植物結構之營養組織

2020-12-05 新韭菜的日記

植物結構之組織(營養組織)

植物組織就是一些形態、結構、功能相同的植物細胞連合在一起而形成的細胞群。

對植物組織的分類主要有兩種看法,一是側重於組織的發生,並從形態上說明植物的組織;一是著眼於生理功能上的不同,從生理上說明各類。另外,也有人用細胞類型的分類代替各組織。植物組織的分類是為研究方便而給予的人為歸類。

而本人主要講解植物組織五大基本組織(、、、、)。

三、營養組織

營養組織亦稱 、基本組織,是的幾種主要之一,也是構成植物體的最基本的一種組織。植物的、、、、、中都含有大量的營養組織。營養組織的細胞壁薄,較大,有儲藏營養物質的功能,供細胞利用。含有的營養組織還能進行。其細胞具有生活的原生質,形態結構和生理功能很少特化,而在發育上可塑性較大。這種組織是構成植物體的基本部分,其他各種組織或被埋藏在這種組織中,或包被在它外面,它們是植物進行吸收、同化、呼吸、貯藏等生命活動的基地。

依據薄壁組織的不同,可分為以下七種類型:

基本薄壁組織

基本多分布在根、莖等器官的內部,如皮層和髓等處的起填充作用的薄壁組織。基本薄壁組織的細胞無色,橫切面呈圓球或多角狀,長與寬的差異不明顯,幾乎等徑,胞內具生活的,是營養性的生活細胞。在植物體中,基本薄壁組織起填充的作用,因而也稱其為填充薄壁組織。

同化薄壁組織

同化薄壁組織因與光合作用關係密切而得名,多存在於植物體表的易受光部位。其特點是細胞內含有,能進行光合作用,所以又稱綠色薄壁組織(chlorenchyma)。例如植物葉上、下表皮之間的中都含有葉綠體,尤其是靠近上表皮的柵欄組織細胞中,葉綠體更多。

葉綠體也存在於皮層中或莖的較內部甚至髓部。在植物幼嫩的部位如綠色的莖、枝條和果實的外部也常具一些同化薄壁組織。在個別具退化葉的植物(如麻黃、天冬)的莖中,其表皮下有數層含葉綠體的薄壁組織細胞代替葉子的同化薄壁組織細胞,常出現明顯的並形成高度的腔室結構,從而有利於進行。

貯藏薄壁組織

貯藏薄壁組織是積存植物特殊,如、蛋白質顆粒、擬晶體、脂肪球、油滴以及其他有機物質等的一種組織。主要分布在根、根莖、種子和果實等器官中。的、馬鈴薯的、豆類種子的子葉及穀類作物籽粒的中貯藏薄壁組織尤為發達。上述後含物一般以溶解狀態存在於貯藏薄壁組織細胞的內,有的以液體或固體狀態分布於細胞質中,少數後含物還可以增厚的狀態存在,如馬錢子、咖啡和等種子的胚乳細胞,其增厚的細胞壁就是由形成的。後含物的貯藏部位和組分隨植物生理類型的不同而各異,的及蔥的鱗片細胞液內溶有醯胺、蛋白質和糖;和許多其他的薄壁組織細胞液內溶有醯胺和蛋白質,而在細胞質內則含有澱粉;其他如菜豆、豌豆子葉的薄壁組織細胞或細胞質內則存有蛋白質和澱粉等。

貯藏薄壁組織中的物質積累狀況隨植物生理活動的變化而改變,木本植物的莖和根中,澱粉的沉積隨季節而變化,但在塊莖、球莖和根狀莖等貯藏器官中,當貯藏物質轉移到生長的器官以後,它們的就死亡。

貯藏的中,澱粉的分布廣泛存在於皮層、髓、、肉質葉(的鱗片)、根狀莖、果實、子葉以及種子的薄壁組織細胞中。除有機物質外,貯藏薄壁組織細胞也貯藏無機的礦物質,如草酸鈣、、等各種不同種類的結晶體。有些薄壁細胞產生晶體後原生質體仍然保存,有的則在晶體發育後即死亡。

貯藏的營養物質主要作為植物本身進一步發育或繁殖後代時的能源,這在種子、以及塊莖植物的發育中,表現尤為明顯。常常是幼苗產生後,這些器官中所貯藏的物質也隨之轉化與分解。

貯水薄壁組織

貯水薄壁組織是細胞中貯藏有豐富水分的薄壁組織。細胞較大型,具有一個富含水分或粘性汁液的大,因而迫使細胞質、細胞核僅呈一薄層緊貼著細胞壁。粘性汁液遇水膨脹,有增加細胞吸收與保水的能力。貯水薄壁組織細胞還可存在於中和細胞壁上。許多的,如仙人掌、蘆薈、、、等的光合器官中,都有這種缺乏葉綠素而充滿水分的貯水薄壁組織細胞,它們排列成行,也能象柵欄狀細胞那樣延長。具有這種貯水薄壁組織的肉質植物,可以適應沙漠、石灘等少水地區的乾旱環境。

植物的地下貯藏器官裡,一般沒有單獨的貯水薄壁組織,但在含澱粉及其他營養物質的薄壁組織細胞中,含水量也可達很高。例如馬鈴薯的塊莖就貯有供其在空氣中發芽,以及塊莖開始生長時所需的水分。高度含水不僅是地下貯藏器官的特點,也是及氣生芽肉質膨大部分的特點。

通氣薄壁組織

通氣薄壁組織是薄壁細胞間隙很發達以保證空氣流通的一類薄壁組織。中的與水生植物(如菖蒲、等)根、莖的皮層內的通氣薄壁組織最為典型。葉肉通氣薄壁組織的細胞間隙中,其空氣所佔的體積約為葉肉體積的7.7~71.3%。水生被子植物的通氣薄壁組織尤其發達,在體內形成一個相互貫通的通氣系統。使葉營光合作用而產生的氧氣能通過通氣系統進入根中。因為細胞間隙中充滿了空氣,也可增強水生植物的浮力和支持力。通氣薄壁組織的這種結構與功能的統一,是植物長期適應、進化的結果。

通氣薄壁組織中,細胞間隙的形成方式有兩種:

①裂生細胞間隙——相鄰細胞細胞壁的直接連接處彼此裂開或不同程度的分離而形成。細胞分裂面與莖或葉柄的縱軸平行,與初發生的空隙表面垂直,因此這些間隙常為許多細胞所圍繞。根、莖的皮層以及中的薄壁細胞間隙都屬這一類。在水生植物及,如、、等的莖、葉中,細胞間隙尤為發達。

②溶生細胞間隙——主要是由於形成細胞間隙的細胞在生長過程中相繼毀壞、,從而出現了大的空腔而成。它常見於皮層及髓的囊狀或,如玉米、木賊及莎草科的根中。

軸向薄壁組織

(axialparenchyma)由紡錘形原始細胞分生出的,一種縱行成串的磚形薄壁細胞組成。特點是具,形體較短。在的薄壁組織,稱為。木薄壁組織在針葉林中含量少或缺。約佔總體積1.5%,但在、和等木材中相比之下。較發達,為該類木材的重要識別特徵。其它含量少或無。針葉材木薄壁細胞在橫斷面上呈方形或長方形。壁薄,且胞腔內含有深色樹脂故又稱樹脂細胞。橫切面呈褐黑色,易辨別。在縱切面上常成一串,可達幾釐米長,其兩端細胞比較尖削。薄壁細胞與的區別:壁薄、單紋孔、短、端壁水平(因單紋孔對常呈珠瘤狀起,對鑑別木材有一定的價值)。

因薄壁細胞腔內含有樹脂、,如、、,可浸提出杉、,它則可使木材具有特殊的香味。而且使木材耐久性大為提高。分布類型: ①星散型:星散分布於年輪之中,如杉木。 ②間位型:連接成斷續的切線狀,排列,如柏木。 ③輪界型:分布於年輪外側,如、黃杉。三、系組成針葉材的主要分子之一。存在於所有中。但含量僅佔木材總體積7%左右。在顯微鏡下觀察,木射線為多數的細胞組成,呈輻射狀,每個單獨的細胞,稱為射線細胞。木射線大多由薄壁細胞組成。這種構成木射線的單個薄壁細胞,我們叫射線薄壁細胞。但也兼有組成的這種厚壁cell叫射線。它是木材唯一的橫向厚壁細胞。存在於松屬、、、、、等屬木材中。另外在某些樹種(具橫向)中,中有泌脂細胞。木射線:本由中的許多射線細胞相互連續聚合而成的組織。 1、木射線的種類根據其在上的形態,可分為兩種。 ①單列木射線:僅有一列(或偶有2列)木射線細胞所構成的射線。如、、柏木等。 ②紡錘形木射線:多列木射線或在木射線的中央,由於橫向樹脂道的存在而使木射線呈紡垂形。常見於具橫向樹脂的樹種,如松、、、、黃杉等屬樹種中。 2、木射線的組成針葉樹材木射線主要為射線薄壁細胞所組成。但偶而亦有上述講的射線夾雜在某些針葉樹材射線之內。 ①射線管胞:是木射線中與木紋成垂直方向的橫向管胞為木材的特徵。胞壁具。但少而不。長約為軸向管胞的1/30。長寬比為5—10。腔內無樹脂,它一般多出現於射線,薄壁細胞的上下邊緣,成1-2例,偶而混生於射線薄壁細胞之間。射線管胞內壁,有些樹種有鋸齒狀加厚。如馬尾松,等。有的內壁平滑,如、、等。在中具齒狀加厚的屬硬松類,不具齒狀加厚的屬軟松類。齒狀加厚的有無、程度為鑑別木材的特徵之一。射線的內壁鋸齒狀加厚,以晚材最為發達。徑切面上最易觀察。另射線管胞內壁也可能在有螺紋加厚。如某些及黃杉。 ②射線薄壁細胞:是組成的主體,為橫向生長的薄壁組織,為矩形;長方形或略不規則。射線薄壁細胞與射線管胞之間的對為半對。 A、水平壁與端壁:射線薄壁細胞水平壁的厚薄為識別木材的依據之一。(如射線薄壁細胞的水平壁比鄰近的管胞壁薄。就認為該木射線的細胞壁薄)。水平壁薄是、及柏科少數屬的特徵。比起水平壁厚薄;水平壁上有無紋孔,則較重要(對木材識別而言)。在中一些木材的射線薄壁細胞的水平壁上,具顯著的紋孔,在晚材部分最易觀察。如、、黃杉、、、雪松、及等。但、、、、、及的水平壁上則無顯著的紋孔。如圖3-13,P76,水平壁全無紋孔的為及南洋杉兩科。端壁的節狀加厚(珠瘤狀起)也是鑑別木材的特徵之一。其中的系樹種及。等部分樹種,均具節狀加厚。另射線薄壁細胞的水平壁和端壁的交接處。具有凹痕,如紅豆杉、圖3-4P27。它是指徑切面上射線薄壁細胞四隔的凹痕,除南洋杉科,餘大多有。下面我們談談中一個很重要的部分。 B、交叉場的類型:交叉場:在徑切面上木射線薄壁細胞與軸向相交的平面(grossfieldpitting),一般指部分。在此平面區域內的紋孔,稱為交叉場紋孔。它是針葉樹材最重要的識別特徵之一。其區內紋孔的形狀、數目對木材識別和分類均具重要意義。現一般將其類型分為五類: ①窗格狀:,形狀大呈窗格狀。每交叉場內有1-3個。為很多樹種的特徵。如馬尾松、樟子、松、等。亦存在於和的某些屬木材中。但不甚典型。 ②型:具窄而稍外延或內涵的紋孔口,形狀小。為雲杉、、黃杉和屬木材典型而明顯的特徵。在、羅漢松科、杉科的杉屬及雪松等木材中;有時與其主要類型紋孔同時出現。 ③柏型:紋孔口內含,較雲杉型稍寬。其長軸隨位置而變。從垂直位置到水平。紋孔數一般1-4個。為柏科的特徵。但雪松、及的木材中也可發現。同南洋杉科通常數目較多,排列不規則。 ④杉型:為卵圓至圓形的內含紋孔。紋孔口較柏型大寬。長軸與紋孔緣一致。為杉科大部分木材所具有的特徵。但在、羅漢松科及木材中亦常發現。不過,常與其主類型紋孔聚在一起。 ⑤松型:較窗格狀小,或具狹緣。無一定形狀。具狹緣時,與杉型相似,但其紋孔口的兩端較尖,的大小不一。常見於松屬木材。如。上,射線細胞多呈圓形,卵圓形或近圓形,射線兩端比中部的長。在高木射線中比在低中的長。木射線的高度:以弦切面上的細胞個數或將整個高度以mm計量。木射線一般不高。平均為10—15個細胞高,在我國最高的為,達60個,而較低的如,只有幾個。

吸收薄壁組織

吸收薄壁組織是具有吸收和傳導植物體內水分、無機鹽及有機養料功能的薄壁組織。的表皮是吸收水分和無機鹽的吸收薄壁組織,尤其是的許多表皮細胞的外壁向外凸起形成根毛,更有利於物質的吸收。禾本科植物胚的盾片與相接處的,是吸收有機養料的,在時,可吸取胚乳的營養供胚胎生長發育之需。

除了上述七種類型外,20世紀60年代,藉助於技術,還發現了一種的薄壁組織細胞,稱為。其細胞壁向胞腔內突入,形成許多指狀或鹿角狀的不規則突起,使的表面積增加,並且富有,有利於物質的運送傳遞。這類細胞多分布在植物體內溶質大量集中、短距離運輸頻繁的部位,如葉脈末端的周圍,成為和輸導組織之間物質運輸的橋梁。在生殖器官中,傳遞細胞常有許多不同的形態。

分泌結構

其他上的、松柏類植物周圍的等常有濃厚的、豐富的及高爾基器等,雖然它們也屬薄壁組織,由於它們產生特殊的分泌物,故列為另一類結構——。

註:本文圖片資料來自於網絡。

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