植物细胞与组织观察实验原理

植物细胞与组织观察实验原理

实验原理：

质体：一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，它是植物细胞特有的结构。根据色素的不同，可将质体分成三种类型：叶绿体、有色体（或称杂色体）和白色体。

有色体内含有叶黄素和胡萝卜素，呈红色或橙黄色。它存在于花瓣和果实中，在番茄和辣椒（红色）果肉细胞中可以看到。可以使植物的花和果实呈红色或橘黄色。有色体主要功能是积累淀粉和脂类。

细胞壁根据形成的时间和化学成分的不同分成三层：胞间层、初生壁和次生壁，胞间层存在于细胞壁的最外面。初生壁是在细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层，存在于胞间层内侧。次生壁是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。在光学显微镜下，厚的次生壁层可以显出折光不同的三层：外层、中层和内层。

在初生壁上具有一些明显的凹陷区域，称为初生纹孔场。在初生纹孔场上集中分布着许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连。这种穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。

初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。纹孔如在初生纹孔场上形成，一个初生纹孔场上可有几个纹孔。一个纹孔由纹孔腔和纹孔膜组成，纹孔腔是指次生壁围成的腔，它的开口（纹孔口）朝向细胞腔。腔底的初生壁和胞间层部分即称纹孔膜。根据次生壁增厚情况的不同，纹孔分成单纹孔和具缘纹孔两种类型。

后含物是细胞原生质体代谢作用的产物，它们可以在细胞生活的不同时期产生和消失，其中有的是贮藏物，有的是废物。

淀粉是葡萄糖分子聚合而成的长链化合物，是细胞中碳水化合物最普遍的贮藏形式，在细胞中以颗粒状态存在，称为淀粉粒。所有的薄壁细胞中都有淀粉粒的存在，尤其在各类贮藏器官中更为集中，如种子的胚乳和子叶中，植物的块根、块茎、球茎和根状茎中都含有丰富的淀粉粒。

蛋白质：细胞中的贮藏蛋白质呈固体状态，生理活性稳定，与原生质体中呈胶体状态的有生命的蛋白质在性质上不同。

贮藏蛋白质可以是结晶的或是无定形的。结晶的蛋白质因具有晶体和胶体的二重性，因此称拟晶体，以与真正的晶体相区别。蛋白质拟晶体有不同的形状，但常呈方形，无定形的蛋白质常被一层膜包裹成圆球状的颗粒，称为糊粉粒。有些糊粉粒既包含有无定形蛋白质，又包含有拟晶体，成为复杂的形式。糊粉粒较多地分布于植物种子的胚乳或子叶中。

脂肪和油类：脂肪和油类是含能量最高而体积最小的贮藏物质。在常温下为固体的称为脂肪，液体的则称为油类。脂肪和油类的区别主要是物理性质的，而不是化学性质的，它们常成为种子、胚和分生组织细胞中的贮藏物质，以固体或油滴的形式存在于细胞质中，有时在叶绿体内也可看到。脂肪和油类在细胞中的形成可以有多种途径，质体和圆球体都能积聚脂类物质，发育成油滴。

晶体：在植物细胞中，无机盐常形成各种晶体。最常见的是草酸钙晶体，少数植物中也有碳酸钙晶体。它们一般被认为是新陈代谢的废物，形成晶体后便避免了对细胞的毒害。根据晶体的形状可以分为单晶、针晶和簇晶三种。晶体在植物体内分布很普遍，在各类器官中都能看到。然而，

各种植物，以及一个植物体不同部分的细胞中含有的晶体，在大小和形状上，有时有很大的区别。

晶体是在液泡中形成的。有的细胞在形成晶体时，液泡内可先出现一种有腔室的包被，随后在腔室中形成晶体。因此，每个晶体形成后是裹在一个鞘内。

分生组织：种子植物中具分裂能力的细胞限制在植物体的某些部位，这些部位的细胞在植物体的一生中持续地保持强烈的分裂能力，一方面不断增加新细胞到植物体中，另一方面自己继续“永存”下去，这种具持续分裂能力的细胞群称为分生组织。

根据在植物体上的位置，可以把分生组织区分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。

①顶端分生组织顶端分生组织位于茎与根主轴的和侧枝的顶端。它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，并在茎上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。

②侧生分生组织侧生分生组织位于根和茎的侧方的周围部分，靠近器官的边缘。它包括形成层和木栓形成层。形成层的活动能使根和茎不断增粗，以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。侧生分生组织并不普遍存在于所有种子植物中，它们主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活动或根本不存在，在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在。

③居间分生组织居间分生组织是夹在多少已经分化了的组织区域之间

的分生组织，它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。典型的居

间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中。

保护组织是覆盖于植物体表起保护作用的组织，它的作用是减少体内

水分的蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。保护组织包括表皮和周皮。

①表皮表皮又称表皮层，是幼嫩的根和茎、叶、花、果实等的表面层

细胞。它是植物体与外界环境的直接接触层。表皮细胞呈各种形状的板块状，排列十分紧密，除气孔外，不存在另外的细胞间隙。表皮细胞是生活

细胞，细胞一般不具叶绿体，但常有白色体和有色体，细胞内储藏有淀粉

粒和其他代谢产物如色素、丹宁、晶体等。

②周皮周皮是取代表皮的次生保护组织，存在于有加粗生长的根和茎

的表面。它由侧生分生组织——木栓形成层形成。木栓形成层平周地分裂，形成径向成行的细胞行列，这些细胞向外分化成木栓，向内分化成栓内层。木栓、木栓形成层和栓内层合称周皮。

同化薄壁组织：营光合作用的薄壁组织，主要特点是原生质体中发育

出大量的叶绿体。同化组织分布于植物体的一切绿色部分，如幼茎的皮层，发育中的果实和种子中，尤其是叶的叶肉，是典型的同化组织。

机械组织是对植物起主要支持作用的组织。它有很强的抗压、抗张和

抗曲挠的能力。根据细胞结构的不同，机械组织可分为厚角组织和厚壁组

织二类。

①厚角组织厚角组织细胞最明显的特征是细胞壁具有不均匀的增厚，

而且这种增厚是初生壁性质的。壁的增厚通常在几个细胞邻接处的角隔上