《植物與植物生理學》課件單元三植物器官的結構

莖、葉的結構二、莖的發育與結構1.莖尖分區及頂端分生組織原套原體髓分生組織原分生組織初生分生組織成熟組織周緣分生組織原表皮基本分生組織（部分）原形成層基本分生組織（部分）皮層、髓射線維管束髓表皮莖尖的結構

頂端分生組織的幾種理論

有關莖頂端分生組織的細胞分裂活動的方式和特征一直受科學家的重視，不同學者根據不同的植物莖尖的發育特征，提出了不同的莖尖發育學說。

（1）組織原學說

Hanstein(1868)提出

原表皮，原皮層，原中柱

（2）原套-原體學說(最有影響，廣泛接受)

（3）細胞組織分區

原套—原體學說★莖頂端原分生組織可分為原套和原體兩部分★原套位于表面，由一(單子葉)或幾層(雙子葉,多數兩層)排列整齊的細胞組成

原套—原體學說★原套只進行垂周分裂,擴大表面積,不增加細胞層數★原體位于內方,是一團排列不規則的細胞,能進行垂周分裂和平周分裂,使莖端體積增大★原套→原表皮→表皮★原體→基本分生組織→皮層(有些植物皮層由原套分化而來)

原形成層→維管柱

葉和芽的起源

（1）葉的起源

葉起源于葉原基，在頂端分生組織的第二層或第三層出現。

（2）芽的起源

起源于芽原基和腋芽原基，在表面的幾層

細胞產生。

葉和芽都起源于分生組織表面第一層或第二、

三層細胞，這種起源方式稱外起源。

2.莖的伸長生長

（1）頂端生長

莖尖中進行的初生生長，通過頂端生長可不斷增加莖的節數和葉數，同時使莖逐漸延長。

（2）居間生長

遺留在節間的居間分生組織進行的初生生長。有些植物（禾本科、石竹科、蓼科、石蒜科）在進行頂端生長時，開始所形成的莖的節間不伸長，而在節間留下居間分生組織，待植物生長發育到一定階段它才進行伸長生長，使莖的節間迅速伸長，如水稻、小麥的拔節，韭菜的葉基等。3.莖的初生結構（1）雙子葉植物莖的初生結構表皮保護組織，具角質層、氣孔器、表皮毛皮層維管柱（中柱）厚角組織皮層薄壁組織維管束髓射線髓初生韌皮部（外始式）束內形成層初生木質部（內始式）表皮髓維管束形成層髓射線雙子葉植物花生莖的初生結構皮層形狀和結構多樣（單細胞或多細胞），功能為保護、降低蒸騰等皮層

占莖的比例小，莖中一般沒有內皮層，有些植物莖皮層最內層富含淀粉，稱淀粉鞘皮層厚角組織維管柱

內皮層以內的部分，包括多個維管束、髓和髓射線維管束初生木質部形成層初生韌皮部雙子葉植物莖的初生結構立體圖解根據有無形成層分為：

有限維管束

無限維管束根據木質部和韌皮部的排列方式分為：

外韌維管束

雙韌維管束

周韌維管束

周木維管束

維管束的類型：（2）單子葉植物莖的結構特點（以小麥為例）

表皮初生韌皮部維管束初生木質部維管束鞘基本組織

特點:1.維管束散生在基本組織中。

2.沒有形成層，不能次生生長。*小麥莖結構小麥莖結構小麥莖結構小麥莖結構玉米莖的結構與維管束玉米莖立體圖解

竹子莖的結構節間節稈環籜環竹青竹肉竹黃表皮基本組織維管束下皮石細胞層髓隔韌皮部后生木質部原生木質部纖維1、機械組織特別發達2、原生木質部腔隙將被填實3、基本組織厚壁，木質化4、莖的次生生長和次生結構莖的次生分生組織包括：

維管形成層（vascularcambium）—

不斷向側方添加次生維管組織

木栓形成層（corkcambium）—

形成莖的外圍周皮(1)維管形成層活動維管形成層組成維管形成層細胞類型莖的次生生長(2)木栓形成層的活動木栓層木栓形成層周皮樹皮栓內層表皮（蘋果）厚角組織（椴樹）植物剝皮再生木栓形成層的來源和活動木栓形成層活動周皮與皮孔形成椴木莖第一年次生生長完成后結構椴木莖第二年次生生長完成后結構莖的發育模式圖莖的次生結構次生韌皮部初生韌皮部維管形成層次生木質部初生木質部木栓層木栓形成層次生韌皮部維管形成層次生木質部木射線初生韌皮部初生木質部木栓層木栓形成層韌皮射線樹皮維管形成層a.早材和晚材（春材和秋材）b.年輪（同一年內的早材和晚材構成一

個年輪）c.心材和邊材d.木材三切面：橫切面、徑切面、弦切面(3)維管形成層的季節性活動和年輪木材邊材心材邊材和心材心材的導管細胞被侵填木材的三切面松材三切面結構圖

三、葉片的結構異面葉（bifacialleaf）：上下兩面有區別，內部結構有分化。等面葉(isobilateralleaf)：直立生長的葉，葉肉組織分化不大。雙子葉植物葉的一般結構（1）葉片的結構

1）表皮（epidermis）：由表皮細胞、表皮毛、氣孔器等構成

2）葉肉(mesophyll)：葉內的綠色組織，分為柵欄、海綿組織

3）葉脈(vein)：是葉內維管束主脈機械組織木質部：位于近軸面韌皮部：位于遠軸面維管束表皮（epidermis）：通常由一細胞構成，但有些植物的表皮由一層以上的細胞構成葉片腹面為上表皮葉片背面為下表皮表皮毛、腺毛、異細胞和排水器等氣孔器馬鈴薯葉表皮掃描圖氣孔器棉花葉橫切示腺毛葉肉（mesophyll）：主要由同化組織構成，還有其他的細胞；葉肉細胞分化為：柵欄組織和海綿組織柵欄組織（palisadetissue）：靠近上表皮，細胞長柱形，與表皮垂直，排列緊密，1-4層，多含葉綠體，光合作用強海綿組織（spongytissue）：靠近下表皮，細胞形狀不規則，有較大的細胞間隙，通氣作用強柵欄組織海綿組織葉脈（vein）：通常為網狀，大小葉脈錯綜分枝主脈和較大的側脈：由維管束和薄壁組織、厚角、厚壁組織等組成維管束木質部（腹面）微弱的形成層韌皮部（背面）葉脈末梢（2）葉柄的結構：（與莖的結構相似）

一般為半月、圓、三角形，由表皮、基本組織和維管束三部分構成A：馬蹄蓮B：地榆C：天竺葵D：葡萄E：胡桃2.禾本科植物葉的特點

上表皮泡狀細胞（運動細胞）表皮長細胞、短細胞（硅細胞、栓細胞）下表皮

葉肉細胞壁內突生長，形成多環狀細胞（具“峰、谷、腰、環”結構）沒有柵欄組織和海綿組織的分化

C3植物（低光效）葉脈（維管束）

C4植物（高光效）

禾本科葉表皮細胞單子葉植物葉氣孔器模式圖禾本科葉泡狀細胞單子葉植物葉肉細胞模式圖單子葉植物葉維管束C3植物葉結構C4植物葉結構C3植物與C4植物

C3植物：

維管束鞘有2層細胞，其外層細胞較大，薄壁，不含葉綠體或較少，內層為較小的厚壁細胞，不含葉綠體。（如小麥、大麥、水稻等，低光效植物）

C4植物：

維管束鞘是由1層的薄壁細胞所組成，其細胞較大，排列整齊，細胞內的葉綠體大而多，組成了“花環型”的結構。（如玉米、甘蔗、高粱等，高光效植物）3.裸子植物葉的結構特點

葉針形，如馬尾松葉的結構：

表皮：角質層、壁厚

下皮層：表皮下多層厚壁細胞組成，氣孔內陷

葉肉：細胞壁向內折疊、具樹脂道

維管束：木質部（近軸面）；韌皮部

內皮層：葉肉和維管束之間的一層規則排列的細胞層。

有哪些形態結構適應低溫和干旱的生活環境？松針的結構3、落葉與離層

落葉現象是植物降低蒸騰、渡過不良環境的一種適應。植物落葉前，葉柄基部由薄壁細胞產生數層小型細胞，構成離區；離區細胞常在葉片達到最大面積之前就已形成。引起細胞壁分離，進而再引起葉