第一章植物細胞與組織

1植物細胞的發現

1665年英國人胡克用自制的顯微鏡觀察切成薄片的軟木，發現軟木有許多排列緊密的蜂窩狀小室，他將其

稱為“細胞”（cell）。

細胞學說是1838—1839年由德國植物學家施萊登和動物學家施旺提出的。

內容為：植物和動物的組織都是由細胞組成的；所有的細胞都是由細胞分裂或融合而來；卵和精子都是細

胞；一個細胞可以分裂而形成組織。

細胞學說被恩格斯評價為19世紀自然科學的三大發現之一。

2植物細胞的基本形狀

單細胞呈球形或近球形；

多細胞呈多面體形，由于不同細胞執行的功能不同，因而在形態上常常有很大差異。頂端分生組織細胞呈

多面體形；導管、篩管分子呈長管狀；表皮細胞呈扁平狀。

植物細胞的體積小，表面積相對較大，有利于與外界的物質交換，較小的細胞體積有利于細胞內的物質運

輸和信息傳遞。

3植物細胞的結構與功能

植物細胞為真核細胞，由細胞壁和原生質體組成，原生質體是細胞中有生命活動的物質形成的結構，包括

細胞膜、細胞質、細胞核等。組成原生質體的物質稱為原生質，是由水和無機鹽等無機物以及糖類、蛋白

質、脂質、核酸、維生素等有機物組成的。植物細胞中還常有一些貯藏物質或代謝產物，稱后含物。

植物細胞的基本結構：

'細胞壁（胞間層、初生壁、次生壁）

（質膜

植物細胞\（基質

、原生質體I細胞質J細胞器（質體、線粒體、內質網、高爾基體、溶酶體、微體、核糖體、

液泡、維管、微絲等）

I后含物（淀粉粒、糊粉粒、蛋白質）

1細胞核（核膜、核仁、染色質、核基質）

（1）細胞壁

定義：包圍在植物細胞原生質體外面的由纖維素、半纖維素、果膠質或其他物質組成的結構。是植物細胞

特有的結構。

①細胞壁的化學成分

高等植物細胞壁的主要成分是多糖，包括纖維素、果膠質和半纖維素，還有蛋白質、酶類等。

植物體內不同細胞的細胞壁成分不同，是由于在多糖組成的細胞壁中添加了其他的成分，如木質素，不

親水的角質、木栓質和蠟質等。

a纖維素：細胞壁中最重要的成分，是由多個葡萄糖分子脫水縮合形成長鏈.

長鏈分子之間形成的晶格結構為微團。

多條這樣的長鏈構成了在電子顯微鏡下可看到的細絲，稱微纖絲。

細胞壁就是由纖維素微纖絲構成的網狀結構

b果膠質、半纖維素等非纖維素多糖是細胞壁的基質多糖

c木質素具較高的剛性，它的存在增加了細胞壁的機械強度。木質素是較親水的物質。

d細胞壁蛋白質：結構蛋白、酶蛋白、功能不清楚的蛋白

結構蛋白：

1）伸展蛋白（伸展素）：與植物的防御和抗病抗逆功能有關。

功能：控制纖維素微纖絲的滑動，增加細胞壁的強度和剛性，控制細胞壁的伸展，調節植物形態建成等。

2）膨脹素：一種引起植物細胞壁松弛的蛋白質，可以解開細胞壁的多糖網絡，促進細胞伸長。

在植物細胞伸展，細胞壁修飾的過程中起著關鍵作用。

3）鈣調素：一種能與鈣離子結合的蛋白質，以離子鍵結合于細胞壁上，具有促進細胞增殖的作用。

②細胞壁的結構：

「胞間層

植物細胞X初生壁

〔次生壁

a胞間層：又稱中層，位于細胞壁的最外面，相鄰細胞之間，主要由果膠質組成，多細胞植物依靠胞間層

使相鄰細胞粘連在一起。

主要成分：果膠質。使相鄰細胞粘連在一起。

果膠質可被果膠酶分解，果實成熟時.，產生果膠酶將果膠質分解，果肉細胞彼此分離，使果實

變軟。一些真菌侵入植物體時也分泌果膠酶以利菌絲侵入。

b初生壁：植物細胞中緊貼胞間層的，主要由纖維素、半纖維素和果膠質組成的細胞壁。

果膠質使得細胞壁有延展性，使細胞壁能隨細胞生長而擴大。

c次生壁：在細胞停止生長，不再增加初生壁表面積后，由原生質體代謝產生的壁物質沉積在初生壁內側

而形成的與質膜相鄰的細胞壁。

主要成分：纖維素，少量半纖維素，常有木質素

次生壁較厚，質地較堅硬，有增強細胞壁機械強度的作用。

次生壁比初生壁堅韌，延展性差。

③細胞壁的功能：

a包圍在原生質體外的堅韌外殼，具有支持和保護的功能

b參與細胞識別，促進細胞分裂增殖以及調控植物發育等重要作用。

c吸收、蒸騰、運輸、分泌作用

④胞間連絲與紋孔

初生紋孔場：初生壁生長時由于不均勻增厚而在壁上形成的薄的區域，以后在此區域可發育成一個或幾個

紋孔。

胞間連絲：穿過細胞壁溝通相鄰細胞的原生質細絲

胞間連絲使植物體中的細胞連成一個整體，所以植物體可分為兩個部分：

a共質體：通過胞間連絲聯系在一起的原生質體

b質外體：共質體以外的部分，包括細胞壁、細胞間隙和死細胞的細胞腔。

紋孔：次生壁上凹陷的結構，物質可通過紋孔在細胞間轉運。

紋孔膜：細胞壁上的紋孔往往與相鄰細胞上的紋孔相對，兩個紋孔間的胞間層和兩層初生壁組成紋孔膜。

單紋孔和具緣紋孔的區別：

具緣紋孔的次生壁向著細胞內拱起，形成一個拱形的邊緣，使紋孔腔變大，而單紋孔的次生壁沒有這樣拱

形的邊緣。

⑤細胞壁的形成與發育

細胞有絲分裂時在兩個子細胞間形成細胞板，隨后發育形成細胞壁。

（2）原生質體

定義：細胞壁以內有生命活動的物質形成的結構，包括質膜、細胞質、細胞核等。

①質膜

定義：在所有物質的原生質體表面都包圍著一層極薄的由脂質和蛋白質組成的生物膜，稱為質膜或細胞膜。

質膜又稱外被膜，細胞器的膜及核膜稱內膜。外被膜和內膜合成生物膜。

在電子顯微鏡下質膜顯出“暗一明一暗”三條帶：兩側呈兩個暗帶，為蛋白質，中間夾一個明帶，為脂質。

單位膜：在電子顯微鏡下具有三層結構的膜，稱為單位膜。

1）結構：（以脂質和蛋白質分子為主要組成成分）

，脂雙層：質膜的骨架是磷脂類物質。

親水性的極性頭部位于雙分子層的外表，兩層璘脂的疏水的尾部相對藏在內面。

對維持細胞的正常結構和細胞內環境的穩定有重要作用。

膜蛋白：載體蛋白、通道蛋白、酶、受體。

I膜糖：糖蛋白、糖脂。糖蛋白與細胞識別現象有關。

2）特性：流動性、選擇透性

3）功能：a調節物質進出原生質體，控制細胞與外界環境之間的物質交換。

b調控細胞壁微纖絲的合成與集聚，質膜上的纖維素合酶復合體催化纖維素的合成。

c質膜上的受體轉導環境、激素等信號、從而調控新陳代謝以及細胞生長和分化。

d具有選擇透過性，穩定內環境，抵抗病菌侵入，參與細胞識別。

②細胞質

定義：除細胞核以外，細胞膜以內的物質和結構稱細胞質，包括細胞質基質、細胞器和細胞骨架。

1細胞器：細胞質基質中具有一定形態和功能的結構。有質體、線粒體、內質網、高爾基體、液泡、溶酶體、

微體、核糖體等。

1）質體：與糖類的合成及貯藏相關的細胞器，它是植物細胞特有的結構.根據所含色素的不同，將質體分

為葉綠體、有色體、白色體三種。

葉綠體：

ra形態特征：呈橢圓形，具有雙層膜，膜內有基粒

b主要特征：含有葉綠素、類胡蘿卜素，基質中含有DNA、核糖體，具有自己的遺傳體系，存在于植物綠

（

色細胞中

<c主要功能：光合作用制造有機物的場所

有色體

ra形態特征：大小與葉綠體相當，形狀不規則，具有雙層膜，內無基粒

b主要特征：含有類胡蘿卜素，存在于植物花瓣、果實等部位，由前質體和葉綠體轉化而來

1c主要功能：儲存脂質，使成熟的花、果實呈鮮艷顏色吸引昆蟲及動物傳粉和傳播種子

白色體

ra形態特征：無色顆粒狀，具有雙層膜，內無基粒

b主要特征：不含色素，存在于植物貯藏細胞中

L主要功能：積累淀粉、蛋白質、脂肪，分為造粉體、蛋白體、造油體

2）線粒體：在光學顯微鏡下需要用特殊的染色方法才能看到的細胞器。具有雙層膜，是細胞呼吸和能量代

謝的中心。

ra形態特征：呈圓球狀、顆粒狀或短桿狀，具有雙層膜，內膜向內折疊形成脊

?b主要特征：含有ATP復合酶合體，基質中有DNA、核糖體，具有自己的遺傳系統

，c主要功能：細胞呼吸和能量代謝中心

3）內質網：細胞質中由一層細胞膜構成的許多囊狀腔或管狀腔，彼此相連，在細胞質中形成一種網狀系統,

稱為內質網。根據表面是否附著有核糖體分為光面內質網和糙面內質網。

p形態特征：單層膜，呈網狀結構，表面或光滑（無核糖體）或粗糙（有核糖體）

<b主要特征：內與細胞核外膜相通，外與質膜相連，有些內質網表面附著有核糖體

、c主要功能：制造、包裝、運輸代謝產物；

構成了一個從細胞核到質膜，以及與相鄰細胞相連接的管狀通道，與細胞內和細胞間物質運

輸有關。

光面內質網參與多種脂質和糖類的合成；糙面內質網參與蛋白質的合成和運輸。

4）高爾基體：由排列整齊的扁囊堆疊而成，扁囊邊緣有小泡和穿孔，具有單層膜。

p形態特征：由排列整齊的扁囊堆疊而成，扁囊邊緣有小泡和穿孔，具有單層膜

<b主要特征：具有極性，凸面稱為形成面，凹面稱為成熟面

L主要功能：合成和分泌多糖類物質，參與細胞壁的形成

5）溶酶體：由單層膜包裹的小囊泡狀細胞器，內部含有多種水解酶，能分解生物大分子。

ra形態特征：單層膜，小囊泡狀

?b主要特征：含有多種水解酶

、c主要功能：分解生物大分子

6）微體：由一層單位膜構成的球狀細胞，由內質網小泡形成，分為過氧化物酶體和乙醛酸循環體

ra形態特征：單層膜，呈球狀

Jb主要特征：由內質網的小泡形成，含有多種酶，分為過氧化物酶體和乙醛酸循環體

L主要功能：參與光呼吸作用，分解脂肪

7）液泡：由單層液泡膜形成的細胞器，液泡內充滿細胞液，是植物體特有的細胞器

ra形態特征：呈囊泡狀，單層膜，內部充滿細胞液

b主要特征：植物體成熟時形成中央大液泡，占據細胞體積的大部分，植物特有的細胞器

、c主要功能：穩定細胞內環境，使細胞保持一定的形狀和進行正?；顒樱?/p>

細胞代謝物質的貯藏場所；調節pH：在細胞器等結構的更新中起作用

8）核糖體

a形態特征：顆粒狀，無膜

b主要特征：分布于細胞質、糙面內質網、葉綠體基質、線粒體基質中

c主要功能：細胞中合成蛋白質的中心

9）圓球體：膜包裹著的圓球小體，染色反應似脂肪，一種儲藏細胞

ra形態特征：圓球狀

<b主要特征：具有溶酶體的性質，含有脂肪酶，能水解脂肪

、c主要功能：積累脂肪，儲臧細胞

10）細胞質基質

功能：1）是細胞器之間物質運輸和信息傳遞的介質

2）是細胞代謝的一個重要場所，許多生化反應如某些蛋白質的合成等都是在這進行

3）胞基質也不斷為各類細胞器行使功能提供必需的原料

11）細胞骨架

穩定細胞形狀，進行細胞運動和物質運輸，包含微管、微絲和中間纖維。

功能：保持細胞形狀，分隔固定細胞內部結構，物質運輸，信號傳遞，參與細胞的運動、分化、增殖以及

調節基因表達。

1）微管：中空長管狀結構，由球狀的微管蛋白亞基聚合組裝而成，分布在細胞壁的附近

功能：a與含有細胞壁物質的小泡向細胞壁運送物質有關；

b與植物有絲分裂的染色體運動有重要關系；

c參與細胞壁的形成，決定細胞分裂的方向并參與細胞壁的加厚；

d維持細胞的形狀；

e與某些細胞的鞭毛，纖毛運動有關。

2）微絲：實心纖維，由肌動蛋白、肌球蛋白、肌動蛋白結合蛋白組成

功能：a支架作用，維持細胞的形狀，支持和網絡各類細胞器

b主要功能是與微管配合，控制細胞器的運動

3）中間纖維：直徑介于微管和微絲之間的中空管狀纖維

功能：a骨架功能；b信息功能；（:與細胞分化有關

3后含物：植物細胞中的貯藏物質和代謝產物

1）淀粉（用碘一碘化鉀溶液染色時，通常呈藍黑色）

植物光合作用的產物以蔗糖等形式運入貯藏組織后在造粉體中合成淀粉，形成淀粉粒

2）蛋白質（遇碘呈藍色）

液泡中積累的貯藏蛋白呈顆粒狀，稱糊粉粒

3）脂肪與油（用蘇丹川或蘇丹W染成橙紅色）

固體為脂肪，液體為油

4）晶體

草酸鈣晶體

③細胞核

、…核纖層：核膜內面有纖維質的核纖層，與細胞有絲分裂中核膜解體和重組有關

'核被膜"［核膜：外膜與內質網相連，內膜與染色體緊密接觸，兩層膜之間為膜間腔，膜上有核孔

核膜具有選擇性，核孔是核內、外物質交換的通道

細胞核＜

染色質:是細胞核中遺傳物質存在的主要形式，其主要成分是DNA和蛋白質

核仁:含大量RNA和蛋白質，是核糖體RNA的合成、加工及核糖體亞單位的裝配場所

核基質:染色質和核仁都被液態的核基質所包圍。

功能：a儲存和傳遞遺傳信息，在細胞遺傳中起重要作用。

b通過控制蛋白質的合成對細胞的生理活動起著重要的調節作用。

4、原核細胞和真核細胞的區別

（1）原核細胞：沒有核膜包圍著的細胞核，遺傳物質分散在細胞質中某一區域，無核膜分隔；DNA不與或

很少與蛋白質結合；沒有細胞器分化的一類原始細胞

由原核細胞構成的生物稱為原核生物。主要有：支原體、衣原體、立克氏體細菌、放線菌和藍藻。

（2）真核細胞：具有核膜包圍著的細胞核，細胞質中分化出了具有細胞膜包圍著的細胞器。

由真核細胞構成的生物稱為真核生物。高等植物和絕大多數低等植物都是由真核細胞構成。

區別：

5植物細胞分裂的方式

植物細胞通過細胞分裂進行增殖，分裂的方式有：有絲分裂、無絲分裂和減數分裂，其中以有絲分裂為最

主要的分裂方式。

（1）細胞周期

定義：在有絲分裂中，連續分裂的細胞從一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂結束所經歷的全部過程稱為

細胞周期。細胞周期包括分裂間期和分裂期。

間期：從一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂開始的一段時間稱為分裂間期。

分為復制前期（G1期）、復制期（S期）、復制后期（G2期）

間期的細胞有核膜、核仁、染色質（DNA的復制是在間期的S期）

（G1期：從有絲分裂結束到復制期之前的時期RNA合成

S期：細胞核中DNA復制開始到DNA復制結束的時期DNA復制、組蛋白合成

〔G2期：從S期結束到有絲分裂開始前的時期微管蛋白合成，物質與能量的準備

Go期細胞：有些細胞一旦成熟，就不再分離，即細胞周期停止與G1期，脫離了細胞周期，稱為Go期細胞。

周期性細胞：細胞能連續分裂，從不進入Go期，叫周期性細胞。

終端分化細胞：細胞不可逆地脫離了細胞周期，失去分裂能力，稱為終端分化細胞。

（2）有絲分裂

定義：植物細胞分裂的最主要方式，在分裂中，細胞核中出現染色體與紡錘絲，故稱為有絲分裂，包括核

分裂和胞質分裂，分裂過程又分為前期、中期、后期、末期。

①細胞核分裂

j前期：染色質螺旋化形成染色體，核膜、核仁消失

中期：紡錘體形成，染色體著絲點排列在赤道面上，染色體縮短到最小，為觀察與研究染色體的最佳時期

后期：著絲點分開，染色單體分別移向兩極

【末期：染色體解螺旋形成染色質，核膜、核仁重新出現

②胞質分裂

"a殘留的紡錘體微管在細胞赤道面的中央密集，平行排列成一圓桶狀，稱成膜體

<b在成膜體圍起來的中間部分，高爾基體分泌的小泡融合形成細胞板

〔c成膜體向外擴展，細胞板也向外延伸，直至與母細胞的側壁相連，將母細胞分隔成兩個子細胞

染色體和紡錘體

染色體的結構：染色單體著絲粒動粒微管動粒

紡錘體：有絲分裂時，細胞中出現的由大量微管組成、形態為紡錘狀的結構。

微管類型：1.極性微管2.動粒微管3.中間微管

(3)無絲分裂

無絲分裂又稱直接分裂，在無絲分裂中核內不出現染色體與紡錘體，沒有像有絲分裂那樣復雜的形態變化。

常見的方式是橫縊式，此外還有芽生、碎裂、劈裂等多種方式。

無絲分裂速度快，消耗能量少。原核生物細胞分裂的方式是無絲分裂。

(4)減數分裂

定義：與有性生殖過程密切相關的一種細胞分裂方式，DNA復制一次，細胞連續分裂兩次，最后形成4個

單倍體的子細胞，染色體數目比母細胞的減少一半。

功能：使植物一方面能接受雙方親本的遺傳物質而擴大變異，增強適應性，另一方面能保證細胞中的染色

體數目維持恒定，保證遺傳的穩定性。

(①細線期：出現染色體

②偶線期：也稱合線期，同源染色體配對聯會

(前期I、③粗線期：染色單體區段交換

④雙線期：染色體繼續縮短變粗，交叉明顯

I⑤終變期：染色體縮短到最小、最粗，核膜、核仁消失

r減數第一次分裂《

減中期I：出現紡錘體，同源染色體配對，染色體排列在赤道面上

數J后期I：同源染色體分開，每對同源染色體分開后分別進入兩極

分?

裂i末期I：核膜、核仁出現，染色體漸漸變為染色質

I減數第二次分裂：不進行DNA復制，與有絲分裂相同

分為前期N、中期II、后期II、末期II

1細胞有絲分裂的過程

答：有絲分裂是細胞分裂最常見的一種方式，一般可分為核分裂和胞質分裂兩方面。核分裂時，在形

態結構上表現出一系列的復雜變化，根據核的變化可分為前、中、后、末四個時期，前期核內的染色質高

度螺旋化形成染色體，核仁解體，核膜破裂以及紡錘絲開始出現；中期主要特征是染色體聚集排列在赤道

面上，紡錘體形成，此期染色體縮短到最小，是觀察和研究染色體的最好時期；后期時各染色體的兩條姐

妹染色單體彼此分開，分別向細胞的兩極移動；末期時到達兩極的子染色體解螺旋變成染色質細絲，在染

色質四周形成新的核膜，同時核仁出現，至此形成兩個子核。在晚后期和早末期時，發生細胞質分裂，殘

留的紡錘體微管在細胞赤道面的中央密集，平行排列成一圓桶狀，稱為成膜體；在成膜體圍起來的中間部

分，高爾基體分泌的小泡融合形成了細胞板；細胞板由中央向兩側擴展，直到與母細胞壁相接，將母細胞

的細胞質分隔為兩份。核分裂和胞質分裂結束后，兩個子細胞形成。

2有絲分裂和減數分裂的主要區別是什么？它們各有什么重要意義？

答：有絲分裂是一種最普遍的細胞分裂方式，有絲分裂導致植物的生長，而減數分裂是生殖細胞形成

過程中的一種特殊的細胞分裂方式。在有絲分裂過程中，染色體復制一次，核分裂一次，每個子細胞有著

和母細胞相同的遺傳學。因此，有絲分裂的生物學意義在于它保證了細胞具有母細胞相同的遺傳潛能，保

持了細胞遺傳的穩定性。在減數分裂過程中，細胞連續分裂兩次，但染色體只復制一次，同一母細胞分裂

形成的4個子細胞的染色體數目是母細胞的一半。通過減數分裂導致了有性生殖細胞的染色體數目減半，

而在以后有性生殖中，兩個配子結合成合子，合子的染色體重新恢復到親本的數目。這樣周而復始，使每

一物種的遺傳學具有相對的穩定性，這是減數分裂的第一個生物學意義。其次，在減數分裂過程中，由于

同源染色體發生片段交換，產生了遺傳物質的重組，豐富了植物遺傳的變異性。

3植物細胞的分裂方式有幾種類型？各有何特點？

答：植物細胞分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。

有絲分裂又稱間接分裂，是真核細胞分裂最常見的方式。在有絲分裂過程中，每次核分裂前必須進行

一次染色體的復制，分裂時每條染色體的2條染色單體平均地分配到2個子細胞中，保證了每個子細胞具

有與母細胞相同數目和類型的染色體，保證了細胞遺傳的穩定性。

無絲分裂又稱直接分裂，過程簡單，分裂時核內不出現染色體，細胞核直接分裂成2個子核，這2個

子核具有質的區別。

減數分裂是有性生殖過程中的一種特殊的細胞分裂方式。減數分裂過程中染色體復制1次，分裂2次,

因此1個母細胞經過2次連續的分裂形成4個子細胞，每個子細胞的染色體數目只有母細胞的一半，染色

體數目的減半發生在第一次分裂過程。

6植物細胞的生長與分化

（1）細胞生長

細胞生長是指細胞體積和重量不可逆的增加，其表現形式為細胞鮮重和干重增長的同時，細胞發生縱

向的延長或橫向的擴展。

細胞生長方式有協同生長和侵入（插入）生長兩種方式。

對單細胞植物而言，細胞生長就是個體的生長，多細胞植物的生長則依賴與細胞的生長和細胞數量的

增加。植物細胞的生長包括原生質體生長和細胞壁生長

J原生質體生長：液泡化程度增加，出現中央液泡，細胞器數量和分布變化

I細胞壁生長：表面積的增加和細胞壁的增厚

（2）細胞分化

細胞分化是指細胞在生長過程中形態、結構和功能上產生差異，形成不同的細胞群。

植物細胞分化的現象

a細胞液泡化并逐步形成大的中央液泡，細胞核被擠到細胞的邊緣，位于細胞壁與液泡之間；

b細胞質被擠成薄薄的一層；

c不同細胞的質體分別發育為葉綠體、有色體、白色體；

d具分泌功能的細胞出現了豐富的高爾基體；

e相鄰細胞之間的細胞壁在部分胞間層處形成了細胞間隙；

f有些細胞在停止生長后細胞還繼續增厚，形成了發達的次生壁；

g隨分化方向的不同，次生壁中添加的物質種類也有不同，有木質素、木栓質、角質等。

極性：植物細胞出現了形態、結構和生理上的兩極差異，即極性。

不等分裂：細胞分裂通常分裂成兩個相等的細胞，而建立了極性的細胞會發生不等分裂。

細胞分化的本質：基因的差別表達，在不同的細胞中產生不同的結構蛋白，執行不同的功能

「管家基因：所有細胞中均需要表達的基因。其產物為維持細胞的基本結構和代謝活動所必需

［組織特異性基因：又稱奢侈基因，在不同細胞組織中表達不同，賺予不同類型細胞不同的形態和功能

(3)植物細胞的全能性

定義：指植物體每一個活細胞都具備母體的全套基因，具有在一定條件下發育成完整植株的能力。

脫分化：一些分化程度不是很高的細胞重新恢復分裂能力的過程。

愈傷組織：在植物受傷后或在植物組織培養過程中形成的一種未分化的薄壁組織。

(4)細胞的死亡

細胞死亡包括壞死性死亡和細胞編程性死亡或稱細胞凋亡

-壞死性死亡：由某些外界的物理、化學或生物引物引起的非正常死亡

、細胞編程性死亡：一定條件下根據自身的程序主動結束其生命過程，是基因程序性活動的結果，是正常的

生理性死亡

7植物組織類型及其作用

組織：在植物體中，來源相同，形態結構相似或不同，行使相同生理功能的細胞群即為植物的組織。

組織是植物體中的功能單位，組織中僅有?種細胞類型的叫做簡單組織，有多種細胞類型的叫做復合組織。

由不同的組織按一定的規律構成了器官。種子植物體的六大器官為：根、莖、葉、花、果實、種子。

種子植物的組織可分為兩大類：分生組織和成熟組織

分生組織：是指具有細胞分裂產生新細胞能力的細胞群

成熟組織：是指失去了細胞分裂能力，分化成為有一定形態結構，具有特定功能的細胞群。

按其不同的功能，成熟組織又可以分成：薄壁組織、保護組織、輸導組織、機械組織、分泌組織等。

「原分生組織

（按來源分《初生分生組織

I次生分生組織

（分生組織〈

r頂端分生組織

1按位置分4側生分生組織（維管形成層、木栓形成層）

植

物〔居間分生組織

組

r保護組織（表皮、周皮）

織

薄壁組織（同化組織、貯藏組織、貯水組織、通氣組織、傳遞細胞）

I成熟組織＜輸導組織（導管、管胞；篩管、伴胞）

機械組織（厚角組織、厚壁組織）

'分泌組織（外分泌結構、內分泌結構）

（1）分生組織

按部位分：

①頂端分生組織（原分生組織）

a定義：植物根尖、莖端的分生組織，稱為頂端分生組織.

b特征：在胚胎中形成，細胞是等直徑的，體積較小，細胞核相對較大，細胞質濃厚，液泡不明顯，中央母

細胞為胚性細胞。

c功能：使根和莖不斷伸長，莖的頂端分生組織還形成側枝、葉或生殖器官。

②側生分生組織（次生分生組織）

a定義：在一些植物的根、莖等器官中靠近表面與器官長軸平行的方向上呈桶形分布的分生組織，往往由已

分化的細胞恢復分裂能力而轉變為分生組織，屬于初生分生組織，包括維管形成層和木栓形成層。

b特征：的細胞多是長的紡錘形細胞，液泡較發達，細胞與器官長軸平行，細胞分裂方向對與長軸垂直。

c功能：使根、莖增粗

維管形成層：使根、莖不斷增粗，以適應植物營養面積的擴大。

木栓形成層：使長粗的根、莖表面或受傷的器官表面形成新的保護組織。

③居間分生組織（初生分生組織）

a定義：在有些植物發育的過程中，在已分化的成熟組織間夾著一些未完全分化的分生組織，稱為居間分生

組織。

b特點：位于禾本科植物的節間、葉柄、花序軸基部等。

c功能：使植株快速生長，增高

按來源分

①原分生組織：位于根、莖生長點最先端，由胚性原始細胞和經胚性原始細胞分裂衍生的細胞組成，是其

他組織想源泉。

②初生分生組織：由原分生組織衍生而來，具有很強的細胞分裂能力，位于根莖的頂端，緊接著原分生組

織。初生分生組織由原表皮、基本分生組織、原形成層構成，其活動產生初生結構。

③次生分生組織：由成熟組織細胞脫分化轉化而成，分布于有次生生長的植物器官中，次生分生組織由木

栓形成層和維管形成層構成，其活動產生次生結構，引起所在器官的加粗生長。

（2）成熟組織

①保護組織

定義：覆蓋于植物體表面起保護作用的組織，稱保護組織。保護組織分為表皮和周皮。

功能：a減少植物失水；b防止病原微生物的侵入；c控制植物與外界的氣體交換

1）表皮（初生保護組織）

位于幼根、幼莖、葉及花、果等表面的表層細胞。

,表皮細胞：大多扁平，形狀不規則，緊密排列，細胞質少、液泡大，不含葉綠體

角質層：位于葉、幼莖表皮細胞與外界相鄰一面的細胞壁上，能防止水分散失，防止病菌的侵害

《氣孔器：位于葉、幼莖表皮上，由2個保衛細胞和它們之間的氣孔組成。保衛細胞有葉綠體，能調節氣孔

開閉，與蒸騰作用相關

〔表皮毛：具有保護和防止植物水分喪失的作用

根的表皮主要與吸收水分和無機鹽有關，因此是一種吸收組織

2）周皮

裸子植物和雙子葉植物的根、莖等器官在加粗生長開始后，表皮漸被周皮取代，由周皮行使保護功能，是

取代表皮的次生保護組織，存在于加粗生長的根和莖的表面。

周皮包括木栓層（次生保護組織）、木栓形成層（次生分生組織）和栓內層（次生薄壁組織）

‘木栓層：強不透水性，并有抗壓、隔熱、絕緣、質地輕、具彈性等特性

?木栓形成層：向外分化形成木栓層，向內分化形成栓內層

、栓內層：薄壁的生活細胞

②薄壁組織

定義：由薄壁細胞組成的基本組織，在植物體中行使合成、分解、貯存等重要的生理作用。

細胞特征：壁薄、質少、液泡大、排列疏松、分化程度較低，較強的分生潛能，可脫分化形成分生組織

（同化組織：含葉綠體，能進行光合作用，分布于葉片、葉柄和幼莖、幼果等部位。

貯藏組織：細胞較大，細胞質內貯藏大量后含物，主要存在于貯藏器官中。

貯水組織：較大的液泡，溶質含量高，貯藏水分的功能。

通氣組織：具明顯間隙，在體內形成相互貫通的通氣系統，儲存大量空氣。

傳遞細胞：細胞壁向內生長形成突起，細胞質濃厚，有線粒體，與相鄰細胞之間有發達的胞間連絲，能迅

速地從周圍吸取物質，也能迅速地將物質向外轉運。

‘吸收組織：具有從外界吸收水分和無機鹽的功能，主要分布于植物根尖的根毛區。

③機械組織

定義：在植物體中起支持作用的組織稱機械組織，其主要特點是細胞均有不同程度的加厚，能夠抗張、抗

壓、抗曲折，在植物體中起支持作用。根據細胞壁加厚的方式分為厚角組織和厚壁組織。

1）厚角組織

細胞是活細胞，往往含葉綠體，可發生脫分化，細胞為長形，細胞壁加厚不均勻，角隅處增厚

通常分布在幼嫩莖或葉柄等器官的表皮內方，呈環狀或束狀，具支持作用，能適應這些器官的延展。

2）厚壁組織

植物體的主要支持組織，細胞壁全面次生加厚，成熟的厚壁組織細胞為死細胞，具有較強的支持能力。

分為纖維和石細胞兩類，纖維細胞細長，兩端尖，石細胞相對較短。

/纖維：細胞細長，兩端尖，纖維細胞常成束或環狀排列

1石細胞：細胞較短，具有很厚的，高度木質化的次生壁

④輸導組織

是植物體內長距離輸導水分，無機鹽和有機物的管狀組織。

其中輸導水分和無機鹽的結構為導管或管胞；輸導有機物的有篩管和伴胞和管胞。

1）管胞

管胞是運輸水分和無機鹽的長管狀死細胞。

特點：細胞兩端尖斜，沒有穿孔。

輸導能力低于導管，管胞除有運輸水分與無機鹽的功能外，還有一定的支持作用。

管胞次生壁加厚的樣式：環紋、螺紋、梯紋、網紋、孔紋。

一些蕨類植物和大多數裸子植物的輸導組織為管胞。

2）導管分子

長管狀細胞，成熟細胞為死細胞，運輸水分和無機鹽。

與管胞的最大區別是細胞兩端的初生壁溶解，形成穿孔，穿孔分為單穿孔和復穿孔。

幾個或多個導管分子彼此末端相連、相通，組成了一條長管道，即導管。

導管次生壁加厚的樣式：環紋、螺紋、梯紋、網紋、孔紋。

導管分子的直徑比管胞分子粗，導管分子輸導水分和無機鹽的效率大大高于管胞。

絕大多數被子植物的輸導組織中均有導管，一些蕨類和部分裸子植物的輸導組織中也有導管。

3）篩管

由無細胞核的生活細胞縱向連接而成的運輸有機物的管狀結構，稱為篩管，其組成單位是長形的篩管分子。

篩域：篩管分子側壁上一些較薄的區域為篩域。其上有胞間連絲集中分布。

在細胞壁兩端的篩域特化形成篩板，其上有較大的孔，稱篩孔。

穿過篩孔的原生質絲比胞間連絲粗大，稱聯絡索，聯絡索溝通了相鄰的篩管分子，能有效地輸送有機物。

篩管主要存在于被子植物輸導組織的韌皮部，有些蕨類植物也有篩管。

4）伴胞

與篩管相伴而生的長形活細胞，稱為伴胞。

伴胞位于篩管的測旁，和篩管是從分生組織的同一個母細胞分裂發育而成，較大的形成篩管分子，較小的

形成伴胞。

篩管分子無細胞核，而伴胞有細胞核，二者之間有發達的胞間連絲。伴胞與篩管共同完成有機物的運輸。

5）篩胞

細胞壁不形成篩板的運輸有機物的管狀細胞，稱為篩胞。

僅在細胞側壁上有篩域，沒有P-蛋白，旁邊也沒有伴胞，有機物的運輸是通過篩胞間的篩域完成的。

篩胞輸導有機物的小于低于篩管。

篩胞存在于一些蕨類植物和裸子植物的輸導組織中，被子植物中沒有篩胞。

木質部：導管、管胞（死細胞），輸導水、無機鹽，單向運輸

韌皮部：篩管、伴胞（活細胞），輸導有機物，雙向運輸

①木質部：由導管分子、管胞、木纖維、木薄壁細胞組成的一種復合組織，主要運輸水和無機鹽，且具有

一定的支持作用

（導管分子：死細胞，細胞兩端的初生壁溶解，形成穿孔，導管分子通過穿孔相連形成導管

導管分子的管徑比管胞大，具有較高的輸水效率

（管胞：運輸水分和無機鹽的長管狀死細胞，細胞兩端尖斜，沒有穿孔，還具有支持作用

木纖維：高度木質化，死細胞，使木質部兼有支持的功能

【木薄壁細胞：木質化，含有淀粉、結晶，具有貯藏功能

②韌皮部：由篩管分子或篩胞、伴胞、韌皮纖維、切皮薄壁細胞組成的一種復合組織，運輸有機物的組織。

（篩管：由無細胞核的生活細胞縱向連接而成的運輸有機物的管狀結構

篩胞：細胞壁上沒有篩板和篩孔，原生質體中也沒有P-蛋白體，主要通過側壁上的篩域運

輸有機物

伴胞：與篩胞相伴而生的長形活細胞，有細胞核，與篩管共同完成有機物的運輸

韌皮纖維：支持作用，不木質化或木質化程度低

【韌皮薄壁細胞：貯藏和橫向運輸的作用，常含有結晶和各類貯藏物

維管組織：木質部和韌皮部組成

⑤分泌組織

定義：植物體中由產生分泌物質的細胞構成的組織，稱分泌組織，分為外分泌結構和內分泌結構

1）外分泌結構

分布于植物體表的分泌結構，分泌物位于植物體表面。包括花中的蜜腺、蜜槽、葉或幼莖表面的腺毛、排

水器、鹽生植物的鹽腺。

蜜腺：一種分泌糖液的外部分泌結構，存在于許多蟲媒花植物的花部

腺毛：具有分泌功能的表皮毛狀附屬物

排水器：植物將體內過剩的水分排出體表的結構，由水孔、通水組織和維管束組成

2）內分泌結構

存在于植物體內，分泌物存留于體內的分泌結構。常見的有：分泌腔、分泌道、乳汁管和分泌細胞

分泌腔：由多細胞組成的貯藏分泌物的腔室。傘形科、菊科、漆樹科等植物中有裂生的分泌腔。

分泌道：貯藏分泌物的管道。松樹的莖、葉等器官中有裂生的樹脂道。

乳汁管：分泌乳汁的管狀結構

分泌細胞：分布于植物體內，具有分泌能力的較大細胞，其分泌物存聚于細胞腔中。分為油細胞、黏液細

胞、單寧細胞、芥子酶細胞、含晶細胞。

⑥復合組織

定義：植物體內一些不同的組織按照一定的方式與規律密切結合，共同執行一定的生理功能，這樣形成的

組織稱為復合組織。如維管植物中的維管組織就是一種復合組織

維管組織由韌皮部合木質部兩部分組成，在植物體內主要執行運輸水分、無機鹽、有機物的功能和具有一

定的支持作用。

維管組織常在植物體中呈束狀排列，稱為維管束。

在雙子葉植物和裸子植物中，維管束中的韌皮部和木質部之間還有束中形成層；

單子葉植物和絕大多數蕨類植物的維管束中沒有形成層。

8植物的組織系統

植物體中的各種組織緊密結合，形成了不同類型的組織系統，分別執行一定的生理功能，從而使植物體形

成一個統一的有機整體。

維管植物中的組織系統有：皮組織系統、基本組織系統、維管組織系統。

皮組織系統：位于植物體表，包括表皮和周皮，主要對植物各個發育時期起保護作用

基本組織系統：主要包括薄壁組織、厚壁組織、厚角組織，為植物體各部分的基本組成

維管組織系統：主要由輸導組織及其周圍的機械支持組織組成，在植物體中行使輸導水分、無機鹽、有機

養料的功能和一定的支持功能

4比較導管與篩管的異同點

答：相同點：①同為被子植物的輸導組織；②均由長管狀的細胞縱向連接而成。

不同點：①導管存在于木質部，而篩管存在于韌皮部；

②導管由細胞壁木質化的死細胞（導管分子）連接而成，而篩管由無細胞核的生活細胞連接

而成

③導管的主要功能是運輸水分和無機鹽，而篩管的主要功能是運輸有機物。

5比較導管與管胞的異同點

答：相同點：①同為輸導水分和無機鹽的長管狀輸導組織；②都存在于木質部；③均為死細胞；④次生壁

加厚的方式都有環紋、螺紋、孔紋、網紋、梯紋。

不同點：①管胞的細胞兩端尖斜，沒有穿孔，而導管細胞兩端有穿孔；

②導管的輸導效率高于管胞；

③管胞是蕨類植物和裸子植物的唯一輸水組織，導管是被子植物的主要輸導組織。

6比較篩管與篩胞的異同點

答：相同點：①均為生活細胞；②都存在于韌皮部；③都起著輸導有機物的作用。

不同點：①篩管存在于被子植物中，篩胞存在于蕨類植物和裸子植物中；

②篩管由篩管分子縱向連接而成，篩胞是單獨的細胞，沒有相互連接；

③篩管端壁具篩板和篩孔，篩胞壁端不具篩板，側壁和末端部分只有一些初步分化的小孔；

④篩管細胞質中有P-蛋白，篩胞細胞質中無P-蛋白；

⑤篩管周圍有伴胞，篩胞旁側無伴胞

⑥篩管的輸導效率高于篩胞

7植物有哪些主要的組織類型？各具有什么功能？

答：植物組織分為分生組織和成熟組織兩大類。

分生組織根據在植物體上的位置分為頂端分生組織、側生分生組織、居間分生組織；根據來源分為：原分

生組織、初生分生組織、次生分生組織。

成熟組織根據功能分為保護組織、薄壁組織、機械組織、輸導組織、分泌結構。

第二章植物體的形態結構和發育

1種子的結構與類型

種子是種子植物的生殖器官，由子房中的胚珠受精后發育形成，包括胚、胚乳、種皮三部分。

種子的基本結構由胚、胚乳和種皮三部分組成，有些種子具有外胚乳或假種皮，可以幫助種子更好地傳播

以適應新一代植物體的生存。

（1）結構

1）胚

胚是構成種子最重要的部分，是新一代植物體的幼小徇子體，由受精卵發育形成，由胚根、胚軸、胚芽、

子葉組成。

j胚根：由根的頂端分生組織（生長點）和根冠組包。禾本科植物的胚根外套有胚根鞘

胚軸：連接胚根和胚芽的軸狀結構。根據子葉著生點分為上、下胚軸

胚芽：由莖的頂端分生組織（生長點）和幼葉組成。禾本科植物的胚芽外套有胚芽鞘

〔子葉：莖的頂端分生組織，最早形成的葉性器官。雙子葉植物具有兩片子葉，單子葉植物只有一片子葉。

裸子植物有兩到多片子葉。

2）胚乳

胚乳位于種皮和胚之間，是種子中貯藏營養物質的場所，由貯藏組織構成，供種子萌發時利用。有些植物

的胚在發育過程中，胚乳的養料被胚吸收，轉入子葉中貯藏，所以種子成熟時無胚乳存在，營養物質貯藏

在子葉里。

種子中的胚乳或子葉含有豐富的營養物質，主要是糖類、脂質和蛋白質，以及少量的無機鹽和維生素。

在柿的胚乳細胞中，營養物質以半纖維素的形式貯臧在胚乳的細胞壁中，稱為具有厚壁的薄壁組織。

胚珠中的一部分珠心組織保留下來，形成類似胚乳的營養組織，稱外胚乳。

外胚乳與胚乳來源不同，功能相同.

3）種皮

種皮是種子最外面的一層，具有保護功能，可以保護種子內的胚，避免水分的喪失，機械損傷和病蟲害的

侵入，有些植物的種皮還與控制萌發的機制有關。

種皮細胞內含有的色素使種子表面呈現不同的顏色。

「種臍：種子成熟后與果實脫落時留下的痕跡

?種孔：原來胚珠使其的珠孔，種子萌發時，胚根首先從種孔出突破種皮

〔種脊：種皮上略微突起的結構，一端可追溯到種臍，進入種子的維管束在此分布

（2）類型

根據成熟后是否具有胚乳，將種子分為兩種類型：有胚乳種子和無胚乳種子。

1）有胚乳種子：雙子葉植物有胚乳種子（筐麻、油桐）

單子葉植物有胚乳種子（小麥、水稻）

2）無胚乳種子：雙子葉植物無胚乳種子（蠶豆、瓜類）

單子葉植物無胚乳種子（慈姑、澤瀉）

3）裸子植物都是有胚乳種子

種子的結構與類型

r胚根一一生長點和根冠組成（禾本科植物胚根外有胚根鞘）

胚軸一一連接胚根和胚芽的短軸

,胚〈

胚芽一一生長點和幼葉組成（禾本科植物胚芽外有胚芽鞘）

［子葉一一最早的葉性器官，貯藏營養物質，分為單子葉和雙子葉

種「有胚乳種子：種子成熟后有胚乳

胚乳｛

于現胚乳種子：種子成熟過程中，胚乳營養被胚吸收，貯藏在子葉中，子葉肥厚

，種臍：種子脫離果實時留下的痕跡

種孔：在種臍的一側，珠孔留下的痕跡

'種皮〈

種阜：外種皮延伸的海綿狀隆起物，常覆蓋種臍、種孔

、種脊：珠柄和珠被愈合形成的突起，倒生胚珠發育成的種子才具種脊

2種子的萌發的條件

種子萌發：一旦種子解除休眠，并處于適宜的環境條件下，種子的胚就會轉入活動狀態，開始生長，這一

過程稱為種子萌發。

1）內部條件：

種子結構完整，具有很強的生活力，或有的種子需要的后熟作用已完成，并已解除休眠期。

2）外界條件：a充足的水分；b適宜的溫度；c足夠的氧氣

a水分對種子萌發的作用：

①水分使種皮膨脹變軟，氧氣易于透過，改善呼吸作用

②吸水使種子的細胞原生質由不活躍的凝膠狀態過渡到活躍的溶膠狀態，酶的活性因此加強，代謝速度加

快

③水分提供了種子萌發過程中各種物質的運輸媒介

④胚的生長需要充足的水分，無論是細胞分裂還是伸長都離不開水

b溫度對種子萌發的作用：

①溫度過低，種子發芽慢，易爛種

②溫度過高，呼吸作用很強，貯藏物質過多消耗，不利于幼苗生長

C氧氣對種子萌發的作用：

①代謝的能量和合成所需的中間產物由呼吸作用產生

②呼吸需氧氣

3種子萌發的過程

①干燥的種子首先要吸收充足的水分，稱為吸漲。

②吸漲后堅硬的種皮軟化，醐活性增加，呼吸作用加強，子葉或胚乳中的營養物質分解成簡單物質運往胚。

③胚細胞吸收營養物質后，細胞分裂并開始生長，胚根、胚芽相繼頂破種皮。

④為了保護頂端生長點，下胚軸或上胚軸常形成一個彎鉤，使胚芽向上伸出時免遭土壤的破壞，把胚芽或

胚芽連同子葉一起推出土面。

⑤胚根繼續向下生長形成主根，繼而形成根系，而胚芽向上生長形成莖葉系統。

4幼苗的類型

根據種子萌發時子葉是留在土里還是露出土表為標準，將幼苗分為子葉出土的幼苗和子葉留土的幼苗。

①子葉出土的幼苗（不宜深播）

種子在萌發時，下胚軸迅速伸長，將上胚軸和胚芽一起推出土面，結果子葉出土。如棉花、菜豆、薄麻。

②子葉留土的幼苗（適當深播）

種子萌發時，上胚軸伸長，下胚軸不伸長，結果使子葉留著土壤中。如玉米，小麥，水稻，蠶豆。

5種子的休眠

有些植物的成熟種子在適宜條件下也不能馬上萌發，而必須經過一段相對靜止的時期方才萌發，這一特性

稱為種子的休眠。

①休眠原因：

a種皮限制

過厚的種皮阻礙了種子對水分和空氣的吸收，或是種皮過于堅硬，使胚不能突破種皮向外伸展。

b胚未成熟或種子的后熟作用

有些植物的種子在脫離母體時，胚體并未發育完全，或胚在生理上尚未完全成熟，它們必須在適當的溫度、

濕度和空氣條件下經過數周或數月以后才能萌發。

C種子中存在萌發抑制劑

種子或果實中存在抑制劑，阻礙了種子的萌發。

抑制物質有：有機酸、植物堿和某些植物激素，以及某些經分解后能釋放氨或鼠類的有機物。

②解除種子休眠的方法：

a胚沒有發育好的可采取合適的高溫處理，或供給種子有機營養，促使早日成熟

b生理上未完全成熟的胚，采用“層積”法，將種子與濕沙混合，在低溫下堆積1?3各月，即可萌發

c若是種皮果皮不透水氣造成的，可用機械法擦破種皮，或用濃硫酸處理，使種皮軟化

d對胚不能突破種皮者，可采用凍結或利用土壤中微生物的作用，使種皮漸次軟化

e至于果皮、種皮或胚含有抑制萌發物質者，則要把種皮、果皮剝去，或用浸漬法把胚內的抑制物質去掉

種子的壽命是指在一定條件下種子能夠保持器生活力的最長期限，種子的生活力表現在胚是否具有生命。

產生壽命差異的原因：①種子本身的遺傳條件②種子的成熟度和貯藏條件

植物體五大植物類激素：生長素、赤霉素、細胞分裂素、乙烯、脫落酸

根

1根與根系類型

1）根的類型：分為定根和不定根

①定根：包括主根和側根

主根是由胚根細胞的分裂和伸長所形成的向下垂直生長的根。

側根是在主根或不定根的一定部位上側向地從內部生出的根。

②不定根：由莖、葉、老根和胚軸等部位上形成的根統稱為不定根。

2）根系及類型

①根系：植物地下部分根的總和。

②根系類型：可分為直根系和須根系

有明顯主根和側根區分的根系稱為直根系；

無明顯主根和側根區分的根系或根系全部由不定根和它的分枝組成，粗細相近，無主次之分呈須狀的根系

為須根系。

2根尖的結構與發展

根尖可分為四部分：根冠、分生區、伸長區、成熟區

①根冠：位于根尖的最前端，由薄壁細胞構成冒狀的結構套在分生區的外方，保護著幼嫩的生長點。

根冠和土壤中的沙粒不斷摩擦，外層細胞不斷脫落死亡從而保護分生區免受傷害，死亡的細胞由分生區細

胞補充。根冠也可分泌黏液，減少與土壤的摩擦，根冠的細胞中含有淀粉粒，起著平衡石的作用，可能參

與根的向地性。

②分生區：位于根冠的內方的頂端分生組織，由原分生組織和初生分生組織組成，在分生區的最前端具有

不活動中心，分生區的功能是向前發展形成根冠，向后發展形成根的各部分結構。

分生區的初生分生組織分為原表皮、基本分生組織和原形成層3部分，原表皮以后發育形成表皮；基本分

生組織發育形成皮層，原形成層發育形成維管柱。

③伸長區：位于分生區的后方，細胞停止分裂，顯著伸長，分化出了最早的篩管和環紋導管，功能是使根

顯著伸長，促使根不斷轉移到新的環境中吸收更多的礦物質。

④成熟區：也叫根毛區.位于伸長區后方，細胞停止分裂和伸長，分化成熟，部分表皮細胞延伸形成根毛。

根毛區是根吸收能力最強的部分

3根的初生生長與初生結構

皮

「外皮層

生J皮層】公力日f凱氏帶

I內皮層

結,I凱氏點

構r中柱鞘「初”*隹加「原生木質部

「初生木質部】

〔維管組織Ji后生木質部

〔初生韌皮部［原生韌皮部外始式

〔后生韌皮部

1）初生生長：由根尖的頂端分生組織經過分裂、生長、分化而形成成熟的根的生長過程稱為初生生長。

2）初生結構：由根尖的頂端分生組織細胞分裂產生的細胞經生長、分化形成的的結構，稱為初生結構。

根的初生結構：

根的初生結構由外至內分別為：表皮、皮層和維管柱

①表皮：位于根的最外層，由原表皮發育形成。表皮細胞呈磚形，排列整齊緊密，無細胞間隙，外切向壁

上有薄的角質膜，有些表皮細胞特化形成根毛。根的表皮不具氣孔。

②皮層：位于表皮和維管柱之間，由基本分生組織發育形成，細胞較大并高度液泡化，排列疏松，有明顯

的細胞間隙，由外皮層、皮層薄壁組織和內皮層組成。外皮層位于皮層的外側，細胞排列緊密，無細胞間

隙，當表皮細胞死亡后，由外皮層代替表皮起保護作用；皮層薄壁組織細胞排列疏松，有明顯的細胞間隙;

內皮層位于皮層的最內側，細胞排列整齊，無細胞間隙，內皮層上具有凱氏帶，雙子葉植物根的內皮層在

徑向壁和橫向壁上有木質化和栓質化增厚；單子葉植物五面增厚，即除徑向壁和橫向壁增厚外，內切向壁

也增厚，具有通道細胞。

③維管柱：位于根的中央部分，由原形成層發育形成，包括中柱鞘和初生維管組織。中柱鞘緊接內皮層，

細胞排列整齊，分化程度較低，可以脫分化恢復分裂能力，與以后維管形成層、木栓形成層以及側根的形

成有關；初生維管組織包括初生木質部和初生韌皮部，二者相間排列，初生木植物位于維管柱中央，由導

管、管胞、木纖維和木薄壁細胞組成，包括原生木質部和后生木質部，發育方式為外始式發育，即外側孔

徑小的管狀分子先發育形成原生木質部，中央孔徑大的管狀分子后發育形成后生木質部；初生韌皮部位于

木質部兩脊之間，與初生木質部相間排列，由篩管、伴胞、韌皮纖維和韌皮薄壁細胞組成，包括原生韌皮

部和后生韌皮部，發育方式為外始式發育，即原生韌皮部在外，后生韌皮部在內。

凱氏帶：內皮層細胞的橫向壁和徑向壁上有一條帶狀木質化和栓質化增厚的結構，環繞成一圈，稱凱氏帶。

凱氏帶不透水，并與質膜緊密結合在一起，可以控制水分和礦物質進入植物體。

通道細胞：少數位于木質部脊處的內皮層細胞除徑向壁增厚外，內切向壁不增厚，稱為通道細胞，起著皮

層與維管柱之間物質交流的作用。

4根的次生生

次生生長：根的側生分生組織，即維管形成層和木栓形成層細胞經過分裂、生長、分化形成次生維管組織

和周皮的生長過程稱為次生生長，其結果使根增粗。

草本雙子葉植物和單子葉植物的根無次生生長，裸子植物和木本雙子葉植物的根有次生生長。

①維管形成層的產生與活動

根的維管形成層首先在根的初生木質部和初生韌皮部之間產生，它們之間保留的原形成層細胞恢復分裂能

力，進行平周分裂，最初的形成層呈條狀，這些條狀的形成層由木質部的凹陷處向兩側發展，到達中柱鞘,

這時位于木質部脊的中柱鞘細胞脫分化，恢復分裂能力，參與形成層的形成。使條狀的形成層片段相互連

接成為完整連續的形成層環。但最初為凹凸不平的波狀，后由于韌皮部內側的維管形成層部分形成較早，

分裂快，產生較多的次生木質部組織，把凹陷處的形成層環向外推，最終使形成層環成為圓環形。維管形

成層主要進行平周分裂，向內分裂產生次生木質部，加在初生木質部的外放；向外分裂產生次生韌皮部，

加在初生韌皮部的內側，二者合成次生維管組織。次生木質部由導管、管胞、木纖維和木薄壁細胞組成；

次生韌皮部由篩管、伴胞、韌皮纖維和韌皮薄壁細胞組成。在次生結構中出現了維管射線，為徑向排列的

薄壁細胞，在木質部中稱為木射線；在韌皮部中稱為韌皮射線。

②木栓形成層的產生于活動

維管形成層的活動使根增粗，中柱鞘以外的成熟組織被破壞，這時根的中柱鞘細胞恢復分裂能力，形成木

栓形成層，木栓形成層進行平周分裂，向外分裂產生木栓層，向內分裂產生栓內層，三者共同構成周皮，

起保護作用，中柱鞘部分的木栓形成層活動一段時間就停止了，以后的木栓形成層逐漸內移，可達次生韌

皮部。

5根的次生結構

根的維管形成層與木栓形成層的活動形成了根的次生結構。

根的次生結構由外向內為：周皮、初生韌皮部（含韌皮射線）、次生韌皮部維管形成層、次生木質部（含木

射線）和初生木質部。

（次生木質部

維管射線｛r木韌射皮線射線

，維管形成層的產生與活動＜

次

生、次生韌皮部

結,

"木栓層'

構〔木栓形成層的產生于活動-

木栓形成層?周皮

、栓內層一

初生分生組織：初生結構：次生結構

根冠

原表皮

表皮

頂端分生組織

皮層

基本分生組織

（原分生組織）

內皮層M

“側7M根

（初生分生組織）木栓層

中柱鞘A木栓形成層

，栓內層

部分細胞

初生韌皮部次生韌皮部

薄壁組織＞維管形成層維管射線

原形成層

初生木質部次生木質部

髓（如果存在）

雙子葉植物根中組織分化的過程

6根的功能

根的主要功能是吸收、輸導、支持、合成、貯藏和繁殖、分泌。

①吸收作用：主要由根毛吸收土壤中的水、C02和無機鹽，通過根的維管組織向地上部分運輸。

②固著和支持作用：靠根的龐大的根系和內部的機械組織和維管組織共同作用。

③輸導作用：主要通過根的維管組織來實現。

④合成作用：可以合成多種氨基酸、生長激素和植物堿向地上部分運輸，從而影響植物的生長發育。

⑤貯藏和繁殖作用：根內的薄壁組織較發達，能貯藏有機物質。不少植物的根能產生不定芽進行營養繁殖。

@分泌作用：根能分泌近百種物質，包括糖類、氨基酸、有機酸、維生素、核甘酸和酶等。

7根的變態

根在長期發展過程中，其形態及功能發生了變化，這種變化可以遺傳給下一代，并已成為這種植物的鑒別

特點，稱為根的變態。

根的變態有：貯藏根（肉質根、塊根）和氣生根（支柱根攀援根、呼吸根、寄生根）

①貯藏根

功能：貯藏大量的營養物質

1）肉質直根：主要由主根發育而成。

2）塊根：主要由側根和不定根發育形成，一株植物上可以形成許多塊根。

塊根的形狀不規則，其膨大的原因多為異常生長所致。如甘薯的塊根。

②氣生根：生活在地面以上的根?？煞譃椋褐е?、攀援根、呼吸根、寄生根

1）支柱根：支柱根主要具有支持的功能，在植物體的地上部分發生，可以伸入土壤起支持作用。

常見的有：玉米

2）攀援根：有些植物的莖細長柔軟而不能直立，如常春藤、凌霄花和絡石等，其上生無數很短的不定根，

能分泌黏液，以此固著于他物質上生長，這些不定根稱為攀援根。

3）呼吸根：一些生長在沼澤或熱帶海灘的植物，如水松和紅樹等，由于生活在泥水中，呼吸十分困難，因

而有部分根垂直向上生長，進入空氣中進行呼吸，稱為呼吸根。呼吸根中常有發達的通氣組織。

4）寄生根：亦稱吸器，是寄生植物莖上發育的不定根，可以伸入寄主體內，與寄主的維管組織相連通，吸

取寄主的養料和水分供本身生長發育的需要，如菟絲子的寄生根。

莖

1莖的形態特征

莖一般生長在地面以上，是連接葉和根的軸狀結構。

1）莖的基本形態

莖上具有節和節間的分化，節部生有葉，葉腋內有腋芽，莖的頂端具有頂芽，除此之外，莖上還可看到葉

痕、維管束痕和皮孔。根據芽鱗痕的數量可以判斷枝條的年齡。

2莖的功能

①輸導作用：

莖的木質部將根吸收的水分和無機鹽向上運輸到植物體的各部分，韌皮部將葉的光合產物向下運輸到植物

體的各部。

②支持作用

莖內的機械組織（纖維和石細胞）以及木質部中的導管和管胞為主要起支持作用的結構。

③貯藏和繁殖作用

莖的基本組織中的薄壁組織，往往存有大量的貯藏物質。

3芽的