竞赛辅导植物生物学植物的细胞和组织共张.ppt

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1、植物的细胞和组织,生物竞赛辅导,种子植物的个体发育过程,细胞,组织,器官,植物体,植物细胞结构特点,与动物细胞的不同 1、具有纤维素的细胞壁 2、有中央大液泡 3、原生质体内含有质体,1、细胞壁,是包围在细胞原生质体外面的一个坚韧的外壳，为植物细胞所特有。,植物细胞的结构组成,胞间层：为相邻细胞共有的一薄层，主要成分为果胶。（酸或果胶酶）,细胞壁的层次,胞间层（中胶层）,初生壁,次生壁,初生壁：存在于胞间层内侧，是细胞停止生长前，由原生质体分泌形成的。主要成分是纤维素、半纤维素和果胶。,次生壁：位于初生壁内侧，分为内、中、外三层，是细胞停止生长后形成的。主要成分为纤维素、少量半纤维素，常含有木

2、质。是构成木材的主要部分。(不是所有细胞都具有次生壁，大部分具次生壁的细胞，成熟时原生质体死亡，残留的细胞壁起支持和保护植物体的功能）,（1）细胞壁的层次 及组成物质,1、细胞壁,（1）细胞壁的层次及组成物质,（2）纹孔和胞间连丝,纹孔,胞间连丝：相邻细胞间通过壁 上小孔的原生质丝。,初生纹孔场,初生壁上明显凹陷的区域，称为初生纹孔场，胞间连丝多数集中分布其上；初生纹孔场、胞间连丝及纹孔的存在都有利于细胞与环境及细胞之间的物质交流。,纹孔：次生壁形成时在壁上留下的空隙。,纹孔结构,纹孔膜,纹孔腔,初生壁和中胶层,次生壁围成,纹孔类型,单 纹 孔：次生壁不向腔中拱出,具缘纹孔：次生壁向腔中拱出,

3、液泡,约占整个细胞体积的90%含有糖、蛋白质、丹宁、有机酸、植物碱、盐类和花青素等含有晶体（常见草酸钙结晶），单晶体、复晶体和针晶体对于细胞渗透压和膨压的维持，水分的吸收和运输，维持细胞的紧张状态有重要作用。,质 体,质体分类：叶绿体、有色体、白色体叶绿体：植物地上部分的接近表面的薄壁细胞，含四种色素，比例不同，叶子的颜色就不同有色体：含有类胡萝卜素的质体，存在于成熟的红色和黄色的果实中，如番茄、辣椒。还有叶子变色。主要因为叶绿体分解，积累类胡萝卜素。白色体：贮藏营养物质的细胞。贮藏淀粉：淀粉粒；贮藏蛋白质：蛋白体；贮藏脂肪：造油体。,淀粉粒的形成 初生淀粉（分解）葡萄糖（合成）（淀粉体）次生

4、淀粉粒（叶绿体）（运输）（白色体）（贮藏器官）,淀粉粒的类型,应用 不同植物淀粉粒的形态、大小差异很大，因此可用来鉴定植物。鉴定 遇碘染成蓝紫色（直链深蓝色支链红至紫色）,细胞分裂切向分裂（平周分裂）：细胞分裂方向和新壁与器官表面平行 子细胞径向排列 组织或器官增粗。径向分裂（垂周分裂）：细胞分裂方向和器官与新壁表面垂直 子细胞切向排列 组织或器官周径扩展横向分裂：分裂方向与器官横切面平行 子细胞纵向排列 器官或组织伸长。,植物的组织和组织系统,植物的器官1、营养器官（与营养物质的吸收、合成、运输以及贮藏）2、生殖器官（与植物产生后代有关）植物组织的分类1、按发育特点，分为分生组织和成熟组织，

5、在于分裂能力和分化程度。3、成熟组织按功能分为营养组织、保护组织、输导组织、机械组织以及分泌组织等。,植物的组织和组织系统,（一）分生组织分生组织：在植物体内特定部位具有持续性或周期性分裂能力的细胞群称为分生组织。分生细胞保持着胚性特点，细胞小，细胞壁薄，只具有初生壁，细胞核大，细胞质浓。1、根据分生组织的来源性质可划分为：,原分生组织初生分生组织次生分生组织,分生组织,植物的组织和组织系统,原分生组织：由胚性细胞组成的，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根端和茎端。初生分生组织：由原分生组织衍生的细胞组成，在形态上已经出现了分化，但细胞仍具有很强的分裂能力。次生分生组织：由成熟的组织如薄壁组

6、织等，脱离了原来的成熟状态（脱分化），重新具有分裂能力。,植物的组织和组织系统,2、根据分生组织在植物体上的位置,分生组织,顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织。,植物的组织和组织系统,（1）顶端分生组织：根、茎顶端的生长点，由胚性细胞构成，细胞排列紧密，能长期保持旺盛的分裂能力。有一部分细胞分化形成有关成熟组织。（2）侧生分生组织：存在于双子叶植物和裸子植物中，包括维管形成层和木栓形成层两种。维管形成层分裂活动向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部。木栓形成层分裂活动产生木栓层和栓内层，构成周皮起保护作用。两者共同活动使根、茎增粗生长。草本双子叶植物侧生分生组织活动微弱或不存在；单子叶植物一

7、般不存在侧生分生组织，因此，草本双子叶植物和单子叶植物没有加粗生长。,植物的组织和组织系统,（3）居间分生组织：是穿插于茎、叶、花梗、花丝等器官的成熟组织之间的分生组织，其分裂活动可使所在器官伸长生长。禾本科植物伸长的茎节间基部有典型的居间分生组织。,植物的组织和组织系统,（二）成熟组织,成熟组织,1、保护组织2、薄壁组织3、机械组织4、输导组织5、分泌结构,失去分裂能力，发生了分化，也称为永久组织。一些分化程度低的成熟组织细胞在相应的条件下还会发生脱分化，重新转化为分生组织。,植物的组织和组织系统,1、保护组织：覆盖于植物体表面起到保护作用，它可以减少植物体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交

8、换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。保护组织包括表皮和周皮。（1）表皮：是幼嫩的根茎叶花和果实的表面层细胞。通常是一层细胞（角质化或蜡质），但不只是一类细胞。根的表皮是吸收组织（根毛）。（2）周皮：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层平周分裂，向外分化成木栓层，向内分化成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层组成周皮。皮孔是茎与外界进行气体交换的通气结构。,植物的组织和组织系统,2、薄壁组织（基本组织）：在植物体中分布最广，根茎叶花果实中全部或主要都是薄壁组织。薄壁组织具有潜在的分生能力，在一定的条件下转化为分生组织（如：创伤和嫁接愈合），薄壁组织也可以特化发育为厚壁组织。根据薄壁组织的功能不同分为

9、：（1）同化组织：原生质体中含有大量的叶绿体，能够进行光合作用的组织。叶片上下表皮间的叶肉组织、发育中的果实和种子、幼茎皮层。,植物的组织和组织系统,（2）贮藏组织：贮藏有大量营养物质的薄壁组织。如：马铃薯块茎中含有淀粉粒的薄壁细胞，蓖麻种子胚乳中含有糊粉粒的薄壁细胞。（3）贮水组织：贮藏有丰富水分的细胞。一般存在于一些耐旱的肉质植物，如：仙人掌、芦荟。（4）通气组织：具有大量细胞间隙的薄壁组织。多存在于一些水生和湿生植物的根茎叶中，由于一部分细胞解体形成大的空腔，在体内贯穿形成通气系统，起到通气的作用。,植物的组织和组织系统,（5）吸收组织：根毛区的表皮细胞和根毛，主要吸收水分和无机盐。（6

10、）传递细胞：细胞壁向内突入细胞腔内，使得紧贴细胞壁内侧的质膜面积大大增加，有利于细胞从周围迅速吸收物质，也有利于物质从原生质体中释放。细胞壁上有丰富的胞间连丝。在细胞与细胞间和植物体内外之间物质短距离转输，这类与物质迅速传递有关的细胞，称为传递细胞。多出现在叶脉、输导分子周围溶质短途密集运输的部位。,植物的组织和组织系统,3、机械组织：对植物起主要支持和巩固作用。根据细胞的结构不同分为厚角组织和厚壁组织。（1）厚角组织：细胞的细胞壁具有不均匀增厚，在几个细胞连接的角隔上明显。厚角组织细胞壁增厚是初生壁性质的，除含纤维素外，含有大量果胶和半纤维素，不含木质。多分布于茎、叶柄、叶片、花柄等部分，根

11、中一般不存在；在器官中多分布于外围，或直接在表皮下，或与表皮只隔几层薄壁细胞。单子叶植物通常不具有厚角组织。,植物的组织和组织系统,(2)厚壁组织:细胞具有均匀增厚的次生壁，且常常木质化；细胞成熟时，原生质体死亡分解，只留有细胞壁的死细胞。厚壁组织有石细胞和纤维两类。石细胞广泛存在于植物的茎、叶、果实和种子中；纤维两端尖细成梭状，长度一般比宽度大许多倍，多分布于成熟植物体的各部分。纤维通常在体内相互重叠排列，紧密结合成束，木质化程度高，增加了组织的强度，使它具有大的抗压力和弹性，成为成熟体中主要的支持组织。根据存在的部位，分为木纤维和韧皮纤维。,植物的组织和组织系统,4、输导组织：在植物体中担

12、负长途运输的主要组织。木质部：主要运输水分和溶解在水中的无机盐。韧皮部：主要将光合作用的产物有机物输送到根茎叶花和果实中去。（1）木质部由管胞、导管、木纤维和木薄壁细胞组成，是一种复合组织。导管和管胞都是厚壁的伸长细胞，成熟时没有生活的原生质体，次生壁有各种各样的木质化增厚，在壁上出现环纹、螺纹、梯纹、网纹和孔纹。,植物的组织和组织系统,导管：由许多长管状细胞纵向连接而成，每个细胞称为导管分子。通过穿孔直接沟通，且导管分子管径粗大，因而输水效率比管胞高。（被子植物）管胞：单个细胞、末端楔形，纵向连接时，上下细胞的两端紧密重叠，水分通过管胞壁上的纹孔，从一个细胞流向另一个细胞。（蕨类和裸子植物的

13、输导组织，被子植物很少）管胞向两个方向演化：细胞壁增厚，壁上纹孔变窄，主要起支持功能的木纤维；端壁溶解，特化为专营输导功能的导管分子。,植物的组织和组织系统,穿孔：导管分子的端壁溶解，形成一个或数个的孔，称为穿孔。穿孔板：具有穿孔的端壁，称为穿孔板。被子植物中主要含有导管，而裸子植物和蕨类植物的输水分子，主要由管胞组成。木纤维主要起到支撑的作用，薄壁细胞主要起储藏的功能。,植物的组织和组织系统,（2）韧皮部：由筛管分子（筛胞）、伴胞、薄壁细胞、纤维等不同类型细胞组成的复合组织。筛管：由长管状的生活薄壁细胞纵向连接而成，每一个细胞称为筛管分子。只具初生壁。分化成熟的筛管没有细胞核，其端壁特化成为

14、筛板，筛板上有许多筛孔。通过筛孔连着上下两个筛管分子的细胞质索称为联络索。较老的筛管由于胼胝体的形成而暂时或永久地丧失输导能力。紧贴筛管分子旁边有 1至数个小型的薄壁细胞，与筛管分子是由同一个母细胞分裂而来的，称为伴胞。,植物的组织和组织系统,筛域：筛管分子侧壁上具有许多特化的初生纹孔场，称为筛域。伴胞与筛管分子相邻的细胞壁上有稠密的筛域，裸子植物和蕨类植物没有筛管，由筛胞运输有机物，筛胞的细胞壁上只有筛域。韧皮纤维起支撑作用，木质化程度弱或不木质化；韧皮薄壁细胞主要起储藏和横向运输的作用。维管组织：植物体中起输导作用的木质部和韧皮部组织合称为维管组织。,植物的组织和组织系统,5、分泌组织分泌

15、现象：某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物，把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。（1）外部分泌结构：能够将分泌物质排到植物体表面。如：腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器等。,植物的组织和组织系统,（2）内部分泌结构：分泌物不排出体外的分泌结构。如：分泌细胞、分泌腔、分泌道和乳汁管。分泌细胞：分泌腔和分泌道：植物体内贮藏分泌物的腔或管道，由部分细胞解体后形成（溶生型）如柑橘，或是细胞中层溶解，细胞相互分开形成（裂生型）如松柏、漆树。,植物的组织和组织系统,复合组织植物体内多种组织按一定方式和规律相结合，构成复合组织。维管组织、表皮、周皮、木质部和韧皮部等1、维管组织的组成：

16、韧皮部和木质部。2、维管束的主要类型 根据有无形成层，分为有限维管束和无限维管束。根据木质部和韧皮部的位置和排列，分为外韧维管束、双韧维管束、周木维管束、周韧维管束以及辐射维管束。,植物的组织和组织系统,组织系统一个植物整体，或一个器官上的一种组织或几种组织在结构和功能上组成一个单位，称为组织系统。维管植物的组织可归为三种组织系统：皮组织系统、维管组织系统和基本组织系统皮组织系统：表皮、周皮维管组织系统：木质部和韧皮部等基本组织系统：各类薄壁组织、厚角组织、厚壁组织,胼胝体,胼胝体是哺乳类真兽亚纲的特有结构，位于大脑半球纵裂的底部，连接左右两侧大脑半球的横行神经纤维束，是大脑半球中最大的连合纤维。植物筛管的筛域上，由一种无定形的多糖类物质积聚而成的胼胝质，也称作胼胝体。它是在筛管分子衰老时或秋冬季节时形成的，能阻塞筛孔，使筛管失去输导功能。由于季节变化形成的胼胝体，在春季可水解成葡萄糖，使筛管恢复原有功能。,