植物解剖學奧賽

植物解剖學奧賽第一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物細胞后含物和細胞壁一、植物細胞的后含物（一）淀粉（二）蛋白質(zhì)（三）脂肪和油滴（四）晶體第二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物細胞后含物和細胞壁第三頁，共八十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物細胞后含物和細胞壁第四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物細胞后含物和細胞壁第五頁，共八十六頁，2022年，8月28日第一節(jié)植物細胞后含物和細胞壁二、細胞壁（一）細胞壁的結構層次胞間層，初生壁，次生壁（S1，S2和S3）（二）紋孔單紋孔，具緣紋孔第六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第九頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二節(jié)植物組織的類型細胞生長和分化的結果，形成各種組織。植物組織是指在植物個體發(fā)育過程中具有相同來源和執(zhí)行同一功能的細胞群。由一種類型細胞構成的組織稱為簡單組織，而由多種類型細胞構成的組織稱為復合組織。（一）分生組織（meristematictissue）那些位于植物體生長部位，能持續(xù)分裂或周期性分裂的細胞群，稱為分生組織。分生組織細胞（頂端）的結構特征：1.細胞體積小，一般呈等徑的多面體；2.細胞壁薄，只有初生壁；3.細胞質(zhì)濃，通常缺乏儲藏物質(zhì)和晶體，只有極小的液泡和前質(zhì)體；4.細胞核（核/質(zhì)比）較大。分生組織細胞一般排列緊密，無胞間隙。第十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日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、莖主軸及其各級分枝的頂端，稱為分生區(qū)，頂端分生組織細胞一般能較長期地保持分裂，雖然也有休眠時期，但是一旦環(huán)境條件適宜，又能繼續(xù)進行分裂。其分裂的結果，使得根和莖不斷伸長。莖的頂端分生組織的活動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，轉向生殖器官的分化，形成花芽，將來發(fā)育為花和花序。（2）側生分生組織側生分生組織包括形成層（維管形成層）和木栓形成層，分布于根和莖的側面邊緣，形成園桶狀的結構。一般側生分生組織的活動隨季節(jié)的變化具有顯著的周期性。第十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日（2）側生分生組織

形成層細胞多為長紡錘形，少數(shù)為近等徑形。形成層分裂產(chǎn)生的細胞分化為次生木質(zhì)部和次生韌皮部，使得根莖增粗。

木栓形成層由一層長軸細胞組成，位于形成層外方。它的分裂活動時間較短，所產(chǎn)生的細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（次生保護組織）。側生分生組織在裸子植物和木本雙子葉植物分裂活動旺盛，在草本雙子葉植物活動微弱，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)根本不存在側生分生組織。第十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日（3）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，而且其活動期比較短，之后所有的細胞都轉化為成熟細胞。以下是幾個例子：1.禾本科植物莖的節(jié)間基部，拔節(jié)，竹筍的長高等；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。第十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日2.分生組織根據(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，一般認為是直接由胚胎遺留下來的胚性細胞，但是對于側根、不定根和不定芽發(fā)育而來的枝條而言，其原分生組織細胞并非直接來源于胚細胞。原分生組織細胞分裂能力強。（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胞所組成，一方面這些細胞仍在分裂，另一方面細胞已經(jīng)開始分化，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胞經(jīng)過脫分化，恢復分裂機能轉化而來的。它與根莖的增粗生長和形成新的保護組織有關。第二十頁，共八十六頁，2022年，8月28日（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胞經(jīng)過脫分化，恢復分裂機能轉化而來的。它與根莖的增粗生長和形成新的保護組織有關。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的，也屬于初生分生組織。側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的、能持續(xù)保持分生能力的細胞群，所以也是初生分生組織。不過一般地把側生分生組織稱作次生分生組織。第二十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日（二）保護組織

根據(jù)來源和結構的不同，保護組織又分為表皮和木栓層兩種。表皮來源于初生分生組織的原表皮，屬于初生保護組織；而木栓層來源于木栓形成層，屬次生保護組織。（1）表皮氣生表皮：表皮細胞，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）硬樹皮與軟樹皮的概念硬樹皮（外樹皮）軟樹皮（內(nèi)樹皮）第二十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第二十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日（三）薄壁組織

薄壁組織由薄壁細胞構成，其細胞壁薄，細胞質(zhì)少，液泡大，細胞體積大，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脫分化恢復分生能力，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關。另一方面，薄壁組織在植物發(fā)育過程中也可以發(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、種子中等。表皮和周皮以內(nèi)的其他各種組織（如機械組織和輸導組織）被包埋在其中。薄壁組織具有多種生理功能，是植物體進行各種代謝活動的主要場所。根據(jù)生理功能的不同，薄壁組織又可以分為以下6種類型。第三十頁，共八十六頁，2022年，8月28日薄壁組織類型（1）同化組織（2）貯藏組織（3）儲水組織（4）吸收組織（5）通氣組織（6）傳遞細胞第三十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第三十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日（四）機械組織

機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。其細胞特點是細胞壁局部或全部加厚。裸子植物沒有專門的機械組織，管胞兼具輸導和支持的功能。被子植物幼苗和器官的幼嫩部分靠細胞的膨壓來維持其挺立和舒展的狀態(tài)。隨著莖葉等器官的生長，這種支持力很快就不夠了，進而在體內(nèi)形成機械組織。根據(jù)細胞壁加厚的程度和性質(zhì)的不同，機械組織又可以分為厚角組織和厚壁組織兩種。第四十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日機械組織類型（1）厚角組織：厚角組織的細胞為稍縱向引長的生活細胞，含有葉綠體，可進行光合作用。厚角組織一般只具有初生壁，發(fā)育成熟時細胞的角隅處加厚（故稱），也有些植物的厚角組織細胞的切向壁呈片狀加厚的。厚角組織細胞的加厚物質(zhì)主要是纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)，細胞壁并未木質(zhì)化，所以厚角組織既有一定的堅韌性，可支持器官，又具備較好的可塑性和延伸性，能適應器官的迅速生長。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，緊靠表皮或與表皮相隔幾層薄壁細胞。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，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期的作用（器官幼年期），后來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。根中一般沒有厚角組織存在。單子葉植物也很少有。第四十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第四十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日（四）機械組織

（2）厚壁組織：組成厚壁組織的細胞厚壁細胞，其細胞壁顯著加厚（次生壁性質(zhì)），加厚部分均勻，而且多木質(zhì)化。成熟的厚壁細胞為沒有原生質(zhì)體的死細胞。厚壁細胞廣泛分布在植物的根、莖、葉、果實和種子中，加強了各器官的堅韌性。a.石細胞：石細胞是由薄壁組織細胞分化來的，形狀各異，有長棒形的（菜豆種皮），近等徑形的（梨果肉），還有星芒狀的（睡蓮通氣組織），其共同特點是細胞壁很厚，細胞腔很小，其細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，有時在壁上出現(xiàn)同心環(huán)紋。石細胞可以成片分布，如桃李等核果的內(nèi)果皮；也可以數(shù)個集合成簇包埋于薄壁組織中，如梨果肉中的“沙粒物”；還有單個散生的，如茶、桂花葉肉中的星芒狀石細胞等。第五十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日（四）機械組織

b.纖維：纖維細胞狹長，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。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，其長約1mm，木質(zhì)化程度高，細胞腔小而堅實，脆而無彈性，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的。木外纖維：包括韌皮纖維、皮層纖維和環(huán)管纖維等三類。韌皮纖維存在于韌皮部中，細胞壁厚與木纖維，但是加厚部分不木質(zhì)化。韌皮纖維比木纖維顯著較長，一般為1~2mm，而麻類作物的韌皮纖維尤其長，比如苧麻的韌皮纖維平均長16.5mm。皮層纖維見于毛茛科某些植物皮層中。環(huán)管纖維又叫做周圍厚壁組織，分布在皮層最內(nèi)側環(huán)繞中柱，見于馬蔸鈴屬和南瓜屬。在系統(tǒng)發(fā)育上，韌皮纖維來源于篩胞，皮層纖維和環(huán)管纖維均起源于皮層薄壁細胞。第五十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第五十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十頁，共八十六頁，2022年，8月28日（五）輸導組織

輸導組織是植物體內(nèi)輸導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)部輸導水分和無機鹽（管胞和導管），韌皮部輸導有機物（篩胞和篩管）。（1）管胞和導管：管胞和導管分子呈長管狀，成熟時為厚壁的死細胞，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有導管。大多數(shù)被子植物體內(nèi)既有導管，也有管胞，一般以導管為主。管胞：一般長1~2mm，兩端尖細，彼此以其偏斜的末端相連，兩個相鄰的管胞之間有紋孔相通。管胞是一種原始的輸導組織，在裸子植物體內(nèi)兼有輸導和支持的雙重功能。導管：導管是由導管分子首尾相連而成的。成熟的導管分子是一個長管狀的死細胞。導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。有些為單個大穿孔，有些為數(shù)個穿孔構成的復穿孔。加上導管的管徑較大，因此與管胞相比，導管運輸物質(zhì)的效率大大提高了。第六十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十二頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十三頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十四頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十五頁，共八十六頁，2022年，8月28日（五）輸導組織（2）篩胞和篩管：是負責植物體內(nèi)有機物長途運輸?shù)纳罴毎话阒挥谐跎?。篩胞見于裸子植物，而篩管為被子植物所特有。篩胞：篩胞是單個兩頭尖的細胞，成熟以后為沒有細胞核的生活細胞。篩胞是單獨運輸?shù)膯挝?，其細胞壁上有篩域，是篩孔集中分布的區(qū)域。篩孔處以胞間連絲將相鄰的篩胞連接起來，有機物質(zhì)通過細胞質(zhì)運動和胞間連絲而被運輸。不具篩板，運輸能力較弱。篩管：篩管分子由一系列篩管分子縱向連接而成。成熟的篩管分子細胞核已解體，細胞質(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)絡索穿過篩板上的篩孔，將相鄰兩個篩管分子的原生質(zhì)體聯(lián)系起來，從而實現(xiàn)物質(zhì)的運輸。輸導能力比篩胞強。伴胞：成熟的篩管分子無核，但是在其旁邊緊貼著一個至數(shù)個有明顯細胞核的伴胞。伴胞細胞質(zhì)濃，有發(fā)達的內(nèi)膜系統(tǒng)和豐富的細胞器，尤其含有大量的線粒體，其代謝水分旺盛。伴胞于篩管分子來源于同一個母細胞。篩管分子借助側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。第六十六頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十七頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十八頁，共八十六頁，2022年，8月28日第六十九頁，共八十六頁，2022年，8月28日第七十頁，共八十六頁，2022年，8月28日第七十一頁，共八十六頁，2022年，8月28日（六）分泌結構分泌結構是指植物體內(nèi)能產(chǎn)生、貯藏或釋放分泌物的細胞或組織。根據(jù)分泌物是否排出體外，分泌結構分為外分泌結構和內(nèi)分泌結構兩大類。（1）外分泌結構：腺表皮，腺毛，消化腺，鹽腺，蜜腺，排水器等。（2）內(nèi)分泌結構：分泌細胞（油細胞，粘液細胞，單寧細胞，芥子酶細胞等），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