被子植物营养器官的形态、结构和功能

1、第三章 被子植物营养器官的形态、结构和功能 一、根的生理功能 1、吸收作用 2、生物合成作用 3、固着、支持作用 第一节 根4、贮藏作用 5、输导作用 6、繁殖作用 (一）根据根发生部位的不同分为： 1. 定根：从植物固定的部位生长出 来,包括主根和侧根。二、根及根系的类型（二）根系：地下部分所有根的总称。 1. 直根系 2. 须根系根系在土壤中的分布状况可分为深根系和浅根系 2. 不定根：发生的位置不固定 （一）根尖分区及生长状态 根尖从顶端起,可依次分为：根冠、分生区 、伸长区和根毛区。1. 根冠 根冠细胞中含有淀粉体, 它的分布 与根向地性有关, 所以根冠是根重力 感受的部位。 三、根的

2、发育与结构1 = p l e r o m e ; 2 = p e r i b l e m ; 3 = dermatocalyptrogen; 4 = columella of the rootcap; 5 = peripheral cells of the rootcap; 6 = protoderm; 7 = ground meristem; 8 = procambium 2. 分生区 由分生组织细胞构成, 能不断分裂产生新细胞, 增加根的细胞数目，促进根尖生长,。 在相当多植物的根尖中, 其原分生组织区 的前端有一个由分裂活动弱甚至不分裂 的细胞形成的不活动中心。 3. 伸长区 是分生区向

3、根毛区的过渡区域 4. 根毛区（成熟区） 是行使吸收功能的主要区域，已具备根的初生结构。 1. 表皮来源于原表皮；细胞呈长形，细胞壁较薄；具有根毛；无气孔。(二) 双子叶植物根的初生结构 根毛区横切面初生结构由外至内明显地分化为表皮、皮层和维管柱三部分。2. 皮层： 外皮层：皮层可分为：细胞排列较紧密.，细胞体积较小。 位于表皮与维管柱之间, 由基本分生组织发育而来，由薄壁细胞组成，起贮藏、通气、横向运输的作用。 细胞排列疏松，有明显的胞间隙, 细胞较大型 。皮层最内一层排列较紧密的细胞。在细胞的径向壁(两侧的细胞壁)和横向壁(上下的细胞壁)有一条呈木化和栓化的带状增厚, 称为凯氏带。 皮层薄

4、壁细胞: 内皮层：图解：内皮层细胞的构造凯氏带模式图凯氏带模式图凯氏带电镜图凯氏带电镜图凯氏带处物质运输图径凯氏带处物质运输图径维管柱鞘: 潜在分裂能力 (维管形成 层、木栓形成层). 初生木质部：为原生木质部和后生木质部。分化方式为外始式。 原型：原生木质部的束数。3. 维管柱(也称中柱):包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁组织四部分。 薄壁细胞: 潜在分裂能力，位于木质部和韧皮部之间几根的中心。 根的主要特征: 内皮层凯氏带，初生木质部与初生韧皮部呈辐射排列。初生木质部分化方式为外始式。 图解：根尖的发育与双子叶植物幼根的初生构造初生韧皮部：位于木质部辐射角之间.双子叶植物根横切面的

5、模式图双子叶植物根横切面的模式图(三) 双子叶植物根的次生生长与次生结构1、维管形成层的发生及其活动发生：1) 初生韧皮部内侧的薄壁细胞 2)正对原生木质部的中柱鞘细胞活动：产生次生木质部和次生韧皮部。维管射线：属于次生维管组织 来源于中柱鞘形成层细胞 木射线和韧皮射线 横向输导和贮藏图解：根次生结构2、木栓形成层的发生及其活动发生：中柱鞘细胞活动：木栓形成层向内产生栓内层，向外产生木 栓层，构成周皮（皮孔）。.(四) 禾本科植物的根解剖结构特点 1、外皮层细胞层数较多2、内皮层五面增厚3、木质部多原型，中央具髓4、在较老根中，皮层和中柱的薄壁细胞都 可能发生变化5、无次生生长和次生结构五、侧

6、根的发生： 方式：内起源 类型：与原型有关 侧根的形成二原型根二原型根三原、四原型根三原、四原型根多原型根多原型根侧根的发生 侧根开始发生时，中柱鞘某些部位的几个细胞，细胞质变浓，液泡缩小，细胞恢复分裂活动。首先进行切向分裂，增加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，产生一团细胞，形成侧根原基，其分化是以向顶的顺序进行。侧根原基顶端逐渐分化为生长点和根冠。最后由于新的生长点的不断分裂、生长和分化而向外突出，结果穿过母根的皮层和表皮成为侧根。六、根瘤和菌根 根瘤（nodule）由固氮细菌 、放线菌侵染宿主根部细胞而形成的瘤状共生结构。自然界中有数百种植物能形成根瘤，其中与农业生产关系最密切的是豆科植

7、物的根瘤。 菌根（mycorrhiza）是高等植物根部与某些真菌形成的共生体。它有三种类型：外生菌根和内生菌根。 第二节 茎一、茎的生理功能输导、支持、贮藏、繁殖二、茎的形态 茎的外部形态茎的外部形态 茎是植株地上部分的主轴，常为圆柱形，此外还有三角形、方柱形、扁平形。有节和节间之分，节上着生有叶、芽、花或果。叶子脱落后在茎留下叶痕。 芽及其类型芽及其类型1、芽的基本结构芽: 未发育的(处于幼态的, 还未伸展的)枝条(枝芽)或花和花序(花芽)的原始体. 2、芽的类型芽的类型 按生长位置分为：定 芽 不定芽 定 芽：顶芽 、腋芽按有无芽鳞分为： 裸 芽 鳞 芽 裸芽：无芽鳞片包被，芽的幼叶直接暴

8、露在外。 草本植物和热带潮湿气候的木本植物常形 成裸芽。鳞芽：有芽鳞片包被. 大多数生长在冬寒地 带的树木中有鳞芽.按芽发育后形成 的器官性质分为： 枝芽(叶芽) 花芽混合芽 叶芽：发育为营养枝. 花芽：发育为花和花序. 混合芽：发育为枝、叶、花. 芽的类型按生理状态分为： 活动芽 休眠芽 活动芽: 在当年生长季形成新枝、花或花序 的芽.休眠芽: 在生长季不生长, 保持休眠状态的芽. （三）茎的分枝类型 1. 单轴分枝:2. 合轴分枝3. 假二叉分枝裸子植物的单轴分支 （三）禾本科植物的分蘖（三）禾本科植物的分蘖 分蘖：禾本科植物在茎基部密集的节上产生侧枝，并分蘖：禾本科植物在茎基部密集的节上

9、产生侧枝，并同时在节上产生不定根的现象称为。同时在节上产生不定根的现象称为。在农业生产上，要促进有效分蘖，控制无效分蘖。 三、茎的发育与结构茎的发育与结构 茎尖分区及其生长动态 茎尖分为分生区、伸长区、成熟区。 1、分生区：最顶端细胞能持久保持 分裂能力。 茎尖生长锥的最顶端部分是原分生组织原分生组织，包括原套原体原套原体。 这些细胞继续保持分裂能力，同时部分细胞又开始分化为初生分生组织： 位于生长锥的下部外侧周围的为周缘分生组周缘分生组织织（分化为原表皮、基本分生组织和原形成层）； 位于原体下部中央的为髓分生组织髓分生组织（又叫肋状分生组织） 茎顶端分生组织的组成和排列方式有多种理论：.原套

10、原体学说；.组织原学说；.细胞学分区概念； 原套-原体学说：原分生组织包括原体与原体两个部分，外部称原套，由一到几层细胞组成，它们进行垂周分裂，增大原分生组织的表面积。原套的内部称原体，由多数的细胞组成，细胞能进行垂周分裂、平周分裂等各个方向的分裂，能增加体积，使茎尖加大。原体以后分化成为原表皮，原体以后分化为基本分生组织和原形成层。细胞组织分区概念（concept of cytological zonation） 福斯特(A. S. Foster) 于1938年在银杏（裸子植物）茎端观察到显著的细胞学分区现象。组织原学说（histogen theory） 1868年韩士汀（J. von Ha

11、nstein）提出。 内容：被子植物茎端由表皮原、皮层原、中柱原三个组织原组成，它们以后的活动能分别形成表皮、皮层、维管柱和髓。 该学说在描述根的顶端分生组织时适用。 腋芽原基的发生比叶原基晚, 在叶腋的 一些细胞经过平周分裂和垂周分裂而形成 突起, 茎上的叶和芽的这种起源方式称为外 起源. 叶和芽的起源： 叶和腋芽分别由叶原基和腋芽原基发育而成，叶原基是分生组织表面的第一层或第二层、第三层细胞平周分裂和垂周分裂产生突起。补充内容： 农作物往往由于感染病毒引起种质退化。利用茎尖分生组织离体培养技术对已感染的茎尖进行脱毒处理,并在离体条件下进行组织培养, 能够获得无病毒的强壮健康种苗。在保护条件

12、下扩大繁育脱毒种苗,建立合理的良种。这项技术已成功地应用在农业生产上。实践证明用经 过脱毒种苗可以使农作物的产量增加,获得明显的经济效益。 （二）伸长区茎尖伸长区的长度一般比根的伸长区长。 伸长区细胞的迅速伸长是茎伸长的主要原因。 （三）成熟区 特点: 停止分裂和伸长生长, 已分化出 各种成熟组织, 具备了幼茎的初 生结构.顶端分生组织原分生组织初生分生组织原套原体原表皮基本分生组织原形成层茎尖分区和分化（一）双子叶植物茎的初生结构初生组织: 茎的顶端分生组织中的初生分 生组织所衍生的细胞, 经过分裂、 生长、分化而形成的组织, 称为 初生组织.初生结构: 由初生组织组成的茎的结构. 二、茎的

13、结构 双子叶植物茎的初生结构1. 表皮: 单层活细胞, 由原表皮发育而成, 狭长形的细胞, 细胞外壁角质化，形成角质层，表皮上有气孔，属于初生保护组织。 包括表皮、皮层、维管柱2. 皮层: 位于表皮与中柱之间，为多层细胞组成，是由基本分生组织分化而成。 由厚角组织和皮层薄壁组织构成，最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒，称为淀粉鞘淀粉鞘。 厚角组织及近外侧的薄壁细胞常含有叶绿体，故幼茎常呈绿色。3. 维管柱 (中柱): 包括维管束、髓、髓射线 1) 维管束： 由初生木质部和初生韧皮部共同组成的束状结构, 由原形成层分化而成. 注：茎初生木质部的发育方式是内始式, 根初生木质部的发育方式是外始式。

14、 多数双叶植物的维管束为无限外韧维管无限外韧维管束束，木质部与韧皮部之间有束中形成层。 少数双子叶植物茎的维管束为双韧维管双韧维管束束，在木质部的内方尚有内韧皮部。 髓：由薄壁组织构成的中心部分, 具有贮藏作用。 髓射线：位于两个维管束之间, 连接皮层与髓的薄壁细胞, 有横向运输的作用，正对束中形成层的髓射线细胞可恢复分裂转变为束间形成层。 2) 髓和髓射线 图解：甘蔗茎横切面表皮和皮层厚角组织（二）双子叶植物茎的次生生长、次生结构 及禾本科植物茎次生生长(增粗生长)：侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化的活动使茎增粗, 这个过程称为次生生长。次生结构：次生生长形成的组织构成的构造称为次生结构,

15、 它包括次生维管组织和周皮两部分。 一、维管形成层的来源和活动 1.维管形成层来源 维管形成层是由束中形成层和束间形成层连接成的圆环状形成层。 在初生韧皮部和初生木质部间保留着一层具有分生能力的组织，为形成层，由于这部分是在维管束范围内，称为束中形成层束中形成层。 当次生生长开始时，连接束中形成层那部分的髓射线细胞，恢复分裂能力形成束间形成层束间形成层。 . 2.维管形成层的细胞组成、分裂方式和衍生细胞 维管形成层有两种形状的细胞： 纺锤状原始细胞：长棱形, 长而扁, 长度比宽度大许多倍, 细胞的切向面宽. 形成次生木质部和次生韧皮部。 射线原始细胞：细胞小, 近于方形, 形成 维管射线。图3

16、-115 维管形成层及其衍生组织 A.纺锤状原始细胞; B.射线原始细胞; C.横切面; D.径向切面示轴向系统; E.径向切面示射线 1.横向面; 2.径向面; 3.切向面 维管形成层活动 二、木栓形成层的发生和活动发生：第一次发生的位置可由表皮、皮层的厚角组织、皮层薄壁组织或初生韧皮部发生，因植物种类而异。活动：与根一样，但产生的周皮有皮孔结构，栓内层细胞含有叶绿体。周皮周皮:替代初生植物体中表皮, 行使保护作用的 一种次生组织. 在茎和根中形成, 通常包括木栓形成层(中间)、木栓层(外)、栓内层(内).分布在周皮上的通气结构是皮孔 由具栓化细胞壁的非生活细 胞构成, 其保护作用 . 形成

17、周皮的一种侧生分生组织, 在茎中, 多由表皮下面的细胞和韧皮部薄壁细胞形成; 在根中, 一般由中柱鞘细胞产生 。木栓形成层：木栓层：茎次生生长的三种类型 马兜铃型：束间形成层仅产生维管射线, 束 中形成层产生次生木质部和次 生韧皮部.。蓖麻型：束间形成层和束中形成层共同产生 次生木质部和次生韧皮部。椴树型：由束中形成层产生次生木质部和次生韧皮部, 束间形成层不明显.次生木质部 由导管、木纤维、木薄壁细胞、管胞 和木射线组成. 次生韧皮部： 由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维组成，许多植物的次生韧皮部内有分泌组织, 能产生特殊的汁液, 如胶乳。 木射线茎的次生结构大体可分成茎的次生结构大体可分

18、成 树皮和木材两部分树皮和木材两部分 1）木材：主要指次生木质部，初生木质部只占很小部分，木材具有两大特征：年轮和心材 年轮：在温带和有旱季、雨季交替的热带地区生长的数目, 其维管形成层的活动有明显的周期性,在一年中产生的早材和晚材构成一个生长轮, 称为年轮。 导管直径大而壁较薄, 木材质地疏松, 颜色较浅, 形成于维管形成层活动旺盛时期. 导管和管胞直径较小而壁较厚, 木材质地较坚实而颜色较深, 维管形成层活动减弱. 早材(春材)特点：晚材(夏材)特点：边材和心材边材: 树木靠近树皮部分的次生木质部, 颜 色较浅, 具生活的薄壁细胞和储藏物 质, 导管具输导功能. 心材: 树木靠近中心部分的

19、次生木质部,颜 色较深, 无生活细胞和储藏物质, 导管失去输导功能.3) 木材的三种切面 横切面：与茎的纵轴垂直的切面 径向切面：经过茎的中心的纵切面 切向切面：不经过茎的中心的任意 纵切面 根据射线的形状可判断木材的三种切面： 在横切面上：射线呈从中心向外方射出的线条, 显示出射线的长度和宽度.在径向切面上：射线呈一堵砖墙, 与轴向系统 相交织,显示出射线的高度和长度.在切向切面上：整个射线的轮廓呈纺锤形, 显示出射线的高度、宽度 和细胞的列数.2) 树皮 狭义的指历年形成的周皮及它们之间的死亡组织；广义的指维管形成层以外的所有组织，包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部。包括韧皮

20、部、周皮和木栓形成层以外的一切死组织 。2）径向系统的组成分子 韧皮射线：物质的径向运输, 储藏蛋白质、 淀粉、单宁等 .1）轴向系统的组成分子筛管和伴胞：输导有机养料 韧皮薄壁细胞：储藏淀粉、蛋白质、单宁、晶体等。一些韧皮薄壁细胞特化为各种分泌结构如乳汁管、漆汁道等。 韧皮纤维：机械支持维管射线与髓射线的区别 维管射线 髓射线 来 源 维管形成层的射线原始细胞 基本分生组织 位 置 次生木质部和次生韧皮部 维管束之间, 内连髓部外通皮层 数 目 不断增加 固定不变 双子叶植物茎的组织分化的发育顺序： 顶端分生组织原表皮表皮木栓形成层木栓层栓内层基本分生组织皮层髓原形成层初生韧皮部形成层初生木

21、质部次生韧皮部次生木质部（三）双子叶植物茎节部结构特点 双子叶植物茎节部发生侧枝和叶, 其解剖结构不同于节间, 形成叶(枝)隙, 叶(枝)迹.叶隙：指叶迹上部, 维管柱中的薄壁细胞区; 或者说中柱上的缺口, 缺口内充 满薄壁细胞.叶迹：维管束斜生于茎内的部分, 或说 茎中连接中柱和叶的维管束部分.（四）与茎的功能(支持、输导、储藏) 相适应的形态结构特点1. 茎一般呈圆柱形, 这种形状最适于担负支持、 输导功能. 2. 茎的分枝可使叶、花、果实处于空 间的适当位置. 3. 维管柱相对比较大, 皮层相对较小,增强了 输导和支持功能4. 茎初生木质部发育方式为内始式, 缩短 了水分和无机盐进入导管

22、的距离. 5. 次生木质部导管口径大, 木纤维多. 6. 具发达的维管射线, 保证物质横向运输. 7. 次生韧皮部的筛管运输有机物, 韧皮纤维可增加茎的韧性 .8. 髓、髓射线、维管射线和轴向薄壁细胞能大量积累淀粉、蛋白质、油、单宁、晶体等物质. (禾本科植物茎的特点)3、禾本科植物茎的解剖特点一、禾本科植物茎节间结构 禾本科植物茎的节与节间明显，节间有中空和实心两种类型。 其节间解剖结构有两大特点特点：1、维管束星散分布，没有皮层和中柱的界限，整个结构由表皮、机械组织、基本组织和维管束组成。2.维管束为有限外韧维管束，无束中形成层，无次生生长和次生结构。 结构：1、表皮有长细胞和短细胞 （硅

23、细胞和栓细胞）之分,外壁角化并硅化，气孔的保卫细胞呈哑铃形. 2、机械组织，位于表皮内的厚壁组织3、基本组织: 厚壁组织和薄壁组织.4、维管束 ：为有限外韧维管束 包括初生木质部、初生韧皮部、维管束鞘维管束的分布可分为两种类型： 玉米、甘蔗等作物的实心茎中,维管束散 生于整个基本组织中,靠中央的较大、分 布稀疏;靠近边缘的较小、分布稠密. 小麦、水稻等的空心茎中,维管束大体上排列 为内外两轮,内轮较大,分布在基本组织中,外轮 较小,藏在机械组织环中. 禾本科植物茎的主要特征 维管束数目很多，散生于基本组织中； 维管束中无形成层初生木质部不能进行次生生 长，无次生结构。其间导管排列在横切面上呈“

24、V”字形。韧皮部和木质部能长期行使其功能； 因缺乏形成层，茎的周围增长很少，茎部所有能加宽，是由原有的细胞本身体积的增大和初生增厚分生组织活动的结果。（少数者例外，能产生次生组织） 茎无皮层、内皮层、中柱鞘、髓、髓射线的界限。二、禾科植物的居间生长和初生增粗生长1、禾本科植物是如何长高的？ 禾本科植物茎是通过顶端分生组织和居 间分生组织的共同活动使茎长高的. 注: 当几个节间同时进行居间生长时,茎的伸长特别迅速,生长到一定时候,居间分生组织分化成成熟组织,居间生长也就停止。居间生长：居间分生组织的细胞进行分裂、生长和分化使每个节间伸长, 称为居间生长 .2、禾本科植物是如何长粗的？ 多数单子叶

25、植物茎维管束中无形成层,不能进行次生生长(加粗生长), 但实际上, 玉米、甘蔗等也有有限的增粗. 1) 初生组织内的细胞在增大. 2) 初生增厚分生组织的活动. 增粗的原因是： 在茎尖生长锥中以及在叶原基和幼叶下方,有几层扁长形的细胞组成初生增厚分生组织,它们和器官表面平行,成套状,进行平周分裂,增生细胞增大茎尖和幼茎的直径。初生增厚分生组织:第三节 叶 一、叶的主要生理功能 1. 光合作用 绿色植物通过叶绿体把CO2和H2O合成有机物(主要是葡萄糖), 把光能转变成化学能,并释放O2的过程.叶肉制造、贮藏养料 叶脉供运光合作用的原料:CO2和H2O 叶表皮保护作用 1）所释放的O2是地球上生

26、物生存所必 需的. 光合作用的意义：2蒸腾作用 2）葡萄糖是合成其他有机物的重要原料. 3）化学能是生物能利用的能量来源. 水分以气体状态从生活的植物体散失到大气中的过程. 叶是蒸腾作用的主要部位 1）植物叶面积巨大原因：2）叶片表皮有众多的气孔意义： 1）促进水分和无机盐在植物体 内运转. 3. 气体交换、吸收作用、繁殖作用 吸收O2，放出CO2或吸收CO2，放出O2 . 根外喷施农药. 形成不定根、不定芽. 2）是根系吸水的动力 3）降低叶片表面的温度 二、叶的形态（一）一般叶的组成和形态1. 一般分为叶片、叶柄和托叶三部分 具有叶片、叶柄和托叶三部分的叶称为完全叶；完全叶；缺少其中任一部

27、分或两部分的称为不完全叶不完全叶。 禾本科植物的叶的组成和形态禾本科植物的叶的组成和形态 禾本科植物叶的两个主要组成部分是叶片叶片和叶鞘叶鞘 ，此外还有叶舌和叶耳。三、叶的发生 .1、叶原基的发生 叶由叶原基发育形成。叶原基发生于茎尖生长锥的侧面，一般由表面的几层细胞分裂形成最初的突起，接着向长、宽、厚三个方向生长。2、叶的发生 叶原基形成后，接着下部发育为托叶，上部发育为叶片与叶柄。叶片由叶原基上部经顶端生长、边缘生长和居间生长形成。 四、叶的结构(一) 双子叶植物叶的结构 1. 叶柄的结构与茎相似, 由表皮、基本组织和维管束组成. 表皮表皮机械组织机械组织基本组织基本组织维管束维管束木质部

28、木质部束中形成层束中形成层韧皮部韧皮部2. 叶片的结构 由表皮、叶肉(绿色组织)和叶脉(维管组织)组成.(1) 表皮 由一层生活细胞组成, 但也有少数植物 叶片表皮是由多层细胞组成的, 称为复表皮, 起保护作用。表皮覆盖整个叶片, 分为上表皮与下表皮. 1) 表皮细胞 切面观: 方形, 外壁有角质层(此是表面细胞的原生质体分泌的). 角质层存在的意义： 减低植物体内水分的蒸腾. 防止病菌存在的入侵(病菌孢子萌发 时较难穿过角质膜). 加固叶片的机械强度. 防止日照引起的损害.气孔器：指表皮上两个保卫细胞及其裂生的胞间隙. 气孔器分布在表皮细胞之间,由二个肾形的保卫细胞围合而成; 两个保卫细胞之

29、间的裂生胞间隙称为气孔. 注: 有些植物在保卫细胞的周围有一个或多个与表皮细胞的形状不同的副卫细胞,它一般不含叶绿体,与保卫细胞共同构成气孔器 .a、保卫细胞形态和结构? 双子叶植物保卫细胞呈肾形单子叶植物保卫细胞呈哑铃形 1）靠近气孔一侧的细胞壁较厚.2）含叶绿体.形态:结构：b 、气孔开关的机理? 白天, 保卫细胞的叶绿体进行光合作用产生葡萄糖, 使细胞液浓度增加,水分由表皮细胞进入保卫细胞, 使之膨胀,导致气孔开放. 晚上, 保卫细胞内的葡萄糖转变成淀粉,细胞液浓度降低,保卫细胞失水而萎软, 导致气孔关闭. c、气孔器的功能控制CO2和H2O的进出，喷施外肥. 排水器：水来源于管胞（H2

30、O）排水组织（无功能叶肉细胞）水孔（无功能气孔） 表皮毛 (2) 叶肉 叶肉是叶片进行光合作用的重要部位. 叶肉由含有大量叶绿体的薄壁细胞构成. 异面叶有栅栏组织和海绵组织的分化,栅栏组织近上表皮，海绵组织近下表皮。等面叶或无此分化,或上下表面内侧都有栅栏组织，中部为海绵组织。异面叶与等面叶叶肉的区别：1) 栅栏组织: 位于上表皮之下,有一列或几列长柱形薄壁细胞组成,作栅栏状排列;含叶绿体较多,叶绿体在栅栏组织中能随光照条件而移动. 2) 海绵组织: 在栅栏组织与下表皮之间,形状不规则,排列疏松,胞间隙大,含叶绿体较少,所以叶的下面一般色淡,光合作用弱,但气体交换和蒸腾作用较强. 栅栏组织与海

31、绵组织的比较：栅栏组织 海绵组织 形状 长柱形 形状不规则 排列 栅栏形，与表皮垂直 借短的空起在水平方向相连接 胞间隙 小 很大 叶绿体 多 少 功能 光合作用 光合作用，与外界气体交换 (3) 叶脉 叶脉是叶的输导和支持结构, 其内部结构随叶脉的大小而有不同. 叶脉的主脉和大的侧脉由一至数个维管束组成,通常由木质部、韧皮部和维管束鞘组成。木质部近上表皮,韧皮部近下表皮,二者之间有少量的副形成层,但活动弱,产生的次生组织少。 叶脉维管束外的维管束鞘常由薄壁组织或机械组织组成的。 越小的叶脉,结构越简单. 首先是形成层和机械组织消失,其次是木质部和韧皮部的组成分子逐渐减少.图3-144棉叶片立

32、体结构图1.上表皮; 2.栅栏组织; 3.海绵组织; 4.下表皮; 5.木质部; 6.束中形成层; 7.韧皮部; 8.分泌腔叶脉的类型叶片结构总结 从叶片结构看, 叶肉是叶的主要部分,是光合作用的场所, 表皮包被在外, 起保护作用. 叶的三种基本结构的巧妙配合和有机联系,共同完成了叶的生理功能. 叶脉分布于叶肉内, 一方面为叶肉组织提供水分和无机盐, 同时输出光合产物; 另一方面, 又支撑着叶面, 使叶面舒展在大气中, 承受着光照.（二）禾本科植物叶的解剖特点 分为表皮、叶肉、叶脉三部分。 1. 表皮上表皮1）从横切面上看：表皮细胞有长细胞和 短细胞(硅质细胞和栓质细胞)两种. 2）保卫细胞呈

33、哑铃形. 3）有泡状细胞 (运动细胞). 下表皮： 下表皮没有泡状细胞,上、下表皮的气孔器数目相差不大。 泡状细胞: 分布于植物叶片的上表皮, 细胞明显增大而壁薄, 呈纵行排列, 细胞中有一个大液泡, 不具叶绿体, 它与叶片的卷曲和伸展有关.水稻叶表皮水稻叶表皮 A. A. 上表皮，上表皮， B. B. 下表皮下表皮1.1.栓细胞栓细胞; 2.; 2.硅细胞硅细胞; 3.; 3.刺毛刺毛; 4.; 4.泡状细胞泡状细胞; 5.; 5.副卫细胞副卫细胞; 6.; 6.保卫细保卫细胞胞; 7.; 7.长细胞长细胞2叶肉特点： 叶肉组织比较均一, 无栅栏组织和海绵组织的分化, 是等面叶; 叶肉细胞形

34、状不规则壁向内形成皱褶。 图3-152 小麦的叶肉细胞1.峰; 2.环; 3.谷; 4.腰图3-151 水稻气孔器的结构 A.表面观; B.气孔中央横切; C.气孔顶端横切 1.保卫细胞; 2.副卫细胞; 3.气孔 3叶脉 (维管束)特点 叶脉内的维管束是有限外韧维管束, 维管束鞘与它周围叶肉细胞的排列有两种类型. 维管束鞘有两层细胞,外层细胞壁薄,较大,含叶绿体较叶肉细胞中的少,内层细胞是厚壁的,细胞较小,几乎不含叶绿体,无“花环”结构,如水稻、小麦,为低光效植物.C3植物:C3植物和C4植物 维管束鞘是单层薄壁细胞,细胞较大,排列整齐, 其中的叶绿体比叶肉细胞所含的多而大. 维管束鞘外侧紧

35、密毗连着一圈叶肉细胞,组成“花环”结构.如: 玉米、甘蔗、高粱,为高光效植物. C4植物:五、不同生态类型叶的结构特点 各类植物在生态上, 根据它们与适生的水条件的关系可分为： 水生植物 陆生植物 旱生植物 中生植物 湿生植物 旱生植物适应干旱环境，中生植物需要充足的土壤水分和比较湿润的空气，水生植物需要大量的水，部分或全部植物是沉水植物。注：光合作用和蒸腾作用对叶的形态结构有很大影响,不同生态类型的植物其叶的形态和结构亦明显不同.1. 旱生植物叶片的结构特点 旱生植物特点: 植株矮小, 根系发达, 叶小而厚或多茸毛。旱生植物叶结构特点： 表皮细胞壁厚, 角质层发达, 有的形成 复表皮. 气孔

36、下陷，形成气孔窝. 栅栏组织层次多, 海绵组织和胞间隙 不发达. 机械组织量多, 叶脉稠密.另一种类型是肉质植物： 特点：叶肥厚多汁, 叶内有发达的薄壁组织, 贮藏水分. 如: 芦荟，龙舌兰等 . 这些植物细胞的保水性很强，水的消耗比较少。 旱生植物的叶朝降低蒸腾、贮藏水分方面发育. 1 = epidermis, 2 = sunken stoma, 3 = palisade mesophyll, 4 = tannin-containing sheath, 5 = minor vein, 6 = water-storage parenchyma, 7 = xylem of the midvein

37、, 8 = phloem of the midvein 水生植物叶结构特点 叶外形:小而薄，甚至分裂成丝状，以增加与水的接触面积。 表面细胞外壁不角质化 , 含有叶绿体、无气孔. 叶肉组织没有栅栏组织和海绵组织的分化 维管组织退化（特别是木质部） 机械组织不发达. 有发达的细胞间隙组成的通气系统. 根据与适生的光照条件的关系分为阳地植物和阴地植物 。阳地植物的叶结构倾向于旱生形态 特点：叶比较厚而小，栅栏组织及其典型，细胞层次多，海绵组织不发达，细胞间隙较小，机械组织发达，表皮细胞的细胞壁和角质层比较厚。 阳地植物:阴地植物阴地植物倾向于湿生形态特点：叶片大而薄, 栅栏组织不发达, 叶绿体较大，叶绿素含量也较多。六、离层和落叶 由于在叶柄基部形成离层导致落叶离层：叶柄的基部有一层细胞分裂形成几层小型的薄壁细胞，这层结构叫离层。离层 落叶 叶痕 落叶树：橡胶树 常绿树：荔枝、龙眼、芒果 图解：叶柄纵切面叶与其光合作用相适应的形态结构特点 1）叶片数量多, 形状扁平, 增大了叶的表面积 2）叶镶嵌, 使叶片充分接受阳光. 3）叶表面上的气孔和海绵组织是气体交 换的场所. 4) 叶脉分布于叶肉内, 既支撑着叶片,又为叶肉组织提供水分和无机盐, 同时输出光合产物, 使光合作用得以顺利进行.5) 叶片内