莖的內(nèi)部構(gòu)造

1、莖內(nèi)部構(gòu)造（4課時,莖的內(nèi)部構(gòu)造教學(xué)目標(biāo),1說出莖尖概念、分區(qū)及與根尖區(qū)別特征 2說出莖的初生構(gòu)造特點(diǎn)及識別特征 3說出莖的次生構(gòu)造特點(diǎn)及識別特征 4說出單子葉植物與雙子葉植物莖的區(qū)別特征 5. 說出根莖的構(gòu)造特點(diǎn) 解釋：周皮、心材、邊材、春材、秋材、 年輪,莖的內(nèi)部構(gòu)造stem microstructure,一)、莖尖及發(fā)展 部位：莖尖指莖或枝的頂端，為頂端分生組織所在的部位。呈圓錐狀，又叫生長錐。 分區(qū)：分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)三個區(qū),芽的縱切面,分生區(qū),伸長區(qū),成熟區(qū),一、莖尖的結(jié)構(gòu),成熟區(qū) 各組織已基本分化成熟，形成莖的初生結(jié)構(gòu),1、莖的分區(qū),分生區(qū) 由原生分生組織和初生分生組織構(gòu)成,伸

2、長區(qū) 細(xì)胞迅速伸長的區(qū)域,分生區(qū),伸長區(qū),成熟區(qū),返回,莖尖與根尖主要區(qū)別是： 1.莖尖的前端沒有類似根冠的構(gòu)造。 2.生長錐的四周有葉原基，腋芽原基。 3.生長錐分裂出來的細(xì)胞分裂、分化進(jìn)而形成莖的初生構(gòu)造,二)雙子葉植物莖的初生構(gòu)造primary structure,莖的成熟區(qū)作一橫切面，觀察莖的初生構(gòu)造，由外向內(nèi)可分為: 1.表皮 2.皮層 初生韌皮部 3.維管柱-(1)初生維管束- 初生木質(zhì)部 (2)髓射線 束中形成層 (3)髓,雙子葉植物莖初生構(gòu)造詳圖,1. 表皮 2. 厚角組織 3. 分泌道 4. 皮層 5. 初生韌皮纖維 6. 髓射線 7. 纖維 8. 篩管 9. 形成層 10.

3、 導(dǎo)管 11. 木射線 12. 木薄壁細(xì)胞 13. 髓,1. 表皮,來原: 由原表皮層發(fā)展而來。 細(xì)胞特點(diǎn)：為一層長方形或方形、扁平、排列整齊而緊密的生活細(xì)胞構(gòu)，一般不含葉綠體。 表皮附屬物：有的植物具有氣孔、毛茸或角質(zhì)層或其它附屬物。表皮細(xì)胞的外壁比較厚，通常角質(zhì)化形成角質(zhì)層，有的還蠟質(zhì)層,2. 皮層,存在部位： 位于表皮內(nèi)方， 細(xì)胞特點(diǎn)：為多層形狀較大、排列疏松的薄壁細(xì)胞組成，細(xì)胞多呈類圓形。（占有的部位不如根的寬廣 ） 細(xì)胞特征： 1.靠外方的細(xì)胞常含有葉綠體，所以幼嫩莖呈綠色。 2.靠近表皮的部位常具有厚角組織，起機(jī)械支持作用。 3.有的植物皮層中含有纖維或石細(xì)胞或分泌細(xì)胞。 4.有些

4、植物內(nèi)皮層的細(xì)胞中含有大量淀粉，特稱為淀粉鞘，如馬兜鈴 5.與根的初生構(gòu)造不同的是，莖的皮層不存在明顯的內(nèi)皮層,小麥莖結(jié)構(gòu),下一頁,3、維管柱,包括維管束、髓和髓射線,3初生維管束,包括初生木質(zhì)部、初生韌皮部和束中形成層,1）初生韌皮部： 存在部位：位于維管束的外方。 組成：由篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞和初生韌皮纖維組成。（初生韌皮纖維往往成群地位于韌皮部的最外側(cè)。） 分化成熟方向：為外始式， （2）初生木質(zhì)部： 存在部位：維管束的內(nèi)側(cè)。 組成：由導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞和木纖維組成。 分化成熟方向：為內(nèi)始式,3初生維管束,3）束中形成層： 存在部位：位于初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間。 來源：由原形

5、成層遺留下來的具有分生能力12層細(xì)胞。 作用：由這些細(xì)胞的分生即產(chǎn)生了次生維管組織，能使莖不斷加粗。 維管束細(xì)胞的其它特點(diǎn)：某些植物的維管束中含有分泌組織，而維管束的薄壁細(xì)胞中常含有淀粉、晶體等后含物,5髓pith,存在部位：位于莖的中心部分。 組成：由一些大的薄壁細(xì)胞構(gòu)成。 髓的某些特征：（1）雙子葉植物莖具有髓，這區(qū)別與根的初生構(gòu)造。 （2）一般草本植物的髓部較大，木本植物的髓部較小。 （3）有些植物髓部呈局部破壞，形成橫髓隔，形成空腔。 （4）有些植物莖的髓含有石細(xì)胞，有些植物莖髓部四周有環(huán)髓帶或髓鞘,4髓射線medullary ray,存在部位:是維管束間的薄壁組織，也稱初生射線。 作

6、用：（1）內(nèi)通髓部、外達(dá)皮層，具有橫向運(yùn)輸?shù)淖饔煤唾A藏作用。一般草本植物莖的髓射線較寬，而木本植物莖的髓射線極窄或不明顯。 （2）髓射線細(xì)胞具有潛在分生能力，在次生生長開始時，與束中形成層細(xì)胞相鄰的髓射線細(xì)胞也恢復(fù)分生能力，成為整個形成層的一部分，稱為束間形成層。 （3）在一定條件下，髓射線細(xì)胞會產(chǎn)生不定芽、不定根,雙子葉植物莖初生構(gòu)造的識別特征,1表皮一般一層細(xì)胞，具有角質(zhì)層、氣孔、毛茸及其它附屬物。 2皮層較根為窄，一般為由大型而排列疏松的薄壁細(xì)胞組成，內(nèi)皮層不明顯。 3維管柱一般不存在中柱鞘，維管束一般為無限外韌型V，成環(huán)狀排列。 4具有髓和髓射線,三) 雙子葉植物莖的次生構(gòu)造secon

7、dary structure,由于形成層和木栓形成層的分裂活動，使莖加粗，這個過程稱為次生生長。由次生生長所形成的次生組織組成了次生構(gòu)造。 木本植物的次生生長可持續(xù)多年，所以次生構(gòu)造很發(fā)達(dá),1.雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造,1）維管形成層的來源及分裂活動 來源：束中形成層-原形成層遺留下來的一、二層細(xì)胞。位于在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間。 束間形成層-髓射線細(xì)胞部分恢復(fù)分生能力，成為束間形成層。位于鄰近束中形成層的髓射線細(xì)胞。 束中形成層與束間形成層合稱為維管形成層，簡稱形成層。形成層連成一環(huán)狀,1）維管形成層的來源及分裂活動,分裂活動：產(chǎn)生次生木質(zhì)部和次生韌皮部。形成層具有強(qiáng)烈的分裂活動，向內(nèi)分裂

8、產(chǎn)生次生木質(zhì)部，添加于初生木質(zhì)部的外方，向外分裂產(chǎn)生次生韌皮部，增添于初生韌皮部的內(nèi)方，將初生韌皮部推向外側(cè)。 向內(nèi)形成次生木質(zhì)部的數(shù)量遠(yuǎn)多于次生韌皮部，所以木質(zhì)莖樹木越粗，木材占的比例越大,產(chǎn)生維管射線（次生射線） 形成層細(xì)胞的分裂活動，每隔一定距離分裂產(chǎn)生一些薄壁細(xì)胞，呈放射狀分布于次生木質(zhì)部與次生韌皮部中間，稱為維管射線或稱次生射線。維管射線橫向運(yùn)輸水分及營養(yǎng)物質(zhì)，同時也有貯藏作用,雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造,1）次生木質(zhì)部,部位：位于初生木質(zhì)部外方、形成層活動時，向外產(chǎn)生次生木質(zhì)部的的數(shù)量遠(yuǎn)多于次生韌皮部，所以，木本植物中次生木質(zhì)部占了絕大部分。 組成：導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維和木射

9、線,年輪：木本植物次生木質(zhì)莖，許多同心圓環(huán)。一年一輪標(biāo)志著樹木的年齡，稱為年輪,年輪的形成:是由于形成層的分裂活動受到季節(jié)影響而產(chǎn)生的。 春材(早材)：春季溫暖、雨量充沛，所以形成層分裂活動比較強(qiáng)烈，產(chǎn)生的細(xì)胞體積大、細(xì)胞壁薄、導(dǎo)管直徑大、數(shù)目多、纖維較少，因此木質(zhì)部質(zhì)地較疏松，顏色較淡，稱早材或春材。 秋材（晚材）：秋季,氣溫下隆,雨量稀少,形成層的分裂活動降低,所產(chǎn)生的細(xì)胞體積較小、細(xì)胞壁較厚、導(dǎo)管直徑較小、數(shù)目少、木纖維成分多,因此木材質(zhì)地較密,顏色較深,稱晚材或秋材,心材與邊材,邊材：靠近外圍邊緣的木材，顏色較淺，質(zhì)地也較松軟，稱之為邊材。邊材具輸導(dǎo)能力。 心材：在木材橫切面上，中心部

10、分的顏色較深，質(zhì)地較堅硬，稱之為心材。心材常積累一些代謝產(chǎn)物使導(dǎo)管和管胞堵塞，失去輸導(dǎo)能力。 入藥：心材沉積的代謝產(chǎn)物，往往是中藥的藥效成分，莖木類藥材均以心材入藥,2)次生韌皮部,來源：是由維管形成層向外分裂產(chǎn)生的部分。 組成：一般由篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞與韌皮纖維組成。 頹廢組織：當(dāng)次生韌皮部形成以后，初生韌皮部被擠壓到外方，篩管和伴胞等被破壞，細(xì)胞界限不清，稱為頹廢組織。 藥用價值：次生韌皮部中的薄壁細(xì)胞中含有多種營養(yǎng)物質(zhì)，具有一定的藥用價值，如皮類藥材的厚樸、黃柏等，主要取莖的韌皮部入藥,3)木栓形成層及周皮,周皮產(chǎn)生的來由：木質(zhì)莖的次生生長強(qiáng)烈，莖不斷加粗，表皮遭到破壞，產(chǎn)生了新的

11、次生保護(hù)組織周皮代替表皮行使保護(hù)功能。 木栓形成層的來源： 可由表皮、皮層的最外層細(xì)胞、皮層、內(nèi)皮層細(xì)胞或韌皮薄壁細(xì)胞轉(zhuǎn)變而來 存活周期：一般木栓形成層的活動只有數(shù)月就失去分生能力，依次在其內(nèi)方又產(chǎn)生新的木栓形成層，形成新的周皮,3）木栓形成層及周皮,木栓形成層的活動：產(chǎn)生周皮 木栓形成層向外分裂產(chǎn)生大量的木栓細(xì)胞，細(xì)胞強(qiáng)烈栓化，是死細(xì)胞，徑向整齊地成行排列；向內(nèi)分裂產(chǎn)生少量栓內(nèi)層細(xì)胞，是生活細(xì)胞，往往含有葉綠體,皮孔：是周皮上的通氣結(jié)構(gòu)。 皮孔的形狀、色澤、大小可作為鑒別樹種的特征。色澤有褐色、黃色、赤銹色等，形狀有圓形、橢圓形、線形等。大小從12mm左右,3）木栓形成層及周皮,落皮層：木本

12、植物的木栓形成層不斷更新，新的周皮不斷產(chǎn)生，比較早形成的周皮呈現(xiàn)剝落狀態(tài)。因此植物學(xué)上把新周皮外方的所有死亡組織的綜合體稱為落皮層,落皮層破裂脫落： 有呈鱗片狀、環(huán)狀、縱溝紋、大片脫落等。 有的莖周皮常年積累而不脫落，形成很厚且有彈性的樹皮，如黃柏、栓皮櫟。 每種植物的樹皮常具有一定形狀的裂紋，可作為鑒別的特征,白皮松 鱗片狀,白樺 環(huán)狀,縱溝 榆樹,3）木栓形成層及周皮,樹皮的概念： 狹義的概念是指木栓形成層及外方所有枯死部分，即落皮層； 廣義的概念是指維管形成層以外的所有組織，包括次生韌皮部、初生韌皮部及以外的周皮。如莖皮類藥材厚樸、杜仲、肉桂等。 硬樹皮與軟樹皮 硬樹皮（外樹皮）是指死的

13、樹皮，即指落皮層的部分。 軟樹皮（內(nèi)樹皮）是指活的樹皮,是指形成層以外與落皮層以內(nèi)的部分,主要是指次生韌皮部部分,木材三切面,沉香三切面組織詳,雙子葉木質(zhì)莖的次生構(gòu)造的主要特征,1周皮發(fā)達(dá)，并往往剝落成為落皮層，但周皮的厚薄主要看樹令及樹木種類。 2維管束成環(huán)狀排列，形成層連續(xù)成環(huán)，V為無限外韌型V。 3次生木質(zhì)部中有明顯的年輪。 4髓射線狹窄，一般為12行細(xì)胞寬，射線呈放射狀，并有維管射線。 5有由薄壁細(xì)胞構(gòu)成的髓,2. 雙子葉植物草質(zhì)莖的次生構(gòu)造secondary structure,雙子葉植物草質(zhì)莖的生長期短，次生生長有限，次生構(gòu)造不發(fā)達(dá)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為： (1)最外層為表皮，表皮上常有毛

14、茸、氣孔、角質(zhì)層、蠟被等附屬物。少數(shù)植物形成薄的木栓層，所以表皮仍留在表面。 (2)維管束多為無限外韌型（少數(shù)為雙韌維管束），成環(huán)狀排列。 (3)某些植物僅有束中形成層而不具束間形成層。 (4)髓射線一般較寬，髓部較發(fā)達(dá),薄荷 莖橫切面詳圖,薄荷 橫切面簡圖,四）雙子葉植物莖的異常構(gòu)造,有些雙子葉植物的莖和除了形成一般的正常構(gòu)造之外，通常有部分薄壁細(xì)胞，能恢復(fù)分生能力，轉(zhuǎn)化為額外的形成層，分裂產(chǎn)生多數(shù)異型維管束，形成異型構(gòu)造。 1. 髓維管束：在髓部散生數(shù)個異型維管束。如海風(fēng)滕。 2. 同心環(huán)維管束：在次生維管柱的外側(cè)又形成多輪同心環(huán)狀及偏心形環(huán)狀排列的異常 維管束。 3. 散生維管束：許多維

15、管束散生于基本薄壁組織中,雙子葉植物莖的異常構(gòu)造,1.木栓層 2.皮層 3.周維纖維 4.韌皮部 5.木質(zhì)部 6.纖維束環(huán) 7.異型維管束 8.髓,五)雙子葉植物根莖的正常和異常構(gòu)造,雙子葉植物根莖(草本雙子葉植物根莖)，構(gòu)造與與地上莖類似，它的構(gòu)造特點(diǎn)為： 1. 雙子葉植物根莖的正常維管束 (1)表皮通常有木栓組織，少數(shù)具表皮或鱗葉。 (2)皮層中常有根跡維管束和葉跡維管束斜向通過。 (3)皮層內(nèi)側(cè)有時有厚壁組織，維管束為無限外韌型，成環(huán)狀排列。髓射線寬窄不一。 (4)薄壁組織比較發(fā)達(dá)，機(jī)械組織一般不發(fā)達(dá)，細(xì)胞中常有較多的貯藏物質(zhì)。 (5)中央有明顯的髓部,黃連根莖橫切面簡圖,2. 雙子葉植

16、物 根莖的異常構(gòu)造,有些雙子葉植物的莖和除了形成一般的正常構(gòu)造之外，通常有部分薄壁細(xì)胞，能恢復(fù)分生能力，轉(zhuǎn)化為額外的形成層，分裂產(chǎn)生多數(shù)異型維管束，形成異型構(gòu)造。 大黃根莖橫切面，在髓部有多數(shù)異型維管束形成的星點(diǎn)狀紋理。這些異型維管束系由薄壁細(xì)胞恢復(fù)分生能力所產(chǎn)生的，每個異型維管束的形成層呈環(huán)狀，中央為韌皮部，外側(cè)為木質(zhì)部，射線深棕色，呈星芒狀射出,大黃根莖橫切面簡圖(一,1韌皮部 2.形成層 3.木質(zhì)部射線 4.星點(diǎn),大黃根莖橫切面簡圖(二) -星點(diǎn)放大圖,六)單子葉植物莖和根莖的構(gòu)造特點(diǎn),一）單子葉植物莖的構(gòu)造特點(diǎn) 與雙子葉植物莖的構(gòu)造相比，其不同點(diǎn)為： 1. 終身只具初生構(gòu)造，莖不能無限增粗。 2. 單子葉植物莖的最外層是由一列表皮細(xì)胞構(gòu)成的表皮，通常不產(chǎn)生周皮。禾本科植物莖桿的表皮下方，往往有數(shù)層厚壁細(xì)胞分布，以增強(qiáng)支持作用。 3. 表皮以內(nèi)為基本組織和散布在其中的多數(shù)維管束，因此無皮層和髓及髓射線之分。維管束為有限外韌型,石斛莖橫切面詳圖,1.角質(zhì)層 2.表皮 3.針晶束 4.纖維束 5.韌 皮部 6.木質(zhì)部 7.薄壁 細(xì)胞,石斛莖橫切面簡圖,1.表皮 2.維管束 3.基本組織,石斛莖外韌