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1、緒論 植物的基本特征:具有固著生活方式;具有細(xì)胞壁(纖維素的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu));自養(yǎng)生物(葉綠體);具有永久分生組織、不斷生長(zhǎng)、分化;成熟細(xì)胞中有中央大。植物細(xì)胞 1、細(xì)胞的基本概念:細(xì)胞是生命體進(jìn)行生命活動(dòng)的結(jié)構(gòu)、功能和遺傳單位。細(xì)胞是生命活動(dòng)的功能單位,一切代謝活動(dòng)均以細(xì)胞為基礎(chǔ);特化的細(xì)胞分工合作,共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)細(xì)胞是生殖和遺傳的基礎(chǔ)與橋梁;具有相同的遺傳語(yǔ)言;細(xì)胞是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)。2、顯微結(jié)構(gòu):指在光學(xué)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。超微結(jié)構(gòu):指在電子顯微鏡下觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu),也稱(chēng)亞顯微結(jié)構(gòu)。3、植物細(xì)胞的形狀與大小 植物體由細(xì)胞構(gòu)成(單細(xì)胞或多細(xì)胞) 細(xì)胞的大小通常在20-50m m

2、之間 細(xì)胞的形態(tài)多樣,球形、多面體、立方體、長(zhǎng)形等 4、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu):(1)細(xì)胞壁(2)原生質(zhì)體:質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器、細(xì)胞核(1)細(xì)胞壁 包圍在原生質(zhì)體外的堅(jiān)韌外殼 保護(hù)、支持作用 吸收、蒸騰、運(yùn)輸、分泌 細(xì)胞識(shí)別 參與細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控1.化學(xué)成分: 纖維素 果膠類(lèi)物質(zhì) 半纖維素:胼胝質(zhì) 多種酶類(lèi)和糖蛋白2.空間結(jié)構(gòu) a.中層(胞間層) 相鄰兩個(gè)細(xì)胞初生壁之間共有的部分,在細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞時(shí)形成。 成分:果膠質(zhì)(多糖),能將相鄰的細(xì)胞粘連在一起。 可塑性:緩解細(xì)胞間的壓力,不影響生長(zhǎng)。 b.初生壁 來(lái)源:存在于中層內(nèi),是新細(xì)胞產(chǎn)生的第一層真正的細(xì)胞壁,原生質(zhì)體分泌的壁物質(zhì)在中層上沉積所形

3、成的壁層。 化學(xué)成分:多糖(纖維素、半纖維素、果膠質(zhì))、蛋白質(zhì)(結(jié)構(gòu)蛋白、酶、凝集素)。 結(jié)構(gòu)模型:經(jīng)緯結(jié)構(gòu)纖維素構(gòu)成經(jīng),伸展 蛋白構(gòu)成緯,交織而成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn):壁薄,具有彈性和可塑性。 功能:隨細(xì)胞生長(zhǎng)而生長(zhǎng)。c. 次生壁 來(lái)源:細(xì)胞分化時(shí),物質(zhì)積累在 初生壁局部或全部表面,構(gòu)成次生壁。 成分:纖維素(相對(duì)多),木質(zhì)素、基質(zhì)多糖(相對(duì)少)。 結(jié)構(gòu):電鏡下(根據(jù)纖維素微纖絲排列的方向)分位三層。 特點(diǎn):細(xì)胞壁厚度增加,剛性增強(qiáng),但沒(méi)有延展性。 電鏡下,次生壁可分為外、中、內(nèi)三層纖維和石細(xì)胞等典型具次生壁的細(xì)胞,細(xì)胞壁有5層結(jié)構(gòu):胞間層、初生壁和三層次生壁大部分具次生壁的細(xì)胞,在成熟時(shí)原生質(zhì)

4、體死亡,殘留的細(xì)胞壁有支持保護(hù)的功能初生壁和次生壁的主要區(qū)別:1. 初生壁是細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)形成的壁層,可隨細(xì)胞生長(zhǎng)而伸展,次生壁是細(xì)胞停止生長(zhǎng)以后所沉積的壁層。2. 化學(xué)成分區(qū)別: 初生壁纖維素約占1/4;次生壁纖維素約占1/2。胞間連絲 細(xì)胞壁生長(zhǎng)時(shí)并非均勻增厚,在初生壁上有一些較薄的區(qū)域叫初生紋孔場(chǎng),其上有許多小孔,細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲通過(guò)這些小孔,與相鄰細(xì)胞相連 穿過(guò)細(xì)胞壁,溝通相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲,稱(chēng)為胞間連絲 紋 孔:次生壁形成時(shí)在紋孔場(chǎng)不被次生壁物質(zhì)覆蓋,形成的凹陷區(qū)域。類(lèi)型: 單紋孔:紋孔口與紋孔腔大小一樣; 具緣紋孔:紋孔口小,紋孔腔大,紋孔呈圓錐形紋孔膜:兩個(gè)紋孔間的胞間層和兩層初生

5、壁形成紋孔膜 A:?jiǎn)渭y孔B:?jiǎn)渭y孔;C:具緣紋孔對(duì)D:半具緣紋孔對(duì)E、F:具緣紋孔相鄰兩細(xì)胞之間的紋孔多成對(duì)存在,稱(chēng)紋孔對(duì)盲紋孔:只有一側(cè)的壁有紋孔。細(xì)胞壁的特化:由于環(huán)境的影響,生理機(jī)能的不同,細(xì)胞壁常常沉積其他物質(zhì),以致發(fā)生理化性質(zhì)的變化。 木質(zhì)化、木栓化、角質(zhì)化、礦質(zhì)化 5、原生質(zhì)體:構(gòu)成生活細(xì)胞的除細(xì)胞壁以外的所包含的各部分,是結(jié)構(gòu)單位。原生質(zhì):構(gòu)成原生質(zhì)體的主要物質(zhì)稱(chēng)為原生質(zhì)。細(xì)胞中具有生命的物質(zhì)基礎(chǔ),細(xì)胞中的一切代謝活動(dòng)都在原生質(zhì)內(nèi)進(jìn)行。 細(xì)胞核:核膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì) 通常一個(gè)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核,偶有雙核或多核 細(xì)胞核一般圓球形,直徑約10-20mm染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì),

6、在細(xì)胞周期的不同時(shí)期的不同形態(tài)質(zhì)膜:原生質(zhì)體表面的一層薄膜,由脂類(lèi)和蛋白質(zhì)組成。 質(zhì)膜=細(xì)胞膜=外周膜;生物膜=質(zhì)膜+內(nèi)膜單位膜是電鏡下膜的剖面,表現(xiàn)為兩條暗帶夾一明帶的結(jié)構(gòu),厚為70-100。生物膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”主要特點(diǎn):有序性、流動(dòng)性、不對(duì)稱(chēng)性。質(zhì) 膜 的 功 能:1.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸2.能量轉(zhuǎn)換3.代謝調(diào)節(jié) 6.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo) 4.細(xì)胞識(shí)別 細(xì)胞質(zhì):細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),細(xì)胞器。細(xì)胞器:細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的結(jié)構(gòu)細(xì)胞器包括質(zhì)體、線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、微體、圓球體、核糖體、液泡、微管等。(1)質(zhì)體:葉綠體,有色體,白色體。 葉綠體 存在:葉肉細(xì)胞、莖的皮層細(xì)胞、花和未成熟的果實(shí)等。結(jié)

7、構(gòu):雙層膜: 外膜、內(nèi)膜 基本結(jié)構(gòu)單位-類(lèi)囊體(它是由單層膜圍成的囊)類(lèi)囊體沿葉綠體長(zhǎng)軸平行排列,形成圓柱狀顆粒-基粒(基粒片層) 基質(zhì)可溶性蛋白、核糖體、DNA等。有色體:形狀多樣,只含有葉黃素和胡蘿卜素,存在于花瓣和果實(shí)中,胡蘿卜根中也有。能積聚淀粉和脂類(lèi)白色體:不含色素,呈無(wú)色顆粒狀,普遍存在于植物體各部分的儲(chǔ)藏細(xì)胞中。儲(chǔ)藏淀粉的稱(chēng)為淀粉體,儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)的稱(chēng)為蛋白體 。(2)液泡:細(xì)胞代謝產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場(chǎng)所l 被一層液泡膜所包被,膜內(nèi)充滿(mǎn)細(xì)胞液,主要有水分、糖、單寧、有機(jī)酸、植物堿、花色素、無(wú)機(jī)鹽等。l 液泡中含有花色素(主要是花青素,致使花瓣具有鮮艷的顏色?;ㄇ嗨仉SpH不同其色澤可變,堿性時(shí)

8、呈蘭色,中性時(shí)呈紫色,酸性時(shí)呈紅色、l 滲透調(diào)節(jié);貯藏;消化l 細(xì)胞學(xué)家把細(xì)胞質(zhì)中凡是由單層膜所包圍的小泡,稱(chēng)為液泡系,包括液泡、溶酶體、圓球體、微體等細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)稱(chēng)為細(xì)胞基質(zhì),細(xì)胞骨架和各種細(xì)胞器分布期中,含豐富蛋白質(zhì),可運(yùn)動(dòng),與細(xì)胞代謝密切相關(guān)。后含物含義:植物細(xì)胞中的貯藏物質(zhì)、代謝廢棄物和植物次生物質(zhì)。種類(lèi):糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)、鹽類(lèi)的晶體、一些有機(jī)化合物。形式:(一)儲(chǔ)藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 以顆粒狀態(tài)存在,稱(chēng)為淀粉粒 鑒定:用碘碘化鉀溶液染色時(shí),通常呈藍(lán)黑色 形成淀粉粒時(shí),先從一個(gè)點(diǎn)(臍點(diǎn))開(kāi)始,向外層層沉積,形成許多同心的層次輪紋(直鏈淀粉和支鏈淀粉交替沉積而成)

9、 單粒淀粉粒:只有一個(gè)臍點(diǎn) 復(fù)粒淀粉粒:有2個(gè)以上臍點(diǎn),每個(gè)臍點(diǎn)有各自的輪紋 半復(fù)粒淀粉粒:2個(gè)以上臍點(diǎn),各臍點(diǎn)除有本身的輪紋外,還有共同的輪紋包圍 蛋白質(zhì) 形式:擬晶體,其晶體與無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶不同,常呈方形。糊粉粒:由一層膜包裹成的圓球狀顆粒 鑒定:貯藏蛋白質(zhì)遇碘呈黃色 糊粉粒集中分布于種子的胚乳和子葉中,往往禾谷類(lèi)胚乳的最外一層細(xì)胞或幾層細(xì)胞中含有大量的糊粉粒,特稱(chēng)為糊粉層。豆類(lèi)子葉細(xì)胞中除普遍具有糊粉粒外,還含有一或幾個(gè)擬晶體 豆類(lèi)糊粉粒的形成過(guò)程是:一個(gè)大液泡分散成幾個(gè)小液泡,隨種子的成熟,小液泡內(nèi)的蛋白質(zhì)逐漸變?yōu)楹哿?;種子萌發(fā)時(shí),糊粉粒中的蛋白質(zhì)被利用,小液泡重新轉(zhuǎn)變成一個(gè)大液泡脂肪和

10、油類(lèi) 形式:以固體或油滴的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中,是細(xì)胞中含能量最高而體積最小的貯藏物質(zhì),常存在于種子、胚和分生組織細(xì)胞中 鑒定:用蘇丹III或蘇丹染成橙紅色(二)生理活性物質(zhì) 含量很少,但對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)起著非常重要作用的物質(zhì),統(tǒng)稱(chēng)為生理活性物質(zhì) 酶、維生素、植物激素、殺菌素等 保證細(xì)胞內(nèi)一切生化反應(yīng)的正常進(jìn)行;調(diào)節(jié)和控制植物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以至遺傳、變異等一系列生命活動(dòng)過(guò)程(三)其它物質(zhì) 糖類(lèi)、有機(jī)酸、單寧、花青素、植物堿、精油、晶體等 植物細(xì)胞內(nèi)的晶體主要是草酸鈣晶體,稀碳酸鈣晶體,存在于液泡中 單晶:棱柱狀或角錐狀 針晶:針狀,常聚集成束 簇晶:球狀,由許多單晶聯(lián)合形成,每個(gè)單晶的尖端都突出

11、于晶簇的表面(總結(jié):有一張圖,手抄吧)植物細(xì)胞分裂的名詞解釋?zhuān)河薪z分裂:特點(diǎn):細(xì)胞的形態(tài),尤其是細(xì)胞核的形態(tài)發(fā)生明顯的變化,出現(xiàn)了染色體和紡錘絲,有絲分裂因此得名。細(xì)胞周期:有分裂能力的細(xì)胞,從上一次分裂結(jié)束到本次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個(gè)完整過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)細(xì)胞周期。周期細(xì)胞:在細(xì)胞周期中運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞,屬周期細(xì)胞。G0期細(xì)胞:暫時(shí)脫離細(xì)胞周期的細(xì)胞,它們可在適當(dāng)?shù)拇碳は轮匦逻M(jìn)入細(xì)胞周期,進(jìn)行增殖。屬G0期細(xì)胞。終端化細(xì)胞:不可逆地脫離了細(xì)胞周期,失去分裂能力,保持生理機(jī)能的細(xì)胞。無(wú)絲分裂(直接分裂) 細(xì)胞的簡(jiǎn)單分裂方式, 有:橫縊、縱縊、出芽等植物細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育細(xì)胞體積和重量不可逆增加的過(guò)程,是 植物個(gè)

12、體生長(zhǎng)的基礎(chǔ)細(xì)胞分化:細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的特化過(guò)程,稱(chēng)為細(xì)胞分化 。分化常是可逆的,分化細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為不分化細(xì)胞,稱(chēng)為脫分化 植物的個(gè)體發(fā)育是植物細(xì)胞不斷分裂、生長(zhǎng)和分化的結(jié)果在系統(tǒng)發(fā)育上,植物越進(jìn)化,細(xì)胞分化越劇烈分工越細(xì)致,植物體結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜細(xì)胞分化的基因表達(dá)與調(diào)控,是當(dāng)今發(fā)育生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和中心問(wèn)題之一細(xì)胞的全能性概念:植物體的每一個(gè)生活的細(xì)胞都含有一套完整的基因組,在適宜的條件下,細(xì)胞具有形成一個(gè)新的個(gè)體的潛在能力。應(yīng)用舉例:植物組織培養(yǎng)技術(shù)用于快速繁殖試管苗、培養(yǎng)無(wú)病毒植株、制人工種子等。花藥離體培養(yǎng)用于單倍體育種,使育種質(zhì)量與進(jìn)程大大提高。 一 名詞解釋 顯微結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)、紋

13、孔、紋孔膜、胞間連絲、質(zhì)外體、共質(zhì)體、原生質(zhì)體、原生質(zhì)、單位膜類(lèi)囊體、基粒、細(xì)胞全能性、細(xì)胞分化、周期細(xì)胞、終端分化細(xì)胞、 G0期細(xì)胞、細(xì)胞周期 細(xì)胞分化二 思考題 1.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu); 2.試區(qū)別細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞液、原生質(zhì)、原生質(zhì)體; 3.何謂后含物?細(xì)胞后含物對(duì)植物有何重要意義? (4).高爾基體:是一些聚集的扁的小囊和小泡。是細(xì)胞分泌物的加工和包裝場(chǎng)所,最后形成分泌泡將分泌物排出體外。高爾基體還與植物分裂時(shí)的新細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的形成有關(guān)。(5)溶酶體:是單層膜小泡,由高爾基體斷裂而產(chǎn)生, 內(nèi)含多種水解酶, 可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)、多糖等生物大分子,消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。(6)

14、.微體:?jiǎn)螌幽?過(guò)氧化物酶體與葉綠體和線(xiàn)粒體配合:乙醛酸體脂肪酸的轉(zhuǎn)化(7)圓球體:半單位膜 脂肪的儲(chǔ)藏和水解 質(zhì)體是由前質(zhì)體發(fā)育而來(lái): 細(xì)胞學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)說(shuō)可以歸納為以下兩點(diǎn):1 生物都由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物組成;2 新的細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)已存在的細(xì)胞分裂 而產(chǎn)生。 細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位(2) 線(xiàn)粒體外膜內(nèi)膜(脊上有基粒ATP合成酶復(fù)合體)膜間隙基質(zhì):酶、核糖體、DNA 葉綠體和線(xiàn)粒體的DNA葉綠體的某些性狀是呈非孟德?tīng)柺竭z傳的,但直到60年代才發(fā)現(xiàn)了葉綠體DNA。葉綠體基因組是一個(gè)裸露的環(huán)狀雙鏈DNA分子,其大小在120kb到217kb之間。一般都是一個(gè)環(huán)狀DNA分子。已知的是哺乳動(dòng)物的線(xiàn)粒體基因組

15、最小,果蠅和蛙的稍大,酵母的更大,而植物的線(xiàn)粒體基因組最大。植物細(xì)胞的線(xiàn)粒體基因組的大小差別很大,最小的為100kb左右,大部分由非編碼的DNA序列組成,且有許多短的同源序列,同源序列之間的DNA重組會(huì)產(chǎn)生較小的亞基因組環(huán)狀DNA,與完整的“主”基因組共存于細(xì)胞內(nèi),因此植物線(xiàn)粒體基因組的研究更為困難。 (3) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng):細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由膜組成的一系列片狀的囊腔和管腔,彼此相通形成一個(gè)隔離于細(xì)胞基質(zhì)的管道系統(tǒng) 細(xì)胞骨架真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)內(nèi)普遍存在的蛋白纖維網(wǎng)架體系。不同蛋白質(zhì)分子以不同方式裝配成直徑不同的纖維,相互連接形成具有柔韌性和剛性的三維網(wǎng)架。 類(lèi)型: 微絲(肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等) 微管(微管蛋白、

16、微管結(jié)合蛋白) 中間纖維(角蛋白、波狀蛋白等) 功能:穩(wěn)定細(xì)胞形狀; 細(xì)胞質(zhì)組織化; 能進(jìn)行細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)運(yùn)輸。 微絲:又稱(chēng)肌動(dòng)蛋白纖維(肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白等組成)細(xì)絲狀結(jié)構(gòu),直徑68nm 微管:細(xì)長(zhǎng)、中空的管狀結(jié)構(gòu)(由微管蛋白、微管結(jié)合蛋白等組成) ,外徑25nm,內(nèi)徑15nm。 中間纖維:細(xì)長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)(角蛋白、波狀蛋白等),直徑10nm(一) 分生組織概念:植物體內(nèi)具有持續(xù)或周期性分裂能力的細(xì)胞群,稱(chēng)為分生組織類(lèi)型:按在植物體上的位置分:1、 頂端分生組織:位置:位于根、莖及其分枝的頂端作用功能:使根、莖不斷伸長(zhǎng),并在莖上形成側(cè)枝和葉。莖頂端分生組織最后還將產(chǎn)生生殖器官細(xì)胞特征:小而等徑,

17、薄壁,核位于中央并占較大體積,液泡小而分散,原生質(zhì)濃厚,無(wú)后含物2、 側(cè)生分生組織:位置:根、莖側(cè)面靠近邊緣的位置,包括形成層和木栓形成層 作用功能:使根、莖不斷增粗。其中木栓形成層的活動(dòng)使長(zhǎng)粗的根莖表面或受傷的器官表面形成新的保護(hù)組織 細(xì)胞特征:細(xì)胞大部分呈長(zhǎng)梭形,原生質(zhì)體高度液泡化,細(xì)胞質(zhì)不濃厚。分裂活動(dòng)具明顯周期性 注意:在沒(méi)有加粗生長(zhǎng)的單子葉植物中,沒(méi)有側(cè)生分生組織。草本雙子葉中活動(dòng)微弱或根本不存在 3、 居間分生組織:位置:位于莖、葉柄、子房柄、花柄、花序軸等器官的成熟組織之間;是頂端分生組織在上述器官中局部區(qū)域的保留作用功能:能使上述器官伸長(zhǎng)活動(dòng)特點(diǎn):細(xì)胞持續(xù)分裂活動(dòng)的時(shí)間短,分裂

18、一定時(shí)間后,所有細(xì)胞都轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織按在植物體上的發(fā)生來(lái)源分:1、 原分生組織:位置:位于根、莖最前端,由沒(méi)有分化的、最幼嫩的、終生保持分裂能力的胚性細(xì)胞所組成(即由胚胎遺留下來(lái)的最早的分生組織)細(xì)胞特征:體積小,核相對(duì)較大,細(xì)胞質(zhì)濃厚,多為等徑的多面體2、 初生分生組織:位置:位于根、莖的頂端,由原分生組織剛剛衍生的細(xì)胞所組成,在原分生組織的后方特點(diǎn):細(xì)胞在形態(tài)上出現(xiàn)了最初的分化,細(xì)胞仍然具有很強(qiáng)的分裂能力,但沒(méi)有原分生組織那樣旺盛,因此是一種邊分裂,邊分化的組織,是由分生組織向成熟組織過(guò)渡的組織3、 次生分生組織:是由已經(jīng)成熟的組織細(xì)胞,經(jīng)過(guò)脫分化恢復(fù)分裂能力形成的分生組織,因此叫次生分生

19、組織 位置:存在于根、莖的形成層和木栓形成層中;特別是木栓形成層是典型的次生分生組織 原分生組織和初生分生組織分裂的結(jié)果使器官伸長(zhǎng),次生分生組織的分裂結(jié)果使器官增粗 凡是由根尖、莖尖的初生分生組織細(xì)胞分裂、分化形成的成熟組織,都稱(chēng)初生組織 凡是由次生分生組織的細(xì)胞所產(chǎn)生的成熟組織都叫次生組織 把兩種分類(lèi)方法結(jié)合起來(lái)看:頂端分生組織包括原分生組織和初生分生組織,而側(cè)生分生組織一般屬于次生分生組織,居間分生組織一般屬于出生分生組織。(二) 成熟組織 概念:由分生組織衍生的細(xì)胞,經(jīng)生長(zhǎng)、分化,形成的其它各種組織,稱(chēng)為成熟組織 注意:成熟程度是相對(duì)的,并非一成不變,如薄壁組織有時(shí)能進(jìn)一步特化為另一種組

20、織;有時(shí)成熟組織也可脫分化成分生組織 類(lèi)型:按功能分為保護(hù)組織、薄壁組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織和分泌組織1. 保護(hù)組織:概念:覆蓋于植物體表起保護(hù)作用的組織功能:減少體內(nèi)水分蒸騰,控制植物與環(huán)境的氣體交換,防止病蟲(chóng)害侵襲和機(jī)械損傷等類(lèi)型:根據(jù)來(lái)源及形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同分為兩類(lèi)(表皮和周皮):一、表皮:表皮細(xì)胞(最基本的成分),組成氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞、毛狀物、硅細(xì)胞、栓細(xì)胞、泡狀細(xì)胞等分散于表皮細(xì)胞之間來(lái)源:由初生分生組織細(xì)胞分化而成位置:覆蓋在幼嫩器官的表面結(jié)構(gòu)特征:一般只有一層細(xì)胞,彼此緊密嵌合,無(wú)胞間隙,外壁加厚并覆蓋一層角質(zhì)膜;有些在角質(zhì)膜外還覆蓋有蠟質(zhì)(蠟被,呈白霜狀) 角質(zhì)膜可分為二層結(jié)構(gòu): 角

21、質(zhì)層(外面一層):由角質(zhì)組成,有時(shí)含有蠟質(zhì) 角化層(內(nèi)層):由纖維素和角質(zhì)組成 表皮包括多種類(lèi)型的細(xì)胞,其結(jié)構(gòu)和功能各不相同表皮細(xì)胞:呈各種形狀的扁平體,外壁有角質(zhì)膜,排列緊密,除分布其間的氣孔外無(wú)胞間隙;一般不含葉綠體,但常有白色體和有色體。有些植物有2-3層表皮細(xì)胞稱(chēng)為復(fù)表皮 根表皮細(xì)胞的壁和角質(zhì)層都很薄,一些細(xì)胞特化為根毛行吸收功能,因此又叫吸收組織 氣孔器:氣孔:窄縫狀開(kāi)口保衛(wèi)細(xì)胞:氣孔兩側(cè)腎形或啞鈴形的特殊細(xì)胞,細(xì)胞中含葉綠體,細(xì)胞壁不均勻增厚(內(nèi)側(cè)壁厚),與氣孔開(kāi)關(guān)有關(guān)副衛(wèi)細(xì)胞:有些在保衛(wèi)細(xì)胞外還特化出二個(gè)或多個(gè)和表皮細(xì)胞不同的細(xì)胞,協(xié)助氣體交換和水分蒸騰表皮附屬物: 有些植物的表

22、皮是光滑的無(wú)任何突出部分,如菠菜 許多植物的部分表皮細(xì)胞向外突出延長(zhǎng),形成各種毛狀附屬物,又叫表皮毛 加強(qiáng)表皮的保護(hù)作用減少水分蒸騰,免遭動(dòng)物采食。還有分泌、散布種子等作用。棉花是重要的紡織原料。 毛的形態(tài)、類(lèi)型,表皮的結(jié)構(gòu),角質(zhì)膜的紋飾等均可作為植物分類(lèi)的鑒別依據(jù) 表皮存在時(shí)間: 僅有初生生長(zhǎng)(無(wú)加粗生長(zhǎng))的草本植物的表皮終生起作用;沒(méi)有次生生長(zhǎng)的器官葉、花和果實(shí)的表皮到器官死亡為止具加粗生長(zhǎng)的根莖表皮會(huì)因器官的增粗而破壞,其保護(hù)功能由次生保護(hù)組織周皮所取代二、周皮 來(lái)源:由側(cè)生分生組織木栓形成層形成 位置:位于有加粗生長(zhǎng)的根莖表面 組成:木栓形成層平周分裂,向外細(xì)胞分化形成木栓層,向內(nèi)分化

23、成栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱(chēng)周皮木栓層:具多層細(xì)胞,細(xì)胞扁長(zhǎng)方形,按半徑線(xiàn)整齊排列,無(wú)胞間隙,壁厚且強(qiáng)烈栓質(zhì)化,成熟后原生質(zhì)體解體,細(xì)胞腔內(nèi)充滿(mǎn)空氣不透水、不透氣、不導(dǎo)熱、質(zhì)地輕、具彈性,抗腐蝕木栓形成層:次生分生組織栓內(nèi)層:1-2層生活的薄壁細(xì)胞,壁沒(méi)有栓質(zhì)化,細(xì)胞按半徑線(xiàn)整齊排列(依此與皮層細(xì)胞區(qū)別開(kāi)來(lái))皮孔:為突出周皮的裂縫(通氣結(jié)構(gòu)) 2. 薄壁組織:是構(gòu)成各器官最基本的組織,也是進(jìn)行各種代謝活動(dòng)的重要組織,在植物體內(nèi)占有最大體積,故也叫基本組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn):壁薄,僅有初生壁;胞間隙發(fā)達(dá);常為等徑的多面體細(xì)胞;具生活的原生質(zhì)體,液泡較大分化程度較低,在創(chuàng)傷愈合、形成不定根、不定

24、芽及嫁接愈合時(shí),薄壁組織可脫分化轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚M織;也參與側(cè)生分生組織形成層和木栓形成層的發(fā)生分5類(lèi):同化組織、貯藏組織、儲(chǔ)水組織、通氣組織、傳遞組織。a.同化組織: 營(yíng)光合作用的薄壁組織,稱(chēng)為同化組織 特點(diǎn):細(xì)胞含有大量葉綠體,行光合作用合成有機(jī)物質(zhì) 部位:存在于植物體的一切綠色部分葉肉、嫩莖等b.貯藏組織: 貯藏大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的組織稱(chēng)為貯藏組織 特點(diǎn):細(xì)胞內(nèi)充滿(mǎn)貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 部位:存在于各類(lèi)貯藏器官中塊根、塊莖、球莖、鱗莖、果實(shí)、種子等;根、莖的皮層和髓及其它薄壁組織也有貯藏功能c.儲(chǔ)水組織: 貯藏水分的組織 特點(diǎn):細(xì)胞較大,具較大的中央大液泡,可貯存大量水分備用 多存在于旱生植物的肉質(zhì)植物體

25、內(nèi)d .通氣組織: 具有大量細(xì)胞間隙的薄壁組織。 水生植物的根莖薄壁組織有較大的胞間隙,形成氣腔或氣道,它們?cè)隗w內(nèi)形成一個(gè)相互貫通的通氣系統(tǒng),使生于水下的器官得到氧氣e.吸收組織 根尖表皮細(xì)胞向外突出形成根毛,行吸收功能,故稱(chēng)為吸收組織f.傳遞細(xì)胞 60年代末,在電鏡下發(fā)現(xiàn)了一類(lèi)特殊的薄壁細(xì)胞傳遞細(xì)胞(傳輸細(xì)胞或轉(zhuǎn)移細(xì)胞) 細(xì)胞特點(diǎn):細(xì)胞壁具內(nèi)突生長(zhǎng)(增加質(zhì)膜面積),細(xì)胞質(zhì)濃厚,富含線(xiàn)粒體,有發(fā)達(dá)的胞間連絲(有利于代謝物質(zhì)的運(yùn)輸與傳遞),故稱(chēng)傳遞細(xì)胞(transfer cell) 在植物體內(nèi)廣泛存在,如小葉脈輸導(dǎo)組織的附近(葉肉和輸導(dǎo)分子之間的橋梁),莖節(jié)部的維管束中,分泌結(jié)構(gòu)中,種子的子葉、

26、胚乳、胚柄等部位3. 機(jī)械組織對(duì)植物體具有支持作用和加固作用的組織(相當(dāng)于水泥建筑中的鋼筋骨架)細(xì)胞特點(diǎn): 細(xì)胞壁局部或全部加厚,起機(jī)械支持的作用 細(xì)胞多成束存在,且排列緊密,起加固的作用類(lèi)型:厚角組織、厚壁組織。 厚角組織細(xì)胞為長(zhǎng)柱形,壁不均勻加厚:通常在幾個(gè)細(xì)胞鄰接處的角隅處加厚,故稱(chēng)厚角組織細(xì)胞壁不含木質(zhì)素,故有一定的堅(jiān)韌性、可塑性和伸展性,既有支持作用,又不妨礙幼嫩器官的迅速生長(zhǎng);厚角組織的細(xì)胞是活細(xì)胞存在于植物的幼莖、葉柄、葉片、花柄等部位,而且總是分布于器官的外圍,或直接在表皮下,或與表皮只隔開(kāi)幾層薄壁細(xì)胞在器官形成過(guò)程中,厚角組織出現(xiàn)較早,是正在生長(zhǎng)的莖葉的支持組織厚壁組織:石細(xì)

27、胞、纖維細(xì)胞具均勻加厚的次生壁,常木質(zhì)化;細(xì)胞成熟時(shí),原生質(zhì)體死亡分解,成為只留有細(xì)胞壁的死細(xì)胞。a.石細(xì)胞: 細(xì)胞較短,形狀多樣,壁極度增厚強(qiáng)烈木質(zhì)化,成熟時(shí)成為僅具堅(jiān)硬厚壁的死細(xì)胞(具強(qiáng)大支持作用)。壁上有許多單紋孔,因壁厚而呈明顯的管狀紋孔道(有時(shí)還有分枝) 單個(gè)散生或聚集成簇,也可連續(xù)成片分布于莖、葉、果實(shí)和種子中,有增加器官硬度和支持的作用 b.纖維兩頭尖細(xì)梭形的細(xì)長(zhǎng)細(xì)胞,壁強(qiáng)烈次生增厚;紋孔較石細(xì)胞稀少,呈縫隙狀;成熟時(shí)原生質(zhì)體解體,細(xì)胞腔狹窄 廣泛存在于植物體各部分,排列緊密,無(wú)細(xì)胞間隙,并聚集成束,成為植物體內(nèi)的堅(jiān)強(qiáng)支柱根據(jù)所處位置,可分為木纖維和韌皮纖維兩類(lèi): 木纖維:存在于

28、木質(zhì)部中,較短,堅(jiān)硬而缺少?gòu)椥?,脆而易斷,不宜作紡織原料,但可造紙或作人造纖維 韌皮纖維:存在于韌皮部中,細(xì)胞壁極厚,富含纖維素,堅(jiān)韌而有彈性,是良好的工業(yè)原料(其工業(yè)價(jià)值取決于細(xì)胞長(zhǎng)度和細(xì)胞壁含纖維素的程度)4. 輸導(dǎo)組織 概念:擔(dān)任植物體內(nèi)物質(zhì)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹饕M織。存在部位:以一連續(xù)的結(jié)構(gòu)貫穿于植物體的各個(gè)器官內(nèi)。如根、莖、葉、花、果實(shí)及種子等器官中。主要類(lèi)型:木質(zhì)部:管狀分子(導(dǎo)管、管胞) 輸導(dǎo)水分、無(wú)機(jī)鹽;韌皮部:篩分子(篩管、篩胞、伴胞) 輸導(dǎo)有機(jī)物。進(jìn)化意義:植物從水生到陸生演化、適應(yīng)體內(nèi)長(zhǎng)距離運(yùn)輸需要的產(chǎn)物。a. 導(dǎo)管分子導(dǎo)管分子的端壁上形成一個(gè)或幾個(gè)大的孔稱(chēng)為穿孔,具穿孔的端壁特

29、稱(chēng)穿孔板,導(dǎo)管分子以端壁縱向連接而成導(dǎo)管導(dǎo)管管徑較管胞粗大,又以穿孔直接溝通,因此,導(dǎo)管比管胞具較高運(yùn)水效率存在于被子植物木質(zhì)部中b. 管胞細(xì)胞狹長(zhǎng),兩端尖細(xì),上下二細(xì)胞的端部緊密重疊,水分通過(guò)管壁上的紋孔依次向上運(yùn)送裸子植物和蕨類(lèi)植物只有管胞,而無(wú)導(dǎo)管;被子植物中也有管胞,但含量少,不起主要作用系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中,管胞向兩個(gè)方向演化: 細(xì)胞壁更加增厚,特化為只營(yíng)支持功能的木纖維 細(xì)胞端壁溶解,特化為專(zhuān)營(yíng)輸導(dǎo)功能的導(dǎo)管分子 木質(zhì)部:由導(dǎo)管分子(或管胞)、纖維、薄壁細(xì)胞等組成,是復(fù)合組織。 木質(zhì)部中的薄壁細(xì)胞稱(chēng)木薄壁細(xì)胞。 發(fā)育后期壁常木質(zhì)化,細(xì)胞中含淀粉和結(jié)晶,具貯藏功能。c. 篩管分子管狀細(xì)胞,

30、縱向連接形成篩管只具初生壁,上下端壁上有許多小孔稱(chēng)篩孔,具篩孔的端壁特稱(chēng)篩板 上下兩細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)通過(guò)篩孔彼此相連,與胞間連絲相似,但較粗大,特稱(chēng)聯(lián)絡(luò)索,在聯(lián)絡(luò)索周?chē)呻蓦召|(zhì)鞘包圍在衰老或休眠的篩管中,篩板上積累大量胼胝質(zhì),形成墊狀的胼胝體封閉篩孔;休眠解除時(shí)消失篩管分子的側(cè)壁上有許多特化的初生紋孔場(chǎng),稱(chēng)為篩域,與相鄰細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換篩管分子具生活的原生質(zhì)體,但成熟后核消失具特有結(jié)構(gòu)P蛋白體,通常分散在細(xì)胞質(zhì)中,受干擾時(shí)聚集到篩孔處形成粘液塞 d. 伴胞篩管分子旁邊有一或幾個(gè)細(xì)長(zhǎng)、兩端尖銳,并高度特化的薄壁細(xì)胞,稱(chēng)為伴胞,其原生質(zhì)濃厚,有明顯的核和豐富的細(xì)胞器,呼吸旺盛 與篩管由同一個(gè)母細(xì)胞分裂

31、而來(lái)(大子細(xì)胞形成篩管分子,小的發(fā)育為伴胞) 篩管壽命僅1-3年,篩管死亡后,伴胞也隨之死亡,即所謂“同生共死”功能: 為篩管提供能量 運(yùn)輸物質(zhì),有些雙子葉植物中伴胞發(fā)育成了傳遞細(xì)胞e. 篩胞裸子植物和蕨類(lèi)植物中一般沒(méi)有篩管,完成有機(jī)物質(zhì)運(yùn)輸功能的是篩胞與篩管分子的區(qū)別是:原生質(zhì)體中無(wú)P蛋白體,細(xì)胞壁上只有篩域而無(wú)篩板,篩胞之間以側(cè)壁上的篩域相通,進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸。韌皮部:篩管分子(伴胞)、篩胞、韌皮纖維、薄壁細(xì)胞等組成。韌皮薄壁細(xì)胞:常含有結(jié)晶和各類(lèi)貯藏物,主要起貯藏和橫向運(yùn)輸?shù)淖饔?。維管組織:木質(zhì)部和韌皮部的組成中分別以具有輸導(dǎo)功能的管狀分子導(dǎo)管分子、管胞,和篩管分子或篩胞為主,所以形態(tài)學(xué)上,

32、將木質(zhì)部和韌皮部稱(chēng)為維管組織。5. 分泌組織植物體內(nèi)有些細(xì)胞可產(chǎn)生一些特殊的物質(zhì),如蜜汁、有機(jī)酸、殺菌素、樹(shù)脂、橡膠等,并把它們排出體外或積存在體內(nèi),這種現(xiàn)象稱(chēng)為分泌,凡是能產(chǎn)生分泌物質(zhì)的細(xì)胞或細(xì)胞組合稱(chēng)為分泌結(jié)構(gòu)外部的分泌結(jié)構(gòu):腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器內(nèi)部的分泌結(jié)構(gòu):分泌細(xì)胞、分泌腔(道)、乳汁管(1)外部的分泌結(jié)構(gòu):將分泌物分泌到植物體外的分泌結(jié)構(gòu)a.腺毛 :表皮附屬物中具有分泌作用的毛狀體,稱(chēng)腺毛腺毛常有一個(gè)頭部和一個(gè)柄部,頭部由單或多個(gè)分泌細(xì)胞組成,柄由無(wú)分泌功能的薄壁細(xì)胞組成b.腺表皮 某些部位的表皮細(xì)胞具分泌功能,稱(chēng)腺表皮,分泌物直接分泌到細(xì)胞表面 油菜、煙草等柱頭表皮細(xì)胞形成乳

33、頭狀突起,分泌糖、氨基酸、酚類(lèi)等物質(zhì),黏著花粉,促進(jìn)和控制花粉萌發(fā)c.蜜腺分泌蜜汁的腺體,存在于蟲(chóng)媒植物的花、莖、葉、葉柄、花梗等處生長(zhǎng)于花部的稱(chēng)為花蜜腺 生長(zhǎng)于莖、葉、花梗等營(yíng)養(yǎng)體部位上的稱(chēng)為花外蜜腺 蜜腺由一到數(shù)層細(xì)胞質(zhì)濃厚的薄壁細(xì)胞組成,且經(jīng)常與維管組織相連接,當(dāng)維管韌皮部發(fā)達(dá)時(shí),蜜中糖分含量可高達(dá)50%,若木質(zhì)部發(fā)達(dá),則糖含量降至8%分泌蜜汁是對(duì)蟲(chóng)媒傳粉的適應(yīng),蜜源植物又具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值d.排水器 葉緣或頂端具將體內(nèi)過(guò)多水分排出體外的結(jié)構(gòu)稱(chēng)排水器,由水孔和通水組織組成;其排水過(guò)程稱(chēng)為吐水 水孔位于葉尖葉緣,是變態(tài)的氣孔,保衛(wèi)細(xì)胞失去關(guān)孔能力 通水組織是水孔下一團(tuán)變態(tài)的葉肉組織,不含葉

34、綠體,排列疏松,能把木質(zhì)部運(yùn)來(lái)的水分通過(guò)水孔排到葉表面 內(nèi)部的分泌結(jié)構(gòu):將分泌物積聚在體內(nèi)的分泌結(jié)構(gòu)a.分泌細(xì)胞具分泌能力的特化細(xì)胞,散生于其它細(xì)胞之中,體積明顯較周?chē)?xì)胞為大,分泌物積聚于細(xì)胞腔內(nèi)依分泌物質(zhì)分為油細(xì)胞(樟科等)、黏液細(xì)胞(仙人掌科等)、含晶細(xì)胞(??频?、單寧細(xì)胞(薔薇科等)、及芥子酶細(xì)胞(十字花科等)等b.分泌腔和分泌道 體內(nèi)貯藏分泌物的腔或管道,形成方式主要有三種: 溶生的:起初部分細(xì)胞中形成芳香油,隨后細(xì)胞破裂解體,形成腔隙,內(nèi)含物釋放到溶生的腔內(nèi),如桔子的果皮 裂生的:分泌細(xì)胞間的中層溶解,細(xì)胞分開(kāi)形成腔隙,分泌物分泌到腔內(nèi),如松柏類(lèi)的樹(shù)脂道,漆樹(shù)的漆汁道 裂溶生的:

35、由上兩種方法結(jié)合而形成,如芒果葉分泌道c.乳汁管:植物體內(nèi)能分泌乳汁的管狀結(jié)構(gòu)c1.無(wú)節(jié)乳汁管:由一個(gè)細(xì)胞發(fā)育而成,隨植物生長(zhǎng)而延伸分枝,貫穿于植物體內(nèi),如大戟屬植物c2.有節(jié)乳汁管:由許多分泌乳汁的管狀細(xì)胞彼此相連且連接壁融化消失而成,如菊科、罌粟科等有些植物體中有節(jié)乳汁管和無(wú)節(jié)乳汁管同時(shí)存在,如橡膠樹(shù)初生韌皮部中為無(wú)節(jié)乳汁管,次生韌皮部中為有節(jié)乳汁管乳汁成分十分復(fù)雜,有橡膠(橡膠樹(shù))、蛋白質(zhì)、淀粉、糖類(lèi)(菊糖)、植物堿(罌粟堿、嗎啡堿、尼古丁)、酶(木瓜蛋白酶)、單寧等組織系統(tǒng) :皮組織系統(tǒng)、基本組織系統(tǒng)、維管組織系統(tǒng) 皮組織系統(tǒng):包括表皮和周皮,覆蓋于整個(gè)植物體的表面,形成一個(gè)連續(xù)的保護(hù)

36、層 基本組織系統(tǒng):由各類(lèi)薄壁組織、厚角組織和厚壁組織構(gòu)成,是植物體各部分的基本組成 維管組織系統(tǒng):由輸導(dǎo)組織木質(zhì)部和韌皮部構(gòu)成,貫穿于整個(gè)植物體內(nèi),把植物體各部分有機(jī)地連接在一起植物整體的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為維管系統(tǒng)包埋于基本系統(tǒng)之中,而外面又覆蓋著皮系統(tǒng),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上和功能上組成一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體,相互協(xié)作,相互依存,共同完成植物的生命過(guò)程 結(jié)構(gòu) 功能 同化組織 貯藏組織 薄壁細(xì)胞,具葉綠體 薄壁細(xì)胞,具白色體 進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物 積累和貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 厚角組織厚壁組織 細(xì)胞壁為初生壁,增厚不均勻,活細(xì)胞 細(xì)胞壁呈均勻的次生增厚,多為死細(xì)胞 支持能力弱,有韌性 支持能力強(qiáng),硬度高,韌性一般較弱 表

37、皮 周皮 活細(xì)胞,厚角質(zhì)化,一般為一層外壁,具角質(zhì)膜或蠟被等 木拴層為死細(xì)胞,壁厚且拴化,多層細(xì)胞 透光,并能進(jìn)行微弱的呼吸活動(dòng),保護(hù)能力較弱 不透光,不透水,不透氣,隔熱、耐腐蝕,保護(hù)能力強(qiáng) 結(jié)構(gòu)功能篩管 導(dǎo)管 篩管細(xì)胞無(wú)次生壁,有原生質(zhì)體,但無(wú)細(xì)胞核,端壁特化為篩板 細(xì)胞具次生壁,死細(xì)胞,中空,端壁形成穿孔 被子植物輸導(dǎo)有機(jī)物的結(jié)構(gòu) 被子植物輸導(dǎo)水分和無(wú)機(jī)鹽的結(jié)構(gòu) 篩胞 管胞 兩端尖斜,無(wú)篩板,各壁均有篩板,壁薄,具原生質(zhì)體 兩端尖斜,無(wú)穿孔,壁增厚,無(wú)原生質(zhì)體 蕨類(lèi)植物和裸子植物的輸導(dǎo)組織,運(yùn)送有機(jī)物 蕨類(lèi)植物和裸子植物的主要輸水機(jī)構(gòu) 木質(zhì)部 韌皮部 由管狀分子(導(dǎo)管或管胞)、木纖維、木

38、薄壁細(xì)胞組成 由篩分子(篩管或篩胞)、伴胞(被子植物特有)、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞組成 運(yùn)輸水分和無(wú)機(jī)鹽,支持能力強(qiáng),韌性差 運(yùn)輸有機(jī)物質(zhì),支持能力較弱,但韌性強(qiáng) 第三章 營(yíng)養(yǎng)器官 陸生植物包括苔蘚植物、蕨類(lèi)植物、裸子植物和被子植物4大類(lèi),從結(jié)構(gòu)與功能方面體現(xiàn)了從低等向高等的進(jìn)化順序。被子植物(angiosperm) 胚珠完全包藏在子房?jī)?nèi)并由子房發(fā)育為果實(shí)的植物.根根(root) 植物體的地下部分,行使固著和支持植物體吸收水分和養(yǎng)分,和其他功能 按來(lái)源分:主根、側(cè)根。 按發(fā)生部位分:定根、不定根。主根(main root) 由胚根生長(zhǎng)出來(lái)、植物個(gè)體發(fā)育中最早出現(xiàn)的根側(cè)根(lateral roo

39、t) 由主根長(zhǎng)出的根不定根(adventitious root) 由莖、葉或老根上長(zhǎng)出的根一、根和根系 一株植物根的總和稱(chēng)為根系 植物的根系通常有兩類(lèi):直根系和須根系 直根系主根明顯,主根上生出側(cè)根,這類(lèi)根系固著能力很強(qiáng)。一些植物的主根可以貯存糖類(lèi)等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 大部分單子葉植物和一些草本植物的根為須根系,即在胚軸或莖的基部叢生大量須狀根。須根系具有與土壤更多的接觸表面積。二、根的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu)根尖:從根的頂端到著生根毛的部位叫根尖,包括: 根冠 分生區(qū) 伸長(zhǎng)區(qū) 成熟區(qū) 根冠:位于根的先端,由許多排列不規(guī)則的薄壁細(xì)胞組成帽狀的結(jié)構(gòu)套在分生區(qū)外方,保護(hù)著幼嫩的生長(zhǎng)點(diǎn) 外層細(xì)胞能分泌多糖類(lèi)黏

40、液,可防止根尖干燥,使土粒表面潤(rùn)滑,減少摩擦 根冠可以感受重力,控制根的向地性生長(zhǎng):根冠前端細(xì)胞中含有造粉體,起著“平衡石”的作用,保證根的向地性生長(zhǎng)。除造粉體外,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體也與根的向地性反應(yīng)有關(guān) 分生區(qū):位于根冠上方,長(zhǎng)約1-2mm,由分生細(xì)胞組成 分生區(qū)最前端是原分生組織,其上方為原分生組織衍生細(xì)胞形成的初生分生組織 初生分生組織的細(xì)胞已有了初步的分化,并形成原表皮、基本分生組織和原形成層三部分 進(jìn)一步分化,原表皮根的表皮,基本分生組織根的皮層,原形成層維管柱 伸長(zhǎng)區(qū):位于分生區(qū)上方,長(zhǎng)約2-5mm 細(xì)胞分裂已停止,但細(xì)胞體積增大,并沿根的縱軸方向顯著伸長(zhǎng),由于這段區(qū)域是根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的

41、主要部分,故稱(chēng)伸長(zhǎng)區(qū) 伸長(zhǎng)區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)組織的分化,最早的篩管和導(dǎo)管相繼出現(xiàn),逐漸分化形成根的成熟組織 成熟區(qū)(根毛區(qū)):位于伸長(zhǎng)區(qū)的上方,細(xì)胞已停止生長(zhǎng),并多已分化成熟,故稱(chēng)成熟區(qū) 成熟區(qū)表皮常產(chǎn)生根毛,因此也稱(chēng)根毛區(qū) 根毛由表皮細(xì)胞外壁向外突出延伸而成,不分枝,長(zhǎng)約0.08-1.5mm 根毛數(shù)目多,密度大,如玉米420/mm2, 豌豆230/mm2 角質(zhì)層極薄,外壁上有黏液和果膠質(zhì),有利吸收和固著 根毛生長(zhǎng)速度快,壽命短,一般幾天,最長(zhǎng)10-20天 失去根毛的成熟區(qū),主要行使輸導(dǎo)和支持功能雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)雙子葉植物根初生結(jié)構(gòu)示意圖根的初生生長(zhǎng):幼根的生長(zhǎng)是由根尖的頂端分生組織經(jīng)過(guò)分裂、生

42、長(zhǎng)、分化三個(gè)階段發(fā)展而來(lái)。這種生長(zhǎng)過(guò)程稱(chēng)為根的初生生長(zhǎng)。表皮:根的表皮試一層薄壁細(xì)胞;長(zhǎng)方形,排列緊密;部分表皮細(xì)胞外壁突起形成根毛。具有吸收功能和保護(hù)作用品。皮層由多層薄壁細(xì)胞組成排列疏松,有明顯的胞間隙,細(xì)胞中其中儲(chǔ)藏有淀粉和其他物質(zhì)在橫切面上,內(nèi)皮層細(xì)胞排成一環(huán),比較整齊。這層細(xì)胞代表著根皮層的內(nèi)部界限。這層細(xì)胞在兩個(gè)徑向壁上和兩個(gè)橫向壁上有木栓質(zhì)加厚帶,這一帶狀結(jié)構(gòu)成為凱氏帶。維管柱(中柱)皮層以?xún)?nèi)的柱狀體,是由原形成層發(fā)育而來(lái)包括:中柱鞘、初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細(xì)胞4部分組成。初生木質(zhì)部 位于維管柱中央,由幾個(gè)初生木質(zhì)部束組成,橫切面上呈星芒狀 初生木質(zhì)部束的先端分化成熟較早,

43、 由管徑較小的環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管組成,稱(chēng)為原生木質(zhì)部 靠近中心的部分成熟較遲,由管徑較大的梯紋、網(wǎng)紋和孔紋導(dǎo)管組成,稱(chēng)為后生木質(zhì)部 初生木質(zhì)部這種由外向內(nèi)發(fā)育成熟的方式,稱(chēng)為外始式 根橫切面上木質(zhì)部呈不同的輻射棱角,稱(chēng)木質(zhì)部脊,脊的數(shù)目決定原型,如油菜為2束稱(chēng)二原型、豌豆有3束稱(chēng)三原型,花生為四原型等 雙子葉植物和裸子植物束數(shù)較少,為二至六原型;單子葉植物至少六束或六束以上,稱(chēng)為多原型 初生韌皮部 位于初生木質(zhì)部束之間,束數(shù)與初生木質(zhì)部相同 外始式發(fā)育,即原生韌皮部在外,后生韌皮部在內(nèi)方 組成成分:篩管和伴胞,也有韌皮纖維和韌皮薄壁細(xì)胞薄壁組織 位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間,由多層薄壁細(xì)胞組成

44、雙子葉植物中,這部分細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為維管形成層的一部分單子葉植物根的結(jié)構(gòu) 表皮:最外一層細(xì)胞。 皮層: 外部皮層:一層至數(shù)層,在根發(fā)育后期 轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械組織。 中部皮層:大量薄壁細(xì)胞。 內(nèi)皮層:細(xì)胞壁加厚呈馬蹄形加厚;通道細(xì)胞 中柱通道細(xì)胞:在禾本科植物根的內(nèi)皮層,正對(duì)初生木質(zhì)部輻射角處的細(xì)胞,細(xì)胞壁加厚停留在凱氏帶階段,是中柱與皮層物質(zhì)運(yùn)輸?shù)闹饕緩健?中柱: 中柱鞘:維管柱最外一層細(xì)胞,發(fā)育后期部分或全部木質(zhì)化。 維管組織: 1、初生木質(zhì)部:多原型(7-20) 2、初生韌皮部:與木質(zhì)部相間排列。 3、薄壁組織 髓: 發(fā)達(dá),薄壁細(xì)胞組成,儲(chǔ)藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 一般根中央部分由木質(zhì)部占據(jù),若中央部分不分化

45、成木質(zhì)部,就由薄壁或厚壁組織形成髓(多原型根多如此)多數(shù)單子葉植物和少數(shù)雙子葉植物根中都有髓存在三、側(cè)根的發(fā)生 主要起源于中柱鞘,內(nèi)皮層也參與 側(cè)根發(fā)生于根的內(nèi)部組織的這種方式稱(chēng)為內(nèi)起源側(cè)根發(fā)生部位二原型 三、四原型 多原型側(cè)根形成過(guò)程 中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,先進(jìn)行幾次平周分裂,產(chǎn)生向外的突起,隨后進(jìn)行平周和垂周等各個(gè)方向的分裂,使原有的突起繼續(xù)生長(zhǎng),形成側(cè)根的根原基 根原基分裂、生長(zhǎng),逐漸分化出頂端分生組織和根冠 進(jìn)一步生長(zhǎng)、分化逐漸伸入皮層,此時(shí),根冠分泌含酶的物質(zhì)將皮層和表皮溶解,最后伸出母根形成側(cè)根根的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu) 大多數(shù)雙子葉植物的根在已形成的初生結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,還要進(jìn)行次生生

46、長(zhǎng) 根的加粗過(guò)程稱(chēng)為次生生長(zhǎng) 由次生生長(zhǎng)而產(chǎn)生的次生組織成為根的次生結(jié)構(gòu) 四、雙子葉植物根的次生結(jié)構(gòu) 根的次生分生組織包括: 維管形成層不斷向側(cè)方添加次生維管組織 木栓形成層在根的外圍形成周皮維管形成層的發(fā)生和它的活動(dòng)維管射線(xiàn) 在次生維管組織中,形成了一些徑向排列的薄壁細(xì)胞群,稱(chēng)為維管射線(xiàn), 在木質(zhì)部的稱(chēng)木射線(xiàn), 在韌皮部的稱(chēng)韌皮射線(xiàn) 功能: 徑向物質(zhì)運(yùn)輸 維管射線(xiàn)形成后,使維管組織內(nèi)有軸向系統(tǒng)和徑向系統(tǒng)之分 .木栓形成層的發(fā)生和它的活動(dòng) 維管形成層的活動(dòng), 使中柱鞘以外的成熟組織被破壞, 這時(shí)根的中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力,形成木栓形成層 木栓形成層進(jìn)行平周分裂, 向外分裂產(chǎn)生木栓層, 向內(nèi)分裂

47、形成栓內(nèi)層 木栓形成層、木栓層和栓內(nèi)層合稱(chēng)周皮, 成為根加粗以后新的保護(hù)組織(次生保護(hù)組織) 最早的木栓形成層起源于中柱鞘, 但活動(dòng)一年或幾年后停止活動(dòng), 這時(shí)新的木栓形成層在周皮以?xún)?nèi)產(chǎn)生, 常由次生韌皮部細(xì)胞恢復(fù)分裂能力形成木栓形成層, 繼續(xù)形成新的木栓層五、根瘤和菌根 根和土壤中的微生物有密切的關(guān)系, 有些微生物進(jìn)入根內(nèi)形成特定結(jié)構(gòu), 共同生活, 彼此互利, 這種關(guān)系稱(chēng)為共生 根中的共生有兩種類(lèi)型: 根瘤和菌根 (一)根瘤的形成及意義 由固氮細(xì)菌、放線(xiàn)菌侵染宿主根部細(xì)胞而形成各種形狀的瘤狀突起, 稱(chēng)為根瘤 形成過(guò)程: 根瘤菌由根毛侵入根的皮層內(nèi), 其分泌物刺激皮層細(xì)胞迅速分裂, 使細(xì)胞數(shù)目

48、增多體積增大, 同時(shí)根瘤菌也大量繁殖, 結(jié)果在根表面形成根瘤 有固氮作用, 供植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要; 也能提高土壤肥力, 提高作物產(chǎn)量 除豆科植物外, 還發(fā)現(xiàn)100多種植物能形成根瘤, 如木麻黃、羅漢松、鐵樹(shù)、楊梅、沙棘等 近年來(lái),把固氮基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物和某些經(jīng)濟(jì)植物中已成為分子生物學(xué)和遺傳工程的研究目標(biāo)(二)菌根的形成、類(lèi)型及意義植物的根和真菌也有共生關(guān)系,和真菌共生的根稱(chēng)為菌根 外生菌根(ectotrophic mycorrhiza):真菌的菌絲在根的表面形成菌絲體包在幼根的表面,有時(shí)也侵入皮層細(xì)胞間,但不進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),此時(shí)以菌絲代替了根毛的功能,增加了根系的吸收面積,如松等 內(nèi)生菌根(endo

49、trophic mycorrhiza ):菌絲通過(guò)細(xì)胞壁侵入到表皮和皮層細(xì)胞內(nèi),加強(qiáng)吸收機(jī)能,促進(jìn)根內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸,如柑橘、核桃等 也有菌絲不僅包在幼根表面同時(shí)也深入到細(xì)胞中,稱(chēng)內(nèi)外生菌根(ectendotrophic mycorrhiza),如蘋(píng)果、柳樹(shù)等 菌絲吸收水分、無(wú)機(jī)鹽等供給植物,同時(shí)產(chǎn)生植物激素和維生素B等促進(jìn)根系的生長(zhǎng);植物供給真菌糖類(lèi)、氨基酸等有機(jī)養(yǎng)料 能形成菌根的高等植物2000多種,如側(cè)柏、毛白楊、銀杏、小麥、蔥等 具菌根的植物在沒(méi)有真菌存在時(shí)不能正常生長(zhǎng),因此造林時(shí)須事先接種和感染所需真菌,以利于荒地上成功造林 變態(tài) 植物的營(yíng)養(yǎng)器官(根、莖、葉)由于長(zhǎng)時(shí)期適應(yīng)于周?chē)h(huán)境的結(jié)

50、果,使器官在形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理功能上發(fā)生變化,成為該種植物的遺傳特性,這種現(xiàn)象稱(chēng)為變態(tài)。莖(stem)一、 莖的基本形態(tài)莖:聯(lián)系根、葉,輸送水、無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)養(yǎng)料的軸狀結(jié)構(gòu)。枝(枝條):著生葉和芽的莖。草本植物: 莖內(nèi)含木質(zhì)部成分少的植物。木本植物:莖干堅(jiān)硬,大部分由木質(zhì)部組成的植物。藤本植物:具有攀緣莖和纏繞莖的植物莖的形態(tài)結(jié)構(gòu)節(jié) 莖上著生葉的地方芽鱗痕 頂芽(鱗芽)開(kāi)展時(shí),外圍的芽鱗片脫落后留下的痕跡。 葉痕 落葉后留下的痕跡長(zhǎng)枝:節(jié)間較長(zhǎng)的紙條,常是長(zhǎng)葉的,又稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)枝短枝:節(jié)間短而密集的枝條常是開(kāi)花結(jié)果的枝條,又稱(chēng)為果枝。芽 是未展開(kāi)的枝、花或花序芽的類(lèi)型及構(gòu)造莖的生長(zhǎng)習(xí)性 直立莖 纏繞莖

51、攀緣莖 匍匐莖分枝 是莖生長(zhǎng)的形式,是芽活動(dòng)、 分裂和生長(zhǎng)的結(jié)果P115禾本科植物的分蘗 小麥莖的節(jié)間極短, 幾個(gè)節(jié)密集在基部, 稱(chēng)分蘗節(jié) 分蘗節(jié)上產(chǎn)生腋芽和不定根, 腋芽迅速生長(zhǎng)形成分枝, 這種方式的分枝稱(chēng)為分蘗 主莖上的分蘗稱(chēng)一級(jí)分蘗, 一級(jí)分蘗上產(chǎn)生的分蘗稱(chēng)二級(jí)分蘗, 分蘗發(fā)生在第幾節(jié)上, 稱(chēng)為第幾蘗位. 能抽穗結(jié)實(shí)的分蘗稱(chēng)為有效分蘗 不能抽穗結(jié)實(shí)的分蘗稱(chēng)為無(wú)效分蘗莖的發(fā)生和結(jié)構(gòu) P121莖尖的分區(qū) 分生區(qū) 由原生分生組織和初生分生組織構(gòu)成 伸長(zhǎng)區(qū) 細(xì)胞迅速伸長(zhǎng)的區(qū)域 成熟區(qū) 各組織已基本分化成熟,形成莖的初生結(jié)構(gòu)頂端分生組織組成的一種理論 原套原體學(xué)說(shuō)莖頂端原分生組織可分為原套和原體兩部分 原套位于表面,由一(單子葉)或幾層(雙子葉,多數(shù)兩層)排列整齊的細(xì)胞組成 原套只進(jìn)行垂周分裂, 擴(kuò)大表面積, 不增加細(xì)胞層數(shù)原體位于內(nèi)方, 是一團(tuán)排列不規(guī)則的細(xì)胞, 能進(jìn)行垂周分裂和平周分裂, 使莖端體積增大原套原表皮表皮原體基本分生組織皮層 原形成層維管柱 葉和芽的起源1、葉的起源 葉由葉原基逐步發(fā)育而成 頂端分生組織側(cè)面的表面細(xì)胞先平周分裂,增加細(xì)胞的數(shù)目,形成突起,繼而突起

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