被子植物茎的形态结构和功能

第五章被子植物茎的形态结构和功能

本章学习的目的和要求：

通过本章内容的学习，要求同学们了解被子植物茎的发生、生长和基本结构及其相关概念。掌握茎的形态、结构、生理功能及其与生态环境间的相互关系。

本章学习的难点和重点：

茎解剖结构特征的层次性、差异性及其同一性；

本章教学与学习的方法：

多媒体教学（自制课件）

讲授与板书相结合

提问

学习本章，在理解教材时建议用两种学习方法：

1.联系观点：（1）与植物的有关组织相联系，初生结构与次生结构相联系；

（2）形态结构特点与功能相联系。

2.对比方法：（1）根与茎结构特点的对比；

（2）双子叶植物与单子叶植物的根、茎结构特点分别对比，找出某些结构之间的共同点和不同点。

本章板书内容（见讲稿黑体字）

本章讲授内容如下：

第一节茎的主要生理功能

茎是植物体内物质输导的主要通道；正常的茎都生长在地面上，下部连着根，上部支持着叶、花和果实，故茎地输导和机诫支持作用是主要功能；茎也有贮藏和繁殖地功能；绿色幼茎还能进行光合作用。

第二节、茎的基本形态和分枝

茎分节和节间两部分。着生叶和芽的茎称为枝条，分长枝和短枝（花枝）。木本植物的枝条上有叶痕、叶迹、皮孔、芽鳞痕等。

一、芽及其类型

1、芽的基本结构（叶芽的结构）

芽是未发育的枝条、花和花序的原始体，是茎尖中央的幼嫩部分。芽中央为幼嫩的茎尖，茎尖上部节和节间的距离极近，界线不明显，周围有叶原基、腋芽原基和幼叶，中央是生长锥。

生长锥

叶叶原基

芽腋芽原基叶芽

结芽轴

构叶原基————幼叶

和幼叶—————叶枝条

发腋芽原基———侧芽

育芽轴—————茎

2

按芽生长位置、性质、结构和生理状态可将芽分为下列几种类型：

（1）定芽和不定芽

（2）叶芽和花芽、混合芽

（3）裸芽和鳞芽

（4）活动芽和休眠芽

二、茎的分枝

主要有：二叉分支；单轴分支；合轴分支；假二叉分支；禾本科植物还具有分蘖。

第三节、茎尖的分区及生长动态

一、茎尖与分区

茎尖的纵切面分为以下三个区：

（一）分生区：由原分生组织及其衍生的初生分生组织组成

（二）伸长区：由分生区分裂的细胞继续生长而来，细胞按茎的生长方向显著延伸（三）成熟区：形成各种成熟组织、构成了幼茎的初生结构。

伸长区和成熟区包括外起源的叶原基、腋芽原基及幼叶、芽轴等。

第四节、茎的结构

一、双子叶植物茎的初生结构

在横切面上，初生结构由外至内可分为表皮、皮层、中柱三部分。

1、表皮：一层，为生活细胞。它包括表皮细胞和气孔器，表皮细胞上常具有表皮毛，其

外壁有角质层等。属于保护组织。

2、皮层：位于表皮内方，由多层细胞构成。

（1）厚角组织：成束或成片存在，起支持作用。常含叶绿体，故幼茎常呈绿色，兼有光合作用。

（2）薄壁细胞：由多层薄壁细胞组成，具细胞间隙，靠外的细胞内含叶绿素。皮层薄壁组织中常有一些分泌结构分布。另还具有通气、贮藏等功能。

（3）内皮层（淀粉鞘）：皮层最内一层细胞，内常含淀粉粒，故又称淀粉鞘（部分植物才有）。

3、中柱（维管柱）：皮层以内的部分，没有中柱鞘或不明显。由维管束、髓、髓射线组

成。

（1）维管束：多数为无限外韧维管束，由以下几个部分组成：

a、初生韧皮部：由筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞构成。

b、束中形成层：在韧皮部和木质部之间。

c、初生木质部：由导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞组成。成熟方式为内始

式。

d、有些植物维管束为双韧维管束，即在初生木质部的内侧还有内生韧皮部。

茎的维管束在皮层的内侧排成一个间断的圆环。

（2）髓射线：在两个相邻的维管束之间，由薄壁细胞构成。有贮藏和径向输导的作用，部分髓射线细胞可转变为束间形成层。

（3）髓：位于幼茎中央部分，由较大的薄壁细胞构成。体积大，常含淀粉粒，具贮藏作用。有少部分植物茎的髓部细胞破坏之后形成中空的髓腔。

二、双子叶植物茎的次生生长和次生结构

1、次生生长：

（1）维管形成层的发生及其活动

a、各个维管束中的束中形成层构成维管形成层的一部分。

b、在次生生长开始时连接束中形成层那部分髓射线细胞，恢复分裂能力，形

成束间形成层，构成维管形成层的另一部分。

二者连接形成环状，共同构成维管形成层。维管形成层相外分裂形成次生韧皮部，

相内分裂形成次生木质部。

（2）木栓形成层的发生及活动

木栓形成层可源于表皮、皮层薄壁组织、厚角组织，甚至初生韧皮部、次生韧皮部等，不同的植物起源各不相同，这部分组织恢复分裂能力形成木栓形成层。大都数植物茎的木栓形成层都每年重新发生，所以其发生位置逐渐内移直至次生韧皮部。木栓形成层向外分裂形成木栓层，向内分裂形成栓内层，共同构成新的保护组织------周皮。

2、双子叶植物茎的次生结构

从外向内双子叶植物茎的次生结构分为以下几个部分：

（1）周皮：由木栓层、木栓形成层、栓内层构成。周皮上通常有皮孔，是老茎进行气体交换的通道。

（2）被挤压的皮层：有或无。是初生结构的皮层在次生生长过程中，被挤压破坏留下来的一些残留。

（3）次生韧皮部：由韧皮薄壁细胞、筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮射线组成。主要输送有机养分和机诫支持作用。

（4）维管形成层：由纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成。

年轮（早林和晚林）

边材和心材

—维管射线

（5）次生木质部：由导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维、木射线组成。起输送水分、矿物质和机诫支持作用。

（6）初生木质部：是由初生结构中初生木质部保留下来，在次生木质部的内方。（7）髓：在茎的中央，由薄壁细胞构成。常含有淀粉粒等贮藏物质。髓边缘常有环状的环髓带。

双子叶植物茎的发育过程表解

茎的初生结构————————茎的次生结构

生长锥（成熟区的横切面）

伸长区厚角组织

薄壁组织木栓形成层—周皮

淀粉鞘（或不明显

成熟区树皮

———次生韧皮部

束中形成层

保留维管形成层

(分裂多年)

束间形成层

髓射线次生木质部

髓部（或髓腔）（数量较多）

有关名词：

A、树皮（广义）：维管形成层以外所有的组织统称为树皮。它包括历年产生的周皮、已死的皮层、韧皮部等。