第4章根的形态结构和生理功能
第四章 根
不活动中心：在根本体最远端的一群原始细胞 （中柱原和皮层原的原始细胞）不常分裂，大小变 化很小，合 成核酸和蛋白质的速率也很低，组成 的一个区域。
细胞分裂速率（h/次） 不活动中心 根冠原始细胞 不活动中心近处维管柱 不活动中心远处维管柱 玉米 174 12 28 29 蚕豆 292 44 37 26 白芥菜 520 35 32 25
主根，有时也称直根或初生根。主 根生长达到一定长度，在一定部位上侧 向地从内部生出许多支根，称为侧根。 侧根和主根往往形成一定角度，侧根达 到一定长度时，又能生出新的侧根。因 此，从主根上生出的侧根，可称为一级 侧根（或支根），或次生根；一级侧根 上生出的侧根，为二级侧根或三生根， 以此类推。在主根和主根所产生的侧根 以外的部分，如茎、叶、老根或胚轴上 生出的根，统称不定根。
原始细胞：在植物的分生组织中，一些经过不断 更新始终保留在分生组织中具有分生能力的细胞称 为原始细胞。
种子植物中，根的顶端分生组织，在 结构上有两种主要类型： 第一种类型是成熟根中的各区，如 维管柱、皮层和根冠，都可追溯到顶端分 生组织中的各自独立的三个细胞层，也就 是说，维管柱、皮层和根冠都有各自的原 始细胞，而表皮却是从皮层的最外层分化 出来的，或者表皮和根冠的细胞有着共同 的起源，也就是起源于同一群原始细胞。
根尖是根感觉重力的部位，保持根的
向地性生长，切去了根尖，便除去了 向地生长性。根冠的淀粉体-平衡石沉 淀起向地性的指导作用。
根冠为薄壁细胞组成 的帽状结构。
多数植物根冠细胞内 含淀粉体（造粉体）。 一般认为这些淀粉体 与根的向地性有关。 此外，根冠的外层细 胞可分泌粘液使根尖 易于在土壤颗粒间推 进，减少阻力，并保 护幼嫩的生长点不受 擦伤。
植物的根系结构与功能
植物的根系结构与功能植物的生长离不开根系，根系是植物体的重要组成部分，其结构与功能对于植物的生存和发展至关重要。
本文将从植物根系的结构和功能两个方面进行论述。
一、植物根系的结构根系通常由根和根的附属结构组成，根是指植物体地下生长的主要部分，包括主根和侧根；而根的附属结构主要有茎、叶和花。
1. 主根：植物根系的核心部分为主根，主根直接从种子中发出，向下深入土壤，为植物提供支撑和吸取水分养分的功能。
主根通常生长迅速，并且延伸到深层土壤，以增加根系的稳定性。
2. 侧根：侧根是从主根上分侧生长出来的根，其生长方向一般是横向或斜向。
侧根的数量和长度可以根据环境条件来调节和改变，以适应植物的生长需求。
侧根的存在可以增加根系的表面积，使植物更好地吸收水分和养分。
3. 茎：茎是连接根和叶的器官，其主要功能是输送水分和养分，同时提供了支持和固定叶片的作用。
茎的结构可以是地下的（如地下茎）或地上的（如直立茎、匍匐茎等），不同的茎形态适应了不同的生态环境。
4. 叶：叶是进行光合作用的主要器官，通过叶片的扁平形态和丰富的叶绿素来吸收光能，将其转化为化学能。
叶片的结构通常是扁平且多面，以增加光合作用的表面积。
5. 花：花是植物繁殖的器官，其结构包括花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊等。
花的形态、颜色和香味等特征吸引了昆虫和其他传粉媒介的注意，促进了植物的繁殖。
二、植物根系的功能植物的根系具有多种功能，主要包括吸收水分和养分、固定植物体、储存养分和水分、与土壤微生物共生以及排泄代谢废物等。
1. 吸收水分和养分：植物的根系通过根毛的存在，使根的表面积大大增加，提高了水分和养分的吸收效率。
根毛通过渗透作用和活性转运将水分和溶解的养分从土壤中吸收到植物体内。
2. 固定植物体：根系通过深入土壤的方式，为植物提供了支撑和固定的功能。
牢固的根系可以使植物在自然条件下更稳定地生长，抵抗风吹和重力的影响。
3. 储存养分和水分：植物的根系可以储存多余的养分和水分，以便在环境条件不利时提供给植物使用。
植物根系作用
植物根系作用植物根系是植物生长发育过程中至关重要的一部分，它具有吸收水分和养分、固定植物体和调节植物生长的功能。
根系的形态结构和生理特性对植物的生长发育和适应环境起着重要作用。
一、根系的形态结构植物根系主要由根、根毛、根冠和根分枝等部分组成。
根是植物的基部，用于固定植物体和吸收水分和养分。
根冠是根的顶端，起到生长点的作用，能不断分化产生新的根。
根系的分枝能够扩大根系的吸收面积，增加水分和养分的吸收能力。
根毛是根的表皮细胞向外生长形成的细长毛状突起，能够增加根表面积，提高吸收效率。
二、根系的功能1. 吸收水分和养分：根系通过根毛吸收土壤中的水分和养分，将其输送到植物体内。
根毛具有较大的表面积，能够增加吸收效率。
根系还能够选择性地吸收不同的养分，以满足植物生长发育的需要。
2. 固定植物体：根系能够将植物体牢固地固定在土壤中，防止植物被风吹倒或水冲走。
根系的生长和分枝能够增加根的扎根深度和范围，提高植物的稳定性。
3. 调节植物生长：根系通过控制根的生长方向和速度，调节植物的生长。
当植物根系感受到土壤中水分和养分的分布不均时，会调整根的生长方向，使根能够更好地吸收水分和养分。
根系还能够分泌植物生长素等物质，调节植物的生长和发育过程。
三、根系对植物的影响1. 生物量积累：根系是植物的生物量积累的重要器官，它能够吸收土壤中的水分和养分，为植物提供生长所需的能量和物质基础。
2. 水分平衡：根系通过吸收土壤中的水分，维持植物体内的水分平衡。
根系具有调节水分吸收和排泄的功能，能够根据环境的变化自适应地调节水分的吸收和释放。
3. 养分吸收：根系能够选择性地吸收土壤中的养分，包括氮、磷、钾等元素。
养分的吸收与根系的形态结构和生理特性密切相关，不同类型的植物根系对养分的吸收具有不同的适应性。
4. 适应环境：根系的形态结构和生理特性能够使植物适应不同的环境条件。
例如，在干旱地区，根系会向下生长，扩大根的深度，以增加水分的吸收能力；在水logged的环境中，根系会减少根的生长，以减少氧气的消耗。
根的形态特征
香附子
根的主要生理功能
** 吸收和输导 ** 支持和固着植株 ** 合成 ** 繁殖、贮藏等生理功能
根的经济用途
** 食用 ** 药用 ** 观赏
二、根的类型
1、按根的来源分：
主根：胚根直接生
长而成的根。垂直 向地下生长。
侧根：主根等产生
的各级分支。
2、按根发生的位置分：
定根：主根和侧根称
被子植物形态学基础
根的形态特征
根：是由种子幼胚的胚根发育而成的器 官。通常向地下伸长，使植物体固定在土 壤中，并从土壤中吸取水分和养料。
一株植物根的总体叫做根系。
沙拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面上有一点
点水分，它就能充分吸收。根通常不深，侧根强烈发育，向外延伸可达 十几米远，如沙拐枣，高不到1米，但侧根向外延伸可达十几米远。这种 强烈发育的侧根一方面可以起到固定作用，另一方面可以充分吸收近地 面水分。
之为定根。主根来自于 胚根，侧根来自中柱鞘 一定部位的细胞恢复分 裂发育而来。
不定根：由茎、叶、
老根或胚轴上发生的根。 不定根可产生各级侧根。
三、根系类型
根系：植株地下部分 所有根的总称。
直根系：由发达的主 根及各级侧根组成， 主根较各级侧根粗 壮而长。多数双子 叶植物的根系特征。
须根系：主根不明显， 主要由不定根组成 的根系。一般单子 叶植物根系的特征。
植株及其六大器官（油菜）：
种
子
果
实
生殖器官
器官:由多种不同组 织构成的具有特定形 态结构和生理功能的 结构单位。
营养器官：与植物
的营养生长有关的
花
器官。根、茎、叶。
叶
根
植株
植物学笔记（二）[整理版]
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植物学笔记(二)植物学笔记（二）植物学》课程学习辅导（三）第三章植物的组织一、本章主要内容（一）．细胞的分化和组织的形成由具有分裂能力的细胞逐渐到细胞的分裂停止，细胞外形伸长，以至形成各种具有一定功能和形态结构的细胞过程，叫做细胞的分化。
细胞的分化是植物组织形成的基础。
（二）植物组织的类型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。
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。
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。
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。
薄壁组织是进行各种代谢活动的主要组织，占植物体积的大部分。
根据生理功能的不同，分为同化组织、贮藏组织、通气组织、贮水组织等。
它们共同结构特点是：细胞壁薄，有细胞间隙，原生质体中有大的液泡，细胞体积比分生组织大得多，但大多仍为等直径的形状。
保护组织是覆盖于植物体表面，起保护作用的组织，其功能是减少体内水分的蒸腾，控制植物体与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。
保护组织包括表皮和周皮。
输导组织是植物体内担负物质长途运输的组织。
主要特征是细胞呈长管形，细胞间以不同的方式相互联系，在整个植物体的各器官内成为一连续的系统。
根据运输物质的不同，输导组织又分为两类，一类是输导水分和溶于水中矿物质的导管和管胞。
一类是输导营养物质的筛管和筛胞。
机械组织是对植物起主要支持作用的组织。
细胞大都为细长形，其主要特点是都有加厚的细胞壁。
常见的机械组织和后角组织。
分泌组织能够分泌蜜汁、粘液、挥发油、树脂、乳汁等物质的组织，叫分泌组织。
分泌组织分为外部分泌结构和内部分泌结构。
二、教材重点和难点（一）重点掌握六类组织的概念和结构特点本章主要讲植物的六类组织，每类组织都从概念、结构特点、功能、分布等方面进行了介绍。
在以后的根、茎、叶、花、果实和种子各章中，要反复涉及各类组织，所以在学习本章内容时，不必作过细的探讨，应该着重掌握各类组织的概念及其细胞特点，以便能清楚地区分它们。
植物的根的形态和结构
植物的根的形态和结构植物的根是植物体的地下部分，是从幼苗期起就开始生长和发育的。
它们扎根于土壤中，负责吸收水分和养分，并承担着植物身体的支撑作用。
根的形态和结构在不同植物种类之间有一定的差异，但它们都有一些共同的特征。
根的形态主要分为两类：主根和侧根。
主根是从种子胚轴下端产生并向下延伸的根系，通常是较粗大和较长的根。
侧根则是从主根的侧面生长出来的根，形态细长且较短。
根的结构主要包括根冠、根头、根尖、根毛和根系。
根冠是离开地面的部分，通常呈圆锥形并向下分叉，以增加根系与土壤的接触面积。
根头是根冠最下部的部分，其上有许多百叶窗状的根冠。
它具有保护根尖和吸收水分和养分的功能。
根尖是根的顶端部分，由位于最前端的维管部和组成其后端的细髓组成。
根尖中有一个叫做根冠的细胞区，这是根发育的中心，新生细胞从根冠向下延伸，以增加根的长度。
根毛是指根尖上生长出的一些非常细长且细胞伸展的细胞，它们分布在根的表面上，增大了根的表面积，促进水分和养分的吸收。
根系是由一根主根及其分枝（侧根）组成的整体，它负责植物的固定和吸收养分。
根的结构和功能密切相关。
根的细胞结构有利于有效吸收水分和养分。
它们的根冠和根尖区域富含细胞分裂和组织分化的活动，这样就可以持续地增长并产生新的根细胞。
根毛提供了更大的表面积，使植物能够更好地吸收和吸附水分和养分。
由于根的长度长而细胞薄，根部组织的透明性非常高，这也有利于水和养分的吸收。
不同类型的植物根也有一些特殊结构。
例如，吸盘根是一种具有吸附和支撑功能的特殊根，通常生长在空气中或悬挂的茎上，如藤本植物和附生植物。
空気根或呼吸根则是一种具有呼吸功能的特殊根，可以帮助植物在缺氧或高湿度的环境中，通过吸收氧气来呼吸。
总之，植物的根在结构和形态上有很多变化，但其功能都是固定植物体并吸收和吸附水分和养分。
这些特殊化的结构和功能使植物能够适应不同的环境条件，并促进其生长和发育。
根形态结构实验报告
一、实验目的1. 了解根的基本形态结构。
2. 掌握根尖的分区和内部构造。
3. 观察根的初生结构和次生结构。
4. 分析根的形态结构与其生理功能的关系。
二、实验材料1. 洋葱根尖2. 玉米根3. 棉花幼根横切片4. 棉花成熟老根横切片5. 显微镜6. 实验记录本三、实验方法1. 将洋葱根尖和玉米根进行横切片处理，观察根尖的形态结构。
2. 观察棉花幼根和成熟老根的横切片，分析根的初生结构和次生结构。
3. 利用显微镜观察根尖的内部构造，记录观察结果。
四、实验结果与分析1. 根尖的形态结构（1）洋葱根尖：根尖呈圆锥形，顶端较尖，颜色较深。
根尖分为根冠、分生区、伸长区和成熟区。
（2）玉米根尖：根尖呈圆柱形，顶端较钝，颜色较浅。
根尖同样分为根冠、分生区、伸长区和成熟区。
2. 根的初生结构和次生结构（1）洋葱根尖横切片：根的初生结构包括表皮、皮层和维管柱。
表皮细胞呈扁平状，皮层细胞呈柱状，维管柱由木质部和韧皮部组成。
（2）棉花幼根横切片：根的初生结构同洋葱根尖，但维管柱较细，木质部和韧皮部不明显。
（3）棉花成熟老根横切片：根的次生结构包括周皮、皮层和维管柱。
周皮由木栓层和栓内层组成，皮层细胞较厚，维管柱明显，木质部和韧皮部发达。
3. 根尖内部构造（1）洋葱根尖：根冠细胞排列紧密，具有保护作用；分生区细胞呈正方形，具有分裂能力；伸长区细胞呈长方形，具有伸长能力；成熟区细胞分化成导管和根毛。
（2）玉米根尖：内部构造与洋葱根尖相似，但细胞排列较为松散。
五、实验结论1. 根尖的形态结构与其生理功能相适应。
根尖的根冠、分生区、伸长区和成熟区各司其职，共同完成根的生长和吸收功能。
2. 根的初生结构和次生结构对根的生长和养分吸收具有重要作用。
初生结构使根具有初步的吸收和输导功能，次生结构使根的吸收面积扩大，输导能力增强。
3. 根尖的内部构造有利于根的生长和养分吸收。
分生区细胞分裂产生新细胞，伸长区细胞伸长使根延长，成熟区细胞分化形成导管和根毛，增加根的吸收面积。
植物形态学中的根茎和叶的特征与功能
植物形态学中的根茎和叶的特征与功能植物形态学中的根、茎和叶的特征与功能植物形态学是研究植物体各部分形态结构特征的学科，在其中根、茎和叶是植物体的三个重要组成部分。
它们在植物的生长发育和生理功能中扮演着关键的角色。
下面将就根、茎和叶的特征与功能进行详细讨论。
一、根的特征与功能根是植物体的一部分，主要负责植物对土壤中水分和养分的吸收，并保持植物的稳定。
1. 特征- 结构：根一般由根尖、根毛、根冠和根系构成。
根尖是根的生长区，根毛是根用来吸收水分和养分的重要器官，根冠则是根系与茎的连接部分。
- 形态：根的形态多样，有直根、须根、支根等不同形态。
直根为主要根向下延伸生长，须根则呈束状向四周发展。
- 分化：根的分化主要表现在根头和根冠部分，根头负责导向和钻进土壤中，根冠则支撑整个根系。
2. 功能- 吸收水分和养分：根通过根毛吸收土壤中的水分和养分，维持植物的水分平衡，并提供植物所需的养分。
- 固定植物：根系将植物稳定固定在土壤中，防止植物被风吹倒，同时提供了植物对大部分物质的吸收。
二、茎的特征与功能茎是植物体上部的主要器官，具有支持叶、花和果实的功能。
1. 特征- 生长方式：茎的生长方式有匍匐茎、直立茎和攀援茎等不同类型。
匍匐茎在地面上爬行生长，直立茎直接从土壤中伸出，攀援茎则用来攀附和攀爬周围的物体。
- 分枝：茎能通过分枝增加叶片的数量，提高光合作用的效率。
- 纹理：茎的纹理能够反映植物的年轮，为古生物学家和古气候学家提供了很多有用的信息。
2. 功能- 支持植物体：茎能够支撑叶片、花朵和果实，使其能在适当的位置接受阳光和水分。
- 运输物质：茎内存在维管束，可以输送水分和养分到植物的其他部分，并将光合产物从叶片输送到茎顶和根部。
- 光合作用：茎的绿色部分也能够进行光合作用，为植物提供能量。
三、叶的特征与功能叶是植物主要进行光合作用的部分，也是植物中最多样化的器官。
1. 特征- 结构：叶主要由叶片、叶柄和叶脉构成。
植物学细胞、组织、根复习资料
第1章植物的细胞一、名词解释1.细胞：除病毒、噬菌体和类病毒以外的所有生物体（植物体和动物体）结构和功能的基本的单位。
2.细胞器：细胞质的基质内具有一定形态、结构和功能的亚细胞结构。
3.原生质体：细胞内由原生质组成的各种结构，包括细胞膜、细胞核和细胞质。
4.细胞骨架：由微管、微丝、中间纤维组成，是遍布于细胞基质中的蛋白质纤维网架。
5.具缘纹孔：在次生细胞壁增厚时，向细胞腔内隆起形成一个穹形的边缘的纹孔。
6.胞间连丝：贯穿细胞壁、沟通相邻细胞的细胞质丝，是细胞间物质运输与信息传递的重要通道，通道中有一连接两细胞内质网的连丝微管。
7.细胞周期：持续分裂的细胞从第一次分裂结束到下一次分裂完成所经历的整个过程。
8.无丝分裂：指处于间期的细胞核不经过任何有丝分裂时期，而分裂为大小大致相等的两部分的细胞分裂方式。
因为分裂时没有纺锤丝与染色体的变化，所以叫做无丝分裂。
又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂，所以又叫做直接分裂。
9.微型繁殖：即细胞全能性，进行原生质体培养，细胞、组织培养的快速繁殖技术。
二、填空题1.植物细胞的基本结构包括细胞壁和原生质体两大部分构成。
后者又可分为细胞质、细胞核和质膜（细胞膜）三部分。
2.质膜和细胞内膜统称生物膜，它的主要成分是由蛋白质和脂类组成，质膜的主要生理功能是选择透性；主动运输；接受和传递信息；抵御病菌感染及参与细胞识别。
3.植物细胞中双层膜的细胞器有质体和线粒体；单层膜的细胞器有液泡、高尔基体、内质网、溶酶体和微体、圆球体；无膜结构的细胞器有核糖体、细胞骨架（微管、微丝、中间纤维）。
4.植物细胞中的细胞器，能执行光合作用的细胞器是叶绿体；能执行呼吸作用提供能量的细胞器是线粒体；能合成蛋白质的细胞器是核糖体。
5.高等植物叶绿体具有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素等四种色素，它们主要分布在类囊体/内部片层的膜上。
6.大部分花瓣的红色、紫色和蓝色是由于细胞内有花青素的缘故，成熟辣椒的红色是细胞内有有色体的缘故，两者的主要区别是所含色素比例是否一样。
根的形态结构实验报告
一、实验目的1. 了解根的基本形态和结构；2. 掌握根尖的结构和功能；3. 分析根的初生结构和次生结构的特点；4. 认识根的形态结构与其生理功能的关系。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：洋葱根尖、玉米根、棉花幼根、棉花成熟老根等；2. 实验仪器：显微镜、切片机、载玻片、盖玻片、酒精灯、镊子、刀片等。
三、实验方法与步骤1. 观察洋葱根尖结构（1）将洋葱根尖剪成1-2mm长，放入装有清水的培养皿中；（2）将洋葱根尖用刀片切取横切片，放在载玻片上；（3）用显微镜观察洋葱根尖的结构，依次观察根冠、分生区、伸长区、成熟区等部位。
2. 观察玉米根结构（1）将玉米根切成薄片；（2）将玉米根薄片放在载玻片上，滴加适量的甘油；（3）用显微镜观察玉米根的结构，重点观察初生结构，如表皮、皮层、维管柱等。
3. 观察棉花幼根结构（1）将棉花幼根切成薄片；（2）将棉花幼根薄片放在载玻片上，滴加适量的甘油；（3）用显微镜观察棉花幼根的结构，重点观察根毛、表皮、皮层、维管柱等。
4. 观察棉花成熟老根结构（1）将棉花成熟老根切成薄片；（2）将棉花成熟老根薄片放在载玻片上，滴加适量的甘油；（3）用显微镜观察棉花成熟老根的结构，重点观察次生结构，如形成层、木质部、韧皮部等。
四、实验结果与分析1. 洋葱根尖结构洋葱根尖结构由根冠、分生区、伸长区、成熟区组成。
根冠位于根尖顶端，起保护作用；分生区具有强烈的分裂能力，是根生长的主要区域；伸长区细胞伸长，使根长长；成熟区细胞分化形成根毛，是吸收水分和无机盐的主要部位。
2. 玉米根结构玉米根结构包括初生结构，如表皮、皮层、维管柱等。
表皮细胞排列紧密，具有保护作用；皮层细胞分化成多种组织，如机械组织、输导组织等；维管柱由木质部和韧皮部组成，负责水分和无机盐的输导。
3. 棉花幼根结构棉花幼根结构包括根毛、表皮、皮层、维管柱等。
根毛是幼根吸收水分和无机盐的主要部位；表皮细胞排列紧密，具有保护作用；皮层细胞分化成多种组织，如机械组织、输导组织等；维管柱由木质部和韧皮部组成，负责水分和无机盐的输导。
植物的根、茎、叶的结构和功能
植物根通过向地性生长，能够深入土壤，固定植物体并吸收水分和矿质营养。同时，根还能合成多种有机物质， 如氨基酸、激素等，以适应不同的环境条件。
根的进化
在进化过程中，植物根逐渐形成了多样化的形态和结构，如直根系、须根系、块根等。这些不同的根结构有助于 植物在不同的生态环境中生存和繁衍。
植物茎的适应性与进化
结构与功能的协同
根、茎、叶在结构上相互适应、相互支持，共同完成植物的生长、发育和繁殖等 生命活动。例如，根系的发达程度影响茎的机械强度和叶片的光合作用效率。
05
植物根、茎、叶的生长与发育
植物根的生长与发育
01
初生生长
根尖是根生长最活跃的部位，通过分生组织的细胞分裂和伸长区的细胞
伸长，使根不断伸入土壤。
04
植物的根、茎、叶之间的关系
根与茎的关系
营养物质的吸收与运输
根负责从土壤中吸收水分和矿质营养 ，通过茎向上运输至各个部分，为植 物的生长和发育提供必要的物质基础 。
支撑与固定
根在土壤中生长，形成根系，起到支 撑植物体和固定植物于土壤中的作用 ，而茎则负责将根系与地上部分连接 成一个整体。
茎与叶的关系
营养物质的运输与分配
茎作为植物体内的主要运输通道，将 根吸收的水分和营养运输到叶片，同 时将叶片合成的有机物质向下运输至 其他器官。
生长与发育的调控
茎通过顶端优势等机制调控叶片的生 长和发育，叶片则通过光合作用为茎 的生长提供能量和物质。
根、茎、叶的整体性
营养物质的循环
根、茎、叶共同构成一个完整的植物体，通过营养物质的吸收、运输、合成和分 配等环节，实现植物体内的物质循环和能量流动。
THANKS
感谢观看
根的结构
不定根(adventitious root)和须根系 2. 不定根(adventitious root)和须根系 (fibrous root system) 由植物的茎、叶、老根等处形成的根叫不定根。 由植物的茎、 老根等处形成的根叫不定根。 须根系主要是由茎基部产生的不定根组成的根系。 须根系主要是由茎基部产生的不定根组成的根系。 它的主根生长缓慢或停止生长。 如水稻，小麦， 它的主根生长缓慢或停止生长。 如水稻，小麦， 玉米等。 玉米等。
成熟区（ zone） 4. 成熟区（maturation zone） 根毛区表面密被根毛， 增大了根的吸收面积， 根毛区表面密被根毛 ， 增大了根的吸收面积 ， 是根吸收水和无机盐的主要部位。 是根吸收水和无机盐的主要部位。 位置: 紧接着伸长区，表皮常着生根毛； 位置: 紧接着伸长区，表皮常着生根毛； 特点: 各种细胞已停止生长并分化成熟； 特点: 各种细胞已停止生长并分化成熟； 根毛: 表皮细胞外壁延伸而成，呈管状； 根毛: 表皮细胞外壁延伸而成，呈管状； 作用: 根的吸收。 作用: 根的吸收。
在单盐培养液中加入少量的含其他 金属离子的盐， 金属离子的盐，就能减弱或消除单 盐毒害， 盐毒害，这种离子间相互消除单盐 毒害的现象, 离子对抗。 毒害的现象,称离子对抗。
植物吸收水分和吸收矿质元素离子的比较
水分吸收
原理与过程 区 吸收的动力 别 运载工具
渗透作用 细胞内外溶液的浓 度差； 度差；蒸腾拉力 不需
2、内生菌根 真菌的菌丝， 真菌的菌丝 ， 通过表皮进 入皮层的细胞腔内， 入皮层的细胞腔内，菌丝在细 胞内盘旋扭结。如兰科、桑属、 胞内盘旋扭结。如兰科、桑属、 银杏有这种菌根。 银杏有这种菌根。
3、内外生菌根 植物幼根的表面和生活细 胞内均有真菌的菌丝存在，如 胞内均有真菌的菌丝存在 ， 柳属、苹果等。 柳属、苹果等。
根
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3.维管柱：
中柱鞘：产生侧根和不定芽。
初生木质部：星芒状，脊数多于双子叶植物，为多原型。
初生韧皮部：与木质部相间排列。 髓：中央的薄壁细胞称为髓。
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三、侧根的形成：
1.侧根的起源：中柱鞘
侧根起源于根的中柱鞘细胞，由于中柱鞘位于根内部， 这种起源方式为内起源。
2. 侧根的形成过程：
9、根毛分布在根尖的伸长区（ ）
10、将根尖切断后根仍能继续生长（ ） 11、小麦根的横切面可分为表皮、皮层和维管束三部分。（ ）
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初生韧皮部：
组成：筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞。 发育方式：外始式，外方为原生韧皮部，内方为后生韧皮部。 排列方式：与初生木质部相间排列。
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（二）单子叶植物根的初生结构：
1.表皮：与双子叶植物根的表皮相同。 2.皮层： 外皮层 皮 层 内皮层：皮层最内方一层细胞，部分细胞的横向壁、径 向壁和内切向壁全面增厚（五面增厚），少数 木质部脊处的内皮层细胞具有凯氏带，称为通 道细胞，成为中柱内外物质交换的通道。
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3.双子叶植物根的次生结构：
由外向内有：
木栓层：多层细胞，壁栓化，保护作用。 周皮 木栓形成层：侧生分生组织，分裂产生木栓层和栓内层。 栓内层：木栓形成层内方的少量薄壁细胞。 初生韧皮部：常仅存韧皮纤维。 次生韧皮部：由筛管、伴胞和韧皮纤维、韧皮薄壁细胞组成，纵 向运输有机养分；部分薄壁细胞沿径向排列形成 韧皮射线，横向运输。 维管形成层：侧生分生组织；不断分裂，向内，向外产生新的维 管组织和维管射线。
维管组织
初生木质部
初生韧皮部
薄壁细胞
12
根的结构和功能
根的功能
固定植物体 吸收: 水分和无机盐
根能不能离开土壤而生活？土壤在植物的 生命活动过程中究竟起了什么作用？
（能。土壤起了固定场所的作用，同时还为植 物的生活提供水分和无机盐的作用。）
一．正常根的形态
组成
主根：由胚根发育而成的根。 侧根：由主根在侧面上长出的根。
定根：有一定的发生部位。 不定根：由植物体的茎和叶上长出的根。
D
伸长区3
C
分生区2
B
根冠1
A
根尖的结构：
根冠 细胞较大,排列不整齐 保护
分生区
细胞较小,排列紧密 壁薄、核大、质浓
分裂增生
伸长区
细胞出现液泡, 迅速 伸长（部分
伸长
吸收功能）
停止伸长，开始分化， 吸收水分
成熟区 形成导管和根毛
和无机盐
根冠结构特点: 细胞比较大,排列不太整齐.
根冠功能:
保护作用( 属于保护组织)
不 定 根
• A.常春藤枝上的气生根； B.柳枝插条上的不定根； • C.玉米茎上的支柱根； D.老根上的不定根； • E.竹鞭上的不定根； F.落地生根叶上小植株的不定根。
一．正常根的形态
• 根系
双子叶植物和裸子植物
直根系：主根上不断长出侧根，侧根 又可长出新的侧根，这样反复分枝形 成的根系。有明显的主根和侧根的区 别。
一、根的生理功能和经济意义
生理功能： • 吸收 • 固者和支持 • 输导 • 合成 植物碱 药用 • 贮藏和繁殖…… 经济意义：食用、药用、工业原料、工艺品原料、
自然界作用…...
高榕（Ficus altissima )
块根
肥大直根
二、根的类型
定根 主根 胚根，有的生活期短（须根系）
根的结构、发育与生理功能
不活动中心（静止中心）
胚根和幼小的侧根中不存在这种现 象，但长大后形成静止中心；手术 切割使其受伤，静止中心细胞能重 新进行分裂
3. 伸长区 (elongation zone) 部 位：是分生区向成熟区过渡的部位。 特 征：细胞普遍伸长，出现明显液泡。 细胞活动：细胞分裂 细胞分化。
属于初生分生组织，但向着根毛区方向分 裂活动愈来愈弱。细胞分化程度逐渐加深， 靠近根毛区端原生韧皮部的筛管和原生木质 部的导管先后出现。 作用：根入土的动力
木质部辐射角
少于 6 个
多原型（ 6 个以上）
———————————————————————————
髓
通常无髓，
有发达的髓
中心被后生木质部占据
（三）侧根的形成
在主根或不定根开 始初生生长不久就开 始产生侧根，侧根上 又能依次再长出各级 侧根。侧根的形成增 加了根的吸收面积和 根的支持作用。
侧根发生过程 侧根的起源：母根中一定部位的中柱鞘细胞。 属于内生源, 中柱鞘细胞—平—周分—裂 —形成侧根原基—进行—垂周—，
部辐射角之间，其发育方式也是外始式。 原生韧皮部常缺少伴胞，而后生韧皮部主 要由筛管与伴胞组成，只有少数植物有韧 皮纤维存在。 木质部和韧皮部是由多种细胞组成的一种 复合组织，但起主要作用的是导管和筛管 这些长管状细胞，所以我们将它们称为维 管组织。
(4)薄壁组织 薄壁组织分布于初生木质部与初生韧皮
（2）初生木质部
初生木质部位于根的中央，
主要由导管和管胞组成。
排列：在横切面上呈辐射状，
或成束分布。
外始式：紧接中柱鞘内侧的细胞先分化成环纹 或螺纹导管组成的原生木质部；位于原生木质 部内侧的细胞后分化成梯纹、网纹或孔纹导管 组成的后生木质部，初生木质部这种分化方式 称为外始式。
药用植物学第四章 根
根的生理功能
• 吸收作用：吸收土壤中的水、二氧化碳和无机盐类。植物体内所 需要的无机营养，除极少部分由叶和细嫩的茎自空气中吸收外， 绝大部分都是由根自土壤中取得。
• 固着、支持作用：植物体有反复分枝、深入土壤的庞大根系，以 及根内牢固的机械组织和维管组织的共同作用，足以固着和支持 地上的枝叶系统。
药用植物学
第四章 根
植物体的组成
• 器官： 营养器官:根、茎、叶 繁殖器官:花、果实、种子
基本概念
1.器官（organ) 植物体内具有一定的外部形态和内部结构，由多 种组织构成，并执行一定生理功能的部分。
2.营养器官 包括根、茎、叶，起着吸收、制造和输送植物体 所需要水分和营养物质的作用，使植物体得以生 长、发育。
• 不活动中心并不包括根冠原始细胞。在根以后的生长 中，旺盛的有丝分裂活动并不在此中心，而是在这个 中心以外的部分进行。
• 不活动中心体积的变化和根的大小有密切联系，即在 大的根中存在也较大，在小的根中就较小或不存在。
• 不活动中心的功能：有待研究。用辐射或手术处理使 根受损伤、除去根冠或冷冻诱导引起休眠后，再恢复 时，都能使其重新进行细胞分裂。
二、根系的类型
直根系 主根发达，主根、侧根界限非常明 显的根系称直根系。如茄子、西红柿的根系。
须根系 主根不发达或早期死亡，从茎基部 节上生长出许多大小、长短相仿的不定根， 簇生成胡须状，没有主次之分，侧根系一般 由不定根组成。如葱、玉米的根系。
双子叶植物和裸子植物一般具有明显的 直根系，单子叶植物一般为须根系。
三、 根的变态
（一）贮藏根（storage root） 根的一部分或全部因贮藏营养物质而肉
根茎叶知识点总结
根茎叶知识点总结一、根的结构和功能1. 根的结构根的主要结构包括根尖、根毛、主根、侧根和根茎。
根尖是根的生长点，主要负责根的向下生长，根毛主要负责吸收土壤中的水分和无机盐，主根是根系的主干，侧根则是从主根分离出来的次要根。
根茎是某些植物地下的横生茎，既能够贮藏养分，又能够发生新的根。
2. 根的功能根的主要功能包括吸收水分、吸收养分、固定植物体和贮藏养分。
根通过根毛吸收土壤中的水分和无机盐，供给植物生长所需的水分和无机盐，同时通过根系的生长和分枝不断地向外扩展，稳固植物体，防止植物在外力作用下倒伏，同时根部还能够储存大量的养分，供给植物在生长发育期间所需的能量和材料。
3. 根的与茎和叶的关系根与茎和叶之间存在着密切的联系和互相依存的关系。
根通过吸收水分和无机盐为茎和叶提供生长所需的养分，同时在土壤中生长扎根，稳固植物体，为茎和叶提供支撑。
茎通过光合作用为植物体提供能量和新的有机物质，叶通过蒸腾作用调节植物体的水分平衡，同时通过光合作用向植物体提供能量和新的有机物质。
二、茎的结构和功能1. 茎的结构茎的主要结构包括顶芽、节、叶、叶腋、花、果和芽。
顶芽是茎的生长点，负责茎的向上生长，节是茎的横向发育节点，叶在叶腋处生出小芽。
花和果是部分植物的茎顶部特殊结构，芽是茎的幼芽，能够生长和分化成新的茎和叶。
2. 茎的功能茎的主要功能包括传导水分和养分、贮存养分、承担叶的功能、发生小芽和调节植物体的生长和发育。
茎通过维管束系统传导水分和养分，贮存大量的养分，通过光合作用产生新的有机物质，同时支撑叶的生长和发生小芽，调节植物体的生长和发育。
3. 茎的与根和叶的关系茎与根和叶之间存在着密切的联系和互相依存的关系。
茎通过传导水分和养分为根和叶提供生长所需的养分，同时在空气中生长扎实，支撑叶的生长和开展，同时通过光合作用向植物体提供能量和新的有机物质。
叶通过蒸腾作用调节植物体的水分平衡，同时通过光合作用向植物体提供能量和新的有机物质。
4植物根
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四、根的初生结构
㈠ 双子叶植物根的初生结构
双子叶植物根初生结构照片
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外皮层 皮层薄壁组织
表皮 皮层
内皮层
维管柱
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四、根的初生结构
㈠ 双子叶植物根的初生结构
中柱鞘
维
初生木质部
管 初生维 薄壁组织
柱 管组织 初生韧皮部
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深根系和浅根系（据根系在土壤中分布的深度）
▪ 深根系：主根发达，向下垂直生长，深入土层达3—5米，甚 至10米以上的根系。多数直根系都为深根系。
▪ 浅根系：侧根或不定根较主根发达，并向四周扩展，多分布 于土壤表层的根系，即为浅根系。多数须根系为浅根系。
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直根系和须根系
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置发育而来 侧根:根产生的各级分枝。可分一级至多级侧根。
根
不定根：由茎、叶、老根或胚轴等不固定位置上发生的根，不定根 上也 可发育出侧根。
初生根和次生根 ：
▪ 植物学上，凡属胚根直接产生（主根）或间接产生（侧根） 的根均称初生根，所有不定根均属次生根；
▪ 栽培学上，定根及胚轴上产生的不定根均称初生根；除此之 外的其他所有不定根均称次生根。
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二、根的形态
㈡ 根系及类型
根系：一株植物地下部分根的总和。
直根系和须根系（据所构成根系的根的类型）
▪ 直根系：具明显、发达的主根，主根和侧根区别明显，主要 由主根和侧根构成的根系，也称主根系。双子叶植物多为直 根系。
▪ 须根系：主根不发达，主、侧根无明显区分的根系；或全部 由不定根与其分枝组成，粗细相近，无主次之分的须状根系。
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➢直根系
➢须根系
尖，包括：
根的初生生长和初生结构
根冠 （root cap）
分生区 （division area）
• 伸长区开始出现组织的分 化，最早的筛管和导管相 继出现，逐渐分化形成根 的成熟组织
成熟区（根毛区）
位于伸长区的上方，细胞已停止 生长，并多已分化成熟，故称成 熟区
成熟区表皮常产生根毛，因此也 称根毛区
根毛由表皮细胞外壁向外突出延 伸而成，不分枝，长约0.08～ 1.5mm
成熟区（根毛区）
• 热带的兰科植物和附生 的天南星科植物的气生 根, 表皮由多层排列紧 密的死细胞组成, 称为 根被
• 保护作用, 防止水分丧 失
根毛——表皮细胞的外壁突出和延伸成管
状，增大吸收水分和矿质元素面积
皮层——由多层薄壁细胞组成排列疏松，有明
显的胞间隙，细胞中其中储藏有淀粉和其他物质
外皮层：最外１－２层排列整齐，无
式称为——内起源
➢侧根发生部位
二原型根
➢侧根发生部位
三、四原型根
➢侧根发生部位
多 原 型 根
➢侧根形成过程
• 中柱鞘细胞恢复分裂能力，先进行几次平 周分裂，产生向外的突起，随后进行平周 和垂周等各个方向的分裂，使原有的突起 继续生长，形成侧根的根原基
• 根原基分裂、生长，逐渐分化出顶端分生 组织和根冠
• 进一步生长、分化逐渐伸入皮层，此时， 根冠分泌含酶的物质将皮层和表皮溶解， 最后伸出母根形成侧根
➢柳树侧根发生
侧根的发生
• 初生分生组织的细胞已有了初 步的分化，并形成原表皮、基 本分生组织和原形成层三部分
• 进一步分化，原表皮→根的表 皮，基本分生组织→根的皮层， 原形成层→维管柱
➢分生区
➢伸长区
• 位于分生区上方，长约2～ 5mm
• 细胞分裂已停止，但细胞 体积增大，并沿根的纵轴 方向显著伸长，由于这段 区域是根伸长生长的主要 部分，故称伸长区
根横切面上木质部呈不同的辐射棱角，称木质部脊， 脊的数目决定原型，如油菜为2束称二原型、豌豆有 3束称三原型，花生为四原型等
双子叶植物和裸子植物束数较少，为二至六原型； 单子叶植物至少六束或六束以上，称为多原型
初生韧皮部
位于初生木质部束之间，束数与初生木 质部相同 外始式发育，即原生韧皮部在外，后生 韧皮部在内方 组成成分：筛管和伴胞,也有韧皮纤维和 韧皮薄壁细胞
第四章 根的形态结构和生理功能
主根（main root）— 由胚 根和根系
根生长出来、植物个体发育
中最早出现的根
侧根（lateral root）— 由
主根长出的根
不定根（adventitious root）— 由茎叶或老根上 长出的根
根和根系
➢ 一株植物根的总和称为根系 ➢ 植物的根系通常有两类：直根系和须根系 ➢ 直根系主根明显，主根上生出侧根，这类根系
薄壁组织
位于初生木质部和初生韧皮部之间， 由多层薄壁细胞组成 双子叶植物中，这部分细胞可转化 为维管形成层的一部分
髓
一般根中央部分由木质部占据,若 中央部分不分化成木质部,就由薄 壁或厚壁组织形成髓(多原型根多 如此) 多数单子叶植物和少数双子叶植物 根中都有髓存在
➢侧根的发生
• 主要起源于中柱鞘，内皮层也参与 • 侧根发生于根的内部组织的这种方
薄壁细胞
双子叶植物和单子叶植物初生根比较
双子叶
单子叶
初生木质部
位于维管柱中央，由几个初生木质部束组成，横切 面上呈星芒状
初生木质部束的先端分化成熟较早，由管径较小的 环纹和螺纹导管组成，称为原生木质部
靠近中心的部分成熟较迟，由管径较大的梯纹、网 纹和孔纹导管组成，称为后生木质部
初生木质部这种由外向内发育成熟的方式，称为 外始式
根毛数目多，密度大,如玉米420/mm2, 豌豆230/mm2 角质层极薄,外壁上有黏液和果胶质,有利吸收和固着 根毛生长速度快，寿命短，一般几天，最长10～20天 失去根毛的成熟区，主要行使输导和支持功能
根的初生结构
• 根尖顶端分生组织经分裂、 生长和分化而形成成熟的 根，这种生长过程称为根 的初生生长
成熟区（mature area）
伸长区（elongation area） 分生区（division area）
根冠（root cap）
➢根冠
位于根的先端，由许多排 列不规则的薄壁细胞组成 帽状的结构套在分生区外 方，保护着幼嫩的生长点
外层细胞能分泌多糖类黏 液，可防止根尖干燥，使 土粒表面润滑，减少摩擦
➢根冠
根冠可以感受重力，控制根的向地性生长：根冠前端 细胞中含有淀粉体，起着“平衡石”的作用，保证根 的向地性生长。除淀粉体外，内质网、高尔基体也与 根的向地性反应有关
➢分生区
• 位于根冠上方，长约1～2mm， 由分生细胞组成
• 分生区最前端是原分生组织， 其上方为原分生组织衍生细胞 形成的初生分生组织
胞间隙的薄壁细胞组成
皮
中皮层：多层薄壁细胞组成
层
内皮层： 皮层最内的１层细胞组成，
细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞两
侧径向壁和上下壁有木化、栓化的带状
加厚区域——凯氏带（casparian
strip）
外皮层 中皮层 内皮层
凯氏带
凯氏带立体示意图
凯氏点
小 麦 根 横 切 面 示
凯 氏
带
细胞膜与细胞壁在凯氏带处紧附在一起பைடு நூலகம்
• 初生生长所形成的各种成 熟组织属于初生组织，它 们共同组成根的初生结构
初生结构的三要素
• 表皮（epidermis） • 皮层（cortex） • 维管柱（vascular cylinder 或中柱）
根的初生结构
毛 茛 根
初 生 结 构
柳树根初生结构
双子叶植物根初生结构示意图
➢表皮
➢表皮
➢
功 能 凯氏带
通道细胞
维管柱——皮层以内的柱状体，是由
原形成层发育而来
中柱鞘：位于维管柱的最外层， １或几层薄
维 壁细胞组成，有潜在的分裂能力（侧根、不定
管
芽、形成层等）
维管组织：由初生木质部和初生韧皮部组成
柱
薄壁细胞：位于初生木质部和初生韧皮部之
间的数层薄壁细胞
➢单子叶植物维管柱
中柱鞘
维 初生木质部 管 组 织 初生韧皮部