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1、II. 第二节第二节 植物组织结构、分布与功能植物组织结构、分布与功能组织概念：组织概念：指来源指来源相同、形态结构相相同、形态结构相似并行使相同生理似并行使相同生理功能的细胞群功能的细胞群简单组织简单组织由同一类型细胞构成的组织。由同一类型细胞构成的组织。 复合组织复合组织由多种类型细胞构成的组织。由多种类型细胞构成的组织。表皮表皮(epidermis), 初生初生木质部（木质部（xylem） 和初生韧皮和初生韧皮部（部（phloem）简单组织简单组织Simple tissue复合组织复合组织Complextissues植物体包括植物体包括6大类组织类型：大类组织类型： 分生组织分生组织Me
2、ristem 基本组织（基本组织（Ground ） 保护组织（保护组织（Dermal） 机械组织机械组织 输导组织输导组织(Vascular) 分泌结构分泌结构(Secretory structure)Mature tissues 成熟组织成熟组织2.1 分生组织分生组织特定区域有分裂活性特定区域有分裂活性的组织的组织按位置分：按位置分：顶端分生组织（顶端分生组织（Apical meristem）侧生分生组织（侧生分生组织（Lateral meristem）居间分生组织居间分生组织（Intercalary meristem） 按来源和性质有：按来源和性质有：原生分生组织（原生分生组织（prom
3、eristem）：来自胚性细胞；永久）：来自胚性细胞；永久保持分裂能力。保持分裂能力。初生分生组织（初生分生组织（primary meristem）：来自原生分生组）：来自原生分生组织；有较强分裂能力并开始分化。织；有较强分裂能力并开始分化。 次生分生组织（次生分生组织（secondary meristem来自来自）薄壁组织；薄壁组织；有维管形成层和木栓形成层两种类型。有维管形成层和木栓形成层两种类型。 次生分生组织次生分生组织 次生分生组织来自成熟的薄壁组织细胞次生分生组织来自成熟的薄壁组织细胞（Parenchyma cells） 2.2 成熟组织成熟组织1. 薄壁组织（薄壁组织（Paren
4、chyma cells ）Ground tissues （基本组织）是典型的薄壁细胞（基本组织）是典型的薄壁细胞 ，大部分是等径的大部分是等径的. 玉米茎的横切面A transverse section of corn (Zea Mays). 薄壁细胞薄壁细胞土豆块茎的横切面土豆块茎的横切面显示薄壁细胞中有大量的淀显示薄壁细胞中有大量的淀粉粒。粉粒。薄壁组织（薄壁组织（Parenchyma）基本组织（薄壁组织）：基本组织（薄壁组织）： 分布：植物体中数量最多、分分布：植物体中数量最多、分布最广的组织。布最广的组织。 特征：壁薄，液泡大，有胞间特征：壁薄，液泡大，有胞间隙，具潜在分生能力。隙，具
5、潜在分生能力。 功能：是植物体进行各种代谢功能：是植物体进行各种代谢的主要组织。的主要组织。（1）吸收组织）吸收组织根表皮细胞外壁突起生长成毛状。具有吸收作用。根表皮细胞外壁突起生长成毛状。具有吸收作用。(2) 同化组织同化组织幼茎、幼果中，其细胞内含大量叶绿体，进行光合作用。幼茎、幼果中，其细胞内含大量叶绿体，进行光合作用。(3) 储藏组织储藏组织(4) 通气组织通气组织水生、湿地生植物体内，其部分细胞解体成空腔称为气腔。贮藏空气。水生、湿地生植物体内，其部分细胞解体成空腔称为气腔。贮藏空气。Transferring cells 传递细胞传递细胞1）厚角组织：）厚角组织：幼茎、叶柄幼茎、叶柄
6、和花柄中；细胞的初生壁和花柄中；细胞的初生壁在角隅处开始增厚，细胞在角隅处开始增厚，细胞含叶绿体；具支持与光合含叶绿体；具支持与光合作用。作用。2.机械组织机械组织(Mechanical tissues)分布：主要在表皮下方和维管束中。分布：主要在表皮下方和维管束中。特征：细胞多长形；壁局部或全部增厚，有时木化。特征：细胞多长形；壁局部或全部增厚，有时木化。功能：主要起支持作用。功能：主要起支持作用。有两种类型：有两种类型： 厚角组织厚角组织 （Collenchyma i）和）和厚壁组织（厚壁组织（sclerenchyma）。）。芹菜叶柄切片芹菜叶柄切片Petiole of celery (A
7、pium sp.)厚角细胞的横切（厚角细胞的横切（Cross section）与纵切面（）与纵切面（vertical section）1 . 初生壁初生壁; 2 . 次生壁次生壁; 3.分枝状纹孔分枝状纹孔；4.细胞腔细胞腔2）Sclerenchyma 厚壁组织厚壁组织主要在维管束中；细胞的次生壁全部均匀增厚，并木化，主要在维管束中；细胞的次生壁全部均匀增厚，并木化，原生质体解体；具支持作用。原生质体解体；具支持作用。石细胞（石细胞（Sclereids） 和纤维（和纤维（fibre）石细胞：石细胞：石细胞存在与果实石细胞存在与果实 种子或厚的叶片中种子或厚的叶片中 分枝状纹孔分枝状纹孔纤维：纤
8、维：纤维：维管束中；细胞长梭形，成束分布，壁上纹孔少；纤维：维管束中；细胞长梭形，成束分布，壁上纹孔少；有韧皮纤维（在韧皮部，壁厚，有弹性，木化程度低）有韧皮纤维（在韧皮部，壁厚，有弹性，木化程度低）和木纤维（在木质部，壁较薄，无弹性，木和木纤维（在木质部，壁较薄，无弹性，木 化程度高）化程度高）两种。两种。 韧皮纤维韧皮纤维B. 木纤维：木纤维： 木质化木质化, 短，脆短，脆 纤维细胞的纵切面纤维细胞的纵切面 3.保护组织（保护组织（Dermal or Protective tissue）表皮（表皮（Epidermis ） 周皮（周皮（Periderm）初生保护组织初生保护组织 （Prima
9、ry protective tissue ） 次生保护组织次生保护组织 secondary protective tissue远轴面；下表皮远轴面；下表皮表皮：幼嫩的器官表面，常为一层细胞，由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成。表皮：幼嫩的器官表面，常为一层细胞，由表皮细胞、气孔器和毛状附属物组成。 * 表皮细胞：扁平，液泡化明显，无叶绿体，具核，外壁角化。表皮细胞：扁平，液泡化明显，无叶绿体，具核，外壁角化。 * 气孔器：由一对保卫细胞（肾形或哑铃形）气孔器：由一对保卫细胞（肾形或哑铃形） 围合而成，中间留有围合而成，中间留有 空隙（气孔）空隙（气孔）的结构。保卫细胞具核和叶绿体，有时其周围有
10、的结构。保卫细胞具核和叶绿体，有时其周围有1 多个副卫细胞。多个副卫细胞。* 毛状附属物：单细胞或多细胞毛状结构。有表皮毛（保护、减少水蒸发）和腺毛状附属物：单细胞或多细胞毛状结构。有表皮毛（保护、减少水蒸发）和腺毛（分泌）两种类型。毛（分泌）两种类型。Adaxial (upper) abaxial (lower) 近轴面；上表皮近轴面；上表皮叶表皮特征叶表皮特征 Epidermis cellsStomata apparatus Trichomes表皮细胞：扁平，液泡化明显，无叶绿体，具核，外壁角化表皮细胞：扁平，液泡化明显，无叶绿体，具核，外壁角化蚕豆叶（蚕豆叶（horsebean ）下表皮
11、下表皮禾本科（禾本科（Paoceae ）植物叶下表皮植物叶下表皮气孔器（气孔器（Stomata apparatus）包括包括2个保卫细胞、气孔，个保卫细胞、气孔， 有时有副卫细胞。有时有副卫细胞。保卫细胞具核和保卫细胞具核和叶绿体，有时其周围有叶绿体，有时其周围有1多个副卫细胞。多个副卫细胞。表皮毛状物（表皮毛状物（Trichomes on epidermis）Ramiform 分枝的分枝的Single cell 单细胞的单细胞的不同类型的表皮毛不同类型的表皮毛周皮周皮-增粗的根、茎表面；木栓形成层分裂产生，由木栓增粗的根、茎表面；木栓形成层分裂产生，由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。层、木栓
12、形成层和栓内层组成。木栓层木栓层(Phellem)：多层细胞，多层细胞，壁栓化，保护作用。壁栓化，保护作用。（厚壁细胞）（厚壁细胞）木栓形成层木栓形成层(Cork cambium)(次生分生组织次生分生组织)栓内层栓内层 (Phelloderm)（薄壁细胞）（薄壁细胞）周皮发育与皮孔结构周皮发育与皮孔结构周皮发育（周皮发育（A）和皮孔（和皮孔（B）1. 木栓形成层开始木栓形成层开始发生；发生；2.表皮；表皮；3.木栓形成层；木栓形成层；4. 木栓层；木栓层；5. 栓内层；栓内层；6.皮层薄壁细胞；皮层薄壁细胞；7.补充细胞补充细胞木质部和韧皮部木质部和韧皮部. 木质部是输导水的组织木质部是输导
13、水的组织 :向上运输向上运输韧皮部是运输光合产物的系统：向上或向下运输韧皮部是运输光合产物的系统：向上或向下运输4.输导组织输导组织(Conducting Tissues) 木质部和韧皮部在植物体内构成一个连续的分支木质部和韧皮部在植物体内构成一个连续的分支系统。系统。1 = apical meristem, 2 = procambium（前形成层）, 3 = protoderm（表皮原）, 4 = ground meristem, 5 = primary phloem （初生韧皮部）, 6 = primary xylem（初生木质部）木质部和韧皮部包含维管分子木质部和韧皮部包含维管分子, 还
14、经常含有薄壁组织还经常含有薄壁组织, 厚壁厚壁组织和分泌组织。组织和分泌组织。Phloem 韧皮部韧皮部parenchyma（薄壁细胞）（薄壁细胞）sclerenchyma（厚壁组织）（厚壁组织）,Vessel element （导管分子）（导管分子）无限与有限维管束无限与有限维管束 Open & closed vascular bundles closed vascular bundles Open vascular bundles in Zea mays in Ranunculus sp. 玉米的有限维管束玉米的有限维管束. 毛茛的无限维管束毛茛的无限维管束 Vascular cambiu
15、m维管形成层维管形成层Components of xylem 木质部组成成分木质部组成成分1.导管导管 （Vessels）由导管分子组成，仅存在于）由导管分子组成，仅存在于被子植物中。被子植物中。导管：在木质部；由长管形的导管分子端壁穿孔相互连接而成；其导管：在木质部；由长管形的导管分子端壁穿孔相互连接而成；其原生质体解体；侧壁增厚产生环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网原生质体解体；侧壁增厚产生环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管和孔纹导管等类型；运输水和无机养分；侵填体的产生使导纹导管和孔纹导管等类型；运输水和无机养分；侵填体的产生使导管失去功能。管失去功能。导管发育过程导管发育过程 不同类
16、型的导管不同类型的导管Primitive 原始原始 - evolutionary 进化进化 1) Various secondary thickenings & pittings in vessel elements 导管分子的各种次生加厚导管分子的各种次生加厚 导管的特征导管的特征Scalariform pits in Laurelia novaezealandiae as seen with SEM. 环纹环纹annular网纹网纹reticular2) 端壁的穿孔板的变异端壁的穿孔板的变异 梯纹穿孔属梯纹穿孔属复穿孔复穿孔单穿孔单穿孔3)侵填体侵填体(tylosis)：突入导管内生长的囊
17、泡状结构，含突入导管内生长的囊泡状结构，含有单宁、晶体、树脂和色素等物质，能增强抗腐力，防止有单宁、晶体、树脂和色素等物质，能增强抗腐力，防止病菌侵害，增强木材的坚实度和耐水性。病菌侵害，增强木材的坚实度和耐水性。2.管胞管胞 (Tracheids) 管胞存在于裸子植物和蕨类植物管胞存在于裸子植物和蕨类植物, 在被子植物在被子植物与导管同时存在与导管同时存在.管胞是一种细长、两头尖、孔径小的输导分管胞是一种细长、两头尖、孔径小的输导分子；也进行次生加厚，但端壁不形成穿孔。子；也进行次生加厚，但端壁不形成穿孔。Vessel不同类型的管胞不同类型的管胞Development of tracheid
18、s 管胞的发育管胞的发育3.木薄壁细胞（木薄壁细胞（Parenchyma in Xylem）4.木纤维（木纤维（Fibers in xylem）筛管与伴胞筛管与伴胞（Sieve tube Elements & Companion Cells ） Components of Phloem 韧皮部组成成分韧皮部组成成分 筛管：在韧皮部；由长筒形筛管分子端壁（筛板）相接而成；核解体，细胞质成筛管：在韧皮部；由长筒形筛管分子端壁（筛板）相接而成；核解体，细胞质成为穿过端壁上小孔（筛孔）的联络索；运输有机养分；筛板上胼胝质的积累使筛管为穿过端壁上小孔（筛孔）的联络索；运输有机养分；筛板上胼胝质的积累使筛
19、管失去功能。失去功能。具有筛孔的筛板具有筛孔的筛板具有筛孔的筛域具有筛孔的筛域伴胞伴胞筛孔筛孔筛板筛板筛管与伴胞的发育筛管与伴胞的发育A. 正在分裂的筛管分子母细胞；正在分裂的筛管分子母细胞；B.筛管和伴胞已形成，筛管和伴胞已形成，P蛋白体形成；蛋白体形成；C.细胞核细胞核解体、液泡膜破裂，解体、液泡膜破裂，P蛋白体分散在细胞质中，靠细胞壁排列；蛋白体分散在细胞质中，靠细胞壁排列；D.成熟的筛管成熟的筛管分子缺乏细胞壁和液泡，有开放的筛孔。分子缺乏细胞壁和液泡，有开放的筛孔。1，胞间联丝，胞间联丝 2伴胞；伴胞；3.液泡；液泡；4. 胼胝质；胼胝质；5.P-蛋白体；蛋白体；6.解体细胞核；解体
20、细胞核；7.形成形成穿孔；穿孔；8.分散的分散的P-蛋白体；蛋白体；9.开放的筛孔开放的筛孔伴胞：与筛管分子来源于同一个母细胞的长梭形薄壁细胞；与筛管分子间有胞间伴胞：与筛管分子来源于同一个母细胞的长梭形薄壁细胞；与筛管分子间有胞间连丝连；短途运输（装载、卸除）。连丝连；短途运输（装载、卸除）。 筛管的发育筛管的发育 筛孔和筛板筛孔和筛板筛胞：蕨类和裸子植物的韧皮部；细胞长梭形，侧筛胞：蕨类和裸子植物的韧皮部；细胞长梭形，侧壁上有分化不完善的筛域；运输有机养分。壁上有分化不完善的筛域；运输有机养分。光合产物从细脉进入筛管的示意图光合产物从细脉进入筛管的示意图胞间联丝胞间联丝Conductive
21、 pathway of vessels and tracheids导管与管胞输导途径示意导管与管胞输导途径示意纹孔与纹孔对纹孔与纹孔对穿孔板穿孔板穿孔板穿孔板导管导管管胞管胞5. 分泌结构分泌结构概念概念:凡能产生分泌凡能产生分泌物质的有关细胞或特物质的有关细胞或特化的细胞组合，总称化的细胞组合，总称为分泌结构。为分泌结构。 这些物质聚积在这些物质聚积在细胞内、胞间隙或腔细胞内、胞间隙或腔道中，或通过一定的道中，或通过一定的细胞组成的分泌结构细胞组成的分泌结构排出体外，这种现象排出体外，这种现象称为分泌现象。称为分泌现象。 许多分泌物具重许多分泌物具重要经济价值，如橡胶、要经济价值，如橡胶、生
22、漆、芳香油、蜜汁生漆、芳香油、蜜汁等。等。 根据分泌物质是分泌到体外还是体内，可分为外根据分泌物质是分泌到体外还是体内，可分为外分泌结构和内分泌结构。分泌结构和内分泌结构。(1)外分泌结构外分泌结构(external secretory structure) 大都分布植物体表，如腺毛、腺鳞、蜜腺、排水器等。大都分布植物体表，如腺毛、腺鳞、蜜腺、排水器等。（2）内分泌结构）内分泌结构(internal secretory structure) 其分泌物积聚于植物体的细胞内、胞间隙、腔穴或管道其分泌物积聚于植物体的细胞内、胞间隙、腔穴或管道内。常见的有分泌细胞、分泌腔或分泌道和乳汁管。内。常见的有
23、分泌细胞、分泌腔或分泌道和乳汁管。Secretory cells Secretory cavity (分泌腔分泌腔) and secretory canal (分泌道分泌道) 柑桔柑桔Laticifers (乳汁管乳汁管) 6、维管组织，维管、维管组织，维管束和组织系统束和组织系统维管束维管束维管组织：维管组织：由输导组织、机械组织和基本组织的细胞共同构由输导组织、机械组织和基本组织的细胞共同构成的复合组织。成的复合组织。 维管组织的结构：维管组织的结构： 木质部：由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞木质部：由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞 组成的复合组组成的复合组织。织。 韧皮部：由筛管或筛胞、
24、伴胞、韧皮纤维和薄壁细胞组成的复韧皮部：由筛管或筛胞、伴胞、韧皮纤维和薄壁细胞组成的复合组织。合组织。维管系统：维管系统：贯穿于某一器官或整个植物体，并在结构和功能贯穿于某一器官或整个植物体，并在结构和功能上成为一个整体的全部维管组织的总称。上成为一个整体的全部维管组织的总称。 维管系统维管系统(vascular system):(vascular system):全部维管组织；全部维管组织； 皮系统（皮系统（dermal systemdermal system）: :表皮及周皮；表皮及周皮； 基本系统（基本系统（ground systemground system）: :全部基本组织总称。全部基本组织总称。植物的整体结构表现为维管组织系统包埋于基本组织系统之中，而外面又覆盖植物的整体结构表现为维管组织系统包埋于基本组织系统之中，而外面又覆盖着皮系统。各个器官结构上的变化，除表皮或周皮始终包被在最外面，主要表着皮系统。各个器官结构上的变化，除表皮或周皮始终包被在最外面，主要表现在维管组织和基本组织的相对分布上的差异。现在维管组织和基本组织的相对分布上的差异。