湖职院药用植物课件04植物内部构造

第四章

植物内部构造第一节

根内部构造教学目标1．说出根尖概念、分区及各区的特点2．说出根的初生构造特点及识别特征3．说出根的次生构造特点及识别特征4．说出根的异生构造特点及类型

三、根的内部构造

plantmicrostructure（一）根尖及其发展概念：从根最先端到生有根毛的部分称根尖。根尖可分为四个区：

1.根冠：位于根的最先端。形状象帽子，包被在生长锥的外围；多层排列不规则的薄壁细胞组成。

2.分生区：位于根冠的上方，呈园锥状。细胞分裂最旺盛的区域，细胞已有所分化。

3.伸长区：这一区域最显著的特点是细胞延长轴方向伸长。

4.成熟区（根毛区）表皮细胞外壁向外延伸成根毛，细胞停止伸长，分化成各种初生构造。根尖的构造分为4个区1.成熟区(根毛区)2.伸长区3.分生区（生长锥、生长点）4.根冠：根尖植物内部结构中常用名词述语细胞的壁向把细胞作为一个六面体上下两个壁称为横向壁（或端壁）两个侧壁称径向壁内外两个壁称切向壁（弦向壁、平周壁）(二)根的初生构造1.根初生构造（根毛区横切面）从外到内可分为三部分:(1)表皮(epidemis)

(2)皮层(cortex)(3)维管柱(vacularcylinder)双子叶植物根的

初生构造单子叶植物根表皮细胞特点1）位置：一层细胞，位于根的最外方。2）来源：原表皮层。3）细胞形态特点：①细胞长轴与根的纵轴平行，排列整齐紧密，无细胞间隙，细胞壁薄，不加厚，不角质化，无角质层或有薄的角质层，富有透性。

②有根毛，是其他器官表皮所没有的，有吸收表皮之称。皮层细胞特点（一）皮层:位于表皮内方，由多层细胞组成，占据根的大部分，一般分为以下三层:

1）外皮层：皮层的最外一层细胞，排列紧密整齐，无细胞间隙，当表皮破坏后，外皮层细胞壁增厚并木栓化，代替表皮起保护作用。

2）皮层薄壁组织：由多层排列疏松的薄壁细胞组成，细胞一般呈类圆形，有细胞间隙，具有横向输导水分、养分、贮藏等作用。

3）内皮层：为皮层最内的一层细胞，排列紧密整齐，无细胞间隙。（其特点见下页）皮层特点（二）

内皮层的细胞壁有三种增厚情况：1.一种是四面局部增厚呈带状，（两面侧壁、上下壁局部增厚）称凯氏带。横切面观，增厚部分呈点状，故又称凯氏点。2.另一种是五面增厚，即两面侧壁、上下壁及内切向壁增厚，增厚部分呈马蹄形。3.第三种是六面全部增厚，即全部木栓化增厚。通道细胞：在内皮层增厚过程中，有少数正对着木质部的内皮层细胞壁不增厚，这些细胞称通道细胞，起着皮层与维管柱间物质交流的作用。内皮层及凯氏带

内皮层马蹄形加厚马蹄形维管柱

内皮层以内的所有部分统称为维管柱，包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部三部分，有的植物还具有髓部。1）中柱鞘：①是维管柱最外方组织，常由一层排列整齐的薄壁细胞组成，具有潜在的分生能力。2）初生木质部和初生韧皮部（初生维管束）：来源于原形成层，位于中柱鞘内，是根的输导系统。3）髓部：双子叶植物的根，初生木质一直分化到维管柱中心，一般无髓部。单子叶植物根，一般有发达的髓部。也有髓部细胞增厚木质化而成厚壁细胞。根的初生构造A、近外方的组织B、维管柱1、表皮2、皮层3、内皮层4、中柱鞘5、原生木质部6、原生韧皮部维管柱维管束类型及分化方式维管束类型：初生木质和初生韧皮部相间排列成辐射型维管束，是根初生构造的主要特点。根的初生木质部常分为数束，其束数随植物种类而异，两束的称二原型；三束的称三原型……双子叶植物一般束数较少，为二至六原型；单子叶植物至少是六束，常为多束，即多原型（七原型以上）。分化方式：根的初生木质部与初生韧皮部分化成熟方式是自外向内分化，为外始式。细胞组成：初生木质部由导管、木纤维、木薄壁细胞组成，裸子植物只有管胞。初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞组成，裸子植物只有筛胞。根初生构造的特点(1)表皮、皮层、维管柱三部分界限明显。(2)表皮上常有根毛。(3)

皮层占据根的大部分，内皮层明显，具有木质化或木栓化加厚的凯氏带。(4)初生木质和初生韧皮部相间排列成辐射维管束。(5)初生木质部与初生韧皮部分化成熟方式均为外始式。(6)一般双子叶植物的根不具有髓部，单子叶植物根一般有发达的髓部。（三）根的次生构造

secondarystructure

次生生长一般双子叶植物及裸子植物的根，由于有形成层和木栓形成层的活动即有次生组织的分裂活动，使根不断增粗，称次生生长。次生构造：由次生分生组织分裂分化所产生的次生木质部及次生韧皮部等的构造称次生构造。

甘草横切简图甘草形成层的发生在初生木质部与初生韧皮部之间的一部分薄壁细胞及初生木质部外向的中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成一个凹凸不平的形成层环。一般在初生木质部与初生韧皮部相接的薄壁细胞首先开始分裂，转变成形成层，然后向两侧延伸，逐渐向初生木质部外方的中柱鞘部位发展，转变成形成层的一部分，这样就形成一个凹凸不平的形成层环。最初的形成层的原始细胞只有一层，但在生长季节，由于刚分裂出来的尚未分化的衍生细胞与原始细胞相似，而成多层细胞，合称为形成层区。通常所讲的形成层就是指形成层区。横切面观为多层排列整齐的扁平细胞。形成层的发生及其活动形成层的活动（1）次生木质部和次生韧皮部形成层细胞进行平周（切向）分裂。向内分生次生木质部，添加在初生木质部的外方，向外分生次生韧皮部加在初生韧皮部的内侧。分裂产生的次生木质部远比次生韧皮部多、分裂速度快。形成层环也随着增大，位置不断外移，并使原来凹凸不平的形成层环逐渐成为圆环状。将整个韧皮部推到木质部的外侧，成为无限外韧维管束。由于韧皮部被向外推和受到挤压，筛管等组织被挤压破坏，成为没有细胞形态的颓废组织。马兜铃根的次生构造形成层的发生及其活动（2）维管射线（次生射线）在形成次生木质部和次生韧皮部的同时，一定部位的形成层分裂产生径向延长的薄壁细胞群，呈辐射状排列，贯穿于维管组织中，称维管射线。具有横向运输的作用。维管射线（次生射线）包括木射线和韧皮射线，位于木质部的射线为木射线，位于韧皮部的射线为韧皮射线。横切面上呈现放射状，将根的次生维管组织分割成若干束。根的初生构造中无维管射线形成层活动的结果形成层活动的最终结果产生次生维管组织（1）辐射V转变成为次生构造的无限外韧V：由于形成层的活动，使得木质部与韧皮部由相互间隔排列而成为内外排列，即由初生构造中的辐射V转变成为次生构造的外韧V。（2）维管射线：一定部位的形成层分裂产生径向延长的薄壁细胞群，构成维管射线。

（3）次生木质部:包括导管、木薄壁细胞、木射线、木纤维；

次生韧皮部：包括筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮射线、韧皮纤维。木栓形成层的发生及其活动产生原因：由于次生维管组织的大量产生，使维管柱不断增粗，因此，表皮及部分皮层因不能相应增粗而遭到破坏。产生部位：根的中柱鞘细胞恢复分裂机能形成木栓形成层。产生方式：木栓形成层向外分生木栓层，向内分生栓内层，三者合称为周皮。细胞特点：木栓层细胞在横切面上，多呈扁平状，排列整齐紧密，细胞壁木栓化呈褐色。栓内层为数层薄壁细胞，排列疏松，有的栓内层较发达，也称“次生皮层”。木栓形成层的发生及其活动木栓形成层通常由中柱鞘分化而成。最初是以由表皮细胞分化而来，还可以由初生皮层中的一部分薄壁细胞分化而来。当木栓形成层终止活动，在其内方的薄壁细胞（皮层或次生韧皮部）又能恢复分生能力产生新的木栓层，而形成新的周皮。植物学上的根皮是指周皮这部分，而药材中的根皮类药材是指形成层以外的部分，主要包括韧皮部和周皮。周皮形成后，木栓层以外的表皮、皮层得不到水分和养分而逐渐枯死脱落，所以根的次生构造中没有表皮和皮层。根的次生构造与初生构造比较①最外方为周皮：次生保护组织的周皮代替了初生保护组织的表皮。②中柱鞘和内皮层一般不存在。③无限外韧维管束：初生构造中的辐射V转变成为次生构造的外韧V。④维管射线：包括木射线和韧皮射线。黄芪根横切面

（四）根的异型构造（异常构造）异常构造概念：根除正常初生构造、次生构造外，还产生一些额外的维管束。这些附加的维管束，形成了根的异常构造，也称三生构造。产生原因：这是由于形成层的非正常活动或不规则化而形成的。（四）根的异型构造（异常构造）根的异型构造主要有以下几种类型：

1.同心环状排列的异常维管组织根的正常形成层分裂活动不久，就丧失了分裂能力，而在次生韧皮部外缘的韧皮薄壁细胞又恢复分裂能力，产生新的维管束。反复多次，呈为环状。如牛夕根异型构造，肉眼可见到的同心环就是异型维管束所构成的环。(见下图)2.异心环状排列的异常维管组织根的正常维管束外围皮层中的薄壁组织中形成新的形成层，产生新维管束，形成单独或复合的异常维管束。在横切面上可以看到一些大小不等的圆圈状花纹，药材鉴定上称为“云锦花纹”。如何首乌等。商陆

怀牛膝何首乌原植物根横断面何首黄芩根横切面图

课后小结

今天主要讲授了根尖、根的初生构造、次生构造等内容，要求重点掌握初生构造、次生构造特点，并会绘简图。布置预习

茎的内部构造达标测评1.（）下列哪些部分与根的伸长生长有直接关系。A.根冠和生长点B.分生区和伸长区C.伸长区和根毛区D.只有生长点2.（）根毛区表皮细胞的作用是哪项。A.吸收B.保护C.通气D.分泌4.（）通道细胞位于哪项。A.木质部B.外皮层C.内皮层D.中柱鞘5.（）根的初生构造中，维管束类型是哪项。

A.外韧型维管束

B.辐射型维管束

C.双韧型维管束

D.周韧型维管束再见Goodbye第二节

茎内部构造茎的内部构造

教学目标1．说出茎尖概念、分区及与根尖区别特征2．说出茎的初生构造特点及识别特征3．说出茎的次生构造特点及识别特征4．说出单子叶植物与双子叶植物茎的区别特征5.说出根茎的构造特点解释：周皮、心材、边材、春材、秋材、年轮茎的内部构造

stemmicrostructure

(一)、茎尖及发展部位：茎尖指茎或枝的顶端，为顶端分生组织所在的部位。呈圆锥状，又叫生长锥。分区：分生区、伸长区、成熟区三个区。茎尖与根尖主要区别是：

1.茎尖的前端没有类似根冠的构造。

2.生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。

3.生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎的初生构造。芽的纵切面(二)双子叶植物茎的初生构造primarystructure茎的成熟区作一横切面，观察茎的初生构造，由外向内可分为:

1.表皮

2.皮层初生韧皮部

3.维管柱----(1)初生维管束----初生木质部

(2)髓射线

束中形成层

(3)髓双子叶植物茎

初生构造详图1.表皮2.厚角组织3.分泌道4.皮层5.初生韧皮纤维6.髓射线7.纤维8.筛管9.形成层10.导管11.木射线12.木薄壁细胞13.髓双子叶植物茎初生构造简图1.表皮

来原:由原表皮层发展而来。细胞特点：为一层长方形或方形、扁平、排列整齐而紧密的生活细胞构，一般不含叶绿体。表皮附属物：有的植物具有气孔、毛茸或角质层或其它附属物。表皮细胞的外壁比较厚，通常角质化形成角质层，有的还蜡质层。

2.皮层

存在部位：位于表皮内方，细胞特点：为多层形状较大、排列疏松的薄壁细胞组成，细胞多呈类圆形。（占有的部位不如根的宽广）细胞特征：

1.靠外方的细胞常含有叶绿体，所以幼嫩茎呈绿色。

2.靠近表皮的部位常具有厚角组织，起机械支持作用。

3.有的植物皮层中含有纤维或石细胞或分泌细胞。

4.有些植物内皮层的细胞中含有大量淀粉，特称为淀粉鞘，如马兜铃

5.与根的初生构造不同的是，茎的皮层不存在明显的内皮层。3．初生维管束

包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层。（1）初生韧皮部：存在部位：位于维管束的外方。组成：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮纤维组成。（初生韧皮纤维往往成群地位于韧皮部的最外侧。）分化成熟方向：为外始式，（2）初生木质部：存在部位：维管束的内侧。组成：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。分化成熟方向：为内始式。3．初生维管束（3）束中形成层：

存在部位：位于初生韧皮部和初生木质部之间。

来源：由原形成层遗留下来的具有分生能力1~2层细胞。

作用：由这些细胞的分生即产生了次生维管组织，能使茎不断加粗。

维管束细胞的其它特点：某些植物的维管束中含有分泌组织，而维管束的薄壁细胞中常含有淀粉、晶体等后含物。4．髓射线medullaryray存在部位:是维管束间的薄壁组织，也称初生射线。作用：（1）内通髓部、外达皮层，具有横向运输的作用和贮藏作用。一般草本植物茎的髓射线较宽，而木本植物茎的髓射线极窄或不明显。（2）髓射线细胞具有潜在分生能力，在次生生长开始时，与束中形成层细胞相邻的髓射线细胞也恢复分生能力，成为整个形成层的一部分，称为束间形成层。（3）在一定条件下，髓射线细胞会产生不定芽、不定根。5．髓pith存在部位：位于茎的中心部分。组成：由一些大的薄壁细胞构成。髓的某些特征：（1）双子叶植物茎具有髓，这区别与根的初生构造。（2）一般草本植物的髓部较大，木本植物的髓部较小。（3）有些植物髓部呈局部破坏，形成横髓隔，形成空腔。（4）有些植物茎的髓含有石细胞，有些植物茎髓部四周有环髓带或髓鞘。双子叶植物茎初生构造的识别特征1．表皮一般一层细胞，具有角质层、气孔、毛茸及其它附属物。2．皮层较根为窄，一般为由大型而排列疏松的薄壁细胞组成，内皮层不明显。3．维管柱一般不存在中柱鞘，维管束一般为无限外韧型V，成环状排列。4．具有髓和髓射线。(三)双子叶植物茎的次生构造secondarystructure由于形成层和木栓形成的分裂活动，使茎加粗，这个过程称为次生生长。由次生生长所形成的次生组织组成了次生构造。木本植物的次生生长可持续多年，所以次生构造很发达。以下讲述：

1.双子叶植物木质茎的次生构造

2.双子叶植物草质茎的次生构造

1.双子叶木质茎的次生构造（1）维管形成层的来源及分裂活动来源：束中形成层----原形成层遗留下来的一、二层细胞。位于在初生木质部和初生韧皮部之间。

束间形成层----髓射线细胞部分恢复分生能力，成为束间形成层。位于邻近束中形成层的髓射线细胞。束中形成层与束间形成层合称为维管形成层，简称形成层。形成层连成一环状。（1）维管形成层的来源及分裂活动分裂活动：产生次生木质部和次生韧皮部。形成层具有强烈的分裂活动，向内分裂产生次生木质部，添加于初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，增添于初生韧皮部的内方，将初生韧皮部推向外侧。向内形成次生木质部的数量远多于次生韧皮部，所以木质茎树木越粗，木材占的比例越大。产生维管射线（次生射线）形成层细胞的分裂活动，每隔一定距离分裂产生一些薄壁细胞，呈放射状分布于次生木质部与次生韧皮部中间，称为维管射线或称次生射线。维管射线横向运输水分及营养物质，同时也有贮藏作用。

双子叶木质茎的次生构造（1）次生木质部组成：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线。年轮：一年一轮标志着树木的年令，称为年轮。年轮的形成:是由于形成层的分裂活动受到季节影响而产生的。春材(早材)：春季温暖、雨量充沛，所以形成层分裂活动比较强烈，产生的细胞体积大、细胞壁薄、导管直径大、数目多、纤维较少，因此木质部质地较疏松，颜色较淡，称早材或春材。秋材（晚材）：秋季,气温下隆,雨量稀少,形成层的分裂活动降低,所产生的细胞体积较小、细胞壁较厚、导管直径较小、数目少、木纤维成分多,因此木材质地较密,颜色较深,称晚材或秋材。心材与边材边材：靠近外围边缘的木材，颜色较浅，质地也较松软，称之为边材。边材具输导能力。心材：在木材横切面上，中心部分的颜色较深，质地较坚硬，称之为心材。心材常积累一些代谢产物使导管和管胞堵塞，失去输导能力。入药：心材沉积的代谢产物，往往是中药的药效成分，茎木类药材均以心材入药。木材三切面：略木材三切面沉香三切面组织详松茎三切面1.木栓及皮层2.韧皮部3.木质部4.髓5.树脂道6.形成层7.髓射线8.年轮9.具缘纹孔切面10.早材11.晚材12.具缘纹孔表面观13.髓射线纵切面14.具缘纹孔横切面(2)次生韧皮部来源：是由维管形成层向外分裂产生的部分。组成：一般由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成。颓废组织：当次生韧皮部形成以后，初生韧皮部被挤压到外方，筛管和伴胞等被破坏，细胞界限不清，称为颓废组织。药用价值：次生韧皮部中的薄壁细胞中含有多种营养物质，具有一定的药用价值，如皮类药材的厚朴、黄柏等，主要取茎的韧皮部入药。(3)木栓形成层及周皮

周皮产生的来由：木质茎的次生生长强烈，茎不断加粗，表皮遭到破坏，产生了新的次生保护组织周皮代替表皮行使保护功能。木栓形成层的来源：可由表皮、皮层的最外层细胞、皮层、内皮层细胞或韧皮薄壁细胞转变而来

存活周期：一般木栓形成层的活动只有数月就失去分生能力，依次在其内方又产生新的木栓形成层，形成新的周皮。（3）木栓形成层及周皮木栓形成层的活动：产生周皮

木栓形成层向外分裂产生多量的木栓细胞，细胞强烈栓化，是死细胞，径向整齐地成行排列；向内分裂产生少量栓内层细胞，是生活细胞，往往含有叶绿体，此特称为绿皮层。

皮孔：是周皮上的通气结构。皮孔的形状、色泽、大小可作为鉴别树种的特征。色泽有褐色、黄色、赤锈色等，形状有圆形、椭圆形、线形等。大小从1~2mm左右。（3）木栓形成层及周皮落皮层：木本植物的木栓形成层不断更新，新的周皮不断产生，比较早形成的周皮呈现剥落状态。因此植物学上把新周皮外方的所有死亡组织的综合体称为落皮层。落皮层破裂脱落：有呈鳞片状、环状、纵沟纹、大片脱落等。有的茎周皮常年积累而不脱落，形成很厚且有弹性的树皮，如黄柏、栓皮栎。每种植物的树皮常具有一定形状的裂纹，可作为鉴别的特征。（3）木栓形成层及周皮

树皮的概念：狭义的概念是指木栓形成层及外方所有枯死部分，即落皮层；广义的概念是指维管形成层以外的所有组织，包括次生韧皮部、初生韧皮部及以外的周皮。如茎皮类药材厚朴、杜仲、肉桂等。硬树皮与软树皮

硬树皮（外树皮）是指死的树皮，即指落皮层的部分。

软树皮（内树皮）是指活的树皮,是指形成层以外与落皮层以内的部分,主要是指次生韧皮部部分。双子叶木质茎的次生构造的主要特征1．周皮发达，并往往剥落成为落皮层，但周皮的厚薄主要看树令及树木种类。2．维管束成环状排列，形成层连续成环，V为无限外韧型V。3．次生木质部中有明显的年轮。4．髓射线狭窄，一般为1~2行细胞宽，射线呈放射状，并有维管射线。5．有由薄壁细胞构成的髓。2.双子叶植物草质茎的次生构造secondarystructure

双子叶植物草质茎的生长期短，次生生长有限，次生构造不发达，其结构特点为：(1)最外层为表皮，表皮上常有毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。少数植物形成薄的木栓层，所以表皮仍留在表面。(2)维管束多为无限外韧型（少数为双韧维管束），成环状排列。(3)某些植物仅有束中形成层而不具束间形成层。。(4)髓射线一般较宽，髓部较发达。

薄荷茎横切面详图薄荷横切面简图

（四）双子叶植物茎的异常构造有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。1.髓维管束：在髓部散生数个异型维管束。如海风滕。2.同心环维管束：在次生维管柱的外侧又形成多轮同心环状及偏心形环状排列的异常维管束。3.散生维管束：许多维管束散生于基本薄壁组织中。双子叶植物茎的异常构造1.木栓层2.皮层3.周维纤维4.韧皮部5.木质部6.纤维束环7.异型维管束8.髓(五)双子叶植物根茎的正常和异常构造双子叶植物根茎(草本双子叶植物根茎)，构造与与地上茎类似，它的构造特点为：1.双子叶植物根茎的正常维管束(1