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第六章：植物的形态与结构一，概述植物概念:能进行光合作用的多细胞（？）生物一般特征:多数能进行光合作用,具有细胞壁;体内常保留永久的分生组织.微圆星鼓藻裸藻小球藻陆生植物包括苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物4大类，从结构与功能方面体现了从低等向高等的进化顺序。本章以被子植物为代表，讨论植物的形态、结构和发育等问题。陆生植物被子植物（angiosperm）——胚珠完全包藏在子房内并由子房发育为果实的植物在个体发育中，来源相同，形态结构相似，担负同一生理功能的细胞组合或细胞群简单组织:同一类型的细胞构成的组织。复合组织:不同类型（多种类型）的细胞构成的组织。组织二、植物组织的类型分生组织成熟组织概念特点概念特点植物组织一）、分生组织:位于植物体的生长部位，具有持续或周期性分裂能力的细胞群，称为分生组织。分生组织细胞特点:细胞排列整齐且紧密细胞形状规范细胞质浓细胞核大A顶端分生组织B侧生分生组织C居间分生组织按来源分按位置分分生组织A原生分生组织B初生分生组织C次生分生组织分生组织的类型：相对性按位置分•顶端分生组织维管植物根和茎顶端的分生组织•侧生分生组织靠近表面的，与器官长轴平行的方向上，有呈桶形分布的分生组织•居间分生组织夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织居间分生组织顶端分生组织侧生分生组织顶端分生组织按在植物体上位置分按来源分•原生分生组织直接由胚细胞遗留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根端和茎端较前的部分。•初生分生组织由原分生组织刚衍生的细胞组成，这些细胞在形态上已经出现了最初的分化，但细胞仍具有很强的分裂能力•次生分生组织由成熟组织细胞，经历生理上和形态上的变化，脱离原来的成熟状态（即脱分化），重新恢复细胞分裂能力而转变成的分生组织原分生组织初生分生组织原形成层基本分生组织原表皮按来源性质分次生分生组织注意：•原分生组织和初生分生组织分裂的结果使器官伸长，次生分生组织的分裂结果使器官增粗•凡是由根尖、茎尖的初生分生组织细胞分裂、分化形成的成熟组织，都称初生组织•凡是由形成层等次生分生组织的细胞所产生的成熟组织都叫次生组织•把两种分类方法结合起来看：顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织，而侧生分生组织一般属于次生分生组织二）成熟组织：分生组织分裂产生的细胞，经生长、分化后，逐渐丧失分裂能力，形成各种具有特定形态结构和生理功能的组织,又称永久组织（permanenttissue）。保护组织机械组织输导组织基本组织(薄壁组织)分泌组织初生保护组织---表皮--活细胞次生保护组织---木栓层(周皮)厚壁组织--纤维\石细胞--死的厚角组织--活的木质部韧皮部同化、贮水、储藏、通气、传递、吸收内分泌分泌腔\分泌道\分泌细胞\乳汁管外分泌腺鳞\腺毛\蜜腺\排水器永久组织成熟组织1保护组织概念：覆盖在植物体表面具保护作用的组织功能：防止水分损失、调节气体交换、避免病虫害、机械损伤保护组织类型初生保护组织－表皮表皮细胞排列紧密（无叶绿体）气孔器有的具角质层、蜡质化、表皮毛和腺毛等保卫细胞（叶绿体）气孔表皮细胞及角质层保护组织：角质膜:表面覆盖着一层脂肪性物质胞间层：主要果胶，是植物细胞形成时最先出现的细胞壁，有保护和粘连的作用。初生壁：主要纤维素，一般细胞都有的细胞壁，起保护和支撑作用。次生壁：木质素为主，某些细胞才有的次生加厚的细胞壁，极为坚硬，起保护和支撑作用。一般有次生壁的细胞都是死细胞，但也有个别例外。表皮细胞气孔保卫细胞气孔器表皮附属物次生保护组织木栓层、木栓形成层和栓内层次生保护组织－周皮周皮是存在于有加粗生长的根和茎的表面的次生保护组织。在根和茎加粗生长时，次生分生组织木栓形成层的细胞进行平周分裂，形成径向排列的细胞列，这些细胞向外分化成木栓层，向内分化成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层三者合称周皮。表皮细胞、皮层细胞等脱分化木栓形成层木栓形成层木栓层（栓质化、死细胞）栓内层（薄壁细胞，常一层）向外分裂向内分裂周皮2基本组织(薄壁组织)概念：是构成植物体的基本成分，植物体所占比例最大。由薄壁细胞组成，又称薄壁组织;具有多种营养功能，又称营养组织.功能：具有同化(光合)、贮藏、通气、吸收及传递等功能基本组织的细胞特点细胞较大、壁薄、液泡较大一般都具有细胞间隙分化程度低，可脱分化转变为分生组织基本组织类型（功能）基本组织吸收组织：幼根表皮细胞、根毛贮藏组织：最多，根、茎、种子中通气组织：植物胞间隙发达成气腔或气道传递细胞：叶片小叶脉中普遍存在同化组织：叶肉细胞吸收组织同化组织小麦胚乳马铃薯块茎贮藏组织小麦胚乳贮藏组织贮藏组织马铃薯块茎水稻叶菱角叶柄通气组织传递细胞细胞壁的内突生长，使紧贴内壁的质膜面积增大，从而扩大了原生质体和外界接触的表面积，并有发达的胞间连丝、有利于细胞迅速与外界进行物质交换。3.机械组织概念：机械组织是巩固、支持植物体的组织功能：巩固、支持细胞特点：细胞壁局部或全部加厚机械组织厚角组织厚壁组织石细胞纤维细胞木纤维韧皮纤维类型：厚角组织、厚壁组织(活细胞)(死细胞)周皮、皮层、髓、木质部和韧皮部石细胞特征:有厚的、常常木质化的次生壁，具有普通的单纹孔。成熟后一般都失去原生质体。分布:通常在植物的根、茎、叶、果实或种子中，都有石细胞.例如,梨果实里的硬渣;桃等核果类植物坚硬的内果皮.4.输导组织概念：植物体内运输水分、无机盐及同化产物（有机物）的组织，主要分布于木质部（运输水分和无机盐）和韧皮部（运输有机物）。特点：细胞呈长管形，运输作用木质部(3)输导组织韧皮部输导组织导管，管胞筛管，筛胞复合组织形态学上木质部和韧皮部合称维管组织南瓜维管束玉米维管束类型：导管输送水分和无机盐管胞存在于木质部中筛管和伴胞输送有机物质筛胞存在于韧皮部中蕨类植物和裸子植物的输导组织中只有管胞和筛胞。1）导管：存在于木质部，是被子植物所特有的，由许多长管状，细胞壁木化的死细胞连接而成。组成导管的每一个细胞称为导管分子。导管分子特点：死细胞、中空、两端有穿孔、外壁有不均匀的次生壁增厚。2）管胞管胞是绝大部分蕨类植物和裸子植物的唯一输导水的机构。多数被子植物中，管胞和导管两种成分可以同时存在于木质部内。特点及功能:两端狭长的细胞，是死细胞，壁加厚，端壁无穿孔，靠纹孔相连；输导水分和无机盐.3)筛管及伴胞筛管存在于韧皮部，是运输叶制造的有机物质如糖类和其它可溶性有机物质的一种输导组织，由一些管状活细胞纵向连接而成的。特点及功能:筛管分子长形、薄壁（只具初生壁）、无核活细胞，端壁形成筛板（筛孔、胞间连丝）筛管分子一侧有1－几个伴胞（运输有关）。筛管及伴胞筛管及伴胞南瓜茎筛管4)筛胞：筛胞是存在于蕨类植物和裸子植物中输导单位。筛胞特点：管状、末端尖斜、无端壁、有筛域，不形成特化的筛板。5分泌组织•概念：凡能产生分泌物质的细胞或细胞组合，称为分泌组织（分泌结构）。•特点：多种细胞（组织）组成，具有分泌作用。类型：（根据分泌物是否排出体外）腺毛油囊外分泌腺鳞内分泌树脂道结构蜜腺结构漆汁道排水器乳汁管腺毛外分泌结构排水器蜜腺组织系统概念：一个植物体上，或一个器官上的一种组织，或几种组织在结构和功能上组成一个单位，称组织系统。类型：皮组织系统（皮系统）基本组织系统（基本系统）维管组织系统（维管系统）三)被子植物的三大组织系统三、种子和幼苗种子组成：种子类型及结构：种子萌发：幼苗类型：1、种子的基本组成种皮—保护作用胚芽—形成地上部分上胚轴（子叶着生－胚芽）种子胚下胚轴（子叶着生－胚根）子叶（双子叶植物、单子叶植物）胚根—形成根系胚乳—贮藏营养物质胚轴胚种子胚乳种皮蓖麻种子胚的结构2、种子的主要类型单子叶有胚乳种子小麦种子有胚乳种子双子叶有胚乳种子蓖麻种子单子叶无胚乳种子慈姑种子无胚乳种子双子叶无胚乳种子大豆种子•单子叶有胚乳种子：水稻、小麦、玉米、高梁、洋葱等种子•双子叶有胚乳种子：蓖麻、茄、辣椒、桑、柿等植物的种子单子叶无胚乳种子：慈姑种子慈姑种子双子叶无胚乳种子：花生、棉花、茶、豆类、瓜类及柑桔类的种子。菜豆种子种子的萌发和幼苗的形成•种子的寿命不同植物的种子其寿命长短不一，长的可达百年甚至千年以上，短的仅数周寿命长短取决于：①遗传，②贮藏条件种子贮藏的最适条件：干燥、低温、低氧气浓度（密封）目的：削弱呼吸作用，减少营养消耗，延长种子休眠种子的寿命和休眠种子的休眠和寿命：休眠:是种子脱离母体后，即使在适宜的环境下，也不能立即萌发。原因:1.种皮阻碍了种子对水分和空气的吸收。2.种子的后熟作用。如山楂、红松种子3.抑制性物质的存在。如苍耳寿命：一般植物种子的寿命是几年到十几年。莲的种子可以活到150年，水稻、小麦、玉米，油菜等种子，一般2-3年3、种子的萌发萌发的条件：（1）种子萌发需要充足的水分（2）种子萌发需要足够的氧气（3）种子萌发需要适当的温度1.充足的水分：种子吸水后，种皮软化，易于氧的进入和二氧化碳的排出；种子内的生化反应，需在水环境下进行；柔软的种皮适于胚根、胚芽突破种皮。2.足够的氧气：种子内的各种生化反应需要能量，产能的方式为呼吸作用。3.适宜的温度：各种反应需要酶的催化。4、种子的萌发与幼苗的形成度过休眠且具有生活力的种子在足够水分与氧气、一定温度条件下就开始萌发。有些种子的萌发还需要一定的光照条件。幼苗的类型——子叶出土幼苗萌发时，下胚轴迅速伸长，将子叶和胚芽一起推出土面，形成幼苗，其子叶是出土的，这一萌发方式称为出土萌发；子叶见光后，可产生叶绿体进行光合作用幼苗的类型——子叶留土幼苗萌发时，上胚轴生长迅速，胚芽不久即被推出土面，而下胚轴伸长不多，所以子叶留在土中，和种皮一起直到养料耗尽解体幼苗的类型——子叶留土幼苗（一）根形态、结构及功能四、植物的营养器官植物的根、茎、叶三种器官，担负着植物营养生长，这一类器官统称为营养器官。1根的形态和根系根的形态主根定根侧根不定根不定根（adventitiousroot）—由茎叶或老根上长出的根侧根（lateralroot）—由主根长出的根主根（mainroot）—由胚根生长出来、植物个体发育中最早出现的根根和根系根系：一株植物根系的总称为根系直根系：有明显的主根，如大豆须根系：无明显的主根，如小麦2、根尖的结构指根的先端到根毛区这一段幼嫩的部分根冠：根尖的顶端，起保护作用分生区（生长点或生长锥）：具分裂能力，使根生长伸长区：细胞伸长成熟区（根毛区）：有组织分化根的吸收功能在此处进行根毛：是根的表皮细胞外壁向外延伸的管状结构，为根特有的结构，具吸收和固着作用。初生生长：直接由顶端分生组织的衍生细胞的增生和成熟而导致的植物生长过程。初生组织：初生生长过程中产生的各种成熟组织。初生结构：由初生分生组织生长所形成的结构称为初生结构。3、双子叶根的初生生长和初生结构初生结构包括：表皮：具根毛皮层：外皮层中皮层内皮层：凯氏带维管柱：[1]中柱鞘[2]初生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞[3]初生木质部：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞、薄壁细胞。双子叶植物根初生结构示意图凯氏带：内皮层细胞的部分初生壁上，常有栓质化和木质化增厚成带状的壁结构，环绕在细胞的径向壁和横向壁上成一整圈，称凯氏带。作用:水分和无机盐只有经过内皮层的原生质体才能进入维管柱4、单子叶植物根的结构特点也分为表皮、皮层、维管柱但不产生形成层和木栓形成层表皮：最外一层细胞皮层：外皮层常形成机械组织内皮层形成五面加厚的细胞，有通道细胞维管柱：无形成层通道细胞：在单子叶植物中，内皮层进一步发展，除外切向壁外其余细胞壁均增厚。有些植物根内皮层的的少数细胞。其壁不增厚，保留凯氏带，称通道细胞。5、双子叶植物根的次生生长和次生结构次生生长：由于维管形成层和木栓形成层的活动，使植物根进行加粗生长或形成周皮的过程，称为次生生长。次生结构：由次生生长所产生的结构。1)维管形成层的活动及形成的结构维管形成层的起源于：中柱鞘和维管薄壁细胞维管形成层的分裂产生：向内次生木质部向外次