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往往在多糖组成的细胞壁中添加了其他成分,如木质素,还有不亲水的角质、木栓质和蜡质等。
层次:
根据时间和化学成分的不同分成三层:
①胞间层(中胶层、中层):
细胞分裂产生新细胞是最早形成,是相邻细胞共有的一种结构,存在于细胞壁的最外面。
主要成分是果胶质,特性是柔软和胶粘,由可塑性,在细胞间起缓冲作用。
②初生壁:
细胞分裂和正在生长时形成的细胞壁,即细胞停止生长前形成的细胞壁,存在于胞间层内侧。
主要成分是纤维素,半纤维素和果胶质,通常较薄,柔软富有弹性,能随细胞生长而扩展。
③次生壁:
细胞体积停止增大后加在初生壁内侧继续积累的细胞壁,主要成分为纤维素和半纤维素,并常有木质素、木质、栓质等物质填充其中,常出现在机械支持或运输作用的细胞中。
功能:
①包围在原生质体外的坚韧外壳;
②保护、支持作用;
③吸收、蒸腾、运输、分泌;
④细胞识别;
⑤参与细胞生长调控。
初生纹孔场:
细胞的初生壁上的稀薄区域。
胞间连丝:
穿过细胞壁和胞间层,沟通相邻细胞的原生质细丝。
它是细胞原生质体间物质和信息直接联系的桥梁,是多细胞植物体成为一个结构的功能上统一的有机体的重要保证。
是连接相邻两个植物细胞的跨细胞的细胞器,是植物细胞间物质和信息交流的直接通道,行使水分、营养物质、小的信号分子以及大的胞间运输功能。
细胞间物质运动方式:
被动运输(简单扩散、促进扩散)、主动运输、内吞作用、外排作用。
第三章细胞分裂、细胞分化和细胞死亡
细胞分化:
个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程,称为细胞分化。
细胞分化的应用:
细胞分化是基因有选择地表达的结果。
不同类型的细胞专门活化细胞内某种特定基因,使其转录形成特定的信使核糖核酸,从而合成特定的酶和蛋白质,使细胞之间出现生理生化的差异,进一步出现形态、结构的分化。
脱分化:
已分化的细胞在一定因素作用下可恢复分裂机能,重新具备分生组织细胞的特性,这个过程称为脱分化。
脱分化后随之往往发生再分化。
脱分化的应用:
为再分化作准备,沿着另一个发展方向,分化为不同的组织。
利用根、茎、芽进行扦插。
植物细胞全能性是指植物体的每一个活细胞都有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
植物细胞全能性的应用:
植物组织培养、细胞培养、原生质体培养。
微繁殖、脱病毒、体外种质保存、遗传转化、突变体筛选。
组织培养:
是在无菌条件下,在含有营养物质和植物激素等的培养基中,培养离体植物组织(器官或细胞)的技术。
组织培养的研究进展:
细胞编程性死亡:
又称细胞凋亡或者程序性死亡,它是细胞在一定生理或病理条件下,遵循自身的程序,主动结束其生命的过程,是正常的生理性死亡,是基因程序性活动的结果。
PCD
管状分子的分化,根冠细胞的死亡,糊粉层的退化消失,胚柄消失,白细胞的死亡,根系生长发育过程中表皮和根毛细胞的枯萎、死亡,
细胞编程性死亡生物学意义:
细胞编程性死亡是有机体自我调节的主动的自然死亡过程,是以一种与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡。
它可主动地清除多余的与有机体不相适应的、已经完成功能而又不再需要的、以及有潜在危险的细胞。
第四章植物组织
1.何为组织?
植物组织有哪些类型?
植物组织是由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型的细胞群构成的结构和功能单位。
组织分类:
按照程度不同分为分生组织和成熟组织两大类。
1、分生组织
(1)根据在植物体内的位置划分①顶端分生组织;
②居间分生组织;
③侧生分生组织。
(2)根据来源和性质划分①原分生组织;
②初生分生组织;
③次生分生组织。
2、成熟组织
按照担负的功能分为:
(1)保护组织,分为初生保护组织和次生保护组织。
(2)薄壁组织,又可分为5类:
①同化组织;
②贮藏组织;
③吸收组织;
④通气组织;
⑤传递细胞。
(3)机械组织,分为厚角组织和厚璧组织两类。
(4)输导组织,分为两类:
①导管或管胞;
②筛管和伴胞或筛胞。
(5)分泌组织,根据分泌物是否排出体外划分为两种类型。
①外分泌组织;
②内分泌组织。
2.在结构与功能上区别:
a.薄壁组织、厚角组织和厚壁组织;
b.木质部与韧皮部。
a.薄壁组织:
薄壁组织细胞含有多种细胞器,液泡发达,细胞间隙明显,初生壁较薄。
薄壁组织细胞分化程度浅,具潜在的分生能力和较大的可塑性,可经脱分化转化为分生组织,再形成其他特化组织。
厚角组织:
厚角组织细胞稍长,具明显加厚的初生壁,且一般多在细胞相互毗连的角隅处增厚。
无木质素,成熟时具有活的原生质体,含有叶绿体,具脱分化能力。
厚角组织使尚在伸长或经常摆动的部位的器官直立,并适应其延展。
厚壁组织:
厚壁组织细胞壁呈均匀的次生加厚,细胞腔小,成熟时无原生质体,为死细胞,在已成熟不再扩展的器官中起坚硬的支持作用。
b.木质部:
木质部主要由导管、管胞组成。
主要运输水分和无机盐。
韧皮部:
韧皮部主要由筛管与伴胞以及筛胞组成。
主要疏导有机物。
3.如何区分导管与筛管?
导管与管胞?
筛胞与管胞?
导管和筛管的比较:
导管普遍存在于被子植物中,由一系列端壁具有穿孔的导管分子纵向连接而成。
并且成熟的导管分子为长管状的死细胞,无生活的原生质体;
筛管是由一系列端壁具筛板的筛管分子连接而成,成熟的筛管分子为长形活细胞,细胞核退化,但细胞质仍保留。
导管和管胞的比较:
导管在细胞的端壁发育过程中溶解,形成一个或数个穿孔,具有较高的输水效率。
管胞端壁无穿孔,输送效率远低于导管。
筛管和管胞的比较:
筛管为单个细长、两端尖斜的管状活细胞,物质运输是通过筛管之间相互重叠末端的筛孔进行。
管胞是单个两端斜尖的管状死细胞,水溶液主要通过管胞间的纹孔输送。
5.什么是再分化,这对植物体的生长发育有何重要意义?
再分化:
由处于脱分化状态的愈伤组织或细胞再度分化形成不同类型的细胞、组织、器官乃至最终再生成植株的过程。
已经脱分化的细胞在一定条件下,又可经过愈伤组织或胚状体,再分化出根和芽,形成完整植株,这一过程叫作再分化。
意义:
再分化形成的试管苗,移栽到地里,可以发育成完整的植物体。
7.厚角组织与厚壁组织在机械强度上显示怎样的特征?
厚角组织和厚壁组织都是机械组织,都对植物起支持作用。
它有很强的抗压、抗张和抗曲挠的能力,所以在机械强度上,它们都能够使植物保持枝干挺立,树叶平原。
在许多矮小的草本双子叶植物茎中,厚角组织为其终生的机械组织;
而在较高大的草本和木本双子叶植物中,厚壁组织代替了厚角组织的支持作用。
8.从输导组织的结构与组成分析,为什么说被子植物比裸子植物更高级?
答案一:
植物的输导组织,包括木质部和韧皮部二类。
裸子植物木质部一般主要由管胞组成,管胞担负了输导与支持双重功能。
被子植物的木质部中,导管分子专营输导功能,木纤维专营支持功能,所以被子植物木质部分化程度更高。
而且导管分子的管径一般比管胞粗大,因此输水效率更高,被子植物更能适应陆生环境。
被子植物韧皮部含筛管分子和伴胞,筛管分子连接成纵行的长管,适于长、短距离运输有机养分,筛管的运输功能与伴胞的代谢密切相关。
裸子植物的韧皮部无筛管、伴胞,而具筛胞,筛胞与筛管分子的主要区别在于,筛胞细的胞壁上只有筛域,原生质体中也无P—蛋白体,而且不象筛管那样由许多筛管分子连成纵行的长管,而是由筛胞聚集成群。
显然,筛胞是一种比较原始的类型。
所以裸子植物的输导组织比被子植物的简单、原始,被子植物比裸子植物更高级。
答案二:
1、被子植物的木质部有木纤维、管胞,还有以多个导管分子末端穿孔相连组成的导管。
木纤维起支持作用,导管成为疏导水分的主要结构,导管比管胞的疏导效率高得多;
而裸子植物仅以管胞疏导水分和无机盐,并起支持作用。
2、被子植物的韧皮部有筛管和伴胞,伴胞为筛管提供能量,筛管分子末端的细胞壁形成筛板,其上有筛孔,其间有能够有效地输送有机物的联络索;
而裸子植物韧皮部中仅以筛域完成物质疏导。
组织系统:
是按组织的不同功能将其分成若干类。
组织系统的类型:
基本组织,运输组织,机械组织,疏导组织等。
第五章根的结构、发育与生理功能
1.什么是定根、不定根?
什么是直根系、须根系?
定根:
由胚根发育而成的主根及其各级侧根,有固定的生长部位;
不定根:
茎、叶、老根和胚轴或其它部位上形成的根,没有一定的发生位置;
直根系:
主根粗壮发达明显,主根和侧根有明显区别(主根上生出侧根)的根系,这类根系固着能力很强;
须根系:
主根生长很不久就停止发育或死亡,而在胚轴或茎下部节产生的不定根组成的根系,具有与土壤更多的接触表面积。
3.如何区分一个小根和一个根毛?
侧根是由根的内部组织形成的,故称为内起源。
在种子植物中,侧根一般是从和原生木质部邻接的中柱鞘的细胞形成的;
根毛是由表皮细胞向外突出形成的管状结构,是外起源。
6.从结构上说明根具有吸收、固着和贮藏功能。
(1)植物的庞大根系将植物牢牢固着在土壤中,并支持地上的茎叶,使其伸展,显示其固着功能。
(2)植物表皮细胞的细胞壁不角化或仅有薄的角质膜,适于水和溶质通过,部分表皮细胞的细胞壁还向外突出形成根毛,以扩大根的吸收面积。
对幼根来说,表皮的吸收作用显然比保护作用更重要,所以根的表皮是一种吸收组织。
根毛能沿土壤空隙去做生长,与土粒紧密缠结,不仅有利于吸收水分和矿质元素,还加强了根的固着力。
(3)一些植物根薄壁组织发达,是贮藏物质的场所。
皮层薄壁细胞由基本分生组织发育而来,有些植物细胞内可贮藏淀粉等营养物质成为贮藏组织。
9.根的加粗是怎样进行的?
在根毛区内,次生生长开始时,位于各初生韧皮部内侧的薄壁细胞开始分裂活动,成为维管形成层片段。
之后,各维管形成层片段向左右两侧扩展,直至与中柱鞘相接,此时,正对原生木质部外面的中柱鞘细胞进行分裂,成为维管形成层的一部分。
至此,维管形成层连成整个的环。
维管形成层行平周分裂,向内、向外分裂的细胞,分别形成次生木质部和次生韧皮部(即次生维管组织),与此同时,维管形成层也行垂周分裂,扩大其周径,使根增粗。
在表皮和皮层脱落之前,中柱鞘细胞行平周分裂和垂周分裂。
向内形成栓内层,向外形成木栓层,共同构成次生保护组织周皮。
在初生生长结束后,在初生木质部和初生韧皮部之间,维管形成层(侧生分生组织)开始切向分裂,经过分裂、生长、分化而使根的维管组织数量增加,这种由维管形成层的活动结果,使根加粗的生长过程,称为次生生长。
由于根的加粗,使表皮撑破,因此,又有另外一种侧生分生组织—木栓形成层发生,它形成新的保护组织—周皮,来代替表皮。
次生维管组织和周皮共同组成根的次生结构。
13.胡萝卜根和萝卜根在结构上有什么区别?
胡萝卜的肉质直根大部分是由次生韧皮部组成。
在次生韧皮部中,薄壁组织非常发达,占主要部分,贮藏大量营养物质;
由次生木质部形成较少,其中大部分为木薄壁组织,分化的导管较少。
萝卜的肉质直根和胡萝卜相反。
它的次生木质部发达,其中导管很少,无纤维,薄壁组织占主要部分,贮藏大量营养物质,而次生韧皮部很少。
此外,其木薄壁组织中的某些细胞可转变为额外形成层(副形成层),产生三生结构(三生木质部和三生韧皮部)。
根尖的结构与功能
根尖是指根
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