植物的细胞与组织

细胞壁的结构及化学组成 植物细胞区别于动物细胞的一个最显著标志是具有细胞壁。 

植物细胞：由细胞壁和原生质体组成原生质体：是植物细胞除去细胞壁以外的部分，是组成细胞的一个形态结构单位。 细胞壁的作用：维持细胞形态，参与细胞生长的调控、物质运输、细胞识别、细胞分化、信号传递和防御等生理活动。 

1、细胞壁的结构：分为三层，胞间层，初生壁和次生壁。

 ①胞间层，位于相邻细胞的细胞壁之间，又称中层或中胶层，主要成分：果胶，作用：使相邻的细胞彼此粘连。

 ②初生壁是细胞在生长过程中，由原生质体分泌形成的细胞壁层，特点：很薄，约 1－3nm，质地较柔软，有较大的可塑性，能随着细胞的生长而延展。物质组成：主要是多糖和蛋白质，多糖包括有纤维素、半纤维素和果胶多糖。 

③次生壁是在细胞停止生长后，由原生质体分泌的物质，在初生壁内侧继续积累形成细胞壁层。

 特点：比较厚，约 5－10nm，质地较坚硬，有增强细胞壁机械强度的作用。没有伸缩性。物质组成：纤维素含量多，基质多糖较少，有较多的木质素，比较坚硬。 

2、细胞壁的次生变化：在细胞生长分化的过程中，细胞内合成一些物质，掺入细胞壁内， 改变了壁的性状，以适应功能的变化。常见的次生变化方式：木质化、栓质化、角质化和矿质化。

作用：增加细胞壁的机械强度，防止水分蒸发，防止机械损伤和病菌感染等。 

3、与细胞壁相关的结构：纹孔和胞间连丝

 ① 纹孔：在次生壁形成的过程中，有些区域没有次生壁的加厚，该区域只有中胶层和初生壁，这些比较薄的区域就称为纹孔，其中有胞间连丝穿过。 纹孔的类型：单纹孔和具缘纹孔

 ② 胞间连丝的主要作用：物质交换和信息交流共质体：由所有活的植物细胞组成的生活连续体质外体：包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔

质体和液泡 

植物细胞特有的细胞器主要有两种: 质体和液泡。 

质体：是植物细胞内与碳水化合物的合成与贮藏密切相关的细胞器。依据所含色素不同，质体分为三类：叶绿体、有色体和白色体。 

叶绿体: 存在于植物绿色细胞中，所含色素：叶绿素、叶黄素和类胡萝卜素 主要功能：进行光合作用，合成碳水化合物 有色体：不含叶绿素，含有类胡萝卜素。有色体存在于果实、花瓣、根、枝条和叶片中，呈现红色、黄色和橙黄色。 白色体：存在于植物体的储藏细胞中，不含色素，无色，颗粒状。是细胞内淀粉和脂肪合 成中心。根据所储藏的物质不同分为：造粉质体（淀粉体），造蛋白质体和造油体。 

液泡中的液体称为细胞液，其中，含有多种溶质，如无机盐、氨基酸、有机酸、糖类、生 物碱和色素等。

液泡的功能： 1）调节细胞水势和膨压——压力渗透剂

2）调节细胞的内环境（通过跨膜转运蛋白运输离子和各种物质） 

3）参与细胞内物质的积累与移动（是糖、脂肪、蛋白质的储藏场所） 

4）隔离有害物质，细胞的代谢废物，重金属离子等有毒物质都汇聚于此，若汇聚的有毒 物质过多，叶片就会脱落。 5）提高抗旱抗寒能力：细胞液溶质含量丰富，溶质浓度高，不容易结冰。

植物的组织与组织系统 

组织：在个体发育中，具有相同来源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来的）同一类型、或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。 

1）简单组织：相同类型的细胞组成的组织 复合组织：由不同类型的细胞组成的组织 种子植物的组织可以分为两大类：分生组织和成熟组织。 

分生组织：由具有持续分裂能力的细胞所组成的细胞群。 

2）成熟组织：由分生组织细胞分裂、分化形成的，执行特定生理功能的细胞群。 分类： 保护组织、薄壁组织、机械组织、维管组织和分泌组织。 

3）三大组织系统： 皮组织系统，简称皮系统: 来源于原表皮层，包括表皮和周皮 

维管组织系统，简称维管系统,来源于原形成层, 包括韧皮部和木质部。 

基本组织系统，简称基本系统，来源于基本分生组织，包括薄壁组织、厚角组织和厚壁组织。

分生组织 

分生组织：植物体中具有分裂能力的细胞群。 

分生组织分类：依据位置分，顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。 

①顶端分生组织：位于根和茎的顶端，作用是使根和茎不断伸长，在茎上形成侧枝和叶，这种伸长生长的方式被称为初生生长，由顶端分生组织活动而产生的结构，称为初生结构。 

②侧生分生组织：位于裸子植物和双子叶植物根和茎的侧面（或周围），与器官的长轴方 向平行排列，与根和茎的加粗生长及次生性保护组织的形成有关。

③居间分生组织：存在于成熟组织之间，如单子叶植物茎的节间和叶鞘的基部，是顶端 分生组织在某些器官中局部区域的保留，与居间生长有关。 

根据来源和性质，分生组织又分为三类：原分生组织、初生分生组织和次生分生组织。 

①原分生组织：由胚细胞保留下来的一群原始细胞，位于根和茎生长锥的最顶端部分。 

特点：细胞体积小，细胞核大，有强烈、持久的分裂能力，可以连续分裂。所有植物器官的发生和形体变化都是起源于原分生组织细胞的活动。 

② 初生分生组织：紧挨着原分生组织，由原分生组织细胞衍生而来 

特点： 细胞在形态上出现了最初的分化，仍具有很强的分裂能力，但是，分裂能力不及原分生组织旺盛。 

是一种边分裂、边分化的组织，也可以看作是由分生组织向成熟组织过渡的组织。

分类：原表皮层，原形成层，基本分生组织。 

③ 次生分生组织：由已经分化成熟的薄壁细胞脱分化，重新恢复分裂能力后形成的，位 于根、茎的侧面，也就是侧生分生组织。包括维管形成层和木栓形成层

维管形成层：与根和茎加粗生长有关

木栓形成层：与次生性保护组织的周皮的形成有关。由于次生分生组织活动产生的结构被称为次生结构，生长过程被称为次生生长。

表皮和周皮 

保护组织：覆盖在植物体表面，起保护作用的组织，分表皮和周皮两种。 

1）表皮：位于植物根、茎、叶、花、果实和种子的表面，由生活细胞组成。大多数植物的表皮一般为一层细胞，少数植物的表皮由数层细胞构成。 

表皮组织：包括表皮细胞、气孔器和毛状体等。 

表皮的作用：保护、吸收、分泌、防御、气体交换、调节水分蒸发等。 

角质膜：覆盖在表皮细胞细胞壁的外表面，包括角质层和角化层。 

角质层：位于外侧，由角质和蜡质构成， 

角化层：位于内侧，由角质、纤维素、果胶质构成。 

角质膜的作用：防止水分蒸发，防御病菌入侵等。 

气孔器：调节水分蒸腾和气体交换的结构，由一对特化的保卫细胞和它们之间孔隙、孔下室组成。保卫细胞中含有叶绿体。 

毛状体：表皮上的附属物, 由表皮细胞分化而来，形态多种多样，单细胞或多细胞的，像毛一样的突出物。 

毛状体的作用：保护、分泌和吸收。

根的表皮，细胞壁的角质膜比较薄，某些表皮细胞特化形成根毛，与根的功能相适应。 

2）周皮：次生性的保护组织，位于裸子植物和双子叶植物的老根老茎的外表。由木栓形成层细胞分裂分化形成，包括栓内层、木栓层和木栓形成层。

维管组织 

维管组织：包括木质部的导管与管胞，韧皮部的筛管和伴胞以及筛胞等，其中导管与管 胞主要运送水分和无机物，筛管和筛胞主要疏导有机物。 

①导管：普遍存在于被子植物中，是被子植物特有的，它是由一系列长管状的死细胞， 也就是导管分子，纵向连接而成，这些死细胞的端壁上具有穿孔。 

导管的类型：环纹、螺纹、梯纹、孔纹和网纹导管。 

②管胞：是两端斜尖的死细胞，一般长 1-2mm，细胞壁的木质化增厚方式多种，与导管分 子不同，管胞分子在细胞两端的端壁上没有穿孔，细胞之间以相互偏斜的末端连接。另外，管 壁上有许多纹孔，运输水分子时，是通过管胞间的纹孔对，因此，运输的效率远不如导管。 管胞是绝大多数裸子植物和蕨类唯一输导水分和矿物质的结构，在绝大多数被子植物中导 管与管胞是同时存在的，并且以导管为主。 

③ 筛管：是由一系列管状细胞连接而成，每个细胞是一个筛管分子，与导管分子不同在于，筛管分子是活细胞, 细胞壁为初生壁，主要由纤维素和果胶组成。成熟的筛管分子为无核 的活细胞。 

筛板：在相邻筛管细胞的端壁上有许多筛孔，这个筛孔是由胞间连丝特化、扩大形成，端壁就被称为筛板。 

伴胞：筛管分子旁通常具有 1 至数个狭长的细胞，称为伴胞，它与筛管分子来源于同一个母细胞。伴胞的细胞核大，细胞质浓，它的主要作用就是为筛管分子提供营养物质。 筛管与伴胞同生共死，是被子植物主要疏导有机物的通道。

基本组织系统 

1）薄壁组织 

细胞较大，有细胞核和质体，液泡发达，具有薄的初生壁，细胞间隙明显 

具有生活的原生质体，活细胞 

细胞分化程度较低，在一定条件下可以脱分化转化为次生分生组织，再形成其他特化组织。 

分三类：同化组织、贮藏组织和通气组织

 ① 同化组织：细胞含有叶绿体，可以进行光合作用， 分布：叶片、叶柄和幼茎、幼果的近皮层的部位。 

② 贮藏组织：细胞较大，细胞内贮存了大量的后含物，如蛋白质、脂肪、油滴等， 分布：植物体的根、茎的皮层和髓，果实的果肉，种子的子叶、胚乳 

③ 通气组织：属于特化的薄壁组织。气腔可以含储大量的空气，同时也可以增加叶片的浮 力，适应水生植物的生活需求。 

2）机械组织：植物体内起机械支持作用的组织。机械组织的细胞壁有不同程度加厚，具有抗张力，抗压力和抗曲折性能，起着机械支持作用。 

分类：厚角组织和厚壁组织。 

① 厚角组织：在细胞的角隅处有不均匀的初生壁加厚，由活细胞组成。通常分布于植物各器官的外围，存在于器官正在伸长或经常摆动的部位，例如，幼茎、叶柄、叶脉、花梗部位。 

作用：使器官直立，适应器官的伸展。 

②厚壁组织:细胞壁呈均匀的次生增厚，常木质化，细胞腔很小，成熟时无原生质体，为死细胞。可单个或成群、成环状或束状分布于其他组织中。 

分布：多存在于种皮和果实中。 分类：纤维和石细胞。 

3）分泌组织： 分外分泌结构和内分泌结构两类。 

外分泌结构：常分布于植物体的外表，将分泌物排于体外，包括蜜腺、腺毛和盐腺等 

内分泌结构：将分泌物滞留在植物体内的分泌结构，包括分泌腔、分泌道和乳汁管。