导图社区 第一章植物细胞和组织 植物学第2版上册
大学植物学福音,内容详实,主要内容有:植物细胞的形态结构、植物细胞的繁殖、植物的组织和组织系统植物细胞的生长和分化。 逻辑清晰,知识点完备,考点标记清楚。
编辑于2022-10-30 11:22:21 四川省植物细胞和组织
植物细胞的形态结构
细胞是除病毒外一切生物体结构和功能的基本单位,是生命物质—原生质的存在形式。
一个细胞就是一小团能够不断进行自我更新的原生质,这种原生质分化为细胞膜、细胞质、细胞核(或类核)和各类细微结构(细胞器)。通过细胞膜,细胞可与周围环境进行物质交换;通过细胞质内一套完整代谢结构及其活动,不断进行细胞内成分更新;通过细胞核(或类核)具有一套基因组,细胞可进行独立繁殖。可见细胞是有膜包围的、能进行不断更新和独立繁殖的一小团原生质。
根据质膜外有无细胞壁和细胞质内有无叶绿体,将细胞分为:植物细胞和动物细胞。 根据细胞结构特点和进化关系,将细胞分为:原核细胞和真核细胞。
细胞是构成植物体的基本单位
1.细胞的概念:细胞是构成生物机体形态结构和生理功能的基本单位 基本单位而不是最小单位。
2.细胞的发现及其意义 (1)1665年,英国人Hooke观察软木时,发现并命名细胞(Cell) (2)虎克揭开了从显微水平研究细胞的序幕 (3)显微镜打开了微观世界研究的大门。
3.细胞学说的建立及意义 (1)1838—1839年,德国植物学家施莱登和动物学家施旺共同创建了细胞学说 (2)1838年,施来登指出细胞是植物体的基本结构;施旺在动物中证实细胞是动物体的基本结构,1839年他指出:细胞是有机体,动、植物都是这些有机体的集合体,它们按照一定的规则排列在动植物体中 (3)中心内容:一切植物和动物由细胞构成,细胞是组成有机体结构和功能的基本单位。
结构单位:细胞学说 一切动、植物由细胞组成;细胞是动物和植物结构基本单位。 功能单位:植物细胞的全能性 植物细胞的全能性:体细胞(植物组织和器官的体细胞或花粉等性细胞)可以向胚胎细胞那样,通过诱导能分化发育成为一株植物,并且具有母体植物的全部遗传信息。
植物细胞的形状和大小
1.植物细胞的形态 (1)植物细胞形状多样,有球状体,多面体,纺锤形,柱状体等。 (2)单细胞植物常呈球形 (3)多细胞植物理想状态下呈正十面体 (少见) 细胞形状与细胞执行功能有关。
2.植物细胞的大小 (1)一般很小,直径只有10~100um,但也有较大差异。 (2)细胞体积小的原因:(1.)有利于细胞核控制细胞质。(2.)细胞体积小,相对面积大,利于物质交换和转运。 (3)肉眼分辨率为0.1mm,光学显微镜为0.2um,电子显微镜为0.25nm (4)细胞大小变化的一般规律:生理活跃强的常常小,而代谢活动弱的细胞则往往较大。 受外界条件影响,水、肥、光、温、化学药剂等。
植物细胞的结构
显微结构:光学显微镜下呈现的细胞结构 超微结构:电子显微镜下看到的更精细结构。 模式细胞:将各种植物细胞的主要形态特征都集中在一个细胞里加以说明,这种细胞称模式细胞或典型植物细胞。
质膜 细胞质 细胞器 细胞核
原生质体
细胞壁
植物细胞
1.原生质体 原生质体:指单个细胞内的原生质,是细胞内有生命的物质,是细胞最主要部分,细胞的一切代谢活动都在这里进行,由细胞核、质膜、膜包被的细胞器、膜系统、非模结构以及细胞质基质组成。 原生质:植物细胞内具有生命活动的物质,是细胞生命活动的物质基础。
1.细胞核 (1)大小:细胞幼嫩时,核较大。 (2)形态:细胞核一般近球形,但也有其他形状,如半球形或圆饼型 (3)位置:在幼期细胞中,一般位于细胞中央,细胞生长时,由于液泡增大和合并,在形成中央大液泡后,核位于细胞一侧。 (4)数目:多数细胞只有一核,少数细胞是两核或多核。 (5)细胞核的结构: 核膜:双层膜上有许多核孔; 核质:均匀透明的胶状物质; 核仁:核内合成和储藏场所; 染色质:遗传物质存在的主要形式; 核液:核膜内充满的粘滞性较大的胶液体,主要成分是蛋白质、RNA和酶。 (6)细胞核的功能 储存传递遗传物质,在细胞遗传中起重要作用。 控制质体,线粒体中主要酶的形成,对细胞其他生理活动起控制作用。
2.细胞质 (1)细胞质是质膜以内,细胞核以外的原生质,进一步分为胞基质和细胞器 (2)细胞器悬浮于胞基质中,为胞基质提供支持骨架;胞基质为维持细胞器实体完整性提供必要的离子环境,为细胞器施行功能提供必要的物质。
1.质膜 (1)植物细胞细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜,亦称质膜。 (2)电子显微镜下,质膜显示出暗—明—暗三层结构,中央明带主要成分是类脂,厚度为3.5nm,两侧暗带主要成分是蛋白质,厚度为2nm,这三层结构组成一个单位的膜,称单位膜。 (4)功能: 使细胞与环境隔离,保持一个相对稳定的细胞内环境; 控制细胞与外界环境物质交换,具有“选择透性”; 具有传递能量和信息传递功能; 胞饮、吞噬、胞吐作用。 (5)质膜的流动镶嵌模型 有序性、流动性、不对称性
2.胞基质 (1)是胶体物质,近于透明、均一。 (2)胞质运动:生活细胞的胞基质,在细胞内经常流动称为胞质运动,包括循环运动和旋转运动两种方式。
3.细胞器
1.质体 (1)是绿色植物细胞特有的细胞器; (2)是合成和积累同化产物的细胞器; (3)在分生组织幼龄细胞,质体尚未分化成熟,称为前质体,随细胞长大和分化前质体逐渐分化为成熟质体。 (4)类型:叶绿体,有色体,白色体。 叶绿体:球形,卵形或凹透镜形,双层膜;进行光合作用。 有色体:积累淀粉、脂类;吸引昆虫传粉或吸引动物协助散布果实和种子。 白色体:合成淀粉,脂肪等。 三种质体,随着细胞的发育和环境条件可互相转换。
2.线粒体
3.内质网 (1)糙面内质网光面内质网 (2)作用:细胞内的通讯系统,运输、合成。
4.高尔基体 (1)是一些聚集的扁小囊和小泡,是细胞分泌物的加工和包装场所,最后形成分泌泡姜分泌物排出体外; (2)还与植物细胞分裂时新细胞壁和细胞膜的形成有关。
5.液泡 一层液泡膜包被,充满细胞液。 (1)储藏细胞代谢产物(糖、蛋白质) (2)储藏细胞排泄物(丹宁、花青素等) (3)维持细胞渗透压和膨压,调节水分吸收,使细胞保持一定形状。 (4)参与细胞代谢。
6.溶酶体 单层膜小泡,由高尔基体断裂产生,内含多种水解酶,可以催化蛋白质,核酸,脂类,多糖等生物大分子,消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。
4.植物细胞特有的结构:细胞壁、质体、液泡
2.细胞壁
1.细胞壁的层次 (1)胞间层:果胶(可塑性强)。 (2)初生壁:纤维素,半纤维素,果胶,较薄,1—3um;细胞在形成初生壁后,如果不再有新的壁层积累,初生壁便是他们永久的细胞壁,如薄壁组织细胞。 (3)次生壁:纤维素,半纤维素,木质,较厚,5—10um;大部分具次生壁的细胞在成熟时,原生质体死亡;纤维和石细胞是典型的具次生壁的细胞。
2.纹孔和初生纹孔场 (1)初生纹孔场:初生壁上明显凹陷区域。 (2)纹孔:当次生壁形成时,次生壁上具有一些中断的部分,即初生壁完全不被次生壁覆盖的区域。 (3)纹孔类型:单纹孔、具缘纹孔。 细胞分化过程中细胞壁的变化:初生纹孔场—初生壁—次生壁
3.胞间连丝 (1)定义:穿过细胞壁沟通相连细胞的细胞质丝。 (2)作用:细胞原生质体之间物质和信息直接连接的桥梁,是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证。
4.细胞壁的化学组成 (1)电镜下,构成细胞壁的结构单位是微纤丝,由纤维素分子束聚合而成。 (2)微纤丝相互交织成网状,构成细胞壁的基本框架,果胶、木质、栓质等填充于微纤丝“网”的空隙中。 (3)微纤丝再聚集成较粗的纤丝,叫大纤丝。 (4)微纤丝是在质膜表面合成的,其在细胞壁上的沉淀方向由分布在质膜内的微管决定;微纤丝排列的方向不同,就形成不同的细胞壁层次。
植物细胞的后含物
1.后含物的定义 细胞原生质体代谢作用的产物,它们可以在细胞生活的不同时期产生和消失,其中有的是贮藏物,有的是废物。
2.后含物的种类 淀粉,蛋白质,脂肪和油类、晶体。
1.淀粉 (1)贮藏形式:淀粉粒 (2)存在部位:胚乳、块根、块茎; (3)类型:单粒淀粉粒,复粒淀粉粒、半复粒淀粉粒 (4)淀粉粒的形成:先从一个点(脐点)开始,向外层层积淀,形成许多同心的层次—轮纹。 单粒淀粉粒:只有一个脐点。 复粒淀粉粒:有两个以上的脐点,每个脐点有各自的轮纹。 半复粒淀粉粒:有两个以上的脐点,各脐点除有本身的轮纹外,还有共同的轮纹包围。
2.蛋白质 (1)贮藏形式:拟晶体,糊粉粒(无定形蛋白)。 (2)存在部位:种子胚乳、子叶。 拟晶体:其晶体与无机盐晶体不同,常呈方形,因此叫拟晶体。 糊粉粒:由一层膜包裹成的圆球状颗粒。
3.脂肪和油类 (1)能量最高,体积最小的贮藏物质。 (2)存在部位:种子、胚和分生组织的细胞中。
4.晶体 (1)无机盐的存在形式,新陈代谢的废物。 (2)植物体内普遍存在,形成于液泡中。 (3)类型:单晶,真晶、簇晶三种。
原核细胞和真核细胞
原核细胞 (1)遗传信息量小,遗传信息载体仅由一个环状DNA分子构成,不与蛋白质结合。 (2)细胞内没有核膜和具有专门结构和功能的细胞器的分化 (3)细胞壁主要是肽聚糖,不含纤维素。
真核细胞 (1)较大 (2)细胞核具有一定的形态,有核膜,核仁,有2条以上DNA,与蛋白质、RNA结合成染色体 (3)有各种具膜或不具膜的细胞器 (4)细胞壁主要由纤维素,半纤维素和果胶组成。
植物细胞的繁殖
植物的生长是细胞的繁殖、生长、和分化的结果(数目增加 ,增加体积,功能分化)
1.繁殖:生物或细胞形成新个体或新细胞的过程,称为繁殖。 2.细胞繁殖:就是细胞数目的增加,通过细胞分裂来实现。 植物细胞的繁殖过程包括细胞生长、DNA复制、细胞分裂。 3.细胞分裂:一个生物体通过分裂才能达到生长与繁殖的目的。 (1)单细胞生物以细胞分裂的方式,产生新个体; (2)多细胞生物通过细胞分裂来补充身体里衰老和死亡的细胞; 同时,多细胞生物是由受精卵,经过细胞的分裂和分化才发育成一个多细胞的个体。 (3)因此,细胞分裂对生物体的个体维持和种族绵延有着十分重要的意义。 4.细胞分裂的三种方式:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂。
有丝分裂
1.有丝分裂,又称间接分裂,是一种最普遍而常见的分裂方式。 2.细胞在分裂过程中产生纺锤丝和染色体,因而称为有丝分裂。 3.是真核细胞分裂最普遍的形式。有丝分裂为连续分裂,一般分为核分裂和胞质分裂。 4.通过分裂,使细胞遗传物质可以在细胞世代间相传。进行有丝分裂的细胞具有周期性,称为细胞周期。 5.细胞周期:是指从一次分裂结束到下一次分裂结束为止的全过程。可分为间期和分裂期。
1.细胞周期 (1)间期 G1期:RNA、各类蛋白质的合成期 S期:DNA的复制和组蛋白的合成。 G2期:少量RNA、蛋白质的合成。
间期
(2)分裂期:完成细胞核和细胞质的分裂
染色质:间期细胞核中遗传物质,由DNA和蛋白质组成,伸展成细丝状。 染色体:有丝分裂间期,DNA复制形成两条染色单体,经缩短变粗形成染色体。 单倍体:含有正常体细胞的一半染色体的个体。 二倍体:含有两个染色体组的个体。 三倍体:含有三个或三个以上染色体组的个体。
2.有丝分裂的过程
1.间期:准备物质和能量 (1)间期包括:DNA合成前期(G1期,活跃合成RNA、蛋白质和磷脂),DNA合成期(S期,DNA增加一倍,染色体复制),DNA合成后期或有丝分裂准备期(G2期,合成微管蛋白和储存能量) (2)分裂期 有丝分裂基本过程:核分裂、胞质分裂。 高等真核生物核分裂主要以有丝分裂方式进行,维持遗传稳定性。核分裂时,在形态上表现为一系列变化,分为前期,中期,后期和末期等四个时期。
1.前期 特征:(1)核内染色质凝缩成染色体—进入前期的标志 (2)核仁消失。 (3)核膜解体—前期结束标志。 (4)纺锤体开始形成。
2.中期 特征:(1)染色体排列在细胞中央赤道板上。 (2)染色体最粗,最短。 (3)纺锤体非常清晰。 (4)核膜破裂,标志着前期结束而进入中期。
1.概念:所有染色体的着丝点都排列在中部平面上,这个面称为赤道板。 2.每个染色体的两条染色单体,各有一个着丝点,分别和某一极的纺锤丝相连,这样所有的纺锤丝形成了一个纺锤状构想,因此称为纺锤体。 3.在中期时能方便的计数细胞染色体数目,是研究染色体形态学最佳时期。
3.后期 特征:染色体从着丝点分开,并分别从赤道板移向两级。 每条染色体两条染色单体分开后,称为独立子染色体。
4.末期 特征:形成两个子核,母细胞分裂为两个子细胞。 a.子核形成:核膜重现,核仁出现,染色体解螺旋。 b.细胞质分裂; 成膜体:细胞分裂末期,子核间,纺锤丝构成的筒状形结构。
2.胞质分裂:在两个子核之间形成新壁的过程。 首先,纺锤丝密集,形成成膜体,由成膜体中小泡,向赤道面移动,并相互融合,释放多糖类物质,形成细胞板。细胞板最初在中央位置形成,并不断向四周扩散,直至把母细胞完全分成两个子细胞。
3.有丝分裂的特点及意义 (1)每次分裂前必须进行一次染色体复制。 (2)染色体分裂为两条子染色体,平均分配到两个子细胞中。 (3)保证每一个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体。 (4)保证每一代子细胞与母细胞具有相同的遗传物质,保证了细胞遗传的稳定性。
无丝分裂
1.直接分裂:是指间期核不经任何有丝分裂时期,直接分裂,形成两个子细胞。 为一些低等植物常见的分裂方式; 高等植物中,植物愈伤组织的形成、胚乳的发育过程中,也常进行无丝分裂。 2.特点:分裂时核内部不出现染色体,也不形成纺锤丝,存在遗传的稳定性问题(因不能保证遗传物质平均分配到两个子细胞中去)。 3.分裂形式:横缢、纵缢,碎裂、出芽等。 4.分裂过程:核仁一分为二,细胞核延长,核仁向两端移动,核中间缢缩断裂成两个子核,随后在两子核之间形成新壁,成为2个子细胞。 5.优点:消耗能量少,分裂速度快。 6.缺点:不能保证母细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞中,所以子细胞的遗传性可能是不稳定的。 7.意义:普遍存在的一种细胞分裂方式,其意义仍在探讨中。
减数分裂
1.概念:减数分裂是与植物有性生殖密切相关的一种特殊细胞分裂,属于有丝分裂范畴,但只发生在生殖细胞中,包括两次连续的细胞分裂,一个母细胞经减数分裂后,形成4个子细胞,每个子细胞染色体数目(以n表示)比母细胞(以2n表示)减少一半。 2.在减数分裂过程中,发生同源染色体联会、染色单体片段互换和再组合现象,这对生物遗传和变异具有重大意义
1.减数分裂I (1)前期I可分为5个时期 【1】细线期:染色体经螺旋卷缩,形成细线状染色体,细胞核和核仁有所增大。 【2】偶线期(合线期):同源染色体联会。 【3】粗线期:每个二价体含4条染色单体,发生染色单体片段的互换和再结合,这种交换现象对生物遗传和变异有重大意义。 【4】双线期:染色体继续缩短变粗,配对的同源染色体彼此排斥并开始分离,但在染色单体间发生交叉互换的地方仍然连接在一起。因此,联会的染色体呈现出x、z、8、0等形状。 【5】终变期:染色体更为缩短变粗,表面变得光滑,并分散排列在核膜内侧,此期末核膜、核仁相继消失,纺锤丝开始出现。 (2)中期I:此期适于观察,研究染色体 (3)后期I (4)末期I
2.减数分裂II 第二次分裂一般都紧接着第一次分裂,或者有一个极短的分裂间期。间期长短因植物种类而不同。 在第二次分裂前,没有DNA复制和染色体加倍。 减数第二次分裂与有丝分裂相似,也可分为四个时期。 (1)前期II (2)中期II (3)后期II (4)末期II
3.减数分裂意义 (1)通过减数分裂产生单倍体的精子和卵细胞,他们融合后形成胚,恢复了二倍体染色体数目保持不变,即在遗传上保持了物种的相对稳定性。 (2)减数分裂过程中,发生同源染色体的交叉,即遗传物质的交换和重组,丰富了植物遗传性的变异性,这利于增强植物的适应能力,繁衍种族。
植物的组织和组织系统
植物组织概念
1.组织 指个体发育过程中具有相同来源的(即由同一个或同一群分生细胞生长分化来的)同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。
2.组织形成 组织是植物体内细胞生长分化的结果,是植物体复杂化和完整化的产物。
3.器官 担任相同生理功能的不同组织构成的结构称为器官。 例如,叶是进行光合作的器官,它由保护组织,同化组织,输导组织等构成。
植物组织的类型
1.由一种类型细胞构成的组织称为简单组织;由多种类型细胞构成的组织,称复合组织。
2.根据植物组织生理功能和形态结构差异,将组织分为分生组织和成熟组织。
分生组织
1.概念 在植物生长过程中具有持续性或周期性分裂能力的细胞群称为分生组织。
2.特点 细胞体积小,排列紧密,细胞壁薄,细胞核大,细胞器丰富,无胞间隙;具细胞分裂能力。
3.类型
1.根据分布位置划分为: 顶端分生组织 侧生分生组织 居间分生组织
1.顶端分生组织 (1)概念:位于茎与根主轴和侧枝顶端,分裂活动可以使根和茎不断伸长,并在茎上形成侧枝和叶,使植物体扩大营养面积。茎顶端分生组织最后还将产生生殖器官。 (2)细胞特点:细胞小而等径、壁薄,核大并位于中央,液泡小而分散,质浓,细胞内常缺少后含物。
2.侧生分生组织 (1)位于根和茎侧方周围部分,靠近器官边缘,包括形成层和木栓形成层。 (2)形成层活动能使根和茎不断增粗,以适应植物营养面积扩大; (3)木栓形成层活动是使长粗的根、茎表面或受伤器官表面形成新的保护组织。 (4)细胞特点:细胞长梭形,原生质体高度液泡化,细胞质稀薄。 侧生分生组织主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。
3.居间分生组织 (1)是夹在多少已经分化了组织区域之间的分生组织,它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。 (2)小麦的拔节生长,就是居间分生组织活动的结果。 (3)居间分生组织细胞分裂活动时间较短,分裂一段时间后,所有细胞完全转变为成熟组织。
2.根据来源或性质划分为: 原分生组织(来自胚细胞) 初生分生组织(由原分生组织衍生而来) 次生分生组织(由成熟组织反分化而来)
1.原分生组织 位于根尖和茎尖顶端,有一群胚性原始细胞组成,能长期的保持分裂能力。
2.初生分生组织 (1)由原生分生组织细胞分裂而来, (2)一方面初生分生组织细胞可继续分裂,另一方面开始初步分化,逐渐向成熟组织过渡。 (3)初生分生组织有原表皮、基本分生组织和原形成层三种 原表皮—表皮 基本分生组织—基本组织 形成层—维管束
3.次生分生组织 (1)也就是侧生分生组织。 (2)由已分化成熟的薄壁组织细胞恢复分裂能力转变而来 (3)分类:维管形成层和木栓形成层两类。
成熟组织
1.成熟组织的概念 分生组织分裂产生的细胞,经生长、分化后,逐渐丧失分裂能力,形成各种具有特定形态结构和生理功能的组织,这些组织称为成熟组织,有时也称为永久组织。
2.成熟组织的类型 成熟组织依其行使功能的不同可分为: 保护组织、薄壁组织、机械组织、 输导组织、分泌组织。
1.保护组织 (1)保护组织覆盖于植物体外表,由一至几层细胞组成,主要有防止水分过分蒸发,控制植物与环境气体交换,抵抗病虫害侵袭的作用。 (2)类型: 初生保护组织—表皮 木栓层 次生保护组织—周皮 木栓形成层 栓内层
😛表皮 1.位置:幼嫩根、茎、叶、花、果实的表层。 2.特点:一层细胞;表皮细胞呈板块状,排列十分紧密,无细胞间隙;无叶绿体;覆盖一层角质膜。 3.表皮附属结构: (1)角质层:防止过分失水;防止病菌侵入。 (2)气孔:保卫细胞(含叶绿体)、副卫细胞(不含叶绿体) (3)毛状附属物(表皮毛):保护,防止水分丧失。 4.根部表皮特点 壁薄,角质层薄,无表皮毛,有根毛;主要起吸收作用而不是起保护作用。 5.表皮存在时间 具明显次生生长的植物,增粗后,由周皮取代,无次生生长或较少次生生长的如叶、果、单子叶植物茎,表皮可长期存在。
😝周皮—次生保护组织 1.分布: 多数一年生植物器官表面终生只具表皮,多年生木本植物,除叶外,茎与根幼年保持表皮,随其增粗,表皮破坏,而产生周皮,有些又厚又软,如栓皮栎、白千层等。 2.组成: 由侧生分生组织木栓形成层(薄壁细胞经过脱分化转变成具分生能力的分生组织)向外分化木栓,向内分化成栓内层,合称周皮。 🤪皮孔 周皮某些限定部位,木栓形成层向外衍生为一种具有发达细胞间隙组织,它们突破周皮,在树皮表面形成各种形状小突起,称为皮孔。
2.薄壁组织 (1)分布:植物体各处,各器官都具有薄壁组织。 (2)来源:顶端分生组织或侧生分生组织 (3)特点:细胞壁薄,只有初生壁而无次生壁,细胞壁由纤维素和果胶质组成;细胞内液泡较大,原生质较少,含细胞器;细胞排列疏松,具明显间隙;较少分化,能反分化形成分生组织;在创伤愈合及一些再生作用下,能进行分裂。 (4)功能:同化、储藏、吸收、通气,并具有一定可塑性。
根据生理功能不同,薄壁组织可分为: 薄壁组织、同化组织 贮藏组织 通气组织 贮水组织、传递组织
🧐1.同化组织 能够进行光合作用的薄壁组织,细胞中含有大量叶绿体,如叶肉细胞。
😗2.贮藏组织 根、茎、果实和种子薄壁细胞中常贮藏大量淀粉,蛋白质,脂肪等营养物质,这类薄壁组织称为贮藏组织,如水稻、小麦种子的胚乳细胞。
😋3.储水组织 组织细胞储藏有丰富水分,细胞较大,液泡中含有大量黏性液汁,一般存在于旱生肉质植物中。
😘4.通气组织 (1)湿生和水生植物体内薄壁组织有发达细胞间隙,它们形成较大气腔或贯连气道,特称为通气组织,如水稻、莲等有发达通气组织。 (2)这类通气结构有利于气体交换,或适应于水中漂浮生活。
😚5.传递组织 (1)传递细胞是一种特化的薄壁细胞,它们具有内突生长的细胞壁和发达的胞间连丝,这种内突生长的细胞壁是由非木质化的次生壁向细胞腔内突生长而成。 (2)传递细胞的这种结构有利于它的短途运输功能,细胞质膜紧贴这种多褶的包壁内突物,使细胞吸收、分泌及与外界物质交换面积大大增加。
3.机械组织 机能—是对植物起主要支持作用的组织,具有很强的抗压,抗张和抗曲挠能力。 特征—部分或全部细胞强烈加厚,根据细胞结构不同(壁增厚方式和细胞形态),分为厚角组织和厚壁组织。
厚角组织 (1)分布:在茎、叶柄,叶片、花柄等部位,跟中没有。分布于器官的外围,或直接在表皮下或与表皮只隔几层薄壁细胞。如叶柄,茎,叶片的叶脉等部位。 (2)特点:细胞壁不均匀增厚,并且是初生壁的; 含有原生质体,是生活细胞,具有一定的分裂潜能(特殊的薄壁组织) 常含叶绿素,可进行光合作用; 加厚一般在细胞角隅外,也有在切向壁或靠胞间隙处。 (3)作用:主要是正在生长的茎和叶的支柱组织。
厚壁组织 (1)厚壁组织细胞具有均匀增厚的次生壁,且常木质化。细胞成熟时,原生质体常死亡分解,成为只留有细胞壁的死细胞。 (2)特点: 壁全面增厚,并可有层纹和孔纹,细胞腔很小。 加厚部分是次生壁,在细胞停止生长后进行。 成熟后为死细胞。 (3)分类 根据形状分为石细胞和纤维。
石细胞 (1)定义:是植物体内特别硬化的厚壁细胞,形状主要是近乎等径的,长度一般不超过宽度的3—4倍 (2)分布:茎、叶、果实,种子,果皮,果皮中多。 (3)特点:薄壁细胞经细胞增厚并木质化而成,成熟后是死细胞。 加厚程度大,腔小,单纹孔引申成沟状,可形成管状纹道孔,如汇合则成分支纹孔道。 有的随次生壁增厚而形成层纹。 (4)功能:增加组织、器官的坚硬度和支持力。
纤维 (1)特点:细胞细长,两端尖细,略呈纺锤形,细胞壁极厚,细胞腔小,纹孔小,缝隙状,死细胞。 (2)分布:植物体各部分。 (3)分类:根据存在部位和细胞壁特化程度不同,分为韧皮纤维和木纤维。
4.输导组织 (1)分布:贯穿植物体各器官。 (2)功能:担负物质长途运输,运输体内水分和营养物质。 (3)分类:根据功能和结构不同分为木质部和韧皮部。 木质部:由导管 管胞 木纤维 木薄壁细胞 组成 韧皮部:由筛管 伴胞 韧皮纤维 韧皮薄壁细胞 组成
木质部 🤭1.导管 (1)分布:存在于木质部,是被子植物特有的。 (2)特点:许多管状死细胞上下连接,端壁形成穿孔,侧壁木质化增厚,形成过程属于细胞程序性死亡。 (3)功能:运输水分,无机盐。 (4)导管分子端壁解体,形成穿孔。 具穿孔的端壁称为穿孔板。 具有一个穿孔的叫单穿孔板;具有几个穿孔的叫复穿孔板。 这些穿孔致使导管成为中空连续长管,减少水分运输阻力。 (5)根据导管发育先后和次生壁木化增厚方式不同,可将导管分为以下五个类型。 环纹导管 螺纹导管 梯纹导管 网纹导管 孔纹导管(木质化程度最高) 🤗2.管胞 (1)分布:蕨类植物及裸子植物木质部中;被子植物木质部中,尤其叶柄,叶脉中也可见到。 (2)特点:每一管胞是一个细胞,为两端尖锐长形细胞,成熟后死去。 细胞壁次生木质化加厚不均匀形成各种花纹。 壁端不形成穿孔,靠纹孔相连接。 输水效率低,较原始输水组织,蕨类,裸子植物输水组织。 (3)功能:运输水分、无机盐;支持功能。 (4)类型:同导管。 😏管胞是绝大部分蕨类植物和裸子植物唯一输导水的机构;多数被子植物中,管胞和导管两种成分可同时存在于木质部内。 🤔3.木纤维 末端尖锐伸长细胞,比管胞壁厚,强烈木质化,成熟时原生质体死亡,木纤维存在使木质部兼有支持功能 🤤4.木薄壁细胞 细胞壁木质化,细胞中含有淀粉和晶体,具有储藏功能。
韧皮部 🧚♂️1.筛管分子 (1)分布:被子植物韧皮部 (2)特点: 只具有初生壁,成分是果胶和纤维素。 端壁上分化出许多较大孔,称筛孔;具筛孔的壁端称为筛板。 筛板或侧壁上筛孔集中凹陷区域(初生纹孔场)称筛域。(即筛管分子的侧壁上特化的初生纹孔场) 具原生质体生活细胞,随生长细胞核、液泡膜解体,保留线粒体、质体、蛋白质和部分内质网。 (3)功能:自上而下输送有机养料。 (4)筛管衰老时,在筛孔四周,围绕原生质联络索而逐渐积累一种特殊的碳水化合物—胼胝质。 (5)以后,随筛管老化,胼胝体不断增多,以至成垫状沉积在整个筛板上,联络索则相应地收缩变细,以至完全消失,筛孔也被堵塞。 (6)由胼胝质形成的这种垫状物称为胼胝体。筛管形成胼胝体后,即丧失输导能力,而被新筛管所替代。 🧚♀️2.伴胞 (1)被子植物筛管分子旁长有一个或多个小型薄壁细胞,和筛管相伴存在,称伴胞。其质浓、核大,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。 (2)伴胞原生质体代谢活跃,与筛管紧密连接,并发育出向内生长细胞壁,具有传递细胞特点。 🧜♂️3.筛胞 (1)筛胞是单个的狭长细包,没有伴胞存在,直径较小,两端尖斜,没有特化的筛板,只有存在侧壁上的筛域。筛胞不能像筛管那样首尾相连接,只能是彼此重叠而存在,靠侧壁上筛域的筛孔运输,所以输导机能较差,是比较原始的输导有机养料结构 (2)筛胞是蕨类和裸子植物运输养料的输导分子。 🧜♀️4.韧皮纤维 细胞壁木质化程度低或不木化,韧皮纤维坚韧而有弹性,有很强的支持作用,适用于做麻绳或织麻袋等用途 🧞♂️5.韧皮薄壁细胞 主要起储藏和横向运输作用,含有晶体和各类储藏物质。
5.分泌结构 (1)分泌现象:植物细胞合成一些特殊的有机物或无机物,并把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内,这种现象称为分泌现象。 (2)分泌结构:能产生分泌物质的细胞或细胞组合,称为分泌结构。 (3)分类:根据分泌物是否排出体外,通常将分泌结构分为外分泌结构和内分泌结构两大类。 外~:腺表皮 腺毛 蜜腺 排水器 内~:分泌细胞 分泌腔 分泌道 乳汁管
🧖♀️外分泌结构 1.腺表皮:植物局部表皮细胞特化而成,具有分泌功能,如矮牵牛花柱头表皮。 2.腺毛:表皮毛,由表皮细胞向外延伸而成,由头部和柄部两部分构成。 头部—产生分泌物 柄部—无分泌功能的薄壁细胞组成 3.排水器:植物将体内过剩水排出到体表的结构,过程称为吐水。
组织系统
植物细胞的生长和分化
植物细胞的生长
细胞生长指细胞体积的增长包括细胞纵向延长和横向扩展
植物细胞的分化
1.细胞分化 个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程称为细胞分化。
2.植物细胞分化的基本现象 (1)极性。 (2)不均等分裂。 (3)细胞器和细胞壁的变化。 细胞器:叶肉细胞含有叶绿体,储藏组织细胞含有造粉质体,造蛋白体和造油体。 细胞壁:如细胞壁的木质化、角质化等。
3.植物细胞的全能性 指植物体每一个活细胞都有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
4.细胞分化的意义 细胞功能趋向专门化,有利于提高各种生理功能效率,分化是进化的表现。