植物器官的形态结构、发育与生理功能

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1、第三章植物器官的形态结构、发育与生理功能第一节根的结构、发育与生理功能一、根的生理功能二、根的形态三、根的结构四、根系对水分和矿质元素的一、根的生理功能根是植物适应陆地生活，一般分布于地下的营养器官。一株植物地下所有的根总称为根系。根系的主要生理功能：吸收土壤中的水和溶解在水中的无机营养物；固定植物；储藏营养物和利用不定芽进行繁殖；某些氨基酸和植物碱的合成；根系分泌物造成的根系微生物可增强植物的代谢、吸收和抗病等。返回二、根的形态（自学）1.定根(normalroot)和直根系(taprootsystem)种子植物的第一个根是种子内的胚根突破种皮而形成的，称为主根(m

2、ainroot)或直根。根产生的各级分支都形成侧根(lateralroot)。主根和侧根都有一定的发生位置，因此又合称为定根。直根系：凡主根粗壮发达，主根和侧根有明显区分的根系称为直根系。2.不定根(adventitiousroot)和须根系(fibrousrootsystem)由植物的茎、叶、老根等处形成的根叫不定根。须根系主要是由茎基部产生的不定根组成的根系。它的主根生长缓慢或停止生长。如水稻，小麦，玉米等。返回三、根的结构（一）根尖分区从纵切面看，根尖从顶端起可依次分为根冠、分生区、伸长区和根毛区(成熟区)四个区。1.根冠(rootcap)位置：根的尖端形态：一

3、般为圆锥形组成：排列不规则的薄壁细胞组成作用：保护根的顶端分生组织和帮助正在生长的根较顺利地穿越土壤并减少损伤；根冠中淀粉体的作用：平衡石的作用，使根垂直生长。2.分生区(meristematiczone)分生区也称为生长点，大部分被根冠包围。分生区由一群分生组织细胞组成。分生区前端由具有持续分裂能力的原分生组织组成，后面由初生分生组织组成。初生分生组织由原分生组织分裂而来，细胞分裂能力逐渐减弱，并进行初步分化，最外层的初生分生组织称为原表皮层，中央部分是原形成层，两者之间的为基本分生组织。原分生组织和初生分生组织又称为顶端分生组织。在许多植物根尖的顶端分生组织中心部

4、分，有一群分裂活动甚弱的细胞群，称为不活动中心或静止中心(quiescentcentre)。3.伸长区(elongationzone)伸长区基本上属于初生分生组织，但向着根毛区方向分裂活动愈来愈弱，细胞普遍伸长，出现明显液泡。细胞分化程度逐渐加深，靠近根毛区端原生韧皮部的筛管和原生木质部的导管先后出现。4.成熟区（maturationzone）根毛区表面密被根毛，增大了根的吸收面积，是根吸收水和无机盐的主要部位。位置:紧接着伸长区，表皮常着生根毛；特点:各种细胞已停止生长并分化成熟；根毛:表皮细胞外壁延伸而成，呈管状；作用:根的吸收。类型之一：维管柱(vascular

5、cylinder)、皮层(cortex)、根冠(rootcap)起源于各自独立的原始细胞。表皮(epidermis)源于皮层或者源于根冠原始细胞。类型之一类型之二：维管柱、皮层、根冠起源于共同的原始细胞，或皮层、根冠起源于共同的原始细胞。原始细胞——经过不断更新始终保留在分生组织中具分生能力的细胞。关于细胞分裂、壁面、排列方向的一些术语：横向面、径向面和切向面；横向分裂(transversedivision)、径向分裂(radialdivision)和切向分裂(tangentialdivision)；横向壁、径向壁和切向壁。（二）根的初生结构（primarystruc

6、ture）初生生长(primarygrowth)：植物体的生长，直接来自顶端分生组织的衍生细胞的增生和成熟的整个生长过程。初生组织(primarytissue)：初生生长过程中产生的各种成熟组织。表皮(epidermis)：保护组织初生结构皮层(cortex)：薄壁组织为主维管柱(vascularcylinder)：输导组织为主根初生结构的特点:表皮特化产生根毛;内皮层特异性的加厚，形成凯氏带;维管柱：包括中柱鞘、初生维管组织，有的植物的根有髓;中柱鞘具有潜在的分裂能力;初生木质部呈星芒状，初生韧皮部呈束状，二者相间排列;初生木质部与初生韧皮部均为外始式发育方式，原生

7、在外，后生在内;原、后生木质部导管（或管胞）类型有差别。双子叶植物根的初生结构：根的成熟区的各种结构都是由初生分生组织分化而来的，因此也称为初生结构。根的初生结构，由外至内明显地分为表皮、皮层和中柱三个部分。根的横向切片图1.表皮表皮包围在成熟区的最外方，常由一层细胞组成。表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适宜水和溶质渗透通过，部分细胞的细胞壁还向外突出形成根毛，以扩大吸收面积。表皮2.皮层皮层是由多层薄壁组织细胞组成，有些植物皮层的最外一层或数层细胞形状较小，排列紧密，称为外皮层，当根毛枯死表皮脱落时，外皮层细胞壁栓化起暂时性保护作用。皮层最内方的一层