植物细胞的生长发育与分化

（一）分生组织meristem
1. 分生组织的概念
指植物体内保留的具有持久分裂 能力的组织。
2. 分生组织组成细胞的特点
细胞壁薄、体积小、原生质浓厚、 细胞核大、液泡不明显。
3. 分生组织的类型 （按位置分）：

1.顶端分生组织 2.侧生分生组织 3.居间分生组织
1.顶端分生组织： (apical meristem) 分布于根、茎顶端，使根、茎伸长生长。
蜜腺、蜜槽 腺毛 树脂道 乳汁管
(三) 复合组织complex tissue
由多种类型细胞构成的组织

维管组织 vascular tissue
皮层
内皮层
– 1.木质部xylem： 中柱鞘 从根部向上输导 水分和无机盐 – 2.韧皮部phloem： 输导光合产物
韧皮部
木质部
1.木质部
由导管分子vessel element、管胞tracheid、纤维 和薄壁细胞等多种细胞构成的一种复合组织。
1. 保护组织protective tissue
覆盖于植物体表，起保护作用。

(1)表皮epidermis：植物幼体或草本植物 的外层的细胞层。
– 角质层 – 气孔 – 表皮毛

(2)周皮

表皮外常覆盖有角质层cuticle
角质层 表皮细胞
叶肉细胞

单细胞或多细胞的表 皮毛，具有保护及防 止水分丧失。
第四节 植物组织 Plant Tissues
一、组织的概念
组织(tissue):指植物体内在个体发育
中有相同来源，且相互密切联系共同完 成一种或几种生理功能的细胞群。
二、组织的类型

根据其组成成分可划分为：
– –
– 简单组织simple tissue : 由一种类型细胞构成的组织。 – 复合组织complex tissue: 由多种类型细胞构成的组织。 – 分生组织meristem/meristematic tissue – 成熟组织mature tissue
次生壁
初生壁
石细胞

等径或不规则，细胞壁很厚、 强烈木质化，具纹孔道 分布于茎、叶、果实和种子 中，增加器官的硬度和支持 作用。
纤维


二端尖细成梭状的细 长细胞，长度是宽度 的许多倍。细胞壁的 次生壁增厚，纹孔稀 少成缝状，成熟时原 生质体一般消失。少 数纤维可保留原生质 体。 分布成熟植物体各部 分，常相互重叠排列。
基本组织
薄壁细胞 厚角细胞 厚壁细胞
维管组织
导管分子、管胞 筛管分子、伴胞
皮组织
表皮细胞 木栓细胞
第一章复习要点
1. 植物细胞的基本组成，包括细胞壁、细胞质、细 胞核、细胞器的结构及主要功能。 2.有丝分裂和减数分裂的过程以及各个时期的主要特 点。 3. 掌握细胞的分化、植物组织的概念，薄壁组织、 厚角组织、厚壁组织的概念、细胞特点及主要 功能；导管分子和导管、筛管分子和筛管、导 管和管胞、筛管和筛胞、伴胞等的概念；表皮 和周皮的结构和功能。
顶端分生组织
叶肉细胞的同化薄壁组织
大豆子叶的贮藏薄壁组织
红树根的通气组织
传递细胞(transfer cell)

细胞壁具有内 突生长，与物 质迅速传递密 切相关的一类 特化的薄壁细 胞。位于叶脉 末梢等处。
蜜腺
腺毛
(2)周皮periderm：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。
表皮
木栓细胞 木栓形成层 栓内层
木栓形成层 属于侧生分生组织（次生分生组织）。 木栓层 由多层细胞径向排列，细胞横切面呈长方形， 细胞壁厚且强烈栓质化，成熟时原生质体死亡，细胞腔中充 满空气 栓内层 生活的薄壁细胞，通常一层。
3.机械组织mechanical tissue
具有加厚的细胞壁，是植物体内的机 械支持组织。主要包括：

(1)厚角组织collenchyma tissue (2)厚壁组织sclerenchyma tissue
（1） 厚角组织 薄的初生壁
纹孔 薄壁细胞
增厚的初生壁 厚角细胞
厚角组织(collenchyma）细胞为长梭状的生活 细胞，具分裂潜能，细胞壁初生壁具不均匀增 厚，在细胞的角隔上增厚特别明显。

细胞特点：细胞质浓厚，具有细胞质， 和筛管并列 作用：辅助筛管运输有机物。
(5) 筛胞sieve cell


细胞特点：细胞两端尖锐，端壁不形成 筛板，无细胞核，细胞质中没有p－蛋 白；通过筛域来进行物质传输。 作用：运输有机物。
5.分泌结构glandular structure


按其发育特点可划分为：
– –

根据其功能和结构特点可划分为：
– – 分生组织meristem、薄壁组织parenchyma tissue、 保护组织protective tissue、输导组织conducting tissue、机械组织mechanical tissue 和分泌组织 secretory tissue
副卫细胞
气孔stoma——气体

进出植物体的门户。 由二个特殊的保卫细 胞和它们间的开口共 同组成。 保卫细胞成肾形或哑 铃形，含叶绿体，具 特殊不均匀增厚的细 胞壁，通过改变细胞 的形态，而使孔口开 放或关闭。
气孔 保卫细胞
根表皮


根表皮主要与水分和 无机盐吸收有关。具 薄的细胞壁和薄的角 质层。 根毛：根表皮细胞外 壁向外延伸，形成管 状突起。增加根的吸 收面积。
（二）成熟组织permanent tissue
ห้องสมุดไป่ตู้

分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧失分裂能力， 进一步生长和分化，形成的其它各种组织 按功能分为：
保护组织(protective
tissue) 薄壁组织(parenchyma tissue) 机械组织(mechianical tissue) 输导组织(conducting tissue) 分泌组织(secretory tissue)
第三节 植物细胞的生长、发 育与分化
Cell growth， Cell development and Cell differentiation
一、 植物细胞的生长 Cell Growth
概念：细胞生长指细胞体 积和重量的不可逆的增加。包 括细胞纵向的延长和横向的扩 展，细胞鲜重和干重的增长。
二、植物细胞的发育Cell development
韧皮部 维管束 木质部
植物组织系统
1.基本组织Ground Tissues 2.维管组织Vascular Tissues 3.皮组织Dermal Tissues

组织类型及其作用
组织类型 薄壁组织 厚角组织 厚壁组织 木质部 韧皮部 表皮 周皮 细胞类型 功能 储藏、光合作用等 支持 支持 水分运输、支持 营养运输 保护 保护
2.侧生分生组织(lateral meristem)：包 括维管形成层和木栓形成层，分布于双子 叶植物和裸子植物根、茎侧面，形成植物 体的次生结构，使根茎加粗。
原形成层
3.居间分生组织 (intercalary meristem)：位于植 物节上，顶端分生组 织被成熟组织隔离而 保留下来的部分，使 器官伸长。
按来源和性质分：
（1）原分生组织(promeristem) 直接由植物胚 胎里的细胞分裂保留 下来的组织。 （2）初生分生组织 (primary meristem) 由原 分生组织衍生细胞组成，已出现了分化，仍具 有分裂能力。 分为： 原表皮 基本分生组织 原形成层 （3）次生分生组织(secondary meristem) 由 成熟组织经反分化成为具分裂能力的细胞。 分为：维管形成层和木栓形成层。
导管分子中的穿孔板
(3)筛管 sieve tube


细胞特点：长形细 胞，成熟时细胞核退 化，细胞质仍保留； 端壁形成筛板，具有 筛孔；侧壁有许多特 化的初生纹孔场（筛 域）；存在p－蛋白。 作用：运输有机物。
筛板
筛域
筛域
箭头所指即为p－蛋白
(4) 伴胞 companion cell

4.输导组织

植物体中长距 离运输水分和 有机物的组织
导管 韧皮部
(1)管胞tracheid


细胞特点:：伸长的管状细 胞，具有尖锐的侧壁。细胞 壁的次生壁木质化加厚，布 满纹孔，成熟时，原生质体 解体。 作用：运输水分和无机盐； 支持作用。
(2)导管分子vessel element


细胞特点：中空、 长管状细胞，成 熟时原生质体解 体；次生壁木质 化增厚；端壁消 失，形成穿孔。 作用：输导水分 及无机盐。
主要表现在植物细胞的形态变化及生 理变化。
三、 植物细胞的分化cell differentiation



1.概念：个体发育过程中，细胞在形态、结构和功 能上的特化过程称为细胞分化。 2.细胞分化的实质：组织特异性基因在时间和空间 上差异表达的结果。其表达主要由调控蛋白所启动。 3.细胞分化的意义： 细胞功能趋向专门化，有利于 提高各种生理功能的效率；分化是进化的表现。
纤维
导管分子 射线细胞 管胞 薄壁细胞
纤维
纹孔
导管分子 管胞
纹孔 导管穿孔板 管胞
2.韧皮部
由筛管分子(sieve tube element)或筛胞(sieve cell)、 伴胞(companion cell)、薄壁细胞和纤维等构成的一 种复合组织。
纤维
筛管和伴胞
薄壁细胞
射线细胞
维管组织
筛管 伴胞 韧皮纤维 韧皮薄壁细胞 导管 管胞 木纤维 木薄壁细胞
厚角组织主要分布于茎、叶柄、叶片和花柄等
部位的表皮下，连续成筒或分离成束。是茎和叶 的支持组织
分布于叶柄中的厚角组织
厚角细胞
(2)厚壁组织
厚壁组织细胞：①具均匀增厚的次生 壁，细胞腔很小；②分化成熟的细胞中 无原生质体。
石细胞(sclereid or stone cell) 纤维(fiber)
2.薄壁组织 parenchyma tissue
薄壁组织
①吸收组织（absorptive tissue）——其主要生理功能是从外界吸收 水分和营养物质，并将吸收来的物质运送到器官的其它组织中去。 ②同化组织（assimilative tissue）——其主要生理功能是进行光 合作用，制造有机物，供给植物的各项生命活动。 ③储藏组织（storage tissue）——其主要生理功能是贮藏营养物 质，如淀粉、蛋白质、脂肪等 ④ 通气组织（aeranchyma）——细胞间隙发达，形成通气系统。 主要存在于水生和湿生植物。 ⑤传递细胞（transfer cell）——其主要生理功能是吸收与分 泌，行使物质短途运输的作用。
周皮上的附属物：皮孔(lentical)
补充细胞 皮孔
木栓形成层
周皮形成时具分生能力的细胞形成了木栓形成层，此形成层向 外产生许多填充细胞，有比较发达的细胞间隙。由于补充细胞 的积累，结果将表皮突破形成皮孔。皮孔是气体交换的通道。
• 是植物体进行光合作 用、呼吸作用、贮藏 •
用、呼吸作用、贮藏 作用、分泌作用等重 要生理过程的场所。 具薄的细胞壁，较少 特化，细胞常呈等径 的多面体，具生活的 原生质体，具有限的 分裂能力。具发达的 细胞间隙。