞，细胞壁是初生壁. 厚壁组织：死细胞，细胞壁是次生壁.,（一）.厚角组织（collenchyma）,是初生的机械组织，由生活细胞构成，细胞内含有原生质体，具有一定的潜在分生能力，厚角组织常具有叶绿体，可进行光合作用。 细胞壁的主要成分是纤维素和半纤维素组成，没有木栓化、木质化、角质化这种特殊的加厚。,（1）真厚角组织在相邻细胞角隅处加厚，如薄荷属、曼陀罗属、南瓜属、桑属等植物。,南瓜茎和薄荷茎,(2)板状厚角组织在切向壁加厚，如大黄属、细辛属、接骨木属等植物。,(3)腔隙厚角组织细胞壁面对胞间隙部分加厚，如夏枯草属、锦葵属等植物。,（二）厚壁组织（sclerenchyma）,厚壁组织的细胞都是具有全面增厚的次生壁，并大多为木质化的细胞壁，壁常较厚，常有明显的层纹和纹孔，细胞腔较小，成熟细胞没有原生质体，成为死亡细胞。,（二）厚壁组织,1.纤维两端类的细长形细胞，具增厚的次生壁，常木质化而坚硬。细胞腔很小甚至没有，细胞质和细胞核消失。细胞壁加厚的物质是纤维素和木质素，壁上有少数纹孔，末端彼此镶嵌，形成器官的坚强支柱。,（二）厚壁组织,根据纤维在植物体内所处位置的不同分：,韧皮纤维：,木纤维：,分布在韧皮部中，常聚合成束。呈 长纺锤形，两端尖，细胞壁厚，胞 腔缝隙状。横切面上呈圆形、多角 形、长圆形等。增厚物质为纤维素。 韧性大，拉力强。,分布在被子植物的木质部中，呈长 纺锤形，比韧皮纤维短，细胞壁均 木质化，细胞腔小，壁上具有各种 形状的纹孔。分布于植物体的中央， 主要是对重力和牵引力的抵抗。,其细胞腔中有菲薄的横隔膜，这种纤维称为分隔纤维(septate fiber)。 有的纤维次生壁外层密嵌细小的草酸钙方晶，称嵌晶纤维。 还有一种晶鞘纤维，又称晶纤维(crystal fiber)，是一束纤维的外侧包围着许多含草酸钙结晶的薄壁细胞所组成的复合体的总称。下图为石细胞和纤维。,机械组织纤维,（二）厚壁组织,2.石细胞植物体内特别硬化的厚壁细胞，一般由薄壁细胞的细胞壁强烈增厚分化而成。种类多，形状不一，呈等径、椭圆形、圆形、分枝状、星状等，细胞壁极度增厚，均木质化，细胞腔极小。成熟后原生质体通常消失，成为具坚硬细胞壁的死细胞，具有坚强的支持作用。,例如梨果肉中坚硬的颗粒，便是成簇的石细胞，它们数量的多少是梨品质优劣的一个重要指标。 茶、桂花的叶片中，具有单个的分技状石细胞，散布于叶肉细胞间，增加了叶的硬度，与茶叶的品质也有关系。核桃、桃、椰子果实中坚硬的核，便是多层连续的石细胞组成的果皮。许多豆类的种皮也因具多层石细胞而变得很硬。在某些植物的茎中也有成堆或成片的石细胞分布于皮层、髓或维管束中。,石细胞的构造和常见类型,纤维与石细胞的主要区别点,纤维,石细胞,横切面,纵切面或组织解离,常呈圆形或多边形， 壁极厚，胞腔很小， 可见层纹，壁孔少,全形狭长，两端狭 尖，壁孔常呈斜裂 隙状，胞腔狭长,不规则长方形或卵 形，略等径，壁厚， 壁孔多，孔沟状， 并常呈分枝状，胞 腔较大或稍狭长,全形与横切面相似， 壁孔多呈圆形,五、输导组织,植物体内运输水分和养料的组织。细胞一般呈管状，上下贯通。,水分和无机盐,溶解态同化产物,导管、管胞 （木质部）,筛管、筛胞 （韧皮部）,（运输方向）,（运输方向）,（一）管胞和导管,1导管 被子植物主要的输水组织。（少数低等被子植物无草珊瑚），少数裸子植物（麻黄）和蕨类植物（蕨属）有导管。 2管胞 绝大多数蕨类植物和裸子植物的输水组织，兼具支持作用。被子植物的叶柄、叶脉中亦有。,（一）管胞和导管,1导管 导管由多数导管分子连接而成，横壁溶解，形成穿孔，使之输水效能高。相邻导管的横向运输靠侧壁的纹孔完成。 一般认为导管分子为死细胞。 导管在形成过程中，根据其木质化的次生壁增厚的纹理不同而分为五种类型。,（一）管胞和导管,1导管 （1）环纹导管玉蜀黍、凤仙花茎中 （2）螺纹导管马兜铃茎中（易与初生壁分离“藕断丝连”） （3）梯纹导管葡萄茎中 （4）网纹导管大黄、南瓜茎中 （5）孔纹导管向日葵、甘草、红藤茎中 管径、输导能力、进化方向,环纹导管（annular vessel） 成环形木质化次生壁增厚，增厚的环状之间仍为薄壁的初生壁，有利于生长而伸长。环纹导管直径小，常存在器官的幼嫩部分，如南瓜茎、凤仙花的幼茎中，半夏的块茎中。,螺纹导管(spiral vessel) 成螺旋增厚，螺旋状增厚不妨碍导管的伸长生长，直径较小，存在于植物器官的幼嫩部分，如南瓜茎、天南星块茎中常见，常见的“藕断丝连”中的丝就是螺纹导管中螺旋带状的次生壁与初生壁分离开的现象。,梯纹导管 (spiral vessel) 导管壁上增厚的部分与未增厚的初生壁部分间隔成梯形。这种导管木质化的次生壁占有较大比例，分化程度较深，不易进行伸长生长。多存在于器官的成熟部分，如葡萄茎、常山根中的梯纹导管。,网纹导管(reticulate vessel) 导管增厚的木质化次生壁交织成网状，网孔是未增厚的部分。网纹导管的直径较大，多存在于器官的成熟部分，如大黄、苍术根的网纹导管。,孔纹导管(pitted vessel) 导管次生壁几乎全面木质化增厚，未增厚部分为单纹孔或具缘纹。导管直径较大，多存在于器官的成熟部分，如甘草根、赤芍根、拳参根茎的具缘纹孔导管等。,马铃薯茎内的导管类型,豆芽茎内的导管类型,(2)管胞（tracheid) 管胞是单个细胞，呈狭长管状，两端斜尖，末端无穿孔，为死细胞。细胞壁木质化加厚并形成纹孔，有环纹、螺纹、梯纹和孔纹等类型，以梯纹或具缘纹孔较多见。在器官中纵向连接时，上、下二细胞的端部紧密地重叠，水分通过管胞壁上的纹孔，从一个细胞流向另一个细胞。管胞大多具较厚的壁，且有重叠的排列方式，使它在植物体中还兼有支持的功能。 所有维管植物都具有管胞，而且大多数蕨类植物和裸子植物的输水分子，只由管胞组成。在系统发育中，管胞向二个方向演化，一个方向是细胞壁更加增厚，壁上纹孔变窄，特化为专营支持功能的木纤维；另一个方向是细胞端壁溶解，特化为专营输导功能的导管分子。,管胞的类型,（二） 筛管、伴胞和筛胞 是输送光合作用制造的有机营养物质到植物其他部分的输导组织，存在于植物的韧皮部中。 1.筛管（sieve tube) 筛管是被子植物中输导同化产物的专化结构,它们也是由管状的细胞纵行连接而成,每一细胞称为筛管分子(sieve element)。但筛管分子为生活细胞,端壁特化为筛板（sieve plate),筛板上有许多筛孔(sieve pore).联络索通过筛孔而上下贯连,运输同化产物.,2.伴胞（companion cell),在筛管分子的旁侧有1至数个狭长的小型薄壁细胞，与筛管相伴，称为伴胞。伴胞与筛管分子是由同一母细胞纵裂而来.伴胞有较高的代谢活性,与筛管分子的侧壁之间,存在胞间连丝。伴胞为被子植物的特有，蕨类及裸子植物中则不存在。 3.筛胞（sieve cell) 筛胞仅存在于蕨类植物和裸子植物之中,它们是一种比较细长,末端尖斜的细胞.没有筛板的分化,侧壁和末端部分只有一些初步分化的小孔,称为筛域（sieve area).孔中有细窄的原生质丝通过,筛域输送养料的能力比筛孔差。筛胞的输导功能不及筛管分子。,2.筛管、伴胞和筛胞,筛管、伴胞和筛胞是存在维管组织韧皮部中的输导细胞。,(1)筛管(sieve tube),筛板(sieve plate) 筛孔(sieve pore) 联络索(connecting strand)、筛域(sieve area),筛管主要存在被子植物的韧皮部中，是由一些生活管状细胞纵向连接而成的。组成筛管的每一个管状细胞称为筛管分子。,胼胝体,(2)伴胞(companion cell),与筛管相伴存在，称为伴胞。,伴胞和筛管由同一母细胞分裂而来。为被子植物所特有，蕨类及裸子植物中不存在。,筛管细胞的发生,第二节、维管束及其类型 维管束主要由韧皮部和木质部构成。在韧皮部和木质部之间有形成层存在，能不断增生长大，所以称为无限维管束。茎的维管束没有形成层，不能增生长大，所以称为有限维管束。 根据维管束中木质部和韧皮部互相排列方式的不同，以及形成层的有无，维管束可分为下列几种类型： 有限外韧维管束 无限外韧维管束 双韧维管束 周韧维管束 周木维管束 辐射维管束.,维管束的组成： 韧皮部（由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维组成）； 木质部（由导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维组成）； 形成层（有：无限维管束；无：有限维管束）。,1、有限外韧维管束（closed collateral bundle),韧皮部位于外侧，木质部位于内侧，两者相间排列，中间无形成层。如单子叶植物茎的维管束。 2、无限外韧维管束（open collateral bundle) 与有限外韧维管束的不同点是韧皮部与木质部之间有形成层，可增粗生长，如裸子植物和双子叶植物茎中的维管束。 3、双韧维管束（bicollateral bundle) 木质部的内外两侧都有韧皮部。常见于茄科、葫芦科、夹竹桃科、桃金娘科植物的茎中。,4、周韧维管束（amphicribral bundle) 木质部在中间，韧皮部环绕在木质部的周围，常见于百合科、禾本科、棕榈科、蓼科以及某些蕨类植物中。 5、周木维管束（amphivasal bundle) 韧皮部在中间，木质部环绕在韧皮部的周围。常见于某些百合科、鸢尾科、天南星科、莎草科、仙茅科植物的根状茎中。 6、辐射维管束（radial bundle) 韧皮部和木质部相互间隔呈辐射状排列，并形成一圈，总称为辐射维管束。存在于被子植物的初生构造中。,第二节维管束及其类型,裸子植物、被子植物的双子叶植物维管束的韧皮部和木质部之间有形成层，可以持续生长，称无限维管束。 蕨类植物、被子植物的单子叶植物维管束的韧皮部和木质部之间没有形成层，不能增生长大，称有限维管束。,第二节维管束及其类型,无限外韧型韧外，木内，有形成层裸子植物、双子叶植物茎 有限外韧型韧外，木内，无形成层单子叶植物茎中 双韧型木的内外两侧为韧，有形成层茄科、葫芦科、萝摩科等,第二节维管束及其类型,周韧型木中韧外围，无形成层百合科、禾本科、蓼科、蕨类植物 周木型韧中木外围，无形成层少数单子叶根茎、菖蒲、石菖蒲等,第二节维管束及其类型,辐射型木、韧相间排列单子叶根、双子叶初生根中,