包头联赛辅导植物的细胞和组织.ppt

种子植物形态解剖植物的细胞和组织,北重三中生物组刘馨,全国中学生生物学联赛,一、生物的分界,世界上大约有5005000万个物种,其中有记述的只有140多万种。,植物界、动物界、原生界,两界系统：,三界系统：,植物界、动物界,四界系统：,植物界、动物界、原生界、原核界,绪论,植物界、动物界、真菌界、原核界、原生界、非胞生物界,五界系统：,植物界、动物界、真菌界、原核界、原生界,六界系统：,注:两界系统是林奈在1735年提出的。非胞生物界是指病毒和类病毒,由我国学者在20世纪70年代提出。,二、植物的类型与分布,在生物的两界系统中植物占50多万种。,植物的演化规律为：单细胞多细胞群体丝状体具根、茎、叶分化的植物体,植物的类型:,低等植物：藻类、菌类、地衣,无根、茎、叶的分化.,高等植物：苔藓、蕨类、种子植物,有根、茎、叶的分化.,三、植物界在自然界中的作用及其与人类的关系,1.植物界对地球和自然资源的作用。,2.植物合成有机物、储藏能量,如光合作用。,3.植物保证了大气中氧气、二氧化碳的平衡。,四、植物学的研究内容及其分支科学,1.植物分类学;2.植物形态学;3.植物生理学;4.植物遗传学;5.植物生态学;,第一章植物细胞和组织,一、植物的细胞,（一）、细胞壁,细胞壁是植物细胞特有的结构，它是由原生质体分泌的物质构成的固体结构，具有一定的硬度和弹性，一般认为是无生命的。细胞壁保卫在细胞的最外层，具有保护原生质体、维持细胞一定形状的作用，并与支持、保护、吸收、运输、蒸腾和分泌等作用有密切关系。,细胞壁的结构和化学组成细胞壁由外向内可分为胞间层、初生壁、次生壁三部分。,细胞壁的结构和化学组成细胞壁由外向内可分为胞间层、初生壁、次生壁三部分。,1)胞间层（又叫中层、果胶层）概念：是由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质构成的。化学组成：果胶质是一种多糖，胶粘，柔软，具可塑性。,生理功能：胞间层既可以将相邻的细胞粘在一起，又能缓冲细胞之间的挤压而不影响细胞生长。,胞间层可被酶或酸等所溶解，从而导致胞间隙的形成或相邻细胞的分离。,2)初生壁概念：初生壁是新细胞在生长过程中（或生长停止前），由原生质体分泌的壁物质在胞间层两侧表面积累而形成的壁层。位置：中层内侧,化学组成：每个细胞都具有初生壁，主要由纤维素、半纤维素和果胶质等构成，生理功能：初生壁薄、柔软而有弹性，既能维持细胞的一定形态，又能随细胞的生长而扩大面积。,3)次生壁概念：次生壁是细胞生长停止后，在初生壁内表面增加的壁层。位置：初生壁内侧主要成分是：纤维素生理功能：次生壁较厚，质地较坚硬，因此有增强细胞机械强度和抗张能力的作用。,2、细胞壁的特化1)木化概念：木质素渗入细胞壁的过程，叫做木化。功能：使细胞壁变硬，起支持作用。,2)角化概念：角化是细胞外壁为角质所浸透，并常在细胞外壁堆积形成角质层的过程。功能：发达的角质层可降低蒸腾，增强植物对干旱和病菌的抵抗力。,3)栓化概念：栓化是木栓质（脂类化合物）渗入细胞壁引起的变化。功能：使细胞壁不透水、不透气，起保护作用。,4)矿化概念：细胞壁渗入矿物质（二氧化硅）而引起的变化。功能：细胞壁的矿化，能增强植物茎叶的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能力。,5)粘液化概念：细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘液或树胶的变化。功能：种子细胞壁吸水膨胀，变成粘液，可保持水分，是种子与土壤颗粒紧密接触，有利于种子萌发。,3纹孔和胞间连丝1）纹孔概念：细胞在形成次生壁时，并不是全面均匀的增厚，在一些位置上不沉积次生壁物质，这种在次生壁层中未增厚的区域称为纹孔。,功能：纹孔是细胞之间水分和物质交换的通道分类：单纹孔，具缘纹孔，半具缘纹孔。,2）胞间连丝概念：胞间连丝是穿过细胞壁，连接相连细胞的细胞质细丝。,功能：a.使相邻细胞乃至整个植物体的原生质体联成一个整体b.胞间连丝在植物的生长发育、物质运输、刺激传递以及遗传物质的转移中起了及其重要的作用c.胞间连丝也为病毒在植物体中的传播提供了通道,(09)95胞间连丝的主要生理功能是A.物质合成B.物质运输C.信息传递D.能量代谢,（二）、细胞器1质体质体是与碳水化合有关的细胞器，是绿色植物细胞特有的细胞器质体的功能：质体是合成和积累同化产物的细胞器在幼期的细胞内，如根尖和茎端分生组织细胞、及卵细胞中，其质体尚未分化成熟，称为前质体，随细胞的长大和分化，前质体逐渐分化为成熟的质体。,分化成熟的质体可根据其颜色和功能的不同分为：叶绿体、白色体、有色体。1）叶绿体色素：叶绿素占绝对优势，还含有少量的类胡萝卜素（叶绿素被破坏后，如秋天或旱季，叶片颜色呈现黄色或橘红色）存在位置：主要分布在叶片（叶肉细胞）中。,2）有色体（杂色体）色素：主要含类胡萝卜素。功能：有利于传粉，积累脂类和淀粉。存在位置：主要存在于花瓣、果实中叶片中含量较少,3）白色体白色体是不含可见色素的无色的质体，包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪的造油体和合成储藏蛋白质的造蛋白体。主要存在于幼嫩器官中，分布在细胞核周围。主要功能：积累代谢产物,2、后含物细胞原生质体代谢作用的产物，他们可以在细胞生活的不同时期产生和消失，其中有的是贮藏物，有的是废物。后含物一般有淀粉、蛋白质、脂肪、晶体等。,二、植物的组织,凡形态结构相似，担负一定生理功能的细胞群,即称为组织。在个体发育中同一类型的细胞群,为简单组织。在个体发育中不同一类型的细胞群,为复合组织。植物体内的组织根据其发育程度、生理功能和形态结构的不同，可分为分生组织、成熟组织（保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织、分泌结构）维管组织和维管束。,（一）、分生组织,是由具分裂能力的细胞组成，位于植物生长的部位，根和茎的生长和加粗都与之有直接系。组成分生组织的细胞，其主要特点是：细胞体积较小，排列紧密，壁薄，细胞核相对较大，细胞质较浓，一般没液泡或仅有分散的小液泡。,根据分生组织在植物体中的位置，可分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。,1）顶端分生组织：位于茎与根主轴的和侧枝的顶端，它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，并在茎上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。,2）居间分生组织：是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织，它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。典型的居间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中，如水稻、小麦等禾谷类作物，在茎的节间基部保留居间分生组织，所以当顶端分化成幼穗后，仍能借助于居间分生组织的活动，进行拔节和抽穗，使茎急剧长高。,3）侧生分生组织：位于根和茎的侧方周围部分，靠近器官的边缘。它包括形成层和木栓形成层。形成层的活动能使根和茎不断增粗，以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活力或根本不存在，在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在，因此，草本双子叶植物和单子叶植物的根和茎没有明显的增粗生长。,根据分生组织的来源和性质不同，又可分为原分生组织，初生分生组织和次生分生组织。,（l）原分生组织：是直接由胚细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力。植物从个体发育开始直到生命终结为止，原分生组织连续地进行分裂。原分生组织位于根、茎生长点的最顶端。（2）初生分生组织：是由原分生组织刚衍生的细胞组成，这些细胞在形态上已出现了最初的分化，但细胞仍具有很强的分裂能力，因此，它是一种边分裂、边分化的组织，也可看做是由分生组织向成熟组织过渡的组织。如原表皮、原形成层、束中形成层等。（3）次生分生组织：是由成熟组织的细胞经历生理和形态上的变化，脱离原来的成熟状态（即反分化），重新转变而成的分生组织。如束间形成层等。,小结,现将分生组织的两类分类方法的对应关系表解如下：顶端分生组织原分生组织居间分生组织初生分生组织侧生分生组织次生分生组织,(09)116以下哪些在植物体中属于初生分生组织?A原形成层B维管形成层C束中形成层D束间形成层E木栓形成层,此处,1、保护组织：是覆盖于植物体表起保护作用的组织，它的作用是减少体内水分的蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等，保护组织包括表皮和周皮,（二）、成熟组织,分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧失分裂的能力，进一步生长和分化，形成的其他各种组织，称为成熟组织或永久组织。成熟组织按功能分为保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织和分泌结构,又称表皮层，是幼嫩的根叶茎花果实等的表面层细胞，只有一层细胞，呈各种形状的板块状，排列十分紧密，除气孔外，不存在另外的细胞间隙，表皮细胞是生活细胞，一般不具叶绿体，但常有白色体和有色体，茎、叶等植物体气生部分的表皮细胞，外弦向壁往往较厚，并角质化，此外壁的表面还沉积一层明显的角质层，使表皮具有高度的不透水性，有效地减少体内水分蒸腾，防止病菌侵入、增加机械支持，有些植物（如甘蔗的茎、葡萄、苹果的果实）在角质层外还具有蜡质的“霜”，使表面不易浸湿，具有防止病菌在体表萌发的作用。,表皮,周皮是取代表皮的次生保护组织，存在于有加粗生长的根和茎的表面，它由侧生分生组织木栓形成层形成，木栓形成层平周分裂，形成径向成行的细胞行列，这些细胞向外分化成木栓，向内分化成栓内层，木栓层、木栓形成层和栓内层合称周皮。在周皮形成时，出现的一些能让水分、气体交换的孔状结构叫皮孔。,周皮,薄壁组织是一类较不分化的成熟组织，其特点有二：有很强的分生潜能，在一定条件下，很容易转化为分生组织（如创伤愈合）一般都具有较发达的细胞间隙，这对于细胞的代谢是必需的。,2、薄壁组织：是植物体进行各种代谢活动的主要组织，光合作用、呼吸作用、贮藏作用及各类代谢物的合成和转化都主要由它进行。,根据薄壁组织的功能不同，又可分为：同化组织：光合作用的的薄壁组织（存在于植物体的一切绿色部分）贮藏组织：贮藏大量营养物质的薄壁组织，如块根，块茎等。贮水组织：贮藏有丰富水分的薄壁组织，如旱生肉质植物的光合器官中。通气组织：有大量细胞间隙的薄壁组织，如水生、湿生植物中的水稻，睡莲等的根、茎、叶中薄壁组织有大的间隙，在体内形成一个相互贯通的通气系统，使叶光合作用产生的氧能通过它进入根中，通气组织，还与在水中的浮力和支持作用有关。,3、机械组织：是对植物体起主要支持作用的组织。根据细胞结构的不同，可分为厚角组织和厚壁组织两类。,厚角组织：其细胞最明显的特征是细胞壁具有不均匀的增厚，而且这种增厚是初生壁性质的。壁的增厚通常在几个细胞邻接处的角隅上特别明显，故称厚角组织。厚角组织常分布在方形或多棱形植物茎的棱角处。,A在椴属木本茎中的分布B在南瓜属草本藤中的分布C在叶中的分布1厚角组织2韧皮部3木质部4脊,厚壁组织：它与厚角组织不同，细胞具有均匀增厚的次生壁，并且常常木质化。成熟细胞的原生质体通常死亡分解，成为只留有细胞壁的死细胞。根据细胞的形态，厚壁组织可分为石细胞和纤维两类。,4、输导组织：是植物体中担负物质长途运输的主要组织。在植物中，水分的运输和有机物的运输，分别由两类输导组织来承担：一类为木质部，主要运输水分和溶解于其中的无机盐；另一类为韧皮部，主要运输有机营养物质。,木质部：由几种不同类型的细胞构成的一种复合组织，它的组成包含管胞和导管分子、纤维、薄壁细胞等。其中管胞和导管分子是最重要的成员，水和无机盐的运输通过它们来实现。,（右）A环纹管胞B螺纹管胞C梯纹管胞D孔纹管胞（左）A环纹B螺纹C梯纹D网纹E孔纹,导管及管胞的主要类型,(10)33导管与管胞均是木质部中执行运输功能的细胞，它们的主要差别在于哪一项：(1分)A.是否是死细胞；B.次生壁加厚方式；C.穿孔板的有无；D.细胞的长宽比,导管与管胞的区别:导管分子是一个死细胞。成熟时没有生活的原生质，次生壁具有各种式样的木质化增厚，端壁溶解消失形成穿孔。许多个导管分子以细胞的顶端对顶端连接起来就形成了导管。导管分子和管胞都是厚壁伸长的死细胞，但管胞是单个细胞，末端尖锐，端壁没有穿孔，上下连接的管胞靠侧壁上的纹孔传递水分。,A纵切面B横切面1筛管2筛板3伴胞筛管与伴胞,韧皮部：也是一种复合组织，包含筛管分子或筛胞、伴胞、薄壁细胞、纤维等不同类型的细胞，其中与有机物的运输直接有关的是筛管分子或筛胞。粗的原生质联络索通过筛孔使上下筛管的原生质连在一起。联络索周围有胼胝质鞘包围。筛管分子的侧壁具许多特化的初生纹孔场，称为筛域。筛管与筛胞的区别：筛胞只有筛域，无p-蛋白体。,(08)96下列哪些特征可以帮助你确定一个细胞是否是筛管分子A.筛板B.细胞壁木质素C.细胞壁胼胝质D.死细胞,5、分泌结构：某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物，并把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。产生分泌物的细胞来源各异，形态多样，有的单个分散于其他组织中，也有的集中分布，或特化成一定结构，统称为分泌结构。根据分泌物是否排出体外，分泌结构可分成外部的和内部的分泌结构两大类。,外部的分泌结构：其普通的特征，是它们的细胞能分泌物质到植物体的表面。常见的类型有腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器等。,内部的分泌结构：是指分泌物不排到体外的分泌结构，包括分泌