根内部构造

药用植物学
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 plant microstructure
（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。
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
• 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。
（三）根的次生构造 secondary structure
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
甘 草 横 切 简 图
形成层的发生
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”。
根尖
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：
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(vacular cylinder)
• 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
内皮层及凯氏带
马蹄形
内 皮 层 马 蹄 形 加 厚
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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。
双 子 初叶 生植 构物 造根 的
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。
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。
（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。
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。
• 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。
维管柱
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……
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。
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。
(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
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。
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）