第八章 植物的结构与功能

第八章植物的结构与功能

●教学目的：通过植物营养器官和生殖器官的介绍，以及植物所提供的与人类生活有

密切联系的产物，使学生对植物的重要性有较深入的了解。

●教学对象：非生物类文理医科专业

●授课时间：2学时

●教学方法：以植物的器官、组织、器官展展，简明扼要地介绍植物的结构，和人类

对植物产品的利用，把植物内外组织，营养器官和生殖器官有机地结合起来，把被

子植物简化的胚囊和“双受精”的特点讲清楚，充分认识被子植物成为当代优势植

物的原因。

●教学内容：

一、植物组织

(一)根系统与苗系统

根通常在地下，具有向地性的特性，由主根和侧根组成根系，苗系统由茎、枝、叶组成，通常长出地面，具有背地性生长的特性。

(二) 植物体的三大组织系统

三大组织系统是皮组织、维管组织和基本组织。皮组织系统复盖着植物的表面，起着保护的作用；维管组织系统包含了输送水、无机盐的木质部及光合作用产生的有机养料的韧皮部两类组织；基本组织填充在皮组织系统与维管组织系统之间。

(三) 植物组织的类型

1．简单组织(simple tissues)

由一种类型细胞组成的组织称为简单组织。如薄壁组织(parenchyma)，厚角组织(collenchyma)，厚壁组织(sclerenchyma)。

薄壁组织：根、茎、叶、花、果柔软多汁的初生生长部分，薄壁组织占了大部分。一些薄壁细胞成为贮藏组织，分泌组织，贮水细胞，传递细胞等。在维管组织内，也有薄壁细胞，如射线细胞等。

厚角组织：厚角细胞是纵长的，细胞壁增厚不均匀，主要成分为果胶质，果胶质是一种多糖物质，能把纤维素粘合在一起，从而使组织具有柔韧性。

厚壁组织：其细胞壁具有次生加厚，并充填着木质素(1ignin)。厚壁细胞有纤维(flbers)和石细胞(sclereids；stone cells)两种。

2．复合组织(complex tissues)

由两种或两种以上细胞类型组成的组织。

（1）维管组织(vascular tissues)：由木质部(xylem)和韧皮部(phloem)组成。木质部的输导分子有导管(vessels)和管胞(tracheids)。

韧皮部的输导分子是筛管(sieve tubes)和伴胞(companion cells)，较原始的形式则为筛胞(sieve cells)。成熟的筛管和筛胞是没有细胞核的生活细胞。

（2）皮组织(dermal tissue)：植物体的初生结构由表皮这一皮组织系统复盖和保护。

表皮在多数时候仅由一层细胞组成，其外向壁具有蜡质和角质，称之为角质层(cuticle)，它有防止水分过度散失、抵抗某些微生物侵害的作用。

茎和叶的表皮有一些特化的结构，气孔器(stomatal apparatus)是其中之一，它由一对保卫细胞(guard cells)围成，中间的开口叫气孔(stoma)，是调节水蒸气、氧气、二氧化碳进出的通道。

根的表皮特化为吸收组织，其最常见的是表皮细胞延伸为根毛。与真菌共生的根则不具根毛。

植物进入次生生长时，表皮由周皮(periderm)所替代，主要成分木栓(cork)细胞是死的，细胞壁栓质化，主要是软木脂、脂肪物质，不透气，不透水，对植物体起着有力的保护。

二、植物的器官

(一) 茎的初生结构(primary structure)

在茎尖，顶端分生组织(apical meristem)和它衍生的分生组织就一一分化出茎的初生结构。顶端分生组织活动的结果，细胞分裂和特化形成出大小、形状、机能皆不同的细胞群：也是由于分生组织活动，结果形成了叶、侧芽(腋芽)、侧枝，侧枝又产生侧枝，形成生殖结构。叶的产生是由顶端分生组织在侧面加速分裂形成突起的原基形成的。茎的特征是有节和节间，节上有叶，具芽。

茎的内部结构：包括表皮、基本组织和维管束(vascular bundles)三部分，双子叶植物维管束束状，纵向排列，在单子叶植物中维管束分散在基本组织中。双子叶植物维管束排成一轮，木质部与韧皮部为内外并生型，皮层和髓是基本组织，茎的表皮与维管束之间为皮层，茎的中央是髓部。

(二) 叶

叶是进行光合作用制造养分的场所。叶的形状、大小、表皮结构及附属物，叶肉的结构在不同植物差别很大。总的来说，任何一种植物的叶都是有寿命的。

叶的组成：典型的叶由扁平的叶片，和与茎相连的叶柄组成。叶有单叶与复叶两种形态。大多数单子叶植物的叶例如水稻、玉米、甘蔗、棕榈等，叶分为叶片和叶鞘两部分。

叶的整个结构都是适应于吸收光能，有利于气体交换的。植物在阳光下吸收CO2，把从导管输送来的水分，无机盐等合成为淀粉，脂肪，蛋白质，并放出O2。肉质植物或旱生植物，其叶片厚，肉质，贮藏很多水分，以便光合作用时供应足够的水。

叶的内部结构：由表皮，叶肉和叶脉三部分组成。

叶表皮复盖着叶的上下表面，表面光滑或有毛、鳞片等附属物。表皮细胞不规则，相互之间嵌合，排列紧密，细胞外壁有角质层，可减少水分损失。多数植物气孔在下表皮，水生植物气孔分布在上表皮，旱生植物的气孔常常生于下陷的气孔窝，窝内有毛，可减少水分散失。

叶肉(mesophyll)—光合作用场所。叶肉细胞可以分为近腹面的栅栏叶肉细胞(palisade mesophyll)，和近背面的海绵叶肉细胞(spongy mesophyll)，它们都是含有叶绿体的薄壁细胞。有较大的细胞间隙横贯叶肉，这些细胞间隙通过气孔与外界的空气相通，有利于CO2的迅速扩散，以及生成O2的逃逸。单子叶植物的叶一般是直立生长的，它们可以从各个方向接受阳光，叶肉细胞不分化为栅栏细胞和海绵细胞。

叶脉(veins)：叶的维管束，常伴有细胞壁增厚的厚角细胞或厚壁细胞，以加强叶片的支持力量。叶的维管束与茎的维管束相连。

*叶的用途：许多蔬菜的主要食用部分是叶，如大白菜，小白菜，芥菜，芥兰，芜青，芹菜，芫荽等；也有一些叶可以直接加入食品中烹调，具有特殊的香气，如薄荷，香花菜，柠檬叶，月桂叶，香茅；一些地区将鸡矢藤叶，艾的嫩茎，研磨后添加在米糕中，作成可口的风味食品。天仙子，颠茄叶有时也用于治

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