植物細(xì)胞與組織觀察實(shí)驗(yàn)原理

1、頭驗(yàn)原理：質(zhì)體：一類與碳水化合物的合成與貯藏密切有關(guān)的細(xì)胞器，它是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)。根據(jù)色素的不同，可將質(zhì)體分成三種類型：葉綠體、有色體（或稱雜色體）和白色體。有色體內(nèi)含有葉黃素和胡蘿卜素，呈紅色或橙黃色。它存在于花瓣和果實(shí)中，在番茄和辣椒（紅色）果肉細(xì)胞中可以看到?？梢允怪参锏幕ê凸麑?shí)呈紅色或橘黃色。有色體主要功能是積累淀粉和脂類。細(xì)胞壁根據(jù)形成的時(shí)間和化學(xué)成分的不同分成三層： 胞間層、初生壁和次生壁，胞間層 存在于細(xì)胞壁的最外面。初生壁是在細(xì)胞停止生長(zhǎng)前原生質(zhì)體分泌形成的細(xì)胞壁層，存在于胞間層內(nèi)側(cè)。次生壁是細(xì)胞停止生長(zhǎng)后， 在初生壁內(nèi)側(cè)繼續(xù)積累的細(xì)胞壁層。 在光學(xué)顯微鏡 下，厚的次生壁層

2、可以顯出折光不同的三層：外層、中層和內(nèi)層。在初生壁上具有一些明顯的凹陷區(qū)域，稱為初生紋孔場(chǎng)。在初生紋孔場(chǎng)上集中分布著許 多小孔，細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲通過(guò)這些小孔，與相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體相連。這種穿過(guò)細(xì)胞壁， 溝通相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲稱為胞間連絲。初生壁完全不被次生壁覆蓋的區(qū)域，稱為紋孔。紋孔如在初生紋孔場(chǎng)上形成，一個(gè)初生 紋孔場(chǎng)上可有幾個(gè)紋孔。 一個(gè)紋孔由紋孔腔和紋孔膜組成，紋孔腔是指次生壁圍成的腔，它的開口（紋孔口）朝向細(xì)胞腔。 腔底的初生壁和胞間層部分即稱紋孔膜。根據(jù)次生壁增厚情 況的不同，紋孔分成單紋孔和具緣紋孔兩種類型。紋孔和胞間蔭絲A豐瞄S鋼腮間的胞間辻辿1過(guò)初生皺孔場(chǎng)；E-D單紋孔；E-

3、G具錨枚孔.C B j E肖立偉剖面；C , F為正面觀；D * G為側(cè)面觀1宇田胞質(zhì)；Z.初生皺孔場(chǎng)和胞間連絲；3腋泡；4初生壁：5.決生壁； &枚孔腔；放孔膜后含物是細(xì)胞原生質(zhì)體代謝作用的產(chǎn)物，它們可以在細(xì)胞生活的不同時(shí)期產(chǎn)生和消失，其中有的是貯藏物，有的是廢物。淀粉是葡萄糖分子聚合而成的長(zhǎng)鏈化合物，是細(xì)胞中碳水化合物最普遍的貯藏形式，在 細(xì)胞中以顆粒狀態(tài)存在， 稱為淀粉粒。所有的薄壁細(xì)胞中都有淀粉粒的存在，尤其在各類貯藏器官中更為集中， 如種子的胚乳和子葉中， 植物的塊根、塊莖、 球莖和根狀莖中都含有豐 富的淀粉粒。蛋白質(zhì)：細(xì)胞中的貯藏蛋白質(zhì)呈固體狀態(tài)，生理活性穩(wěn)定，與原生質(zhì)體中

4、呈膠體狀態(tài)的 有生命的蛋白質(zhì)在性質(zhì)上不同。貯藏蛋白質(zhì)可以是結(jié)晶的或是無(wú)定形的。結(jié)晶的蛋白質(zhì)因具有晶體和膠體的二重性，因此稱擬晶體，以與真正的晶體相區(qū)別。蛋白質(zhì)擬晶體有不同的形狀，但常呈方形，無(wú)定形的蛋白質(zhì)常被一層膜包裹成圓球狀的顆粒，稱為糊粉粒。有些糊粉粒既包含有無(wú)定形蛋白質(zhì)， 又包含有擬晶體，成為復(fù)雜的形式。糊粉粒較多地分布于植物種子的胚乳或子葉中。脂肪和油類：脂肪和油類是含能量最高而體積最小的貯藏物質(zhì)。在常溫下為固體的稱為脂肪，液體的則稱為油類。脂肪和油類的區(qū)別主要是物理性質(zhì)的，而不是化學(xué)性質(zhì)的， 它們常成為種子、胚和分生組織細(xì)胞中的貯藏物質(zhì)，以固體或油滴的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，有時(shí)在葉綠體

5、內(nèi)也可看到。 脂肪和油類在細(xì)胞中的形成可以有多種途徑，質(zhì)體和圓球體都能積聚脂類物質(zhì)，發(fā)育成油滴。圖1亠託品體的類型 i單晶；2髒晶；3.針晶晶體：在植物細(xì)胞中，無(wú)機(jī)鹽常形成各種晶體。最常見的是草酸鈣晶體，少數(shù)植物中也 有碳酸鈣晶體。它們一般被認(rèn)為是新陳代謝的廢物，形成晶體后便避免了對(duì)細(xì)胞的毒害。根據(jù)晶體的形狀可以分為單晶、針晶和簇晶三種。晶體在植物體內(nèi)分布很普遍，在各類器官中都能看到。然而， 各種植物，以及一個(gè)植物體不同部分的細(xì)胞中含有的晶體，在大小 和形狀上，有時(shí)有很大的區(qū)別。晶體是在液泡中形成的。 有的細(xì)胞在形成晶體時(shí)， 液泡內(nèi)可先出現(xiàn)一種有腔室的包被， 隨后在腔室中形成晶體。因此，每個(gè)晶

6、體形成后是裹在一個(gè)鞘內(nèi)。分生組織：種子植物中具分裂能力的細(xì)胞限制在植物體的某些部位，這些部位的細(xì)胞在植物體的一生中持續(xù)地保持強(qiáng)烈的分裂能力， 一方面不斷增加新細(xì)胞到植物體中， 另一方面自 己繼續(xù)“永存”下去，這種具持續(xù)分裂能力的細(xì)胞群稱為分生組織。根據(jù)在植物體上的位置，可以把分生組織區(qū)分為頂端分生組織、側(cè)生分生組織和居間分生組織。 頂端分生組織頂端分生組織位于莖與根主軸的和側(cè)枝的頂端。它們的分裂活動(dòng)可以 使根和莖不斷伸長(zhǎng)，并在莖上形成側(cè)枝和葉，使植物體擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)面積。莖的頂端分生組織最 后還將產(chǎn)生生殖器官。 側(cè)生分生組織 側(cè)生分生組織位于根和莖的側(cè)方的周圍部分，靠近器官的邊緣。它包 括形成層和木

7、栓形成層。形成層的活動(dòng)能使根和莖不斷增粗，以適應(yīng)植物營(yíng)養(yǎng)面積的擴(kuò)大。 木栓形成層的活動(dòng)是使長(zhǎng)粗的根、莖表面或受傷的器官表面形成新的保護(hù)組織。側(cè)生分生組織并不普遍存在于所有種子植物中，它們主要存在于裸子植物和木本雙子葉植物中。草本雙子葉植物中的側(cè)生分生組織只有微弱的活動(dòng)或根本不存在，在單子葉植物中側(cè)生分生組織一般不存在。 居間分生組織 居間分生組織是夾在多少已經(jīng)分化了的組織區(qū)域之間的分生組織，它是頂端分生組織在某些器官中局部區(qū)域的保留。典型的居間分生組織存在于許多單子葉植物的莖和葉中。保護(hù)組織 是覆蓋于植物體表起保護(hù)作用的組織，它的作用是減少體內(nèi)水分的蒸騰， 控制植物與環(huán)境的氣體交換，防止病蟲害

8、侵襲和機(jī)械損傷等。保護(hù)組織包括表皮和周皮。 表皮 表皮又稱表皮層，是幼嫩的根和莖、葉、花、果實(shí)等的表面層細(xì)胞。它是植物體與外界環(huán)境的直接接觸層。表皮細(xì)胞呈各種形狀的板塊狀，排列十分緊密，除氣孔外，不存在另外的細(xì)胞間隙。 表皮細(xì)胞是生活細(xì)胞， 細(xì)胞一般不具葉綠體，但常有白色體和有色體， 細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)藏有淀粉粒和其他代謝產(chǎn)物如色素、丹寧、晶體等。 周皮 周皮是取代表皮的次生保護(hù)組織，存在于有加粗生長(zhǎng)的根和莖的表面。它由側(cè)生分生組織一一木栓形成層形成。木栓形成層平周地分裂，形成徑向成行的細(xì)胞行列，這些細(xì)胞向外分化成木栓，向內(nèi)分化成栓內(nèi)層。木栓、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱周皮。同化薄壁組織：營(yíng)光合作用的薄壁組

9、織，主要特點(diǎn)是原生質(zhì)體中發(fā)育出大量的葉綠體。同化組織分布于植物體的一切綠色部分，如幼莖的皮層，發(fā)育中的果實(shí)和種子中，尤其是葉的葉肉，是典型的同化組織。機(jī)械組織是對(duì)植物起主要支持作用的組織。它有很強(qiáng)的抗壓、 抗張和抗曲撓的能力。 根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的不同，機(jī)械組織可分為厚角組織和厚壁組織二類。厚角組織厚角組織細(xì)胞最明顯的特征是細(xì)胞壁具有不均勻的增厚，而且這種增厚是 初生壁性質(zhì)的。壁的增厚通常在幾個(gè)細(xì)胞鄰接處的角隔上特別明顯，故稱厚角組織（圖1 46）。但也有些植物的厚角組織是細(xì)胞的弦向壁特別厚。厚角組織分布于莖、葉柄、葉片、花柄等部分，根中一般不存在。厚角組織的分布 具有一個(gè)明顯的特征， 即一般總是分

10、布于器官的外圍，或直接在表皮下， 或與表皮只隔開幾層薄壁細(xì)胞。在莖和葉柄中厚角組織往往成連續(xù)的圓筒或分離成束，常在具脊?fàn)钔黄鸬那o和葉柄中棱的部分特別發(fā)達(dá)，在葉片中，厚角組織成束地位于較大葉脈的一側(cè)或二側(cè)。 厚角組織主要是正在生長(zhǎng)的莖和葉的支持組織。厚壁組織厚壁組織與厚角組織不同，細(xì)胞具有均勻增厚的次生壁，并且常常木質(zhì)化。 細(xì)胞成熟時(shí)，原生質(zhì)體通常死亡分解，成為只留有細(xì)胞壁的死細(xì)胞。輸導(dǎo)組織 植物體中擔(dān)負(fù)物質(zhì)長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)闹饕M織。根從土壤中吸收的水分和無(wú)機(jī)鹽， 由它們運(yùn)送到地上部分。葉的光合作用的產(chǎn)物，由它們運(yùn)送到根、莖、花、果實(shí)中去。植物體 各部分之間經(jīng)常進(jìn)行的物質(zhì)的重新分配和轉(zhuǎn)移，也要通過(guò)輸導(dǎo)組織來(lái)進(jìn)行