莖的內(nèi)部構(gòu)造

關(guān)于莖的內(nèi)部構(gòu)造第1頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三莖的內(nèi)部構(gòu)造

教學目標1．說出莖尖概念、分區(qū)及與根尖區(qū)別特征2．說出莖的初生構(gòu)造特點及識別特征3．說出莖的次生構(gòu)造特點及識別特征4．說出單子葉植物與雙子葉植物莖的區(qū)別特征5.說出根莖的構(gòu)造特點解釋：周皮、心材、邊材、春材、秋材、年輪第2頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三莖的內(nèi)部構(gòu)造

stemmicrostructure

(一)、莖尖及發(fā)展部位：莖尖指莖或枝的頂端，為頂端分生組織所在的部位。呈圓錐狀，又叫生長錐。分區(qū)：分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)三個區(qū)。莖尖與根尖主要區(qū)別是：

1.莖尖的前端沒有類似根冠的構(gòu)造。

2.生長錐的四周有葉原基，腋芽原基。

3.生長錐分裂出來的細胞分裂、分化進而形成莖的初生構(gòu)造。第3頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三芽的縱切面第4頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(二)雙子葉植物莖的初生構(gòu)造primarystructure莖的成熟區(qū)作一橫切面，觀察莖的初生構(gòu)造，由外向內(nèi)可分為:

1.表皮

2.皮層初生韌皮部

3.維管柱----(1)初生維管束----初生木質(zhì)部

(2)髓射線

束中形成層

(3)髓第5頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三雙子葉植物莖

初生構(gòu)造詳圖1.表皮2.厚角組織3.分泌道4.皮層5.初生韌皮纖維6.髓射線7.纖維8.篩管9.形成層10.導管11.木射線12.木薄壁細胞13.髓第6頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三雙子葉植物莖初生構(gòu)造簡圖第7頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三1.表皮

來原:由原表皮層發(fā)展而來。細胞特點：為一層長方形或方形、扁平、排列整齊而緊密的生活細胞構(gòu)，一般不含葉綠體。表皮附屬物：有的植物具有氣孔、毛茸或角質(zhì)層或其它附屬物。表皮細胞的外壁比較厚，通常角質(zhì)化形成角質(zhì)層，有的還蠟質(zhì)層。第8頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三

2.皮層

存在部位：位于表皮內(nèi)方，細胞特點：為多層形狀較大、排列疏松的薄壁細胞組成，細胞多呈類圓形。（占有的部位不如根的寬廣）細胞特征：

1.靠外方的細胞常含有葉綠體，所以幼嫩莖呈綠色。

2.靠近表皮的部位常具有厚角組織，起機械支持作用。

3.有的植物皮層中含有纖維或石細胞或分泌細胞。

4.有些植物內(nèi)皮層的細胞中含有大量淀粉，特稱為淀粉鞘，如馬兜鈴

5.與根的初生構(gòu)造不同的是，莖的皮層不存在明顯的內(nèi)皮層。第9頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三3．初生維管束包括初生木質(zhì)部、初生韌皮部和束中形成層。（1）初生韌皮部：存在部位：位于維管束的外方。組成：由篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞和初生韌皮纖維組成。（初生韌皮纖維往往成群地位于韌皮部的最外側(cè)。）分化成熟方向：為外始式，（2）初生木質(zhì)部：存在部位：維管束的內(nèi)側(cè)。組成：由導管、管胞、木薄壁細胞和木纖維組成。分化成熟方向：為內(nèi)始式。第10頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三3．初生維管束（3）束中形成層：

存在部位：位于初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間。

來源：由原形成層遺留下來的具有分生能力1~2層細胞。

作用：由這些細胞的分生即產(chǎn)生了次生維管組織，能使莖不斷加粗。

維管束細胞的其它特點：某些植物的維管束中含有分泌組織，而維管束的薄壁細胞中常含有淀粉、晶體等后含物。第11頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三4．髓射線medullaryray存在部位:是維管束間的薄壁組織，也稱初生射線。作用：（1）內(nèi)通髓部、外達皮層，具有橫向運輸?shù)淖饔煤唾A藏作用。一般草本植物莖的髓射線較寬，而木本植物莖的髓射線極窄或不明顯。（2）髓射線細胞具有潛在分生能力，在次生生長開始時，與束中形成層細胞相鄰的髓射線細胞也恢復(fù)分生能力，成為整個形成層的一部分，稱為束間形成層。（3）在一定條件下，髓射線細胞會產(chǎn)生不定芽、不定根。第12頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三5．髓pith存在部位：位于莖的中心部分。組成：由一些大的薄壁細胞構(gòu)成。髓的某些特征：（1）雙子葉植物莖具有髓，這區(qū)別與根的初生構(gòu)造。（2）一般草本植物的髓部較大，木本植物的髓部較小。（3）有些植物髓部呈局部破壞，形成橫髓隔，形成空腔。（4）有些植物莖的髓含有石細胞，有些植物莖髓部四周有環(huán)髓帶或髓鞘。第13頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三雙子葉植物莖初生構(gòu)造的識別特征1．表皮一般一層細胞，具有角質(zhì)層、氣孔、毛茸及其它附屬物。2．皮層較根為窄，一般為由大型而排列疏松的薄壁細胞組成，內(nèi)皮層不明顯。3．維管柱一般不存在中柱鞘，維管束一般為無限外韌型V，成環(huán)狀排列。4．具有髓和髓射線。第14頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(三)雙子葉植物莖的次生構(gòu)造secondarystructure由于形成層和木栓形成的分裂活動，使莖加粗，這個過程稱為次生生長。由次生生長所形成的次生組織組成了次生構(gòu)造。木本植物的次生生長可持續(xù)多年，所以次生構(gòu)造很發(fā)達。以下講述：

1.雙子葉植物木質(zhì)莖的次生構(gòu)造

2.雙子葉植物草質(zhì)莖的次生構(gòu)造第15頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三

1.雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造（1）維管形成層的來源及分裂活動來源：束中形成層----原形成層遺留下來的一、二層細胞。位于在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間。

束間形成層----髓射線細胞部分恢復(fù)分生能力，成為束間形成層。位于鄰近束中形成層的髓射線細胞。束中形成層與束間形成層合稱為維管形成層，簡稱形成層。形成層連成一環(huán)狀。第16頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（1）維管形成層的來源及分裂活動分裂活動：產(chǎn)生次生木質(zhì)部和次生韌皮部。形成層具有強烈的分裂活動，向內(nèi)分裂產(chǎn)生次生木質(zhì)部，添加于初生木質(zhì)部的外方，向外分裂產(chǎn)生次生韌皮部，增添于初生韌皮部的內(nèi)方，將初生韌皮部推向外側(cè)。向內(nèi)形成次生木質(zhì)部的數(shù)量遠多于次生韌皮部，所以木質(zhì)莖樹木越粗，木材占的比例越大。產(chǎn)生維管射線（次生射線）形成層細胞的分裂活動，每隔一定距離分裂產(chǎn)生一些薄壁細胞，呈放射狀分布于次生木質(zhì)部與次生韌皮部中間，稱為維管射線或稱次生射線。維管射線橫向運輸水分及營養(yǎng)物質(zhì)，同時也有貯藏作用。第17頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三

雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造第18頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（1）次生木質(zhì)部組成：導管、管胞、木薄壁細胞、木纖維和木射線。年輪：一年一輪標志著樹木的年令，稱為年輪。年輪的形成:是由于形成層的分裂活動受到季節(jié)影響而產(chǎn)生的。春材(早材)：春季溫暖、雨量充沛，所以形成層分裂活動比較強烈，產(chǎn)生的細胞體積大、細胞壁薄、導管直徑大、數(shù)目多、纖維較少，因此木質(zhì)部質(zhì)地較疏松，顏色較淡，稱早材或春材。秋材（晚材）：秋季,氣溫下隆,雨量稀少,形成層的分裂活動降低,所產(chǎn)生的細胞體積較小、細胞壁較厚、導管直徑較小、數(shù)目少、木纖維成分多,因此木材質(zhì)地較密,顏色較深,稱晚材或秋材。第19頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三心材與邊材邊材：靠近外圍邊緣的木材，顏色較淺，質(zhì)地也較松軟，稱之為邊材。邊材具輸導能力。心材：在木材橫切面上，中心部分的顏色較深，質(zhì)地較堅硬，稱之為心材。心材常積累一些代謝產(chǎn)物使導管和管胞堵塞，失去輸導能力。入藥：心材沉積的代謝產(chǎn)物，往往是中藥的藥效成分，莖木類藥材均以心材入藥。木材三切面：略第20頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三木材三切面第21頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三沉香三切面組織詳?shù)?2頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三松莖三切面1.木栓及皮層2.韌皮部3.木質(zhì)部4.髓5.樹脂道6.形成層7.髓射線8.年輪9.具緣紋孔切面10.早材11.晚材12.具緣紋孔表面觀13.髓射線縱切面14.具緣紋孔橫切面第23頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(2)次生韌皮部來源：是由維管形成層向外分裂產(chǎn)生的部分。組成：一般由篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞與韌皮纖維組成。頹廢組織：當次生韌皮部形成以后，初生韌皮部被擠壓到外方，篩管和伴胞等被破壞，細胞界限不清，稱為頹廢組織。藥用價值：次生韌皮部中的薄壁細胞中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有一定的藥用價值，如皮類藥材的厚樸、黃柏等，主要取莖的韌皮部入藥。第24頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(3)木栓形成層及周皮周皮產(chǎn)生的來由：木質(zhì)莖的次生生長強烈，莖不斷加粗，表皮遭到破壞，產(chǎn)生了新的次生保護組織周皮代替表皮行使保護功能。木栓形成層的來源：可由表皮、皮層的最外層細胞、皮層、內(nèi)皮層細胞或韌皮薄壁細胞轉(zhuǎn)變而來

存活周期：一般木栓形成層的活動只有數(shù)月就失去分生能力，依次在其內(nèi)方又產(chǎn)生新的木栓形成層，形成新的周皮。第25頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（3）木栓形成層及周皮木栓形成層的活動：產(chǎn)生周皮

木栓形成層向外分裂產(chǎn)生多量的木栓細胞，細胞強烈栓化，是死細胞，徑向整齊地成行排列；向內(nèi)分裂產(chǎn)生少量栓內(nèi)層細胞，是生活細胞，往往含有葉綠體，此特稱為綠皮層。

皮孔：是周皮上的通氣結(jié)構(gòu)。皮孔的形狀、色澤、大小可作為鑒別樹種的特征。色澤有褐色、黃色、赤銹色等，形狀有圓形、橢圓形、線形等。大小從1~2mm左右。第26頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（3）木栓形成層及周皮落皮層：木本植物的木栓形成層不斷更新，新的周皮不斷產(chǎn)生，比較早形成的周皮呈現(xiàn)剝落狀態(tài)。因此植物學上把新周皮外方的所有死亡組織的綜合體稱為落皮層。落皮層破裂脫落：有呈鱗片狀、環(huán)狀、縱溝紋、大片脫落等。有的莖周皮常年積累而不脫落，形成很厚且有彈性的樹皮，如黃柏、栓皮櫟。每種植物的樹皮常具有一定形狀的裂紋，可作為鑒別的特征。第27頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（3）木栓形成層及周皮

樹皮的概念：狹義的概念是指木栓形成層及外方所有枯死部分，即落皮層；廣義的概念是指維管形成層以外的所有組織，包括次生韌皮部、初生韌皮部及以外的周皮。如莖皮類藥材厚樸、杜仲、肉桂等。硬樹皮與軟樹皮

硬樹皮（外樹皮）是指死的樹皮，即指落皮層的部分。

軟樹皮（內(nèi)樹皮）是指活的樹皮,是指形成層以外與落皮層以內(nèi)的部分,主要是指次生韌皮部部分。第28頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造的主要特征1．周皮發(fā)達，并往往剝落成為落皮層，但周皮的厚薄主要看樹令及樹木種類。2．維管束成環(huán)狀排列，形成層連續(xù)成環(huán)，V為無限外韌型V。3．次生木質(zhì)部中有明顯的年輪。4．髓射線狹窄，一般為1~2行細胞寬，射線呈放射狀，并有維管射線。5．有由薄壁細胞構(gòu)成的髓。第29頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三2.雙子葉植物草質(zhì)莖的次生構(gòu)造secondarystructure雙子葉植物草質(zhì)莖的生長期短，次生生長有限，次生構(gòu)造不發(fā)達，其結(jié)構(gòu)特點為：(1)最外層為表皮，表皮上常有毛茸、氣孔、角質(zhì)層、蠟被等附屬物。少數(shù)植物形成薄的木栓層，所以表皮仍留在表面。(2)維管束多為無限外韌型（少數(shù)為雙韌維管束），成環(huán)狀排列。(3)某些植物僅有束中形成層而不具束間形成層。。(4)髓射線一般較寬，髓部較發(fā)達。第30頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三

薄荷莖橫切面詳圖第31頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三薄荷橫切面簡圖

第32頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三（四）雙子葉植物莖的異常構(gòu)造有些雙子葉植物的莖和除了形成一般的正常構(gòu)造之外，通常有部分薄壁細胞，能恢復(fù)分生能力，轉(zhuǎn)化為額外的形成層，分裂產(chǎn)生多數(shù)異型維管束，形成異型構(gòu)造。1.髓維管束：在髓部散生數(shù)個異型維管束。如海風滕。2.同心環(huán)維管束：在次生維管柱的外側(cè)又形成多輪同心環(huán)狀及偏心形環(huán)狀排列的異常維管束。3.散生維管束：許多維管束散生于基本薄壁組織中。第33頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三雙子葉植物莖的異常構(gòu)造1.木栓層2.皮層3.周維纖維4.韌皮部5.木質(zhì)部6.纖維束環(huán)7.異型維管束8.髓第34頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(五)雙子葉植物根莖的正常和異常構(gòu)造雙子葉植物根莖(草本雙子葉植物根莖)，構(gòu)造與與地上莖類似，它的構(gòu)造特點為：1.雙子葉植物根莖的正常維管束(1)表皮通常有木栓組織，少數(shù)具表皮或鱗葉。(2)皮層中常有根跡維管束和葉跡維管束斜向通過。(3)皮層內(nèi)側(cè)有時有厚壁組織，維管束為無限外韌型，成環(huán)狀排列。髓射線寬窄不一。(4)薄壁組織比較發(fā)達，機械組織一般不發(fā)達，細胞中常有較多的貯藏物質(zhì)。(5)中央有明顯的髓部。第35頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三黃連根莖橫切面簡圖第36頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三2.雙子葉植物根莖的異常構(gòu)造有些雙子葉植物的莖和除了形成一般的正常構(gòu)造之外，通常有部分薄壁細胞，能恢復(fù)分生能力，轉(zhuǎn)化為額外的形成層，分裂產(chǎn)生多數(shù)異型維管束，形成異型構(gòu)造。大黃根莖橫切面，在髓部有多數(shù)異型維管束形成的星點狀紋理。這些異型維管束系由薄壁細胞恢復(fù)分生能力所產(chǎn)生的，每個異型維管束的形成層呈環(huán)狀，中央為韌皮部，外側(cè)為木質(zhì)部，射線深棕色，呈星芒狀射出。第37頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三大黃根莖橫切面簡圖(一)1韌皮部2.形成層3.木質(zhì)部射線4.星點第38頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三大黃根莖橫切面簡圖(二)

-----星點放大圖第39頁，講稿共48頁，2023年5月2日，星期三(六)單子葉植物莖和根莖的構(gòu)造特點（一）單子葉植物莖的構(gòu)造特點與雙子葉植物莖的構(gòu)造相比，其不同點為：1.終身只具初生構(gòu)造，莖不能無限增粗。2.單子葉植物莖的最外層是由一列表皮細胞構(gòu)成的表皮，通常不產(chǎn)生周皮。禾本科植物