第三章 植物组织

第三章植物组织

第一节植物细胞的生长和分化、组织的概念 5min

细胞的生长和分化：任何新都来自老细胞的分裂，刚分裂出来的细胞体积小，幼嫩，以后细胞的体积迅速长大。在细胞的体积迅速长大的过程中，细胞的结构（如液泡出现、次生壁形成——木质化、角质化等）及形状也在发生变化，叫细胞分化。细胞的分化是为了完成特定的功能。

细胞分化与细胞生长是分不开的。

细胞的分化及其调空是一个极为复杂的过程，涉及到基因的表达和调空等遗传学问题，现在还有许多的细节有待研究。

细胞分化使原来比较一致的幼嫩细胞形成多种类型的细胞，这些细胞常常按照类群成群存在，以便完成特定的功能。

组织：来源相同、形态和结构一致，完成相同的功能的细胞群称为组织。

第二节植物组织的类型

植物具有6类组织：即分生组织、薄壁组织、保护组织、输导组织、机械组织、分泌组织。后5种组织是由分生组织（初生或次生）演化而来，称为成熟组织。

一、分生组织 20min

功能：进行细胞分裂，与植物的生长发育直接相关。

特征：细胞间排列紧密，无胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，无液泡（或液泡小而分散），原生质代谢活动旺盛，进行细胞分裂。

存在部位：植物体生长的部位，主要是根尖、茎尖等。

类型：从来源上分为原生分生组织、初生分生组织、次生分生组织3类。从位置上也分为3类，即顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。

·原生分生组织：从（种子）胚胎遗留下来的胚性细胞，最为幼嫩，存在于根尖、茎尖最先端的生长锥。分裂活动最旺盛，由它分裂出来的细胞构成初分生组织。

·初生分生组织：由原生生分生组织分裂的细胞演化而来，紧紧位于原生分生组织之后，细胞边分裂边分化，分裂能力逐渐减弱。由它分裂出来的细胞分化成其他成熟组织，形成初生结构，实现高生长。

原生分生组织和初生分生组织都位于根和茎的顶端，合称为顶端分生组织。

·次生分生组：由薄壁组织经过生理和结构的逆向变化（脱分化——返老还童），重新具有细胞分裂的能力的组织。主要存在于根和茎的侧面，所以又称为侧生分生组织，包括形成层和木栓形成层。使植物长粗。

·居间分生组织：存在于一些植物的节间基部（如竹笋、甘蔗的节间基部），或者叶片、叶柄、花柄、果柄等基部（韭菜）的分生组织，是初生分生组织保留在顶端以外的其他部分，

来源上看属于初生分生组织。分裂活动的时间短。使植物或器官短时间伸长。

用连线的方式说明分生组织之间的关系。

二、薄壁组织（基本组织） 10min

特征：共同特征是细胞壁薄，有一定的细胞间隙，液泡发达，可塑性强。

存在部位：除植物体的最外层外，广泛分布于植物体各个部位。

类型和功能：具有同化、贮藏、通气、吸收等作用。

同化组织：含叶绿体，进行光合作用，主要为叶肉及绿色部分。

贮藏组织：块根、块茎、果实、子叶、胚乳等。

通气组织：细胞间隙特别发达，贮藏大量气体，如藕、金鱼藻等水生植物的经中央。

吸收组织：根尖的表皮

三、保护组织 20min

覆盖于植物体表面起保护作用的组织，减少植物体内的水分的蒸腾，控制气体内外交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。

启发提问：联系动物的皮肤的作用和特征。细胞之间具备什么样的排列方式和结构特点才能起到上述的保护作用？

特征：细胞排列紧密，没有细胞间隙，细胞壁角质化或栓质化，角质层发达，没有叶绿体（但常有白色体和有色体）（常有气孔或皮孔，以便与外界进行气体交换）。

类型：有表皮和周皮两种类型

（一）表皮：是幼嫩的植物体部分（茎、叶、花、果等）的表面层，通常只是一层细胞。表皮通常没有叶绿体，上有各种毛被、蜡质、和众多的气孔，加强保护作用，并能够和外界进行气体交换。

气孔是由表皮上的一对肾脏形的保卫细胞围成的孔，保卫细胞具有叶绿体，能进行光合作用，内侧面的细胞壁加厚。保卫细胞通过吸水或失水控制着气孔的开和闭。

保卫细胞与表皮细胞的区别：细胞小、肾形或哑铃形，有叶绿体，内侧向壁高度加厚。

（二）周皮：当植物幼嫩部分不断增粗时，它外面的表皮要被破坏而失去保护作用，这时，植物体就会产生新的保护组织——周皮，代替表皮起保护作用。周皮是由次生分生组织——木栓形成层的分裂活动产生的，属于次生构造。

与表皮最大的不同在于，周皮是由多层细胞构成的，比表皮厚得多，木栓层的细胞壁高度栓质化，死细胞，不透水和气。周皮与外界交换气体的通道是皮孔。皮孔P55-56图

四、输导组织 15min

植物体内能够输导水分、无机盐和有机物的管状组织。

启发提问：什么形状和结构的细胞最有利于输导功能的进行？

特征：细胞为长管状，并且相互间首尾相连、相通，在植物体内成为连续的管道系统。

存在部位：维管束中

类型：导管（管胞）和筛管（筛胞）

（一）导管和管胞

输导水分和无机盐，自下而上输导，存在于木质部中。

导管是被子植物输导水分和无机盐的输导组织，孔径大、端壁（横壁）消失、细胞壁木质化加厚，为死细胞。

依据其细胞壁木质化加厚的方式和程度的不同，有5种基本类型，即环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管、孔纹导管。前两者最先发育形成，孔径最小，后三者发育形成晚，孔径大。看图P

管胞是蕨类植物和裸子植物的输导组织，两端尖、孔径小，端壁不消失，相邻管胞间以纹孔相通，输导效率低。这是蕨类植物及裸子植物比被子植物更原始的表现之一。看图P 一些原始的被子植物如木兰科等，也具有管胞，反映了与裸子植物在进化上的联系。

（二）筛管和筛胞

筛管是被子植物输导有机养料的组织，输导的方向是由上到下（由叶到根）。筛管细胞的壁薄，是活细胞。上下相连的细胞间的横壁上形成多数筛孔，这样的横壁称为筛板。看图P

每个筛管都有一个或几个小的薄壁细胞——伴胞相伴，伴胞协助筛管完成输导功能，伴胞与它所协助的筛管是由同一个母细胞分裂而来的。（朱念德P51）

筛胞：蕨类植物和裸子植物的输导组织，孔径小，两端尖，没有伴胞，输导效率低，反映出原始性。

五、机械组织 15min

在植物体内起支持作用的组织，使植物能够有一定的硬度，能够枝干挺立、枝叶平展，能够经受狂风暴雨及其他外力的影响，而这些都是植物完成正常生活所必须的。

启发提问：机械组织的细胞要具备什么特点才能具有较强的机械支持力呢？

特征：细胞壁高度加厚，细胞通常是长形。

存在部位：主要存在于维管束、皮层、一些果皮和种皮中。

类型：厚角组织、厚壁组织

厚角组织：细胞壁不均匀、非木质化加厚，尤其在角隅处加厚，加厚的物质主要是纤维素、半纤维素和果胶质，支持力较弱，活细胞，具有一定的可塑性，有时含叶绿体，与薄壁组织接近，也可以转变为木栓形成层。主要存在于茎、叶柄等器官靠表皮的部位。看图P 厚壁组织：细胞壁高度均匀性木质化加厚，死细胞。又分为纤维（细胞）和石细胞。

纤维（细胞）：细长形，两头尖，细胞腔很小，纹孔很小，大多呈缝隙状。主要存在于维管束的木质部和韧皮部中，成束存在，分别称为木纤维和韧皮纤维，它们是植物体中最主要的机械组织。看图P

石细胞：细胞等径形，或分支形，细胞壁强烈木质化加厚，硬度很大，常成群存在。存在于果皮、种皮、茎、叶等器官中。看图P