植物的形态结构
第四讲-植物的结构与功能
因为中心大约是较老/死的细胞，植物一般使用 化学物质来防御微生物或动物，在能量有限之 下，会优先保护嫩叶嫩枝，所以树心较易腐烂。
茎的趋光性和背地生长特性
• 重力→生长素分布 不均：向地一侧生 长素浓度高，背地 一侧生长素浓度低
• 根向地一侧生长慢， 背地一侧生长快
• 茎向地一侧生长快， 背地一侧生长慢
陆生植物通过蒸腾作用连续失水，并进化出防脱水的结 构和机制。
陆生植物具有将土壤中的水分和矿物质运输到光合作用 和生长所需要的地方的机制以及将光合作用产物转移到 非光合作用器官和组织的机制。
植物的主要类群
• 被子植物在陆地上占主导地位已经1亿年，目前已知被子 植物物种有25万种之多，占植物的所有类群中的绝大多数。
内皮层：最内一层细胞，排列紧 密整齐成环，具有木栓化的凯氏 带（casparian strip）
内皮层细胞排列紧密和凯氏带的 存在，水和溶质不能从质外体通 过内皮层，必须通过内皮层细胞 具选择透性的质膜，进入到原生 质中，经共质体路线，再进入到 维管柱中。凯氏带阻断了皮层与 维管柱之间的质外体运输途径， 犹如生理栅栏和阀门一样，控制 着营养物质和水分进入维管柱。 如果没有凯氏带，任何有害和有 益的矿物质都可以从内皮层的细 胞壁和细胞间隙进入根的木质部， 并初输送到植物体的各个部分， 显然对植物是不利的。
金合欢属植物花粉
松树的花粉 柳树的花粉 北欧红石竹 的花粉
花粉的形成
雄蕊花药
花粉的形成
孢原细胞
经过多次有丝分裂
小孢子母细胞(花粉母细胞)
减数分裂
小孢子
有丝分裂
一个营养细胞和一个生殖细胞(或2个3个)
胚囊
胚囊
“七细胞八核”结构
植物器官的形态结构特点
植物器官的形态结构特点植物器官是指植物体内具有特定形态和功能的结构。
植物器官主要包括根、茎、叶、花和果实等。
每个器官都具有特定的形态结构特点，下面将分别对这些器官的形态结构特点进行解释。
根是植物体的地下部分，主要负责吸收水分和养分，并固定植物体在土壤中。
根的形态结构特点包括：1）根的主体由根茎、根毛和根冠组成。
根茎负责贮藏和传导养分，根毛则是吸收水分和养分的关键部位，根冠则是根的顶端，起到保护和生长的作用；2）根的外部结构呈分枝状，根的分支越多，吸收水分和养分的能力越强；3）根的内部结构由表皮、皮层、木质部和髓部组成，表皮细胞上有许多根毛，增加吸收面积，皮层负责储存水分和养分，木质部负责水分和养分的传导，髓部则填充在木质部的中央。
茎是植物体的地上部分，主要负责支撑和传导养分。
茎的形态结构特点包括：1）茎的主体由节和间隔组成，节是茎的部分，间隔是节与节之间的部分；2）茎的外部结构呈圆柱形或扁平形，茎的形状和大小因植物的种类而异；3）茎的内部结构由表皮、皮层、维管束和髓组成，表皮细胞上有许多气孔，起到气体交换的作用，皮层负责储存水分和养分，维管束负责水分和养分的传导，髓则填充在维管束的中央。
叶是植物体的主要光合器官，主要负责光合作用和蒸腾作用。
叶的形态结构特点包括：1）叶的主体由叶片和叶柄组成，叶片是光合作用最为活跃的部分，叶柄连接叶片和茎；2）叶的外部结构呈扁平形，叶的形状和大小因植物的种类而异；3）叶的内部结构由上表皮、下表皮、叶肉和维管束组成，上表皮细胞上有许多气孔，起到气体交换的作用，下表皮负责保护叶片，叶肉负责储存水分和养分，维管束负责水分和养分的传导。
花是植物的生殖器官，主要负责进行有性生殖。
花的形态结构特点包括：1）花的主体由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊组成，花萼是最外层的结构，保护花骨朵，花瓣则起到吸引传粉者的作用，雄蕊负责产生花粉，雌蕊负责接受花粉；2）花的外部结构呈多样化，形状和颜色各不相同；3）花的内部结构由花托、花被片、花药和子房组成，花托负责固定花瓣和雄蕊，花被片保护花药和子房，花药负责产生花粉，子房则是雌蕊的底部，内含胚珠。
植物的形态结构和发育
维管形成层产生次生维管组织。 木栓形成层形成周皮，结果使根加粗。 在初生生长结束后，经次生生长，产生 次生结构。（图2-6）
植物的形态结构和发育
植物的形态结构和发育
(一) 维管形成层的产生和活动
根维管形成层的产生首先是在初生 木质部和韧皮部之间的原形成层的细胞 恢复分裂能力，进行平周分裂，向内分 裂形成次生木质部，加在初生木质部外 方，向外分裂产生次生韧皮部，加在初 生韧皮部内方，两者合称次生维管组织。 由于这一结构是由维管形成层活动产生 的，区别于顶端分生组织形成的初生结 构而被称之为次生结构。
(1) 表皮 表皮是幼茎最外面的一层细胞， 有各种表皮毛和气孔器分布。表皮细胞是 生活细胞，有生活的原生质体，并贮有各 种代谢产物，细胞中一般不含叶绿体，但 具有质体。有些细胞特化形成气孔的保卫 细胞，构成气孔器。
由外至内可分为表皮、皮层和维管柱 三个部分（图2-2）。
植物的形态结构和发育
图 2-2 双子叶植物根初生结构模式图
1.根毛 2.表皮 3.皮层 4.内皮层 5.中柱鞘 6.原生木质部 7.植物后的生形态木结质构部和发育8.韧皮部
1、表皮 表皮是根最外面的一层细胞。外向壁
上具有薄的角质膜，有些表皮细胞特化形 成根毛。 2、皮层
图2-1 根尖纵切图
植物的形态结构和发育
1、根冠 位于根尖的最前端，像帽子一样套在
分生区外面，保护其内幼嫩的分生组织细 胞。根冠由许多薄壁细胞构成，细胞壁常 粘液化，有利于根尖在土壤中生长。粘液 能溶解和螯合某些矿物质，有利于根细胞 的吸收。
植物的形态结构和发育
2 、分生区 分生区位于根冠之后，全部由顶端分
植物的形态结构和发育
第二章 植物的形态结构--营养器管内部结构上的关系
• 茎卷须（stem tendril） 葡萄、南瓜
• 叶状茎（phylloid） • 小鳞茎（bulbelt）
假叶树 大蒜、百合
小 鳞 茎
地下茎(subterraneous stem)
• 根状茎(rhizome) 苇
• 块茎(stem tuber) 芋 • 鳞茎(bulb) • 球茎(corm)
第二章 植物体的形态结构
• • • • • • 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 种子和幼苗 根 叶 茎 营养器官间的相互联系 营养器官的变态
第五节
营养器官间的 相互联系
第五节 营养器官间的相互联系
一、营养器官间维管组织的联系 二、营养器官在植物生长中的相互影响
一、营养器官间维管组织的联系
枝隙（branch gap）： 枝迹伸出后，在它的 上方留下的空隙，而 由薄壁组织填充的区 域
枝迹与枝隙图解
根茎过渡区
• 在植物幼苗时期的茎和根相连的部分，出现 各自双方各自的特征的过渡（即根的初生维 管组织为间隔排列,木质部为外始式;茎的初生 维管组织为内外排列,木质部为内始式），称 为根和茎的过渡区，简称过渡区
• 发生的部位
•
一般发生在胚根以上的下胚轴的最基部、 中部或上部，终止与子叶节上
发生过程
先是维管柱增粗，其中的维管组织发生分 叉、转位及融合等，木质部的位置和方向 发生一系列的变化，茎中的初生维管束和 根中的韧皮部经过分化，二者连接起来， 完成过渡
二、营养器官在植物生长中的 相互影响
• 地上部与地下部关系（本固枝荣，根深叶茂） • 顶芽与腋芽关系（顶端优势） • 讨论 • 1.举例说明农、林和园艺在生产实践中， 利用地上和地下部分的辩证关系来调整和控制 植物的生长 • 2.举二例分别说明顶芽和侧芽的相互关系 在农、林和园艺生产实践中的应用
生物科学导论-植物的形态结构与功能
植物的營養器官—葉
雙子葉植物 的葉片
表皮：上表皮
下表皮，氣孔， 表皮毛
葉肉：上、下表皮之間含有多數葉綠體的薄壁細胞
的總稱（海綿組織，柵欄組織，維管組織）
植物的營養器官—葉
小麥葉 表皮
單子葉植物,禾本科植物的葉表皮細胞排列整齊，通常是一個矽質細胞和
一個栓質細胞交互排列；表皮上的氣孔一般呈縱行排列，上、下表皮均有， 氣孔保衛細胞呈啞鈴形，其外側各有一個副衛細胞。葉表皮結構含有一些大 型的含水泡狀細胞,液泡大，較少或沒有葉綠素，徑向壁薄，外壁較厚，在 橫切面上呈扇形；這些細胞往往位於兩個維管束之間的部位，一般認為泡狀 細胞與葉片的捲曲和開張有關。
植物的組織
• 3．機械組織
細胞壁強烈加厚
起機械支持作用
厚角組織：主要成分為果
膠質，能把纖維素粘合在一 起，從而使組織具有柔韌性 。生活的細胞。
厚壁組織：死細胞。細胞
壁具有次生加厚，並充填著 木質素。有纖維和石細胞兩 種
A. 厚角組織 B. 石細胞 C. 纖維
植物的組織
• 4．輸導組織
木質部：導管、管胞、纖維和薄壁細胞等多種細 胞構成。輸水組織；營養物質的轉運和貯藏有 關；支持作用。
植物的營養器官—根
植物的營養器官—根
A forest is composed of a single tree
Ficus sp.
植物的營養器官—根
植物的營養器官—莖
•莖
• 輸導作用 • 支持作用 • 節，節間，葉腋，
芽，葉痕
植物的營養器官—莖
• 莖端分生組織及其功能
莖端分生組織的活動不僅形成莖的初生結構，而且與葉 等側生器官的發生有關。
完成雙受精過程。
植物体的形态、结构和功能
定根和不定根直系根和须系根初生结构通道细胞不活动中心凯氏带内起源外始式次生生长和初生生长早材和晚材心材和边材春材和秋材木材树皮单叶和复叶完全叶叶序等面叶和异面叶异性叶性叶镶嵌变态同工器官和同源器官1.种子休眠和萌发的原因各有哪些？答：种子休眠的原因：胚的影响——银杏、人参等的种子采收时外部形态已近成熟，但胚尚未分化完全,仍需从胚乳中吸收养料,继续分化发育，直至完全成熟才能发芽。
另如樱桃、山楂、梨、苹果、小麦等种子胚的外部形态虽已具备成熟特征，但在生理上必须通过后熟过程，在种子内部完成一系列生理生化变化以后才能萌发。
种皮的影响——主要是由种皮构造所引起的透性不良和机械阻力的影响。
有的是种皮因具有栅状组织和果胶层而不透水，导致吸水困难，阻碍萌发（如豆科植物种子）；有的种皮虽可透水，但气体不易通过或透性甚低，因而阻碍了种子内的有氧代谢，使胚得不到营养而不能萌发（如椴树）。
有些“硬实”种子则是由于坚厚种皮的机械阻力，使胚芽不能穿过而阻止萌发（如苜蓿、三叶草）。
抑制物质的影响——有些种子不能萌发是由于种子或果实内含有萌发抑制剂，其化学成分因植物而异，如挥发油、生物碱、激素（如脱落酸）、氨、酚、醛等都有抑制种子萌发的作用。
这些抑制剂存在于果汁中的如西瓜、番茄；存在于胚乳中的如鸢尾；存在于颖壳中的如小麦和野燕麦；存在于种皮的如桃树和蔷薇。
它们大多是水溶性的，可通过浸泡冲洗逐渐排除；同时也不是永久性的，可通过贮藏过程中的生理生化变化，使之分解、转化、消除。
种子萌发的原因： 1，温度——适宜的温度是生命活动正常进行的必要条件，温度过高、过低种子不能正常萌发。
2，水分——种子萌发过程中，贮存在子叶或胚乳内营养物质的转运及细胞分裂的进行都需要水分。
3，氧气——在种子吸收充足的水分后，只有氧气充分，贮存在胚和胚乳中的营养物质才能够通过呼吸作用产生中间产物和能量，满足萌发所需。
4，光——有些植物的种子在无光条件下不能萌发，这类种子叫需光种子，如黄榕、烟草和莴苣的种子；有些植物如早熟禾、月见草等的种子在无光条件能萌发，但在有光时萌发得更好。
植物的形态结构和功能
其他生长调节物质简介
多胺（Polyamines）
参与植物生长和发育的调节，具有稳定DNA和RNA结构的作用。
油菜素内酯（Brassinosteroi…
一类新型植物激素，具有促进细胞伸长和分裂、提高植物抗逆性等多 种生理功能。
茉莉酸（Jasmonic acid）
参与植物对生物和非生物胁迫的响应，具有调节植物生长和发育的作 用。
水杨酸（Salicylic acid）
参与植物抗病反应的信号传导途径，提高植物的抗病能力。
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花序排列
花序是花在茎上的排列方式，常见的 花序有总状花序、穗状花序、伞形花 序等。不同的花序排列方式对于植物 的繁殖和生长有不同的影响。
花的构造
花通常由花梗、花托、花萼、花冠、 雄蕊和雌蕊等部分组成。其中，雄蕊 和雌蕊是花的核心部分，分别负责产 生花粉和接受花粉。
果实类型及其形成过程
果实类型
根据果实的来源和结构，可分为单果、聚合果和复果等类型。单果由一朵花中的一个雌蕊发育而成，如桃、杏等 ；聚合果由一朵花中的多个雌蕊发育而成，如草莓、树莓等；复果由整个花序发育而成，如菠萝、无花果等。
赤霉素（Gibberellin） ：促进茎的伸长、打破种 子休眠、促进开花。
细胞分裂素（Cytokinin ）：促进细胞分裂和扩大 ，延缓叶片衰老。
乙烯（Ethylene）：促进 果实成熟、叶片脱落和花 的开放。
脱落酸（Abscisic acid） ：抑制细胞分裂和种子萌 发，促进叶片脱落和休眠 。
养分吸收
根系通过主动吸收和被动吸收两种方式获取土壤中的矿质养分，如氮、磷、钾 等。主动吸收需要消耗能量，而被动吸收则不需要。
根瘤菌共生关系
植物形态结构(种)
第二节 种子的形态构造与分类
• 成熟银杏的种子在外貌上近似果实， 但并非真正的果实。
• 完整银杏种子的结构：
•
橙黄色肉质的外种皮
（被除掉的肉质部分）
• 种皮 乳白色骨质的中种皮
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8. 核桃种子
在国际市场上，核桃与扁桃、 腰果、榛子一起，并列为世界 四大干果。
它的脂肪主成是亚油酸、 油酸、亚麻酸的甘油酯；另 含蛋白质、碳水化合物、维生 素E、维生素B2等。
据胚乳来源
内胚乳发达（禾本科、茄科、伞形科等）
根 有胚乳种子
据 胚
albuminous
外胚乳发达（菠菜、甜菜、石竹、苋菜） 内、外胚乳并存（很少见，姜、胡椒）
乳
有
无
分 类பைடு நூலகம்
无胚乳种子
在种子发育的中后期，胚乳营养转移到子叶中，
exalbuminous
因而有发达的子叶。
（豆科、十字花科、锦葵科、葫芦科、菊科种子）
24
第一节 种子的一般形态构造
（二） 种胚(embryo)：通常是由受精卵发育而 成的幼小植物体，是种子中最重要的组成部分。
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胚芽——位于胚轴上端，由生长点+真叶（或由生长点）构成，为
prumule 茎叶的原始体。禾本科作物种子胚芽周围有一呈圆筒状 的胚芽鞘。
胚轴——又称胚茎，是连接胚芽和胚根的过渡部分，又分为上胚
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第二节 种子的形态构造与分类
种胚的类型：胚的大小、形状及在种子中的位置因植物种类而 不同。一般把胚分为六种类型:
（1）直立型；（2）弯曲型；（3）螺旋型； （4）环状型；（5）折叠型；（6）偏在型。
（1）直立型
（2）弯曲型 （3）螺旋型
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植物的形态结构
植物的形态结构是指植物在发育过程中所呈现出的各种形态特征，包括根、茎、叶、花、果实等部分。
这些结构对植物的生长发育、营养吸收、光合作用以及繁殖等起着至关重要的作用。
下面将分别介绍植物的不同形态结构。
一、根
根是植物的地下器官，主要负责植物的固定和吸收水分及营养物质。
根的形态结构包括主根和侧根。
主根通常比较粗壮，向下延伸，侧根则从主根的侧面生长出来，增加了植物吸收水分和养分的表面积。
根的顶端有一个根尖，根尖下方则分为生长区和成熟区。
根的生长区主要负责细胞分裂和伸长，成熟区则负责根毛的生长和吸收。
二、茎
茎是植物的地上器官，主要负责植物的支撑和传输水分和养分。
茎的形态结构包括节间和节。
节间是茎的两个相邻节之间的部分，通常较长。
节则是茎上两个相邻节之间的部分，通常较短。
茎的顶端有一个茎尖，茎尖下方则分为生长区和成熟区。
茎的生长区主要负责细胞分裂和伸长，成熟区则负责导管组织的形成和物质的传输。
三、叶
叶是植物的主要光合器官，负责光合作用和蒸腾作用。
叶的形态结构包括叶片、叶柄和叶脉。
叶片是叶的扁平部分，叶柄是叶片与茎
之间的连接部分，叶脉则是叶片内部的血管系统。
叶片的形状和大小各异，有的长而狭，有的圆而大。
叶片的表面通常有一层叶蜡质，可以减少水分的蒸发。
叶脉主要分为主脉和次脉，主脉负责将养分从茎传输到叶片，次脉则负责将养分从主脉传输到叶片的各个部分。
四、花
花是植物的生殖器官，主要负责植物的繁殖。
花的形态结构包括花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊。
花萼是花的外部保护层，通常呈绿色，花瓣则是花的内部彩色层，吸引传粉媒介。
雄蕊是花的雄性生殖器官，包括花丝和花药，花药内含花粉。
雌蕊是花的雌性生殖器官，包括子房、花柱和柱头，子房内含胚珠。
五、果实
果实是植物在受精后发育形成的结构，主要负责保护种子和帮助种子传播。
果实的形态结构包括果皮、果肉和种子。
果皮是果实的外部保护层，果肉是果实的可食部分，种子则是果实内部的生殖结构。
果实的形状和大小各异，有的圆形，有的长条形，有的扁平。
总结起来，植物的形态结构包括根、茎、叶、花和果实。
这些结构在植物的生长发育、营养吸收、光合作用以及繁殖等方面起着重要的作用。
通过对植物形态结构的认识，我们可以更好地了解植物的生命活动和适应环境的方式。
同时，也能够更好地利用植物资源，为人类的生活和发展提供更多的支持。