04 植物的细胞.ppt

第1页：第二章植物的组织

第二章植物的组织掌握组织的类型、结构特征和分布。重点是保护、机械、输导和分泌组织。

第2页：1．植物细胞的生长和分化

1．植物细胞的生长和分化

生长

细胞由小变大，原生质体由少变多，逐渐液泡化。

分化

由具有分裂能力的细胞逐渐到细胞分裂停止，细胞外形伸长，以至形成各种具有一定功能和形态结构的细胞过程。细胞的分化实际就是细胞结构和功能上的特化。

在细胞分化过程中，形

在细胞分化过程中，形成了各类组织，它们组成了植物的各种器官（根、茎、叶、花、果）。

第3页：植物细胞的分化是怎样发生的？

植物细胞的分化是怎样发生的？

• 分化是指来源于分生组织而遗传上完全相同的细胞彼此间产生差异的过程，这种差异在细胞增大过程中逐渐在形态与结构上得以体现。细胞分化决定于基因的表达调控，是各细胞基因差异性表达的结果。植物细胞的分化一般不依赖于细胞的谱系(即细胞的来源)，而主要依赖于它在植物体中所处的位置。

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第5页：2．植物的组织

2．植物的组织

• 组织：许多来源相同、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。
• 按形态结构和功能不同，分六大类：分生组织、薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织和分泌组织，其中后5类都是由分生组织细胞分裂分化而形成的，所以又统称为成熟组织。

第6页：第一节植物组织的类型

第一节植物组织的类型

第7页：一、分生组织

一、分生组织（meristem）

定义

植物体内凡是能够持续地保持细胞分裂的机能，不断产生新细胞的细胞群。

分布

位于植物体生长迅速的部位，由许多具有分生能力的细胞构成。

第8页：一、分生组织

一、分生组织（meristem）

• 特点：细胞代谢作用旺盛，具有强烈的分生能力，细胞体积小，为等径多面体形状，排列紧密，无细胞间隙，壁薄，核大，质浓，无明显的液泡。

第9页：（一）按性质来源分类

（一）按性质来源分类

• 1．原分生组织（promeristem）：部位：根尖、茎尖的生长锥中央部分。特点：（1）直接从种子的胚遗留下来的胚性组织。（2）能长期保持细胞分裂能力。

第10页：2．初生分生组织由原分生组织衍生而成

2．初生分生组织（primary meristem）由原分生组织衍生而成。特点：（1）还具有分裂能力，但没有原分生组织旺盛。（2）另一方面已开始分化，向着成熟方向发展。

• 3．次生分生组织（secondary meristem）已经分化成熟的薄壁组织经过形态上和生理上的变化，脱离了原来的成熟状态，重新恢复分裂能力的组织。与根、茎的加粗有直接的关系。

第11页：（二）按所处位置的不同分类

（二）按所处位置的不同分类：1.顶端分生组织（apical meristem）：根、茎顶端的生长锥，包括原分生组织和初生分生组织。活动的结果使根、茎伸长或长高。2. 侧生分生组织（lateral meristem）：存在于裸子植物与双子叶植物根和茎的周边，包括维管形成层和木栓形成层，活动的结果使根、茎加粗。

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第13页：3. 居间分生组织

3. 居间分生组织(intercalary meristem)：位于成熟组织之间的分生组织，是顶端分生组织在局部地方遗留下来的组织或者是已经分化的薄壁组织重新恢复细胞分裂而形成的分生组织。这种组织只能保持一定时间的分裂机能，以后则完全转化为成熟组织。

第14页：居间分生组织

居间分生组织

位置

茎的节间基部，叶的基部，总花柄的顶端，子房柄处。

作用

居间生长。

分布

麻黄（裸子）、木贼（蕨类）、小麦、水稻、竹（禾本科）；葱、韭菜、蒜、鸢尾（叶基）、蒲公英、车前草（总花柄顶端）；花生、细茎双蝴蝶（子房柄）

第15页：二、薄壁组织

二、薄壁组织(parenchyma)

• 又称基本组织（ground tissue）。在植物体中分布最广，占最大体积，跟植物体的营养有关，起着同化、贮藏、吸收、通气等营养功能，故又称营养组织。

第16页：结构特点

结构特点：（1）生活细胞，壁薄，液泡大，有细胞间隙，形状一般为球形、椭圆形、圆柱形、多面体形等。（2）分化程度较浅，在发育上有较大的可塑性，在一定条件下，可以恢复分生能力，变成次生分生组织。

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第18页：根据结构和功能的不同

根据结构和功能的不同，可分为：1．基本薄壁组织：分布于植物体各处。主要起填充和联系其它组织的作用，并有转化为次生分生组织的可能。2．同化薄壁组织：分布于植物体的绿色部分，如叶、萼（绿）、果实、幼茎。细胞中含叶绿体，能进行光合作用。

第19页：3．贮藏薄壁组织

3．贮藏薄壁组织：细胞内含大量的营养物质，如淀粉、蛋白质、脂肪等，多存在于植物的根、根茎、果实和种子中。

• 贮水薄壁组织：肉质植物薄壁细胞中有很大的液泡，含有大量的水分。

第20页：4．吸收薄壁组织

4．吸收薄壁组织：位于根的尖端，有根毛，主要功能是从外界吸收水分和无机盐。5．通气薄壁组织：多存在于水生和沼泽植物体内。其特点是细胞间隙特别大，在体内形成互相贯通的通道或腔隙，其内贮存大量空气。

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第22页：三、保护组织

三、保护组织(protective tissue)

• 包被在植物体各器官的表面，起到：a、保护植物内部组织；b、控制和进行气体交换；c、防止水分过度散失；d、防止病虫害侵害及机械损伤；
• 依来源和形态结构分成：初生保护组织——表皮；次生保护组织——周皮。

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第24页：（一）表皮

（一）表皮(epidermis)

• 位置：由初生分生组织的原表皮分化而来，包括幼嫩的根、茎和叶、花、果实等表面，是植物体与外界环境的直接接触层，因此，它的特点与这一特殊位置和生理功能密切相关。

第25页：（一）表皮

（一）表皮(epidermis)

• 特征：a、通常一层，少数2~3层。b、排列紧密，板块状，除气孔外，无间隙。c、活cell，一般不具叶绿体，但有白色体和有色体，及其它物质。d、外壁厚，同时角质化，常具角质层，内壁和侧壁均薄，有的外壁还有蜡质渗入或在角质层外，形成蜡被，亦有矿质化。

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第28页：1. 毛茸

1. 毛茸

由表皮细胞特化而成的

由表皮细胞特化而成的突起物，具有保护、分泌物质、减少水分蒸发等作用。可分为腺毛和非腺毛两类。（1）腺毛：具分泌能力的毛茸，由多细胞组成。由腺头和腺柄组成。

腺鳞

唇形科叶上的腺毛，腺头常由8个细胞组成，表面观呈扁球形。

间隙腺毛

腺毛存在于植物组织内部的细胞间隙中。

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第30页：非腺毛

（2）非腺毛：无分泌能力，起单纯的保护作用。其顶端常狭尖，由单细胞或多细胞组成。形态多种多样，常见的有：线状毛、棘毛、分枝毛、丁字毛、星状毛、鳞毛等。

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第32页：蒲公英马利筋冠毛

蒲公英马利筋冠毛：生于果端，果实传播，如蒲公英。种缨：生于种子上，种子传播，如长春花、萝藦、络石。

第33页：2．气孔

2．气孔(stomata)

• 植物的体表不是全部被表皮细胞所密封的，在表皮上还具有许多气孔，是气体交换的通道，也是调节水分蒸腾的通道。
• 双子叶植物的气孔是由两个半月形的保卫细胞对合而成的，对合的中间空隙为气孔，气孔连同保卫细胞称为气孔器。
• 分布：叶片中最多（尤其是叶背），其次是幼嫩茎枝，而根中几乎没有气孔。

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第35页：保卫细胞

保卫细胞

• 比其周围的表皮细胞小，生活的，有明显的细胞核，含叶绿体。
• cw增厚情况特殊：和表皮细胞相邻的壁是薄壁，其余各方的壁增厚，充分膨胀，气孔拉开，失水则关闭。
• 气孔的张开和关闭都受外界环境条件如光线、温度、湿度和CO2浓度的影响。

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第37页：副卫细胞

副卫细胞

• 有些植物的气孔，在保卫细胞周围还有2个或多个和表皮细胞形状不同的细胞称副卫细胞。
• 随不同种类植物，副卫cell排列次序有别，构成了气孔轴式，或称气孔类型。

第38页：

第39页：双子叶植物的气孔轴式常见的有

双子叶植物的气孔轴式常见的有：（1）平轴式（2）直轴式（3）不等式（4）不定式（5）环式

第40页：单子叶植物气孔的类型也很多

单子叶植物气孔的类型也很多，如禾本科和莎草科：两个保卫细胞哑铃形，两端CW薄，中间窄的部分CW特别厚，两边各有一个菱形副卫细胞。

第41页：（二）周皮

（二）周皮(periderm)

• 木本植物的根和茎在加粗过程中表皮被破坏。这时，植物相应地形成次生保护组织——周皮，代替表皮行使保护作用。
• 形成条件：通常发生在表皮破坏前（根或茎增粗），由木栓形成层细胞向外作切向分裂而形成的。

第42页：木栓形成层的来源

木栓形成层的来源：由皮层或韧皮薄壁细胞，少数由表皮细胞恢复分裂机能而形成的。在根中一般由中柱鞘细胞产生。

• 木栓形成层向外分裂形成木栓层，向内分裂产生栓内层。

第43页：木栓层(多层)

木栓层(多层)：细胞扁平，排列紧密整齐、无间隙，cw高度栓质化，是死细胞，原生质体解体。（不透水、不透气，并有抗压、降热、绝缘、质轻、具弹性，抗有机溶液和多种化学药品，对植物起有效的保护作用，可作日用轻质绝缘材料和救生设备。）

木栓形成层

次生分生组织，由皮层或韧皮薄壁细胞形成，根中多由中柱鞘产生。往往一层细胞。

栓内层

生活的薄壁细胞，在茎中常含叶绿体，所以又叫绿皮层。

周皮=木栓层+木栓形

周皮=木栓层+木栓形成层+栓内层

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第45页：皮孔：周皮中的通气结构。常在原气孔部

皮孔：周皮中的通气结构。常在原气孔部位产生。当根与茎次生生长产生周皮时，气孔内方的木栓形成层向外不产生木栓，而形成大量排列疏松的填充细胞，这些细胞增多后，突破表皮，形成皮孔。

第46页：四、机械组织

四、机械组织(mechanical tissue)

• 在植物体内起着支持和巩固的作用。
• 主要特征：cw增厚。
• 根据cw增厚的方式及细胞的形态，分两类：厚角组织和厚壁组织。

第47页：（一）厚角组织特征

（一）厚角组织(collenchyma)特征：（1）生活细胞，含叶绿体，可进行光合作用，具一定分裂潜能。（2）具不均匀加厚的初生壁，常在细胞角隅处，成分由纤维素和果胶质，不含木质素。（3）增厚属初生性质，支持能力弱，但能适应器官的生长，具可塑性和延展性。

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第49页：分布：多分布在草本茎、幼茎、叶柄、花

分布：多分布在草本茎、幼茎、叶柄、花柄的表皮以内（多直接位于表皮下面或离开表皮只有1~几层细胞），成环或成束分布。

• 根据cw加厚情况分类：（1）真厚角组织（角隅厚角组织）：（2）板状厚角组织（片状厚角组织）：（3）腔隙厚角组织：

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第51页：（二）厚壁组织

（二）厚壁组织(sclerenchyma)

• 特征：（1）除纹孔外，其余部分具全面增厚的次生壁。（2）细胞木质化，细胞腔很小，成熟后一般无生活的原生质体，成为死细胞。（3）支持作用强，不具延展性。
• 根据细胞形状的不同，分纤维和石细胞。

第52页：1．纤维

1．纤维(fiber)：

• 两端尖的细长形细胞，cw上有少量纹孔，细胞腔很小甚至没有。纤维末端彼此嵌插，形成器官的坚强支柱。
• 根据在植物体内所处位置的不同，分为韧皮纤维和木纤维。
• 木纤维仅见于被子植物的木质部，而在裸子植物的木质部中无木纤维，主要由管胞组成。从系统演化看，认为木纤维是由低等维管植物的管胞演化而来。

第53页：长度胞腔纹孔结构木纤维较短（也可很长

长度胞腔纹孔结构木纤维较短（也可很长）较大较多，易见，多式纹孔多木质化韧皮纤维较长（初生韧皮纤维较长，次生韧皮纤维较短，所以皮类药材可见完整纤维）较小稀少，裂隙状纤维化或木质化商业上的分类:软纤维——多是木质部外纤维，可能木质化或未木质化，质地柔软，易弯曲硬纤维——单子叶叶中纤维高度木质化，质地坚硬粗糙，如龙舌兰、剑麻、凤尾兰等。

第54页：

第55页：分隔纤维

分隔纤维：这种纤维的细胞腔中有菲薄的横隔膜。

嵌晶纤维

纤维次生壁外层密嵌细小的草酸钙方晶。如南五味子根。

晶鞘纤维（晶纤维）

纤维束周围的薄壁细胞中含有草酸钙结晶。

第56页：2．石细胞

2．石细胞(sclereid, stone cell)：

• 植物体内特别硬化的厚壁细胞。Cw极度增厚，均木质化。种类很多，形状不一，通常呈等径、圆形、分枝状、柱状、星状等。主要存在于茎、叶、果实和种子中。成单个散在或数个相聚。

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第58页：

第59页：嵌晶石细胞

嵌晶石细胞：次生壁外层嵌有非常细小的草酸钙方晶。如南五味子根。

• 支柱细胞(异型石细胞)：在茶叶等植物的体内，有些单个存在的大型细胞，其分枝呈“T”、“I”字形，不过增厚的程度不及一般的石细胞，还具有相当大的腔隙，起支撑和巩固的作用。

第60页：五、分泌组织

五、分泌组织(Secretory tissue)

• 植物体上有些细胞能分泌某些特殊物质，如挥发油、乳汁、粘液、树脂等，这种细胞就称为分泌细胞。由分泌细胞所构成的组织称为分泌组织。
• 根据分泌物是积累在体内还是排出体外，分成两类：

第61页：（一）外部的分泌组织

（一）外部的分泌组织

分布在植物的体表，分

分布在植物的体表，分泌物排出体外。

腺毛

具有分泌能力的表皮毛，腺头的细胞覆盖着较厚的角质层，其分泌物积累在cw与角质层之间。

蜜腺

能分泌蜜汁腺体，由一层表皮细胞及其下面数层细胞特化组成。细胞质产生蜜汁，通过角质层扩散或经腺体上表皮的气孔排出，蜜腺下常有维管组织。一般位于花萼、花瓣、子房或花柱的基部，少数存在于叶、托叶或花柄等处。

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第65页：（二）内部的分泌组织

（二）内部的分泌组织

• 分布在植物体内，分泌物也积存在体内。
• 根据它们形态和分泌物的不同，可分为分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。

第66页：1．分泌细胞

1．分泌细胞：分布在植物体内部的具有分泌能力的细胞，通常比周围细胞大，并不形成组织，而是以单个细胞或细胞团（列）存在于各种组织中。由于分泌物不同，又可区分为油细胞如姜、桂皮，粘液细胞如半夏，单宁细胞，芥子酶细胞如十字花科、白花菜科植物。

第67页：2．分泌腔（分泌囊）

2．分泌腔（分泌囊）：由多数分泌细胞所组成的腔室，分泌物贮存在腔穴内，因分泌物多为挥发油，故又称为油室。起源方式有两种：

溶生式

由分泌细胞中分泌物积聚增多，而致cw破裂溶解而形成的腔室，腔室周围的细胞常破碎不完整。如柑橘类叶、果皮上的透明腺点。

裂生式

分泌细胞的胞间层溶解，形成空隙，分泌细胞完整地围绕着腔室。如金丝桃和漆树。

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第69页：3．分泌道

3．分泌道：由分泌细胞彼此分离形成的一个长形胞间隙的腔道。其周围的分泌细胞称上皮细胞。树脂道：贮存树脂，如松柏类；油管：贮藏挥发油，如伞形科双悬果；粘液道（管）：贮藏粘液，如美人蕉。

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第71页：4．乳汁管

4．乳汁管：分泌乳汁的长管状单细胞，常具分枝，或由一系列细胞合并，横壁消失连接而成，且常在植物体内形成系统。根据发育过程可分为：无节乳汁管：每一乳汁管为一个细胞，常有分枝，如夹竹桃科、萝藦科、桑科等。有节乳汁管：多细胞贯通而成，成为多核的巨大管道系统。如菊科、桔梗科等。

第72页：问：乳汁管是长管状的分泌组织，这与分

问：乳汁管是长管状的分泌组织，这与分泌道有何异同？为何不是同类？答：a、分泌道是裂生式，分泌物在胞间隙，形成管状；而乳汁管是管状的乳细胞，分泌的乳汁存在细胞内。b、分泌的乳汁含有同化产物，并由于乳汁管存在，筛管相对减少（如罂粟），说明乳汁管可能有输导作用，因此，有人将其列入输导组织，但又因含新陈代谢产物，所以又列在分泌组织。

第73页：六、输导组织

六、输导组织(conducting tissue)

是植物体内输送水分和

是植物体内输送水分和养料的组织。

特点

细胞一般呈管状，上下相接，贯穿于整个植物体。

分类

根据构造和运输物质的不同，分：导管和管胞：运输水分和无机盐，在木质部，一般为死细胞；筛管、伴胞和筛胞：运输有机物质，在韧皮部，一般为活细胞。

第74页：

第75页：（一）导管和管胞

（一）导管和管胞1．管胞：

• 是绝大多数蕨类植物和裸子植物的输水组织，同时也兼有支持作用。被子植物的叶柄、叶脉中也可见到。
• 是单个长管状细胞，两端斜尖，两个端壁上均不形成穿孔，细胞口径小，次生壁加厚并木质化，是死细胞。次生壁加厚形成各种纹理：有环纹、螺纹、梯纹、孔纹等类型。

第76页：两相邻管胞通过侧壁上的纹孔运输水分

两相邻管胞通过侧壁上的纹孔运输水分，所以其运输水分的效能比较低，系一类较原始的输导组织。

第77页：

第78页：2. 导管

2. 导管

• 是被子植物主要的输水组织，少数原始被子植物和一些退化了的寄生植物则无导管，而少数进化的裸子植物和个别蕨类植物则有导管。
• 系由一系列长管状或筒状的死细胞（导管分子）连接而成，横壁溶解形成穿孔，穿孔的形成使导管中的横壁打通，成为一个通连的管子。所以，导管的长度远比由一个细胞构成的管胞长得多，其运输效能显著大于管胞。
• 相邻的导管则靠侧壁上的纹孔运输水分。

第79页：导管分子之间的横壁如果完全溶解

导管分子之间的横壁如果完全溶解，则成为单穿孔，如不完全溶解，有几个穿孔，则为多穿孔（麻黄式穿孔、网状穿孔、梯状穿孔）。

第80页：

第81页：根据导管发育先后和次生壁增厚所形成

根据导管发育先后和次生壁增厚所形成的纹理不同，可分下列几种类型：（1）环纹导管：增厚部分环状，直径较小，未增厚仍为薄壁有利于伸长生长，多存在幼嫩器官中。（2）螺纹导管：增厚部分呈螺旋状，直径较小，不妨碍伸长生长，并易与初生壁分离，形成“藕断丝连”现象。

第82页：梯纹导管

（3）梯纹导管：增厚部分为连续部分，未增厚为间隔分开，两者之间形成梯形，存在成熟器官部分，不易再行伸长。（4）网纹导管：增厚部分密集交织成网状，网孔是保留的未增厚部分。导管直径较大，存在器官成熟部分。（5）孔纹导管：导管壁几乎全面增厚，未增厚部分为单纹孔或具缘纹孔，直径较大，存在器官成熟部分。在实际观察中，常有一些过渡类型或中间类型。

第83页：

第84页：

第85页：此外，还可见到侵填体，是邻接导管的薄

此外，还可见到侵填体，是邻接导管的薄壁细胞通过导管壁上的纹孔，连同其内含物侵入到导管腔内而形成的。对病菌侵害起一定防腐作用，使导管液流透性降低。

第86页：（二）筛管、伴胞和筛胞

（二）筛管、伴胞和筛胞

• 1．筛管(sieve tube)：存在于被子植物的韧皮部，是运输有机养料的管状构造，由多数具有输送养分能力的管状细胞组成。组成筛管的每个细胞叫筛管分子，也叫筛管。

第87页：

第88页：和导管不同之处

和导管不同之处：（1）是生活细胞，细胞成熟后cn消失。（2）cw是纤维素壁，不木质化，壁薄。（3）两相连细胞的横壁上穿有许多小孔——筛孔，具筛孔的横壁叫筛板。通过筛孔的束状cp叫联络索。

第89页：

第90页：和导管不同之处

和导管不同之处：在冬季，树木的筛板往往被一些特殊的碳水化合物（胼胝质）所堵塞，联络索中断，筛管失去输导功能，所以筛管分子一般只能生活一年。

第91页：

第92页：2．伴胞

2．伴胞(companion cell)：在被子植物筛管分子的旁边，常有1至多个小型的薄壁细胞，和筛管相伴存在着，称伴胞。伴胞核大质浓，代谢旺盛，为筛管提供能量。和筛管分子由同一母细胞分裂而成，筛管分子死亡时，伴胞也死亡。

第93页：

第94页：3．筛胞

3．筛胞(sieve cell)：

• 是蕨类、裸子植物运输有机养料的组织。
• 与筛管区别：（1）单个生活细胞，外形狭长，管径较小。（2）不特化成筛板，只在侧壁上有筛域，输导功能比不上筛管。（3）无伴胞。

第95页：一、组织系统维管植物组织系统可归

第二节维管束及其类型一、组织系统维管植物组织系统可归并为三个组织系统。1、皮组织系统（皮系统）——包括表皮和周皮，覆盖于植物各器官表面，形成一个保护整个植物体的边疆保护层。2、维管组织系统（维管系统）——包括输导有机养料的韧皮部和输导水分的木质部，它们连续贯穿于整个植物内，把生长区、发育区、有机养料制造区和储藏区都连接起来。

第96页：一、组织系统3、基本组织系统（基本系

第二节维管束及其类型一、组织系统3、基本组织系统（基本系统）——包括各类薄壁组织、厚角组织、厚壁组织，它们是植物体各部分的基本组织。植物整体的结构表现为维管系统包埋于基本系统之中，而外面又覆盖皮系统。各种器官结构上的变化，除表皮和周皮始终包被在最外层外，主要表现在维管系统与基本系统的相对分布差异。

第97页：

第98页：二、维管束的组成维管束

第二节维管束及其类型二、维管束的组成维管束：一种复合的输导组织，亦具支持作用。由韧皮部+形成层+木质部组成。韧皮部主要由筛管、伴胞、筛胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维构成。木质部主要由导管、管胞、木薄壁细胞与木纤维构成。

第99页：双子叶植物和裸子植物根与茎

双子叶植物和裸子植物根与茎，在韧皮部与木质部之间有形成层存在，能继续增生长大；单子叶植物和蕨类植物根与茎中的维管束没有形成层，不能增生长大。

第100页：二、维管束的类型

二、维管束的类型

• 根据维管束中韧皮部和木质部排列方式的不同，以及形成层的有无，将维管束分为下列几种类型：1．有限外韧维管束：2．无限外韧维管束：3．双韧维管束：4．周韧维管束：5．周木维管束：6．辐射维管束：

第101页：

第102页：

第103页：

第104页：

第105页：

第106页：一、组织培养的意义

第三节植物组织培养的意义和应用一、组织培养的意义：1. 概念：广义是指植物体任何部分的离体无菌培养。2. 对理论的论证和发展：植物细胞的全能性：植物体的每一个细胞都具有发育成完整植株的全套遗传信息，在一定条件下，都可以再生出完整植株的潜在能力。

第107页：从某种意义上说

从某种意义上说，组织培养的历史就是植物细胞全能性理论的提出、证明和应用的历史。1902年，Haberlandt提出“细胞全能性”假设。1943年，White在烟草培养物中偶然发现再生植株，再次提出该学说。1958年，Steward和Reinert胡萝卜体细胞液体培养，产生完整植株。1964年，Guha曼陀罗花药培养，产生单倍体植株。

第108页：（二）药用植物有效成分的生产

二、植物组织培养在药学中的应用（一）药用植物育种1花药培养与单倍体育种2培育无病毒品系3利用原生质体融合培育新品种4 营养繁殖系的快速繁殖（二）药用植物有效成分的生产