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植物组织 |
中文名:植物组织 外文名:Plant tissue 分 类:植物的 五大基本之一 来 源:细胞集合 |
植物组织包括五大基本组织(保护组织、输导组织、营养组织、机械组织、分生组织)。植物组织由来源相同和执行同一功能的一种或多种类型细胞集合而成的结构单位。 对植物组织的分类主要有两种看法,一是侧重于组织的发生,并从形态上说明植物的组织;一是着眼于生理功能上的不同,从生理上说明各类组织。另外,也有人用细胞类型的分类代替各组织类型。植物组织的分类是为研究方便而给予的人为归类。 [1]
植物组织简介
植物个体发育过程中,由来源相同的细胞分裂、生长和分化形成形态结构相似、机能相同而又彼此密切结合、相互联系的细胞群称组织(tissue)。仅有一种细胞类型的组织称简单组织(sinple tissue),由多种类型细胞构成的组织称复合组织(complextissue)。低等植物无组织分化,高等植物开始出现组织分化,植物进化程度越高,组织分化越明显,形态结构也越复杂。
不同的组织有机结合、相互协同、紧密联系构成器官(organ),种子植物有根、茎、叶、花、果实和种子六大器官,各有一定的形态结构和生理功能。其中根、茎、叶与植物营养物质的吸收、合成、运输、贮藏等有关,称营养器官;而花、果实和种子与植物产生后代密切相关,称繁殖器官 。
植物组织植物组织
细胞具有持续分裂新细胞能力的组织,其衍生细胞可分化成各种组织,由于分生组织的活动,使植物在整个植物阶段可以不断地分化出组织和器官。根据发育时期,细胞的来源、在植物体中的位置及机能上的不同,把分生组织分为原分生组织和初生分生组织,它们共同组成了顶端分生组织。由顶端分生组织延续下来的维管形成层,是一种侧生分生组织,由它产生次生维管组织。有些植物,还可在节或其他部位的成熟组织之间,保留着一种具有分生能力的组织,称为居间分生组织。
由分生组织分裂所产生的细胞,经过成长和分化,逐渐转变为成熟组织 成熟组织 在生理和形态结构上具有一定的稳定性。 基本组织分为薄壁组织、机械组织,是构成植物体的基本部分。薄壁组织可分为同化组织,储藏组织,储水组织,通气组织,传递细胞五类;机械组织分为厚角组织、厚壁组织。
植物在生长过程中,为了避免外界的危害,在其表面都被覆着保护结构(见植物表皮)。在初生植物体最外层为表皮层及其各种附属物。周皮是植物体次生加厚时形成的保护组织。 包括产生次生维管组织的维管形成层和输导水分与无机盐的木质部,以及运输营养物质的韧皮部。有人根据组织的生理功能,将组织分为输导组织、机械组织、保护组织、吸收组织和贮藏组织等。
植物组织形成特性
植物组织(plant tissue)是由形态结构相似,功能相同的一种或数种类型的细胞组成的结构和功能单位,也是组成植物器官的基本结构单位。单细胞植物如衣藻等,多细胞群体型植物如团藻、水绵等,它们的每一个细胞都能独立地完成全部生理功能,因此,这类植物体没有真正意义上的组织分化。
植物组织的出现是植物进化层次更高的标记。在植物的系统发育过程中,多细胞植物的出现为组织的发生提供了基础。在多细胞群体型植物向多细胞有机体的进化过程中,群体型个体的细胞间由于所处的位置不同,受到环境的影响也不同。处于不同位置的细胞群间便出现了相异的形态特征和生理代谢活性与类型的分化。
胞间连丝的发生形成,使得相邻细胞间能够随时进行物质、信息和能量的交换,加强了彼此间的联系。处于相同位置或同类群的细胞间更加趋于相似或具有同一性。而处于不同位置或不同类群间的细胞也因此而逐渐变得彼此不同。这样的变化被逐代保留和遗传下来,成为一种稳定的特性。于是,处于相似或相同位置、有着相似或相同的形态结构和生理功能的细胞群便成了原初类型的组织的共同特征。 因此,组织是植物在长期适应环境的过程中产生的,其发展和完善也是在适应环境的过程中实现的。植物的进化程度愈高,其体内细胞(群)间的分工愈细,植物体的结构愈复杂,适应性愈强。被子植物是现存植物中高度发达和适应性的植物类群,具有最完善的组织分工,在形态结构和生理功能上表现出高度的统一,适应环境的能力也最强。
在个体发育中,组织的形成是植物体内细胞分裂、生长、分化的结果。组织的形成过程贯穿由受精卵开始、经胚胎阶段、直至植株成熟的整个过程。植物体中包含多种组织,它们各有其来源和分工,并有机地组合,协同完成植物的生命活动。 对于形态结构简单、没有器官分化的低等植物而言,组织是其进化发展历程中的最高形式;对于形态结构复杂、具有器官分化的高等植物而言,组织是构成复杂有机体的一种结构层次或结构单位。 它是处于细胞和组织之间的具有相对独立性的结构层次。组织以细胞为基本结构单位,同时又是构成器官的基本结构单位。高等的多细胞植物,尤其是种子植物,都是由多种类型的组织构成的。每一类组织的细胞在空间上紧密排列在一起,形态、结构相似,共同完成相同的生理功能。
在高等多细胞植物体内,几种不同的组织有机配合、紧密联系,形成不同的器官(organ),不同的器官之间互相配合,更有效地完成有机体的整个生命活动过程。因此,由细胞到组织,由组织到器官,再到植物体是一个有机整体。
对多细胞植物体而言,细胞、组织或器官都有其相对的独立性和全息性,在一定的条件下,一个生活细胞、组织或器官的相对独立的组成部分都可发育成完整植株。组织与组织之间在一定程度上可相互转化。植物组织中,细胞的形态结构和它们的生理功能是相适应的。例如,叶肉细胞含有许多叶绿体,执行光合作用、制造有机物质;茎干具有发达的管状系统,输导水分和营养物质,根系的根尖部分表皮细胞外壁凸出,形成毛状结构,扩大了根的表面,能够更多地接触土壤,从中吸收水分和溶于水的无机盐养分。这些都说明植物组织的形态、结构和功能是高度统一的。
植物组织类型特征
根据组织的发育程度、形态结构及其生理功能的不同,通常将植物组织分为分生组织和成熟组织两大类。分生组织具有产生新细胞的特性,是产生和分化其他组织的基础。成熟组织由分生组织产生的细胞经生长、分化而形成。
植物组织相互联系
从植物的个体发育过程中,植物体中的各组织均来源于胚胎。在胚胎发育早期,细胞不断分裂,产生的细胞也具有很强的分裂能力,称为胚性细胞。当植株成熟后,只在特定部位保留下一些胚性细胞,即原分生组织。原分生组织分裂产生的细胞衍生出初生分生组织。初生分生组织分化出的原表皮、基本分生组织和原形成层这三部分的细胞经分裂、生长、分化而形成各种成熟组织。这些组织都属初生性质,称初生成熟组织(primary mature tissue)。
大多数双子叶植物的根和茎在初生成熟组织的基础上会发生维管形成层和木栓形成层这两种次生分生组织。它们活动的结果是不断产生次生维管组织和周皮,次生维管组织和周皮属次生成熟组织(secondary mature tissue)。因此,使植物的根和茎增粗。
在有些植物的根和茎的次生成熟组织中,某些部位的木薄壁细胞或韧皮薄壁细胞重新恢复分裂能力,转变成副形成层,成为三生分生组织。副形成层的活动则产生三生木质部和三生韧皮部,构成三生维管束。三生维管束属三生成熟组织(tertiary mature tissue),如此不断的分裂、生长和成熟,使植株的特定器官不断扩大和增粗。
植物组织的形成和关系可表示如下:胚→原分生组织→初生分生组织→初生成熟组织→次生分生组织→次生成熟组→三生分生组织→三生成熟组织。
在植物器官、组织、细胞离体培养时,条件适宜也可以长出愈伤组织。其发生过程是:外植体中的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化为薄壁组织而形成愈伤组织。
从植物器官、组织、细胞离体培养所产生的愈伤组织,在一定条件下可进一步诱导器官再生或胚状体而形成植株。在单倍体育种中,也可由花粉产生的愈伤组织或胚状体分化成单倍体植株。甚至可由原生质体培养诱导植株或器官再生。故愈伤组织的概念已不局限于植物体创伤部分的新生组织了。