植物的结构与机能

1、第六章植物的结构与机能第一节植物组织一、组织的概念及组织的形成组织是一些在个体发育中来源相同，形态结构相似，共同担负着一定生理功能 的细胞群组成的结构和功能单位。在个体发育中，组织的形成是植物体内细胞分裂生长和分化的结果。二、组织的类型（一）简单组织和复合组织根据组织构成的细胞类型可将组织分为简单组织和复合组织。1、简单组织：是由一种类型的细胞构成的，如营养组织是由一类薄壁细胞构成的。2、复合组织：是由多种类型的细胞构成的，如周皮、木质部、韧皮部、维管束等， 其中之一都由三类以上的细胞构成。（二）分生组织和成熟组织根据发育程度、结构、功能不同，可将组织分为分生组织和成熟组织两大类。1、分生组织

2、：具有持续分裂能力的细胞群构成的组织。在种子植物中限制在植物体 的某些部位。成熟组织：分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧分裂能力，进一步生长和分化，形 成各种其它组织，称为成熟组织，有时也称永久组织。但成熟和永久程度是相对的。1、分生组织按在植物体上的位置分：（1）顶端分生组织：位于根尖、茎尖。细胞特点：小而等径，薄壁，核大，液泡小而分散，原生质浓。（2）侧生分生组织：位于植物体周围包括维管形成层和木栓形成层。细胞特点：长的纺缍形细胞，与器官长轴平行，有较为发达的液泡。（3）居间分生组织：夹在成熟组织之间的未完全分化的分生组织，位于禾本科植物 的节间、叶柄、花序轴基部等。按来源分（1）原生分生组

3、织：位于生长点的最先端，由胚性细胞组成。（2）初生分生组织：由原生分生组织衍生，分为原表皮，基本分生组织、原形成层。（3）次生分生组织：薄壁细胞转化而来，如木栓形成层，束间形成层。2、成熟组织（1）保护组织：覆盖于植物体表，起保护作用的组织。稗表皮：包括表皮细胞、气孔器、表皮毛等，为初生保护组织。稗 周皮：包括形成层、木栓形成层、栓内层，为次生保护组织。（2）营养组织（薄壁组织或基本组织）牌 吸收组织：根毛区的表皮细胞和根毛。稗 同化组织：叶肉细胞及植物体其它绿色部分的细胞，含大量叶绿体。差 贮藏组织：细胞内充满淀粉、蛋白质、脂肪等物质。差通气组织：胞间隙非常发达，或部分薄壁细胞解体成气腔。稗

4、 传递细胞：细胞壁内突，物质短途运输。（3）机械组织将 植物体内的支持组织。分厚角组织和厚壁组织。厚角组织：细胞壁局部（角隅）增厚，仍为初生壁。生活细胞。将 厚壁组织：细胞壁全面加厚木化或不木化，为次生壁。分为纤维和石细胞。纤维 又分为韧皮纤维和木纤维。（4）输导组织稗输导水分和无机盐的：股导管：端壁穿孔，原生质体解体。类型有环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹导管。役管胞：端壁不穿孔，较原始。也有五种类型（同导管）。输导有机养料稗筛管：端壁成具有筛孔的筛板，有原生质体，其旁有伴胞。差筛胞：端壁不成筛板，比较原始，为蕨类植物、裸子植物唯一的输导有机养料的 通道，无伴胞。（5）分泌结构稗 外分泌结构：分

5、泌物排出体外，有腺毛、腺鳞、蜜腺等。稗 内分泌结构：分泌物贮藏在植物体内，有分泌细胞、分泌腔、乳汁管等。三、维管组织和组织系统1、维管组织是由木质部和韧皮部组成的。2、维管束是由原形成层分化而来，以输导组织为主的复合组织，是由木质部和韧皮 部或形成层组成的束状结构。维管束类型依形成层有无分：差有限维管束（闭合维管束），如玉米茎的维管束无形成层。将 无限维管束（开放维管束），如椴树茎的维管束有形成层。依木质部和韧皮部的位置分稗外韧维管束：如一般种子植物的茎。稗双韧维管束：如瓜类、茄类、甘薯等的茎。稗 周韧维管束：如蕨类植物的根状茎、大黄的茎等。差 周木维管束：如鸢尾的根状茎，芹菜等的茎。善 辐射

6、维管束：如幼根的维管柱。3、组织系统在植物体中，各器官由一些复合组织进一步在结构和功能上组成有机的复合单位， 称为组织系统。通常将植物体中各类组织归纳为三种组织系统。即：皮组织系统：包括表皮、周皮，覆盖于植物体表，起保护作用。维管组织系统：包括木质部、韧皮部或形成层，贯穿植物整体，输导水分、无机盐 和有机养料。基本组织系统：简称基本系统，主要包括各类薄壁细胞的营养组织和机械组织，位 于皮系统和维管系统之间，是植物体内组织的基本成分。第二节根、茎和叶J- I、根J- 一、根的生理功能和经济利用根的生理功能1、主要功能是吸收2、固着和支持3、输导4、合成多种氨基酸、激素、植物碱等5、储藏和繁殖根的

7、用途食用：甘薯、萝卜、甜菜、胡萝卜等药用：人参、大黄、当归等工业原料：甜菜制糖，甘薯制淀粉和酒精观赏：根雕、盆景露根处理二、根和根系的类型潘（一）主根、侧根和不定根主根 初生根侧根次生根二级侧根 三生根定根和不定根：具相同的构造和功能，都能产生侧根。（二）根系类型：直根系和须根系根系：植物个体全部根的总体直根系：大部分的双子叶植物和裸子植物须根系：大部分的单子叶植物三）根系在土壤中的分布深根系和浅根系：一般直根系多为深根系，而须根系多为浅根系，但植物根系在土壤中的分布深度常因下列因素的影响植物种类生长发育情况土壤条件人为影响三、根的初生长和初生结构（一）根尖及其分区根尖：从根的顶端到着生根毛的

8、部分根冠分生区伸长区成熟区根冠保护生长点薄壁分泌粘液平衡石编程性死亡分生区善12mm，由原分生组织和初生分生组织组成。存初生分生组织：原表皮、基本分生组织和原形成层组成。芯 原生分生组织：具不活动中心伸长区稗 长几毫米，是分生区向成熟区的一种过渡稗细胞显著伸长体积增大并开始分化稗原生木质部的环纹导管和原生韧皮部的筛管相继出现稗是根尖伸长的主要原因成熟区稗 细胞停止生长出现各种成熟组织稗表皮通常有根毛产生稗根毛的多少与植物种类有关根毛产生过程役 根毛寿命很短，10-20天。但根毛区能保持一个稳定的长度（二）根的初生结构初生结构；初生生长；伸长生长内外切向壁；左右径向壁；上下横向壁平周分裂；垂周分

9、裂；横分裂初生结构；初生生长；伸长生长内外切向壁；左右径向壁；上下横向壁平周分裂；垂周分裂；横分裂原表皮发育而来，一层表皮上往往特化形成根毛具薄的角化层有时表皮细胞特化形成传递细胞热带兰科植物和一些附生的天南星科植物为多层，称为根被皮层芯基本分生组织发育而来稗贮藏营养物质稗外皮层：有时也会形成传递细胞稗皮层薄壁细胞：可贮藏营养物质，胞间隙较大。稗 内皮层：细胞较小，排列紧密，凯氏带稗由根毛进入维管柱的输导途径维管柱-善中柱鞘：具潜在分裂能力，可形成侧根、不定根、不定芽及部分维管形成层和木栓 形成层。善初生木质部房初生韧皮部稗薄壁细胞：具潜在分裂能力初生木质部稗 辐射状排列，辐射角先端先成熟序原

10、生木质部，环纹、螺纹导管稗后生木质部，导管直径较大，差外始式发育牌原型：二、三、四、五、六原型，七束以上称多原型。同种植物不同品种或同一植 株的不同根上，原型会发生变化。初生韧皮部善外始式发育稗与木质部相间排列稗由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞组成单子叶植物根的结构特点表皮：寿命短，根毛枯死即解体、脱落皮层：外13层后期转为厚壁机械组织；内皮层五面加厚；通道细胞正对木质部角维管柱：多原型；中心部分多为髓，但也有无髓的；无形成层出现，无次生结构。（三）侧根的发生起源于中柱鞘的一定部位，内皮层可不同程度的参与侧根的形成。内起源根原始体的形成：位置与原型有关，二原型初韧和初木之间，或正对初韧；三四原型，正

11、对初木；多原型，正对初韧主根受损或切断可促进侧根的产生和生长四、根的次生生长和次生结构导（一）维管形成层的产生和活动形成层平周分裂向内产生次生木质部，向外产生次生韧皮部一般次木多于次韧形成层垂周分裂扩大本身周径，适应加粗（二）木栓形成层的产生和活动最早的木栓形成层起源中柱鞘木栓形成层活动产生周皮，外方组织因营养断绝而死亡。新的木栓形成层在周皮以内次生韧皮部中产生。（三）根的次生结构周皮次生韧皮部次生木质部维管形成层维管射线：木射线；韧皮射线。推3 1 弱子叶植物根中组貌站化的过程五、根瘤和菌根共生：两种生物生活在一起相互利用的关系称为共生。根中常见共生现象有根瘤和菌根。（一）根瘤为豆科植物和土

12、壤中的根瘤菌形成的共生体。根瘤的形状、大小、颜色因植物种类而不同。根瘤菌的侵入途径除豆科植物外，自然界还有100多种植物能形成根瘤，但不是根瘤菌而是放线菌， 除豆科植物外根瘤菌只能与榆科的Parasponia属共生结瘤。就是豆科植物也不是都 能结瘤的。（二）菌根为植物根和土壤中的真菌形成的共生体。外生菌根内生菌根内外生菌根共生真菌能加强根的吸收能力，把菌丝吸收水分和无机盐等供给绿色植物使用，同 时还能产生植物激素和维生素B等刺激根系发育，分泌水解酶类促进根周围有机物 质的分解。高等植物把有机养料提供给真菌。六、根的变态必 根在长期发展过程中，为了行使特殊的功能，其形态结构发生了显著的变异，这种

13、 变异非病理的或偶发的，而是该物种的正常遗传特性，这种现象称为变态，该器官 称为变态器官。中（一）贮藏根肉质直根：萝卜、胡萝卜、甜菜块根：甘薯（二）气生根支柱根：玉米、榕树攀援根：常春藤、络石、凌霄呼吸根：水松、红树寄生根：也称吸器，如菟丝子II、 茎J- 一、茎的基本形态量（一）茎的外形一般圆柱形，但有些植物会呈三角形（莎草）、方形（蚕豆，薄荷）、扁平柱状（昙 花、仙人掌）节：茎上着生叶的部位节间：两节之间的部分（一）茎的外形根和茎在外形上的区别：茎：有节和节间，节上生叶，叶腋有腋芽顶端有顶芽。而根无上述结构。枝或枝条：着生叶和芽的茎。茎就是枝上除去叶和芽所留下的轴状部分。长枝：节间显著伸长

14、的枝条短枝：节间短缩，各个节间紧密相连甚至难于分辨的这种枝条。（一）茎的外形节部膨大（禾本科、蓼科）；节部缩小节间膨大（藕）叶痕：维管束痕：芽鳞痕：枝痕：皮孔：节部膨大（禾本科、蓼科）；节部缩小节间膨大（藕）叶痕：维管束痕：芽鳞痕：枝痕：皮孔：（二）芽的类型及构造芽：是幼态未伸展的枝、花或花序。芽的构造：以叶芽为例稗 生长锥；叶原基；幼叶；腋芽原基；此外还有芽鳞片。稗花芽：生长锥的周围产生花各组成部分的原始体或花序的原始体。芽的类型按生长位置分：、 定芽：顶芽：生于茎或枝顶端侧芽：（或腋芽）（生于叶腋）不定芽：生于老根、老茎、叶等处依性质分稗叶芽（枝芽）：发育形成营养枝的芽。稗 花芽：发育形成

15、花或花序的芽，外形较肥大。稗 混合芽：形成枝、叶和花（花序），外形较肥大。依结构分稗 鳞芽（被芽）：具芽鳞保护，多数温带木本植物所具有。差 裸芽：没有芽鳞保护，为草本植物和热带潮湿环境下木本植物所具有。依生理活动状态分稗活动芽：当年生长季节萌发的芽。稗 休眠芽：当年生长季节不活动，暂时处于休眠状态的芽。活动芽和休眠芽受内外因素的影响，也可发生转变。（三）茎的生长习性和分枝1、茎的生长习性芯 直立茎：茎背地性生长，直立，大多数植物为此类型。稗 缠绕茎：茎幼时较柔软，不能直立，以茎本身缠绕于它物上升。左旋；右旋。稗 攀援茎：以特有结构攀援它物上升。以卷须攀援；以气生根攀援；以叶柄攀援；以钩刺攀援；

16、以吸盘攀援。稗 匍匐茎：茎细长柔弱，沿地面蔓延生长。茎的分枝股 单轴分枝：也叫总状分枝，主干总是由顶芽不断向上伸展而成，主干极明显。多数 裸子植物和部分被子植物属此类。善合轴分枝：绝大多数被子植物属此类。稗 假二叉枝：具对生叶的植物。如丁香。二、茎尖及其发育中（一）茎的顶端分生组织无类似根冠的结构，由许多幼叶包住，产生叶原基和芽原基。原分生组织和初生分生组织组成；初生分生组织由原表皮、基本分生组织和原形成 层组成。原套原体学说：解释茎尖分生组织的结构（二）叶原基和芽原基叶和芽是由叶原基和芽原基逐步发育来的裸子植物和大部分被子植物：表面第二层和第三层细胞平周分裂；有些单子叶植物 由表层细胞平周分裂，后里面的细胞进行各个方向的分裂，形成叶原基。芽原基：先由外一二层细胞垂周分裂形成壳状区，以后由壳状区的二三