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植物生物学（第一章第四节）第四节植物细胞的生长、分化与组织形成植物细胞的生长植物细胞的分化植物的组织细胞生长：细胞体积和重量的增加，其表现形式为细胞鲜重和干重增长的同时，细胞发生纵向的延长或横向的扩展。原生质体生长细胞壁生长动画细胞分化：在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能上的特化过程。组织分生组织顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织成熟组织(永久组织)薄壁组织机械组织:厚角组织厚壁组织保护组织:表皮周皮输导组织:木质部韧皮部分泌组织基本组织系统皮组织系统维管组织系统组织(tissue)：在植物体中具有相同来源的同一类型或不同类型细胞群所组成的结构和功能单位。由单一类型细胞构成的组织称为简单组织(simpletissue)，由多种类型细胞构成的组织称为复合组织(complextissue)。分生组织(meristematictissue)：由没有分化的具持续的分裂能力的胚性细胞组成的组织。原分生组织初生分生组织原形成层基本分生组织原表皮次生分生组织顶端分生组织(apicalmeristem)：分布：植物的根尖、茎端。结构：细胞等径、体积小、核大、质浓、液泡不明显。功能：使根茎伸长、形成侧枝和叶、产生生殖器官。洋葱根尖分生组织侧生分生组织(lateralmeristem)：分布：一些植物的根、茎等器官中，靠近表面与器官长轴平行方向上，呈桶形分布。结构：细胞多长纺锤形、液泡发达。功能：使根茎长粗。次生分生组织居间分生组织(intercalarymeristem)：分布：玉米、小麦等单子叶植物节间下方、韭菜和葱叶子基部和落花生雌蕊柄基部也有。是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。功能：使植物快速生长、增高。成熟组织(maturetissue)：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称为成熟组织。薄壁组织(parenchymatissue)：分布：根、茎、叶、花、果实、种子中都有。大多数具初生壁性质，较薄。细胞间隙发达。原生质体中具有中央大液泡。细胞多为等径或长形。功能：①能够进行细胞分裂，在器官再生和愈伤过程中发挥重要作用。②是植物体进行光合作用、呼吸作用、贮藏作用、分泌作用等重要生理过程的场所。③参与水分和营养物质的吸收以及营养物质的转运等过程——传递细胞。结构：薄壁细胞传递细胞(transfercell)：一类与植物体中内外物质转运密切相关的薄壁细胞。特点：具内突生长的细胞壁；具发达的胞间连丝；细胞质浓厚，细胞核呈多种状态，细胞器丰富。分布：与溶质集中和短途运输有关的部位。厚角组织(collenchymatissue)：分布：器官外围或表皮下或与表皮只隔几层细胞，在具脊状凸起的茎和叶柄中棱的部分特别发达，成束位于较大叶脉的一侧或两侧。细胞壁不均匀增厚,角隅处明显细胞壁初生壁性质,不含木质素活细胞结构：厚角细胞功能：支持作用芹菜叶柄厚壁组织(sclerenchymatissue)：石细胞、纤维结构:厚壁细胞细胞壁均匀增厚细胞壁次生壁性质，常木质化死细胞1.石细胞(sclereid)分布：单个散生或数个集合成簇包埋于薄壁组织中，有时也可连续成片分布。等径或稍伸长的细胞、骨状、星状、毛状单纹孔→管状纹孔道→分枝纹孔道细胞腔结构：功能：增加器官硬度和支持作用。2.纤维(fiber)分布：广泛分布在根茎叶和某些果实中。末端尖锐、呈梭形的细长细胞纹孔较石细胞少，缝隙状细胞腔结构：功能：增加器官强度和支持作用。1.是幼嫩的根、茎、叶、花、果实和种子等器官最外层的细胞层（次生生长前）。2.大多数植物表皮只有一层细胞。3.由表皮细胞、保卫细胞、多种附属物、表皮毛或其它特化细胞构成。表皮(epidermis):表皮细胞①扁平砖形或扁平不规则形,紧密排列。②生活细胞，不含叶绿体，含有色体、白色体及多种代谢产物。③气生部分表皮细胞：外弦向壁厚、角质、蜡质，保护、降低水分丧失、防止微生物侵入。④根表皮细胞：壁薄、具根毛，与水分和无机盐的吸收有关。保卫细胞(guardcell)：气生表皮上的小缝隙是气体进入植物体的门户，称为气孔(stoma)。围绕气孔的两个特殊细胞称为保卫细胞。多呈肾形或哑铃形，含有叶绿体和特殊的不均匀加厚的细胞壁。保卫细胞能通过改变形状来控制气孔的开放或关闭，从而有效地调节气体的出入和水分的蒸腾。动画：双子叶植物气孔开合单子叶植物气孔开合周皮(periderm)1.存在于加粗生长的根和茎的表面。2.由木栓形成层、木栓层和栓内层组成。3.具皮孔动画：茎周皮的形成表皮细胞、皮层细胞、中柱鞘细胞、其他生活细胞木栓形成层(phellogen)木栓层栓内层木栓层(phellem)：①多层细胞。②细胞壁厚，强烈栓质化。③死细胞，细胞腔内充满空气。④质地轻、有弹性、不透水、抗压、隔热、绝缘、抗有机溶剂。栓内层(phelloderm)：①一层细胞。②薄壁细胞。③生活细胞，常含叶绿体。皮孔(lenticel)：周皮上的通气组织，由排列疏松的补充细胞构成。气孔内方薄壁细胞→木栓形成层→补充细胞→皮孔动画：皮孔的形成木质部(xylem)：导管分子、管胞、纤维、薄壁细胞导管分子(vesselelement)和管胞(tracheid)：共同点：①长管状细胞。②具有次生壁，木质化增厚。③成熟时缺乏原生质体。④细胞壁上布满纹孔。⑤运输水分和无机盐。区别：①穿孔：导管分子有；管胞无。②排列方式：导管分子通过穿孔板连接成导管；管胞尖锐末端侧壁重叠。③分布：导管分子在绝大多数被子植物中；管胞在维管植物中。单纹孔具缘纹孔穿孔(perforation):导管分子端壁上缺乏初生壁和次生壁的区域，导管分子之间有穿孔的细胞壁部分称为穿孔板（perforationplate)。纤维细胞：结构：细胞壁强烈木质化。功能：支持、贮藏。薄壁细胞：功能：贮藏。韧皮部(phleom)：筛管分子或筛胞、伴胞、纤维、薄壁细胞区别：①筛板:筛管分子有;筛胞无。②排列方式：筛管分子通过筛板连接成筛管；筛胞末端重叠。③P-蛋白：筛管分子有；筛胞无。④相连细胞：筛管分子为伴胞；筛胞为蛋白细胞。⑤分布：筛管分子在被子植物中；筛胞在大多数蕨类植物和裸子植物中。筛管分子(sievetubeelement)和筛胞(sievecell)：共同点：①长管状细胞。②仅具初生壁。③成熟时为无核生活细胞，液泡膜也解体。④细胞壁上具筛域，受侵袭、受伤、衰老时沉积胼胝质。⑤运输有机物质。筛域(sievearea)：筛分子的细胞壁上密布着簇生的小孔，这些簇生小孔分布的区域称为筛域，是特化的初生纹孔场。筛板(sieveplate)：筛分子中端壁上的筛域往往特化程度更高，称筛板。P-蛋白：双子叶植物和某些单子叶植物的筛管分子的原生质体中含有的一种特殊蛋白质。它们沿着细胞壁分布，通过筛域和筛板上的筛孔相互连接成连续的蛋白体系。在韧皮部受伤时，可能与胼胝质一道迅速封闭筛孔，阻止筛管内容物丧失，有人认为它是一种收缩蛋白，可能在筛管运输有机物中起作用。伴胞(companioncell)：被子植物韧皮部中一种特化的薄壁细胞，与筛管分子来自共同的母细胞，可能在传递物质进入筛管分子的过程中发挥作用。纤维：结构:细胞壁木质化程度低或不木质化功能:支持薄壁细胞：功能:贮藏外部的分泌结构分泌组织(secretorytissue):内部的分泌结构腺毛蜜腺排水器分泌细胞分泌腔或分泌道乳汁管