药用植物学第二章植物物组织

第二章 植物的组织,第一节 植物组织 第二节 维管束及类型,第一节 植物的组织,组织：具有来源相同、形态结构相似、功能相同而又紧密联系的细胞所组成的细胞群。,植物的组织,分生组织,薄壁组织,保护组织,输导组织,机械组织,分泌结构,成熟组织,分裂、分化,保护组织,薄壁组织,分生组织,输导组织,一、分生组织,分生组织：能够持续地保持细胞分裂的机 能，不断产生新的细胞的细胞群。 细胞特征：细胞体积小，排列紧密，细胞壁 薄，细胞质浓，细胞核大，没有 明显的液泡和质体的分化，壁上 无纹孔。,一、分生组织,（一）按性质、来源不同分,分生组织,原分生组织,次生分生组织,初生分生组织,原表皮层,原形成层,基本分生组织,表皮,皮层、髓,初生维管组织,成熟组织,保护,填充、贮藏,输导,分裂能力极强的未分化胚性细胞,根、茎的最顶端,初生分生组织、成熟组织反分化,木栓形成层、形成层,一、分生组织,（二）按位置分,顶端分 生组织,侧生分 生组织,居间分 生组织,植物器官的最顶 端（生长点）,植物体伸长、长高 （根尖、茎尖）,植物器官的内侧 （圆柱）,保留在节间基部、 叶基部、花梗基 部、子房基部,植物体增粗（形成 层、木栓形成层）,植物体短期迅速 伸长 （活动时间有限）,初生维管组织,顶端分生组织,原形成层,基本分生组织,原表皮层,一、分生组织,原分生组织,初生分生组织,次生分生组织,顶端分生组织,侧生分生组织,居间分生组织,部分,按来源分,二、薄壁组织（基本组织）,薄壁组织为植物体的基本组织，是植物体的重要组成部分，又称为营养组织。 作用：同化、贮藏、吸收、通气等。 细胞特点：生活细胞，细胞壁薄，由纤维素和果胶质构成，为初生壁；液泡较大，具胞间隙，纹孔为单纹孔，细胞体积较大，形状多样，分化程度较浅，具潜在的分生能力等。,二、薄壁组织,薄壁组织,基本薄壁组织,通气薄壁组织,吸收薄壁组织,贮藏薄壁组织,同化薄壁组织,存在于植物体内各处,植物体的表面而易受光照部分,植物根、根茎、果实和种子中,根的尖端,水生植物和沼泽植物的体内,三、保护组织,保护组织包被于植物体各个器官的表面，保护植物的内部组织，控制和进行气体交换、水分散失、防虫及防机械损害等。,根据来源 和形态结 构分,表皮,周皮,初生保护组织,次生保护组织,三、保护组织,（一）表皮 细胞特点：侧面观为扁平长方形，顶面观为不规则形或波状；排列紧密，无胞间隙，有细胞核、大型液泡及细胞质少量贴壁；不含叶绿体。壁厚薄不一，外壁最厚并常角质化而形成角质层，内壁和侧壁常薄。表皮细胞外壁常被有毛茸、气孔、腊被等。,三、保护组织,（一）表皮,表皮,地上部分：有角质层、毛茸、气孔等,地下部分：根表皮（吸收表皮）,（一）表皮初生保护组织,1.毛茸：表皮细胞特化而成的突起物,非腺毛,腺毛,单纯起保护作用(有单、多细胞之分),顶端尖锐,分泌、保护作用,腺头分泌作用,腺柄支持作用,均有单 多细胞 之分,（一）表皮初生保护组织,毛茸的存在对植物体的作用： （1）药材鉴别的依据； （2）加强表皮的保护作用； （3）减少水分的蒸发； （4）保护植物免受动物啮食和帮助种子散发等。,（一）表皮初生保护组织,2.气孔：植物体进行气体交换的通道 保卫细胞：半月形，相对两个而壁厚，内含叶绿体，为特化程度最高的表皮细胞 广义的气孔(气孔器)：两个保卫细胞及之间的孔隙 狭义的气孔：两个保卫细胞之间的孔隙 气孔的作用：控制气体交换和调节水分蒸散,副卫 细胞,狭义的气孔,保卫 细胞,（一）表皮初生保护组织,气孔的类型（轴式）：根据保卫细胞与副卫细胞的排列关系不同分,平轴式,直轴式,不等式,不定式,哑铃型,副卫细胞长轴与气孔长轴平行,副卫细胞长轴与气孔长轴垂直,副卫细胞34个，大小不等,副卫细胞3个以上，数目不定,副卫 细胞 2个,副卫 细胞 3个 以上,双子叶植物叶表皮,保卫细胞两端膨大成小球形,单子叶植物叶表皮,平轴式,直轴式,不等式,不定式,三、保护组织,（二）周皮 周皮：一种次生保护组织，由木栓形成层向外分裂分化产生木栓层，向内分裂分化产生栓内层，木栓层、木栓形成层、栓内层三者形成的复合结构。 木栓层：细胞扁平，细胞壁栓质化，为死亡细胞。 栓内层：细胞圆形，为生活细胞，常含叶绿体。,根、茎中成熟组织,恢复分生能力,木栓形成层,木栓层,栓内层,周皮,外,内,（二）周皮次生保护组织,皮孔：周皮形成时，气孔内方的薄壁细胞开始分裂，由这些具分生能力的细胞形成了木栓形成层，向外产生许多补充细胞，补充细胞的积累，将表皮突破形成皮孔。在木本植物的茎、枝上，呈直的、横的或点状的突起。 细胞特点：呈椭圆形、圆形，排列疏松，有比较发达的胞间隙。 作用：是气体交换的通道，使植物体内部的生活细胞仍然可以获得氧气。 皮孔的形状、颜色和分布的密度可以作为皮类药材的鉴别特征。,12-9-10(周一),四、机械组织,作用：在植物体内起着支持和巩固的作用。 细胞特点：通常为细长形，主要特征是细胞壁增厚。 分类：根据细胞的形态和细胞壁增厚的方式分。 厚角组织 厚壁组织,四、机械组织,机械组织,厚角组织,厚壁组织,纤维,石细胞,木质部外纤维,木纤维,壁全面增厚，多木化,壁局部增厚，非木化,（一）厚角组织,细胞特点：含原生质体，为生活细胞，具有一定的分裂潜能，常含叶绿体，可进行光合作用。横切面上呈多角形，具有不均匀加厚的初生壁，一般在细胞角隅处加厚，也有在切向壁或靠胞间隙处加厚，细胞壁由纤维素和果胶质组成，不含木质素。,（一）厚角组织,作用：较柔韧，既有一定的坚韧性，又有可塑性和延伸性，可以支持器官直立，也适应于器官的迅速生长。,（一）厚角组织,存在位置：存在于草本茎和尚未进行次生生长的木质茎中，以及叶片主脉上下两侧、叶柄、花柄的外侧部分，多直接位于表皮下方，成环或成束分布。 分类： 真厚角组织细胞多角形，排列紧密 板状厚角组织细胞切向排列 腔穴厚角组织细胞类圆形，排列疏松,（二）厚壁组织,细胞特点：具有全面增厚的次生壁，常有层纹和纹孔，大都木质化，细胞腔很小，成熟后一般没有生活的原生质体，成为死的细胞。 分类：根据细胞形状的不同分。 纤维 石细胞,（二）厚壁组织,1.纤维两端类的细长形细胞，具增厚的次生壁，常木质化而坚硬。细胞腔很小甚至没有，细胞质和细胞核消失。细胞壁加厚的物质是纤维素和木质素，壁上有少数纹孔，末端彼此镶嵌，形成器官的坚强支柱。,（二）厚壁组织,根据纤维在植物体内所处位置的不同分：,韧皮纤维：,木纤维：,分布在韧皮部中，常聚合成束。呈 长纺锤形，两端尖，细胞壁厚，胞 腔缝隙状。横切面上呈圆形、多角 形、长圆形等。增厚物质为纤维素。 韧性大，拉力强。,分布在被子植物的木质部中，呈长 纺锤形，比韧皮纤维短，细胞壁均 木质化，细胞腔小，壁上具有各种 形状的纹孔。分布于植物体的中央， 主要是对重力和牵引力的抵抗。,（二）厚壁组织,（二）厚壁组织,（二）厚壁组织,（二）厚壁组织,2.石细胞植物体内特别硬化的厚壁细胞，一般由薄壁细胞的细胞壁强烈增厚分化而成。种类多，形状不一，呈等径、椭圆形、圆形、分枝状、星状等，细胞壁极度增厚，均木质化，细胞腔极小。成熟后原生质体通常消失，成为具坚硬细胞壁的死细胞，具有坚强的支持作用。,纤维与石细胞的主要区别点,纤维,石细胞,横切面,纵切面或组织解离,常呈圆形或多边形， 壁极厚，胞腔很小， 可见层纹，壁孔少,全形狭长，两端狭 尖，壁孔常呈斜裂 隙状，胞腔狭长,不规则长方形或卵 形，略等径，壁厚， 壁孔多，孔沟状， 并常呈分枝状，胞 腔较大或稍狭长,全形与横切面相似， 壁孔多呈圆形,五、输导组织,植物体内运输水分和养料的组织。细胞一般呈管状，上下贯通。,水分和无机盐,溶解态同化产物,导管、管胞 （木质部）,筛管、筛胞 （韧皮部）,（运输方向）,（运输方向）,（一）导管和管胞,1导管 被子植物主要的输水组织。（少数低等被子植物无草珊瑚），少数裸子植物（麻黄）和蕨类植物（蕨属）有导管。 2管胞 绝大多数蕨类植物和裸子植物的输水组织，兼具支持作用。被子植物的叶柄、叶脉中亦有。,（一）管胞和导管,2）导管结构 导管由多数导管分子连接而成，横壁溶解，形成穿孔，使之输水效能高。相邻导管的横向运输靠侧壁的纹孔完成。 一般认为导管分子为死细胞。 导管在形成过程中，根据其木质化的次生壁增厚的纹理不同而分为五种类型。,（一）管胞和导管,1导管 （1）环纹导管玉蜀黍、凤仙花茎中 （2）螺纹导管马兜铃茎中（易与初生壁分离“藕断丝连”） （3）梯纹导管葡萄茎中 （4）网纹导管大黄、南瓜茎中 （5）孔纹导管向日葵、甘草、红藤茎中 管径、输导能力、进化方向,（一）管胞和导管,1导管 注：（1）在一种植物器官中，常可存在一种以上类型的导管； （2）在观察导管类型时，一般作器官的纵切片或组织解离片。 侵填体：由导管邻接的薄壁细胞连同其内含物由纹孔侵入导管内形成，可防止病菌侵害，但使导管失去输导功能。,（一）管胞和导管,2管胞 管胞为两端斜类的长管状细胞，直径小，两端不形成穿孔，细胞壁次生增厚木化形成各种纹理（环纹、螺纹、梯纹、孔纹等）。管胞间的物质运输通过侧壁上的纹孔，运输效能低，为较原始的运输组织。细胞常因细胞壁次生加厚木化而渐成死细胞。 纤维管胞：是管胞和纤维之间的过渡类型沉香、天门冬、威灵仙等。,（二）筛胞、筛管和伴胞,筛管 是被子植物的主要输送养分的管状结构。 特征：无核的生活细胞；细胞壁由纤维素构成，不木化，不增厚；具有筛板、筛域、筛孔。 伴胞 与筛管由同一母细胞不等地纵裂而成，与筛管相伴存在。 筛胞 是蕨类植物和裸子植物输送有机养料的分子。为单个狭长的细胞，形态与管胞相似。,（二）筛胞、筛管和伴胞,1筛管 是被子植物输送有机养料的结构。 筛管分子一般生活一年，随着新筛管的产生，老的筛管常于冬末被胼胝质所堵塞而形成垫状的胼胝体，使联络索中断，筛管失去输导功能，有些植物的胼胝体于第二年春天溶解，筛管恢复功能，有的则在茎增粗过程中被挤压成颓废组织。,（二）筛胞、筛管和伴胞,1筛管 筛管构成与导管相似，由多数细胞（筛管分子）连接成长管状，但构造与导管完全不同： （1）筛管分子为生活细胞，成熟后细胞核消失； （2）筛管的细胞壁由纤维素构成，不木质化，亦不如导管壁增厚； （3）筛管分子端壁不似导管形成大穿孔，而形成小孔筛孔。,（二）筛胞、筛管和伴胞,1筛管 具有筛孔的端壁为筛板；在筛管分子成熟过程中，细胞核解体，细胞器退化，液泡被重新吸收，原生质体中出现特殊的含蛋白质粘液，通过筛孔与相邻细胞的原生质相连系，类似胞间连丝而较粗壮，称联络索；具有筛孔的区域称筛域；一个筛板常具1至数个筛域。,（二）筛胞、筛管和伴胞,2伴胞 与筛管分子由同一个母细胞经过不等分裂而产生。是位于筛管旁边的小型薄壁细胞，每个筛管常有1至多个伴胞。伴胞有浓厚的细胞质和明显的细胞核，与筛管相邻的壁上往往有许多纹孔。伴胞含有多种酶，生理活动旺盛，可为筛管分子提供能量，推动输导。一旦筛管死亡，伴胞也随之死亡。,（二）筛胞、筛管和伴胞,3筛胞 是蕨类植物和裸子植物输导有机养料的细胞。细胞狭长，两端倾斜，无筛板，在端壁和侧壁上有筛域，其中在侧壁为多，直径小，无伴胞。,六、分泌结构,分泌结构：在植物体中产生分泌物质的细胞或细胞组合称为分泌组织。包括分泌细胞和分泌组织 分泌细胞：能分泌某些特殊物质（如挥发油、乳汁、粘液、树脂和蜜液等）的细胞。 分泌组织：由分泌细胞所构成的组织。 作用：可以防止植物组织腐烂，帮助创伤愈合，免受动物啮食，排队或贮积体内废物等，还可以引诱昆虫，以利传粉等。在鉴别上也有一定的价值。,六、分泌结构,分类：根据分泌细胞所排出的分泌物是积累在植物体内还是排出体外分。,外部的分泌结构,内部的