植物的器官三

1、第8章 植物的結(jié)構(gòu)與功能,一、植物組織二、植物的器官三、植物的有性繁殖四、植物的無性繁殖,(一)根系統(tǒng)與苗系統(tǒng)(二) 植物體的三大組織系統(tǒng)：三大組織系統(tǒng)是皮組織、維管組織和基本組織。(三) 植物組織的類型1．簡單組織(simple tissues)薄壁組織：根、莖、葉、花、果柔軟多汁的初生生長部分，薄壁組織占了大部分。一些薄壁細(xì)胞成為貯藏組織，分泌組織，貯水細(xì)胞，傳遞細(xì)胞等。在維管組織內(nèi)，也有薄壁細(xì)胞，如射線細(xì)胞等。

2、厚角組織：厚角細(xì)胞是縱長的，細(xì)胞壁增厚不均勻，主要成分為果膠質(zhì)，果膠質(zhì)是一種多糖物質(zhì)，能把纖維素粘合在一起，從而使組織具有柔韌性。厚壁組織：其細(xì)胞壁具有次生加厚，并充填著木質(zhì)素(1ignin)。厚壁細(xì)胞有纖維(flbers)和石細(xì)胞(sclereids；stone cells)兩種。,2．復(fù)合組織(complex tissues)（1）維管組織(vascular tissues)：由木質(zhì)部(xylem)和韌皮部(phloem)組

3、成。木質(zhì)部的輸導(dǎo)分子有導(dǎo)管(vessels)和管胞(tracheids)。韌皮部的輸導(dǎo)分子是篩管(sieve tubes)和伴胞(companion cells)，較原始的形式則為篩胞(sieve cells)。成熟的篩管和篩胞是沒有細(xì)胞核的生活細(xì)胞。（2）皮組織(dermal tissue)：植物體的初生結(jié)構(gòu)由表皮這一皮組織系統(tǒng)復(fù)蓋和保護(hù)。表皮在多數(shù)時(shí)候僅由一層細(xì)胞組成，其外向壁具有蠟質(zhì)和角質(zhì)層(cuticle)，它有防止水分過度

4、散失、抵抗某些微生物侵害的作用。莖和葉的表皮有一些特化的結(jié)構(gòu)，氣孔器(stomatal apparatus)是其中之一，是調(diào)節(jié)水蒸氣、氧氣、二氧化碳進(jìn)出的通道。根的表皮特化為吸收組織，具根毛。與真菌共生的根則不具根毛。植物進(jìn)入次生生長時(shí)，表皮由周皮(periderm)所替代。,二、植物的器官,(一) 莖的初生結(jié)構(gòu)(primary structure)在莖尖，頂端分生組織(apical meristem)和它衍生的分生組織就一一分

5、化出莖的初生結(jié)構(gòu)。頂端分生組織活動(dòng)的結(jié)果，細(xì)胞分裂和特化形成出大小、形狀、機(jī)能皆不同的細(xì)胞群：也是由于分生組織活動(dòng)，結(jié)果形成了葉、側(cè)芽(腋芽)、側(cè)枝，側(cè)枝又產(chǎn)生側(cè)枝，形成生殖結(jié)構(gòu)。葉的產(chǎn)生是由頂端分生組織在側(cè)面加速分裂形成突起的原基形成的。莖的特征是有節(jié)和節(jié)間，節(jié)上有葉，具芽。莖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：包括表皮、基本組織和維管束(vascular bundles)三部分。雙子葉植物維管束束狀，縱向排列，排成一輪，木質(zhì)部與韌皮部為內(nèi)外并生型，在

6、單子葉植物中維管束分散在基本組織中。皮層和髓是基本組織，莖的表皮與維管束之間為皮層，莖的中央是髓部。,(二) 葉葉是進(jìn)行光合作用制造養(yǎng)分的場所。葉的組成：典型的葉由扁平的葉片和葉柄組成。葉有單葉與復(fù)葉兩種形態(tài)。子葉植物的葉分為葉片和葉鞘兩部分。葉的整個(gè)結(jié)構(gòu)都是適應(yīng)于吸收光能，有利于氣體交換的。植物在陽光下吸收CO2，把從導(dǎo)管輸送來的水分，無機(jī)鹽等合成為淀粉，脂肪，蛋白質(zhì)，并放出O2。肉質(zhì)植物或旱生植物，其葉片厚，肉質(zhì)，貯藏很多水

7、分，以便光合作用時(shí)供應(yīng)足夠的水。葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：由表皮，葉肉和葉脈三部分組成。葉表皮復(fù)蓋著葉的上下表面，表面光滑或有毛、鱗片等附屬物。表皮細(xì)胞不規(guī)則，相互之間嵌合，排列緊密，細(xì)胞外壁有角質(zhì)層，可減少水分損失。多數(shù)植物氣孔在下表皮，水生植物氣孔分布在上表皮，旱生植物的氣孔常常生于下陷的氣孔窩，窩內(nèi)有毛，可減少水分散失。葉肉(mesophyll)—光合作用場所。葉肉細(xì)胞可以分為近腹面的柵欄葉肉細(xì)胞(palisade mesophyll)

8、，和近背面的海綿葉肉細(xì)胞(spongy mesophyll)，它們都是含有葉綠體的薄壁細(xì)胞。單子葉植物的葉一般是直立生長的，它們可以從各個(gè)方向接受陽光，葉肉細(xì)胞不分化為柵欄細(xì)胞和海綿細(xì)胞。葉脈(veins)：葉的維管束，常伴有細(xì)胞壁增厚的厚角細(xì)胞或厚壁細(xì)胞，以加強(qiáng)葉片的支持力量。葉的維管束與莖的維管束相連。,葉的用途：許多蔬菜的主要食用部分是葉，如大白菜，小白菜，芥菜，芥蘭，蕪青，芹菜，芫荽等；也有一些葉可以直接加入食品中烹調(diào)，具有特

9、殊的香氣，如薄荷，香花菜，檸檬葉，月桂葉，香茅；一些地區(qū)將雞矢藤葉，艾的嫩莖，研磨后添加在米糕中，作成可口的風(fēng)味食品。天仙子，顛茄葉有時(shí)也用于治病。也有一些葉會(huì)引起不良的后果，煙草原產(chǎn)于南美,瑪雅人認(rèn)為焚燒煙草時(shí)鳧鳧上升的輕煙會(huì)把他們的靈魂帶到上帝跟前?，F(xiàn)在吸煙已被證實(shí)能引起肺癌、口腔癌、喉癌；古柯葉曾被印地安人作為治病的靈丹妙藥，食用古柯葉后使人有飄飄欲仙的虛幻感覺，如今從古柯葉提取的可卡因，從大麻葉中提取的大麻堿，從罌粟中提取海洛因

10、已成全球泛濫的毒品。,(六)根的初生結(jié)構(gòu)有兩種根系，直根系(tap root system)，和須根系(fibrous root system)。根的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：根尖區(qū)可以劃分成根冠(root cap)，分生區(qū)(meristematic zone)，伸長區(qū)(elongate zone)和成熟區(qū)(maturation zone)。分生區(qū)是頂端分生組織所在位置：根冠是由一團(tuán)球形的細(xì)胞形成的帽狀體，根冠細(xì)胞可以分泌出粘液，濕潤泥土，便

11、于根向泥土深處伸展，根在深入泥土過程中，根冠細(xì)胞不斷磨損，又不斷由分生組織補(bǔ)充。根冠也有保護(hù)頂端分生組織的作用。由分生區(qū)到成熟區(qū)是分生組織不斷產(chǎn)生的細(xì)胞長大、伸長、成為成熟區(qū)。,根的初生結(jié)構(gòu)包表皮、皮層和維管柱。表皮一層，具根毛。皮層由外皮層，皮層薄壁細(xì)胞，內(nèi)皮層構(gòu)成，內(nèi)皮層具有凱氏帶增厚。維管柱最外面為維管束鞘。維管束鞘以內(nèi)是韌皮部和木質(zhì)部。側(cè)根是從維管束鞘細(xì)胞反復(fù)分裂，然后突破皮層和表皮形成的。根中一般無髓。*根的利用：

12、許多植物的根可以食用，如紅薯，木薯，豆薯，甜菜，菊芋……；許多植物的根作藥用，如人參，田七，何首烏，地黃，當(dāng)歸，烏頭，郁金，丹參，牡丹根皮；有些根可作香料，如香根，辣根，產(chǎn)于北美的檫木根。有些植物的根可能危及建筑物，如栽植作行道樹的高山榕(Ficus altissima)，其發(fā)達(dá)的根系常常堵塞下水道,（七）木本植物的次生生長所有的裸子植物，許多雙子葉植物，某些單子葉植物是多年生的木本植物，可持續(xù)在2或多個(gè)生長季節(jié)性里進(jìn)行生長。根莖的

13、次生結(jié)構(gòu)起源于維管形成層這一側(cè)生分生組織。維管形成層形成次生木質(zhì)部和次生韌皮部，縱貫根與莖；多列的射線薄壁細(xì)胞成放射狀橫過根、莖，這種縱向的維管組織和橫向的射線。隨著根、莖的長粗和向外擴(kuò)大，來自木質(zhì)部的壓力擠毀了根、莖的皮層和表皮，發(fā)展出周皮作為植物體最外層的復(fù)蓋層。周皮形成后，根、莖生活細(xì)胞的氣體交換包括需氧呼吸和放出二氧化碳廢氣，是通過周皮上的皮孔(1enticels)完成的。維管形成層在寒冷的冬季或長時(shí)間的干旱時(shí)，停止活動(dòng)。在

14、一年里溫濕條件較好的季節(jié)，產(chǎn)生的木質(zhì)部細(xì)胞管徑較大，壁較薄，稱為早材；相反在干旱的季節(jié)，生成的木質(zhì)部細(xì)胞管徑較小，壁較厚，稱為晚材。在木材的橫切面上，交替著早材和晚材的環(huán)帶，稱之為生長輪(growthrings)或年樹輪，在季節(jié)分明的地區(qū)，年輪是很明顯的。雙子葉植物的木材稱為硬材，因?yàn)樵谀举|(zhì)部有導(dǎo)管，管胞，纖維等：松柏類的木材稱為軟材，因?yàn)槟举|(zhì)部里只有管胞和薄壁射線細(xì)胞，沒有導(dǎo)管和纖維，硬度較低。,三、植物的有性繁殖,花是有花植物的繁

15、殖器官，果實(shí)和種子是花發(fā)育的結(jié)果。營養(yǎng)生長達(dá)到一定階段，生殖生長就出現(xiàn)了。花既是產(chǎn)生雌雄配子體和精卵的場所，也是精卵結(jié)合進(jìn)行有性生殖的場所。花的完善的結(jié)構(gòu)，提供了雌雄配子體發(fā)育，精、卵發(fā)生的條件，并對此提供了完善的保護(hù)；另一方面，花演化出了許多特化的結(jié)構(gòu)，保證了異花傳粉，提高了后代的生命力。種子包含著胚，是精卵結(jié)合的結(jié)果，是新一代植物的雛體，外面有種皮包裹，對胚進(jìn)行了有效的保護(hù)。果實(shí)是由包裹在胚珠外面的子房及花的其它部分發(fā)育出來的，對種

16、子的發(fā)育提供了更進(jìn)一步的保護(hù)，而且在種子成熟后將幫助種子散布。,(一) 花的組成一朵完全花(complete fiowers)，從下而上，從外到內(nèi)可分為花梗(pedicel)、花托(receptacle)、花萼(sepals)、花瓣(petals)、雄蕊(stamens)、雌蕊(pistils)等部分(二)雌雄蕊的結(jié)構(gòu)和雌雄配子體的形成1．雄蕊的結(jié)構(gòu)和雄配子體的發(fā)育2．雌蕊的結(jié)構(gòu)和雌配子體的形成雌蕊位于花的中心位置，由子房、

17、花柱、柱頭三部分組成。子房內(nèi)有胚珠珠心(nucellus)的一個(gè)細(xì)胞發(fā)育成大孢子母細(xì)胞，再經(jīng)減數(shù)分裂，形成4個(gè)單倍體的大孢子。4個(gè)大孢子通常只有1個(gè)繼續(xù)發(fā)育，經(jīng)過三次有絲分裂，形成7個(gè)細(xì)胞8個(gè)核的胚囊（embryo sacs）：1個(gè)卵細(xì)胞，2個(gè)助細(xì)胞，3個(gè)反足細(xì)胞，和有2核的極核細(xì)胞。,(三)傳粉和受精傳粉(pollination)就是花粉粒由風(fēng)力，水流，昆蟲，鳥等傳送到能接受它的柱頭上，一旦花粉粒落在合適的柱頭上，它就會(huì)萌發(fā)，花粉管

18、從花粉粒的萌發(fā)孔里伸出來，攜帶著精核，沿著花柱向下生長，最后到達(dá)胚珠，穿入胚囊，花粉管先端破裂，2個(gè)精核被釋放。受精(fertilization)就是1個(gè)精核與一個(gè)卵核融合。但是在有花植物中具有“雙受精現(xiàn)象(double fertilization)”，指的是1個(gè)精核與1個(gè)卵核結(jié)合形成二倍體的合子(zygote)，另1個(gè)精核與2個(gè)胚乳細(xì)胞核結(jié)合，形成三倍體(triploid)胚乳(endosperm)母細(xì)胞。,(四)胚的發(fā)育和種子的形

19、成胚性孢子體的形成：合子形成后，胚的發(fā)育經(jīng)過球形胚，到心形胚階段，2個(gè)子葉開始形成，子葉相連處長出胚芽(plumule）與胚芽相對的一端形成胚根(radicle)，胚便形成了。單子葉植物的子葉僅1枚，在胚發(fā)育前期，是有2個(gè)子葉原基的，但隨后的發(fā)育，1枚子葉退化成外胚葉。薺菜的胚發(fā)肓?xí)r，子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)，并且將其貯藏在子葉中，相反玉米、小麥等單子植物子葉不貯藏養(yǎng)分，種子所含胚乳一直到種子萌發(fā)，才由子葉預(yù)先準(zhǔn)備的消化酶分解，供給幼苗

20、生長。胚就是孢子體的雛形，或者稱為胚性的孢子體。種子的形成：從合子形成直到胚成熟，孢子體一直向胚珠供應(yīng)營養(yǎng)，這些營養(yǎng)最后被貯存積累在胚乳或子葉中，胚珠的珠被開始變硬，發(fā)育成種皮(seedcoat)。一粒種子包含胚、胚乳和種皮，胚包括胚芽、子葉、胚軸和胚根，無胚乳的種子其胚乳已由子葉吸收。,(五)果實(shí)的形成和類型果實(shí)的類型很多，按照果實(shí)的來源可以劃分為單果(simple fruits)，聚合果(aggregates fruits)和