当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第二节 植物的生长 > 3.2.6 茎的初生生长及其结构
从之前的讲述我们已经知道了
根是由种子当中的胚根发育而来
那么茎又是由种子的哪部分发育而来呢
种子内幼胚的胚芽向上生长
有时还加上部分下胚轴
就形成了植物的地上部分茎
茎是植物地上部分的轴
让我们先来看一看茎的外形
并介绍一些名词概念
这是一株植物的示意图
茎上着生有叶
花和果实
我们把着生了叶和芽的的茎呢
就称为枝或枝条
茎上面着生叶和芽的位置呢
就被称为节
两节之间的部分称为节间
叶与茎之间形成的这个夹角就称为叶腋
茎的顶端有顶芽
叶腋处有腋芽
茎上的叶片脱落之后留下的痕迹呢
就被称为叫叶痕
茎和根的伸长生长都属于顶端生长
都是由顶端分生组织的细胞
分裂分化的结果
那么为什么根向下生长
茎向上生长呢
这与向重力性有关
也与生长激素的分布有关
相关的机制呢
我们将会在
植物生长的调控
这部分再做介绍
要想了解茎的结构呢
也需要从认识茎尖的结构入手
什么是茎尖呢
茎的主干或分枝的顶端叫茎尖
与根尖不同
茎尖没有像根冠一样的帽状结构
而是被埋藏在顶芽内
被许多幼小的叶片紧紧的包裹
顶芽包括了生长锥也就是
顶端的分生组织
叶原基小叶和腋芽原基
左侧这张图片是纵切片
右侧的图片是一张示意图
这是一种植物
茎尖的纵切制片图
我们可以看到幼叶发育的过程
首先呢
在茎尖生长锥的两侧
形成了一对突起
称为叶原基
随后呢
这对突起逐渐的伸长
并且有原形成层细胞深入到其中
最后呢
这对叶原基就形成了一对幼叶
与此同时呢
在这个幼叶基部的腋芽原基呢
也在发育形成过程中
将来呢
这个腋芽就会形成茎的分枝系统
就这样呢
茎尖的顶端分生组织
不断的形成新的叶原基
发育成幼叶
在叶腋处再发育形成新的
叶腋原基
再长出新的分枝
最后就形成了庞大的
茎的分枝系统
与根尖相似
茎尖也包括了生长锥
伸长区和成熟区
茎尖的分生组织是茎本身
生长延长的细胞源泉
分化形成叶
花
侧枝等等
由茎尖的顶端分生组织细胞
分裂分化就形成了茎的初生结构
这是向日葵幼茎的
横切制片的照片
显示的是茎的初生结构
从外向内依次分为
表皮
皮层和维管柱三部分
表皮由一层细胞组成
还分布有表皮毛和气孔器
是茎的初生保护组织
表皮以内的皮层主要由
薄壁组织细胞组成
细胞的层数明显比
根的皮层层数要少很多
另外呢
在皮层的外围会形成厚角组织
有些植物茎的周围还存在有
厚壁组织
这都属于机械组织
茎一般是没有内皮层的
为什么茎的初生结构与根
会有那么大的差异呢
这当然与茎的生理功能与根
有所不同是密切相关的
我们都知道
茎的主要功能是进行疏导和支持
所以呢
不需要那么多的皮层细胞
来储藏物质
相反呢
机械组织的出现恰好是适应了
茎的支持功能
另外
茎的维管柱的结构
和排列方式也不同于根
它主要是由初生维管束
髓
和髓射线组成
维管束通常呈环状排列
每个初生维管束
都是由初生木质部和初生韧皮部组成
二者是相对排列
木质部在内侧
韧皮部在外侧
初生木质部的组成
包括了有导管
管胞
木纤维和木薄壁细胞
分化发育的顺序是内始式的
也就是说
越靠近茎的中央
木质部的导管分化形成的越早
初生韧皮部是由筛管
伴胞
韧皮纤维
和韧皮薄壁细胞组成的
它的分化发育的顺序是外始式的
为什么与初生木质部的
发育方式是不一样的呢
大家仔细想一想
在初生木质部和初生韧皮部之间呢
有束中形成层
这是原形成层细胞保留下来的
具有持续的细胞分裂的能力
分别向内
向外不断的分化形成新的木质部
和韧皮部的细胞
所以呢
这种维管束是属于无限维管束
在茎的中央部分呢
分布的是薄壁细胞
特称为髓
这些细胞当中贮藏了各种内含物
包括了丹宁
晶体
和淀粉等等
这也是与根不相同的
双子叶植物根的中央是木质部
髓射线呢
是维管束之间的薄壁组织
位于皮层和髓之间
在茎的横切面上呈放射状排列
有横向运输的作用
以上介绍的双子叶植物
茎的初生结构
下面再来看一下单子叶植物
茎的结构特点
这是一种单子叶植物
幼茎的横切面照片
与双子叶植物茎的结构明显不同
白色箭头指示的
像花朵一样的结构就是
茎的维管束
可以看到
这些维管束是随机
分散排列在基本组织当中
不像双子叶植物茎那样
维管束呈环状排列
当然了
也有的单子叶植物
比如说禾本科的水稻
茎的维管束是呈二轮分布
在基本组织外侧的周围
如果将其中的一个维管束放大
比如说以玉米茎当中一个维管束为例
观察玉米茎当中一个维管束
我们会看到呢
维管束中有木质部有韧皮部
但是呢
却没有束中形成层
因此呢
单子叶植物的维管束呢
是属于有限维管束
如果再仔细观察这张切片
就会发现呢
这个茎的皮层
髓和髓射线之间
分界是不清楚
或者是不存在
这也是单子叶植物茎的结构特点之一
总之呢
大多数单子叶植物
只有伸长生长也就是
只有初生生长和初生结构
它的表皮细胞就是终身保护组织
没有周皮形成
-绪论
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-第一节 细胞概述
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-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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-第三节 真核细胞的结构
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-第四节 细胞的能量代谢
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-第五节 细胞的分裂与分化
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-第一节 遗传的分子基础
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-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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