药用植物学：植物的组织

药用植物学 植物的组织,组织(tissue)就是具有来源相同、形态结构相似、机能相同而又紧密联系的细胞所组成的细胞群。 植物的组织，按其形态结构和功能的不同，分为下列六类：分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织。,第一节 植物组织的类型,一、分生组织meristem,1、定义：分生组织是一群具有分生能力的细胞，能不断进行细胞分裂，增加细胞的数目，使植物不断生长 。 2、特点：细胞小，排列紧密，无细胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，无明显液泡和质体的分化 。,根尖生长锥及根冠,图3-1 大麦根尖纵切面,图3-17 忍冬芽的纵切面,3、类型： （1）按分生组织在植物体内所处位置的不同分类 顶生分生组织 、侧生分生组织（形成层和木栓形成层） 、居间分生组织,图3-24 茎的切面构造,（2）按分生组织的性质来源分类 原分生组织、初生分生组织、次生分生组织（木栓形成层，根的形成层和茎的束间形成层。）,二、薄壁组织ground tissue,1、定义：在植物体内占有很大部分，是组成植物体的基础，是由主要起代谢活动和营养作用的薄壁细胞所组成，所以又称为基本组织。 2、特征：一般是生活细胞。细胞壁薄，液泡大，一般具有细胞间隙，细胞体积比分生组织细胞大得多。,模式薄壁细胞,基本组织的比较表,三、保护组织protective tissue,保护组织包被在植物各个器官的表面，保护着植物的内部组织，控制和进行气体交换，防止水分的过度散失，病虫的侵害以及机械损伤等。 根据来源和形态结构的不同，保护组织又分为： 表皮和周皮,（一）表皮组织 epidermal tissue：,分布于幼嫩的器官表面，由一层扁平的长方形、多边形和波状不规则形、彼此嵌合，排列紧密，无细胞间隙的生活细胞组成；,有的表皮细胞常分化成气孔或向外凸出形成毛茸。 根的表皮又是一种吸收组织，表皮细胞向外延伸形成根毛，扩大了表面积，有利于水分和无机盐的吸收。,1.气 孔stoma,是植物进行气体交换的通道。双子叶植物的气孔由两个半月形的保卫细胞组成。而单子叶植物的气孔，保卫细胞为哑铃形。,禾本科型气孔 (小麦叶),双子叶植物型气孔,气孔的轴式类型常见的有：平轴式、直轴式、不等式、不定式、环式。(双子叶植物),（1）双子叶植物气孔的类型,平轴式气孔paralytic type：又称平列型气孔。副卫细胞2个，长轴与气孔长轴平行，如茜草科、豆科植物的气孔。 平轴式气孔 (海蚌含珠叶),平轴式气孔 (落花生叶),直轴式气孔diacytic type：又称横列型气孔。副卫细胞2个，长轴与气孔长轴垂直，如石竹科、唇形科、爵床科等植物的气孔。 不定式气孔anomocytic type：又称无规则型气孔。副卫细胞3个以上，大小基本相同，并与其他表皮细胞形状相似，如毛茛科、玄参科等植物的气孔。,不定式气孔 (地黄叶),不等式气孔anisocytic type：又称不等型气孔。副卫细胞34个，但大小不等，其中一个特别小，如十字花科、茄科等植物的气孔。 环 式气孔actinocytic type: 副卫细胞数目不定，较其他表皮细胞小，围绕气孔周围排列成环状如山茶科的茶叶、桃金娘科的桉叶的气孔。,不等式气孔 (白花车轴草叶),不等式气孔 (辣椒叶),2.毛 茸trichome,(1) 腺 毛glandular hair：是由表皮细胞分化而来的，能分泌挥发油、树脂、粘液等物质，分为腺头和腺柄两部分。,腺毛示意图 1，2 金银花腺毛：头部类圆形或扁圆形，单细胞，柄1-2细胞。3 绞股蓝腺毛：头部圆形或纺锤形。,腺 鳞：腺鳞是一种具短柄或无柄的腺毛；在薄荷等植物的叶上，有一种具短柄或无柄的腺毛，头部通常是68个细胞组成，略呈扁球形，排列在一个平面上，中间有一圆形细胞，常含有分泌物。,打碗花叶的腺鳞,薄荷叶的腺鳞,(2) 非腺毛nonglandular：无腺头和腺柄之分；无分泌功能。,非腺毛1.地黄叶上的非腺毛，23个细胞，细胞表面有众多疣状突起。2.非腺毛弯曲，外壁光滑。3.细胞壁缢缩。,(二)周 皮 periderm：,形成：木本植物在茎和根的加粗过程中表皮组织已无法起到保护作用，而产生次生保护组织，以替代表皮继续完成保护内部器官的功能。 组成：木栓层、木栓形成层和栓内层。,图3-23 双子叶植物茎次生构造,甘草的木栓层,皮 孔 lenticel 定义：皮孔是植物枝条上一些颜色较浅而凸出或 凹陷的点状物。 功能：可作为气体交换的通道。,皮孔图例:1.连翘茎上的皮孔 2.珍珠梅茎上的皮孔,四、分泌组织secretory tissue,油细胞图中1所指 腺毛(天竺葵叶上腺毛 蜜腺(大戟属植物蜜腺 间隙腺毛图中1所指(广藿香茎 分泌囊橘果皮内的分泌囊 树脂道松属木材的横切面 乳汁管蒲公英根,a.纵切面.b.横切面）,五、机械组织mechanical tissue,机械组织是细胞壁明显增厚的一群细胞，有支持植物体和增加其坚固性的。 根据细胞壁增厚的成分、增厚的部位和增厚的程度，可分为厚角组织和厚壁组织。,(一)厚角组织collenchyma：,组 成：细胞壁为纤维素和果胶质。 特 点：为活细胞，含有叶绿体；不木质化，呈不均匀增厚，一般在角隅处增厚，也有在切向壁和细胞间隙处增厚的。 分 布：双子叶植物地上部分幼嫩器官的支持组织，在表皮下成环或成束存在，如伞形科植物的棱角处。,图2-28 厚角组织的纵切面和横切面 马铃薯的厚角组织的纵切面和横切面 细辛属叶柄的厚角组织的横切面，示板状的厚角组织,厚角组织 伞形科植物白芷和野胡萝卜的茎和叶柄可见明显纵棱,(二)厚壁组织sclerenchyma：,组 成：细胞壁为纤维素。 特 点：为死细胞，次生壁全面增厚，具层纹和纹孔，成熟后细胞腔变小。 分 类：纤维和石细胞。,1.纤 维fiber,纤维是细胞壁为纤维素和木质化增厚的细长细胞一般为死细胞，通常成束，纤维之间彼此嵌合，增强了坚固性。 分类：韧皮纤维（木质部外纤维）、木纤维。,肉桂的木纤维,图2-31 厚壁组织图解 纤维 五加皮苦木关木通肉桂丹参姜 纤维束(上：侧面，下：横切面)嵌晶纤维（南五味子根）晶纤维(甘草),2.石细胞stone cell,特 点 ：细胞壁明显增厚且木质化，细胞死亡。 孔 道 ：又称纹孔， 细胞壁上未增厚的部分。 层 纹 ：细胞壁上渐次增厚所形成的纹理。,绞股蓝石细胞图解,梨果实石细胞,肉桂的石细胞,六、输导组织conducting tissue,植物体中输送水分、无机盐和营养物质的组织。细胞长形，上下连接。 导管和管胞 输送水分及溶于水中的无机养料，存在于木质部； 筛管、伴胞和筛胞 输送光合作用制造的有机营养物质，存在于韧皮部。,(一)导管和管胞：,1.管 胞tracheid 蕨类植物和大多数裸子植物主要的输导组织，同时兼有支持，有些被子植物的某些器官也有管胞。 狭长形，两端斜尖，末端不穿孔。细胞无生命，细胞壁木质化加厚形成纹孔对。管胞互相连接且集合成群，依靠纹孔未增厚的部分运输水分，较为原始。,图2-38 管胞图示,松木茎的具缘纹孔管胞,2.导 管vessel：,被子植物最主要的输导组织之一，麻黄等少数裸子植物(麻黄)和个别蕨类植物也有导管。少数低等被子植物和一些退化了的寄生植物则无导管。 由多数纵长的死细胞连接而成，上下两端不如管胞斜尖，相连处的横壁常贯通成穿孔或形成穿孔板，侧壁上也有纹孔。导管的长度远比由一个细胞构成的管胞长，输导水分的能力强。,南瓜茎导管,(1)环纹导管annular vessel：增厚部分呈环状，多存在于幼嫩器官中 (2)螺纹导管spiral vessl：增厚部分呈螺旋状，螺旋带一条或数条，多存在于幼嫩器官中，如“藕断丝连”。,(3)梯纹导管scalariform vessl：增厚部分(连续)与未增厚部分(间断部分)间隔成梯形，(导管壁既有横的增厚，也有纵的增厚)，这种导管分化程度较深，多存在于成熟器官中，如葡萄茎的导管。 (4)网纹导管reticulate vessl ：增厚部分(连续)呈网状，多存在于成熟器官中。,(5)孔纹导管pitted vessl：细胞壁绝大部分已增厚，未增厚处呈单纹孔或具缘纹孔。 (6)具缘纹孔导管bordered pit vessel：又称重纹孔或双孔纹导管，未增厚部处呈重孔状；孔的外缘较大，为初生壁的孔口。内缘较小，为次生壁的孔口；有时初生壁孔口中央初处尚有略为增厚的纹孔塞，称纹孔膜，从侧面观察，形成“三重孔”。,图2-40 半边莲属初生木质部示导管,(二)筛管、伴胞和筛胞：,1.筛 管sieve tube 为多数薄壁长棱柱状活细胞纵向连接而成，为生活细胞(称筛管分子sieve element)，但当细胞成熟后，胞核消失。其上下两端横壁由于不均匀孔状纤维质增厚而成筛板(sieve plate ) ，其上具筛孔(sieve pore)，彼此相连形成同化产物输送的通道。 存在于植物的韧皮部中。,2.伴 胞companion cell：,位于筛管分子旁侧的一个近等长，两端尖，直径较小的一个薄壁细胞。 具有浓厚的细胞质和明显的细胞核，并含有多种酶，呼吸作用旺盛。 为被子植物所特有，蕨类和裸子植物则不存在。,3.筛 胞sieve cell：,为单个分子的狭长细胞，直径较小 ，端壁倾斜，没有特化成筛板，只是在侧壁或有时在端壁上有一些凹入的小孔，称筛域sieve area。 筛域输送养料的能力没有筛孔强。,图2-44 烟草韧皮部示筛管及伴胞 筛板 筛管 伴胞 白色体 韧皮薄壁细胞,蕨类植物、裸子植物和被子植物体内的输导系统，呈束状存在，也起支持作用。 主要由韧皮部 (phloem) 和木质部 (xylem) 组成。,第二节 维管束(vascular bundle),韧皮部：筛管 sieve tube、伴胞 companion cell 、韧皮薄壁细胞phloem complementary cell和韧皮纤维phloem fibe。 木质部：导管vessel、管胞 tracheid、木薄壁细胞xylem complementary cell和木纤维xylem fiber。,(一)无限维管束 open bundle： 为双子叶植物和裸子植物根和茎的维管束类型，有形成层(cambium)存在，能不断增生长大，也称为开放性维管束。 (二)有限维管束 closed bundle 在蕨类植物和单子叶植物的维管束中，没有形成层，不能进行不断的分生生长，也称为闭锁性维管束。,维管束类型,1有限外韧维管束 韧皮部位于外侧，木质部位于内侧，中间没有形成层。单子叶植物茎的维管束。,图1 有限外韧维管束示意图,2无限外韧维管束 open collateral bundle： 有形成层(cambium)存在，能不断增生长大。为双子叶植物和裸子植物根和茎的维管束类型。,图2、 无限外韧维管束示意图,压扁的韧皮部 韧皮部 形成层 木质部,3双韧维管束 bicollateral bundle： 木质部内外侧都有韧皮部，常见于茄科、葫芦科、夹竹桃科、萝藦科、旋花科、桃金娘科等植物的茎中。,图4 双韧维管束示意图, 韧皮部 木质部,4周韧维管束 amphicribral bundle： 木质部在中间，韧皮部围绕在木质部的四周，常见与百合科、禾本科、棕榈科、蓼科以及某些蕨类植物。,图5 周韧维管束示意图,5 周木维管束amphivasal bundle： 韧皮部在中间，木质部围绕在韧皮部的四周，常见于百合科(轮叶王孙属)、鸢尾科、天南星科(菖蒲属)、莎草科、仙茅科的根状茎中。如菖蒲、石菖蒲、铃兰等。,6 辐射维管束 radial bundle： 韧皮部和木质部交互间隔成辐射状排列，在多数单子叶植物中排列成一圈，中间多具有宽阔的髓部；在双子叶植物根的初生构造中木质部常分化到中心，呈星角状，韧皮部位于两