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植物的组织
植物的组织
第一节 植物组织类型
组织:
具有相同生理功能和形态结构的细胞群,叫组织。
植物的组织有分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织,机械组织和分泌组织。
一、分生组织
分生组织:
是具有持续细胞分裂能力的组织,位于植物体生长的部位。
(1)依位置来分,分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。
①顶端分生组织:
位于根、茎顶端的分生组织,即根、茎顶端的生长锥。
②侧生分生组织:
位于裸子植物与双子叶植物的根和茎内,包括形成层和木栓形成层,分布于植物体周围,成环状排列。
③居间分生组织:
位于某些植物茎的节和节间基部、叶柄基部、花柄、子房柄等器官中。
(2)依性质和来源的不同,分生组织分为原分生组织、初生分生组织和次生分生组织。
①原分生组织:
来源于种子的胚,位于根、茎的最先端。
②初生分生组织:
由原分生组织衍生而来,一方面细胞已开始分化,另一方面仍具有分裂能力。
③次生分生组织:
是由已成熟的薄壁组织恢复分裂能力转化而来。
二、薄壁组织
薄壁组织是进行各种代谢活动的主要组织,占植物体的大部分,全部由薄壁细胞组成,又称基本组织。
薄壁组织在植物体内又担负着同化、贮藏、吸收、通气等营养功能,又称为营养组织。
共同的结构特点:
1.生活细胞,细胞壁薄,细胞个大,液泡较大,纹孔是单纹孔;
2.细胞排列较疏松,一般具有胞间隙;
3.细胞球形、椭圆形、星形、多面体形等;
4.具有潜在的分生能力。
薄壁组织对于创伤的恢复,不定根、不定芽的产生,扦插、嫁接成活及组织培养都,
具有实际意义。
薄壁组织的类型:
1.一般薄壁组织:
存在于植物体各处。
2.同化薄壁组织(绿色薄壁组织):
细胞内含有叶绿体。
3.贮藏薄壁组织:
制造的有机物一部分供给植物体本能的生命活动,另一部分以贮存的方式积聚在根、茎、果实和种子的薄壁组织中。
4.输导薄壁组织:
位于木质部和髓部,有输导水分和营养物质的作用。
如髓射线。
5.通气薄壁组织:
薄壁组织中都具有发达的细胞间隙,形成大的气腔。
对植物体起漂浮和支持作用。
6.吸收薄壁组织:
位于根的先端,主要是根尖部分。
三、保护组织
1.概念:
保护组织包被在植物体各个器官的表面,保护着植物的内部组织,防止水分的过渡散失、病虫的侵害以及机械损伤。
2.分类:
依保护组织的形态结构和来源可分为:
两类。
(一)初生保护组织——表皮
表皮由初生分生组织的原表皮分化而来。
由以下细胞构成:
1.表皮细胞:
最主要的组成成分。
都是活细胞,壁薄,一般不含叶绿素,彼此嵌合紧密,除气孔外没有缝隙。
外壁具有角质层,有的植物表皮具蜡被。
2.气孔:
表皮上狭长的细胞间隙,由两个半月形的保卫细胞对合而成。
与保卫细胞相邻的表皮细胞称为副卫细胞。
叶子中气孔多,茎的气孔少,根几乎没有气孔。
保卫细胞与其周围副卫细胞的排列方式称为气孔轴式或气孔类型。
气孔类型随植物种类不同而不同,因此可用于叶类、全草类植物药材的鉴定。
双子叶植物中常见的气孔类型有以下五种:
①平轴式:
气孔周围的副卫细胞常为2个,其长轴与气孔长轴平行。
如番泻叶、马齿苋等。
②直轴式:
气孔周围的副卫细胞常为2个,其长轴与气孔长轴垂直。
如石竹、瞿麦、穿心莲、益母草等。
③不等式:
气孔周围有3个或3个以上副卫细胞,大小不等,其中1个特别小。
如曼陀罗。
④不定式:
气孔周围的副卫细胞数目不定,其大小基本相同,并与其它表皮细胞形状相似。
如毛茛、洋地黄、玄参等。
⑤环式:
气孔周围的副卫细胞数目不定,其形状较其它表皮细胞狭窄,围绕气孔排列成环状。
如茶、桉等。
双子叶植物气孔器的轴式类型
1.平轴式2.直轴式3.不等式4.不定式5.环式
有些单子叶植物的气孔结构与一般植物有所不同,它们的保卫细胞呈哑铃形,中部狭窄,具厚壁,两端膨大,成球状,具薄壁,当保卫细胞充水两端膨胀时,气孔隙缝就张开。
同时在保卫细胞的两侧各有一个略作三角形的副卫细胞,这种结构的气孔称禾本科型气孔。
如淡竹叶、芸香草等。
3.毛茸:
是由表皮细胞分化而成的突起物,具有保护和减少水分蒸发或分泌物质的作用。
毛茸主要有两类:
一类有分泌作用,称为腺毛;一类没有分泌作用,称为非腺毛。
(1)腺毛:
是能分泌挥发油、粘液、树脂等物质的毛茸。
通常是由具有分泌作用的腺头和无分泌作用的腺柄组成。
由于组成腺头和腺柄的细胞数目不同而有多种类型的腺毛。
有少数腺毛无腺柄或腺柄短,其腺头常由6~8个细胞组成,呈鳞片状,称腺鳞,多见于唇形科植物。
腺毛和腺鳞
1~12.腺毛1.生活状态的腺毛2.谷精草3.金银花4.密蒙花
5.白泡桐花6.洋地黄叶7.洋金花8.款冬花9.石胡荽叶
10.凌霄花11.啤酒花12.广藿香茎间隙腺毛
13.薄荷叶腺鳞,左:
顶面观,右:
侧面观
(2)非腺毛:
是不具分泌功能的毛茸。
由单细胞或多细胞组成,顶端常狭尖,无头、柄之分。
有的非腺毛细胞壁表面常作不均匀的角质增厚,形成多数小凸起,称为疣点。
由于组成非腺毛的细胞数目、分枝状况不同而有多种类型的非腺毛,如线状毛、分枝毛、丁字毛、星状毛、鳞毛等。
各种非腺毛
1.单细胞线状毛(番泻叶)2.多细胞线状毛(洋地黄)3.分枝状毛(毛蕊花)4.丁字形毛(苦艾)5.星状毛(蜀葵叶)6.鳞毛(胡颓子)
(二)次生保护组织——木栓(周皮)
周皮是取代表皮而行使保护功能的次生保护组织,存在于有加粗生长的根和茎的表面。
木栓层、木栓形成层和栓内层三者合称周皮。
皮孔:
是植物枝条上具有一定色泽、形状,纵向或横向凸出的斑点。
四、输导组织
1.概念:
是植物体内运输水分和养料的组织。
2.分类:
1)一类是木质部中的管胞和导管,主要运输水分和无机盐;
2)另一类是韧皮部中的筛管、筛胞和伴胞,主要运输有机营养物质。
导管:
是被子植物木质部内输导水分及无机盐的组织。
每一个导管是由许多长管形导管分子组成,导管分子细胞横壁溶解形成穿孔,而其侧壁木质化加厚而成为死细胞。
由于细胞壁加厚方式不同而形成各种花纹。
分类:
根据导管发育先后和侧壁增厚的花纹不同,可将导管分为五种类型:
环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管、孔纹导管。
环纹导管和螺纹导管是较原始的初生类型,存在于植物器官的幼嫩部分,直径一般较小,输导能力较差;梯纹、网纹和孔纹导管是较进化的次生类型,多存在于植物器官的成熟部分,壁厚管径大,输导能力及支持作用均较强。
管胞:
是绝大多数蕨类植物和裸子植物的输水组织。
在被子植物的木质部中也有管胞,但含量较少,不为主要输水组织。
每一个管胞由一个细胞组成,管胞为梭形细胞,管胞上下端以斜面相接。
壁木质化,壁上有具缘纹孔,相互之间输送水溶液是靠具缘纹孔,所以输导能力不如导管。
此外,管胞还兼有机械支持作用。
筛管:
被子植物的韧皮部中,是输送有机养料的管状构造。
(1)筛管的细胞壁不木质化,不增厚。
(2)筛管横隔壁上有小孔称筛孔,具筛孔的横壁称筛板。
筛孔集中的区域称为筛域。
伴胞:
在被子植物筛管分子旁,常有一个或多个小型的薄壁细胞和筛相伴而存,称为伴胞。
筛胞:
是蕨类植物和裸子植物运输有机养料的狭长细胞。
烟草韧皮部(示筛管及伴胞)
Ⅰ.纵切面Ⅱ.横切面
1.筛板2.筛管3.伴胞4.白色体5.韧皮薄璧细胞
五、机械组织
概念:
在植物体内起着支持和巩固作用。
细胞特点:
细胞壁局部或全部加厚。
分类:
(一)厚角组织:
细胞壁呈不均匀增厚,一般只在角隅处增厚。
厚角组织成束或成环分布于幼茎、叶柄、叶片、花柄等部分,直接位于表皮下或与表皮只隔开几层薄壁细胞。
在许多具有棱角的幼茎和叶柄中,厚角组织常集中分布于棱角处,如薄荷茎、益母草茎、南瓜茎、芹菜叶柄等。
根内很少产生厚角组织,但如果暴露于空气中,则易于产生。
(二)厚壁组织:
具有全面增厚的次生壁,常有层纹、纹孔和孔沟。
大多木质化,胞腔很小,细胞成熟后,原生质体通常死亡解体,成为死细胞。
厚壁组织可分为:
纤维和石细胞。
1)纤维:
是二端尖的细长梭形细胞,长度一般比宽度大许多倍。
细胞壁明显地次生增厚,但木质化程度很不一致,从不木质化到强烈木质化。
纹孔一般较稀少,并常成缝隙状。
成熟后细胞腔很小或几乎没有,多为死细胞。
纤维广泛分布于成熟植物体的各部分,成为成熟植物体的支持组织。
根据纤维在植物体内存在部位的不同,又可分为以下二种:
①木纤维:
分布在被子植物的木质部中,为长轴的纺锤形细胞,但长度较短,细胞壁强烈木质化,具有不同形状的退化具缘纹孔或裂隙状单纹孔,如关木通等。
木纤维仅存在于被子植物的木质部中,而在裸子植物的木质部中没有木纤维,主要由管胞组成,运输水分的管胞兼作支持作用,这也表明裸子植物的结构比被子植物原始。
②木质部外纤维:
分布在木质部以外的组织中(如韧皮部、基本组织、皮层等)。
因为这类纤维多分布在韧皮部,因此也常称为韧皮纤维。
木质部外纤维细胞一般呈长纺锤形,细胞壁厚,细胞腔呈狭长的缝隙。
在横切面上细胞常呈多角形、圆形、长圆形等,细胞壁常呈现出同心纹层,不木质化或者是木质化程度较弱,如苎麻、亚麻、洋麻等。
此外,在药材鉴定中,还可以见到以下几种特殊类型的纤维:
分隔纤维:
是一种细胞腔中生有菲薄横隔膜的纤维,如姜、葡萄属等植物。
嵌晶纤维:
纤维次生壁外层嵌有一些细小的草酸钙方晶和砂晶,如冷饭团的根和南五味子的根皮中的纤维嵌有方晶,草麻黄茎的纤维嵌有细小的砂晶。
晶鞘纤维:
由纤维束和含有晶体的薄壁细胞所组成的复合体称晶鞘纤维。
这些薄壁细胞中,有的含有方晶,如甘草、黄柏、葛根等;有的含有簇晶,如石竹、瞿麦等;有的含有石膏结晶,如柽柳等。
纤维、嵌晶纤维和晶纤维
1~7.纤维1.五加皮2.苦木3.关木通4.肉桂5.丹参6.姜7.纤维束(上:
侧面,下:
横切面)8.嵌晶纤维(南五味子根)9.晶纤维(甘草)
2)石细胞:
细胞呈球形、多面体形、短棒状或分枝状等,但不及纤维那样细长。
次生壁极度增厚并强烈木质化,由于壁特别厚而使纹孔呈细管状或分枝状,一般较纤维明显。
具有由细胞壁渐次增厚所形成的纹理称为层纹。
石细胞常单个或成群分布于植物的根、茎、果实和种子中,如党参、黄柏、八角茴香、杏仁等;有些植物的叶或花中亦有分布,但这些石细胞通常呈分枝状,所以又称为畸形石细胞或支柱细胞,如茶叶。
梨果肉内的石细胞
1.增厚的细胞壁2.纹孔道3.细胞腔
纤维与石细胞的区别:
1)横切面:
·纤维:
多圆形或多边形,壁极厚,腔很小,可见层纹,少见壁孔。
·石细胞:
多种形状,略等径,壁厚,腔较大,壁孔多,孔沟明显并常呈分枝状。
2)纵切面:
·纤维:
狭长,两端狭尖,呈长纺缍形,长为宽的五倍以上。
·石细胞:
长宽略等径,壁孔多呈圆形。
黄芩根粉末图
1.石细胞2.淀粉粒3.导管4.木纤维5.淀粉粒
六、分泌组织
概念:
植物体上的一些细胞能分泌某些物质,由分泌细胞所构成的组织称分泌组织。
分类:
(一)外分泌组织
位于植物的体表,其分泌物排出体外,其中有腺毛(见保护组织)和蜜腺。
1.腺毛
2.蜜腺:
具有分泌蜜汁的能力。
细胞质产生的蜜汁,可通过细胞壁上角质层破裂向外扩散,或经过表皮上的气孔排出。
蜜腺常存在于虫媒花植物的花被基部或花托上,如油菜花、荞麦花、酸枣花、槐花等。
(二)内分泌组织
存在于植物体内,分泌物也贮积在体内。
根据形态结构和分泌物的不同,内部分泌组织可分为分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。
1)分泌细胞:
是单个地分散于薄壁组织中的具有分泌能力的细胞,在体形上常大于周围细胞,其分泌物贮存在本细胞内。
分泌细胞贮满分泌物后,即成为死亡细胞。
分泌细胞据分泌物质的不同,可分为含挥发油的油细胞(如桂皮、姜、菖蒲等)和含粘液质的粘液细胞(如半夏、玉竹、山药、白芨等)以及含鞣质的鞣质细胞(如葡萄科、景天科、豆科、蔷薇科等一些植物)等。
2)分泌腔:
是由多数分泌细胞所形成的腔室,分泌物大多为挥发油,并贮存在腔室内,故又称油室。
分泌腔的形成有两种方式:
一种是由于分泌细胞彼此分离,细胞间隙扩大而形成的,分泌细胞完整的围绕着腔室,称为离生(裂生的)分泌腔,如当归;另一种是由于分泌细胞本身破裂溶解而形成的,腔室周围的分泌细胞常破碎不完整,称为溶生分泌腔,如陈皮。
3)分泌道:
是由多数分泌细胞所形成的管道,分泌物贮存在管道内。
分泌道顺轴分布于器官中,故横切面观类圆形与分泌腔相似,但纵切面观则呈管状。
分泌腔是由于分泌细胞彼此分离而形成的。
由于分泌物不同,可分为含树脂或油树脂的树脂道,如松茎;含挥发油的油管,如小茴香的果实;含粘液的粘液道,如美人蕉、椴树。
4)乳汁管:
是由一个或多个细长分枝的能够分泌乳汁的管状细胞构成。
构成乳汁管的细胞是具有细胞质和细胞核的生活细胞,具有强烈的分泌作用,其分泌的乳汁贮存在细胞内。
乳汁管可分为下列两种:
①无节乳汁管:
是由单个细胞构成的乳汁管,能随着植物体的生长不断伸长,管壁上无节。
无节乳汁管常有分枝,长度可达几米以上,贯穿于整个植物体中。
如大戟、夹竹桃、萝藦科等植物具有分枝的无节乳汁管,大麻等桑科植物具有不分枝的无节乳汁管。
②有节乳汁管:
由多个横壁溶解打通的细胞互相对接在一起所形成的乳汁管。
如蒲公英、桔梗、橡胶树、罂粟等。
乳汁具粘滞性,多为白色,但也有黄色或橙色。
第二节 维管束及其类型
维管束是主要由韧皮部和木质部组成的束状结构。
在被子植物中,韧皮部主要由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成,木质部主要由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。
根据维管束中韧皮部和木质部排列方式的不同,以及形成层的有无,可将维管束分为下列几种类型:
(1)有限外韧维管束:
韧皮部位于外侧,木质部位于内侧,两者并行排列,中间没有形成层。
如单子叶植物茎的维管束。
(2)无限外韧维管束:
与有限外韧维管束的不同之处是在韧皮部和木质部之间有形成层。
如裸子植物和双子叶植物茎中的维管束。
(3)双韧维管束:
木质部的内外两侧都有韧皮部。
常见于茄科、葫芦科、夹竹桃科、旋花科等植物的茎中。
如颠茄、南瓜、夹竹桃等植物茎的维管束。
重点如百合科、禾本科、棕榈科、蓼科及蕨类的某些植物。
(5)周木维管束:
韧皮部位于中间,木质部围绕在韧皮部的四周。
如百合科、鸢尾科、天南星科、莎草科、仙茅科等某些植物的茎中。
(6)辐射维管束:
)韧皮部和木质部相互间隔成辐射状排列,并形成一圈。
存在于被子植物根的初生构造中。
维管束类型图解
1.外韧维管束2.双韧维管束3.周韧维管束
4.周木维管束5.辐射维管束
维管束的类型详图
Ⅰ.外韧维管束(马兜铃)1.压扁的韧皮部2.韧皮部3.形成层4.木质部
Ⅱ.周韧维管束(真蕨的根茎)1.木质部2.韧皮部
Ⅲ.双韧维管束(南瓜茎)1、3.韧皮部2.木质部
Ⅳ.周木维管束(菖茄根茎)1.韧皮部2.木质部
Ⅴ.辐射维管束(毛莨的根)1.原生木质部导管2.韧皮部
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