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植物組織

來自 植物智 的圖片

中文名:植物組織

外文名:Plant tissue

分 類:植物

五大基本之一

來 源:細胞集合

植物組織包括五大基本組織(保護組織、輸導組織、營養組織、機械組織、分生組織)。植物組織由來源相同和執行同一功能的一種或多種類型細胞集合而成的結構單位。 對植物組織的分類主要有兩種看法,一是側重於組織的發生,並從形態上說明植物的組織;一是着眼於生理功能上的不同,從生理上說明各類組織。另外,也有人用細胞類型的分類代替各組織類型。植物組織的分類是為研究方便而給予的人為歸類。 [1]

植物組織簡介

植物個體發育過程中,由來源相同的細胞分裂、生長和分化形成形態結構相似、機能相同而又彼此密切結合、相互聯繫的細胞群稱組織(tissue)。僅有一種細胞類型的組織稱簡單組織(sinple tissue),由多種類型細胞構成的組織稱複合組織(complextissue)。低等植物無組織分化,高等植物開始出現組織分化,植物進化程度越高,組織分化越明顯,形態結構也越複雜。

不同的組織有機結合、相互協同、緊密聯繫構成器官(organ),種子植物有根、莖、葉、花、果實和種子六大器官,各有一定的形態結構和生理功能。其中根、莖、葉與植物營養物質的吸收、合成、運輸、貯藏等有關,稱營養器官;而花、果實和種子與植物產生後代密切相關,稱繁殖器官 。

植物組織植物組織

細胞具有持續分裂新細胞能力的組織,其衍生細胞可分化成各種組織,由於分生組織的活動,使植物在整個植物階段可以不斷地分化出組織和器官。根據發育時期,細胞的來源、在植物體中的位置及機能上的不同,把分生組織分為原分生組織和初生分生組織,它們共同組成了頂端分生組織。由頂端分生組織延續下來的維管形成層,是一種側生分生組織,由它產生次生維管組織。有些植物,還可在節或其他部位的成熟組織之間,保留着一種具有分生能力的組織,稱為居間分生組織。

由分生組織分裂所產生的細胞,經過成長和分化,逐漸轉變為成熟組織 成熟組織 在生理和形態結構上具有一定的穩定性。 基本組織分為薄壁組織、機械組織,是構成植物體的基本部分。薄壁組織可分為同化組織,儲藏組織,儲水組織,通氣組織,傳遞細胞五類;機械組織分為厚角組織、厚壁組織。

植物在生長過程中,為了避免外界的危害,在其表面都被覆着保護結構(見植物表皮)。在初生植物體最外層為表皮層及其各種附屬物。周皮是植物體次生加厚時形成的保護組織。 包括產生次生維管組織的維管形成層和輸導水分與無機鹽的木質部,以及運輸營養物質的韌皮部。有人根據組織的生理功能,將組織分為輸導組織、機械組織、保護組織、吸收組織和貯藏組織等。

植物組織形成特性

植物組織(plant tissue)是由形態結構相似,功能相同的一種或數種類型的細胞組成的結構和功能單位,也是組成植物器官的基本結構單位。單細胞植物如衣藻等,多細胞群體型植物如團藻、水綿等,它們的每一個細胞都能獨立地完成全部生理功能,因此,這類植物體沒有真正意義上的組織分化。

植物組織的出現是植物進化層次更高的標記。在植物的系統發育過程中,多細胞植物的出現為組織的發生提供了基礎。在多細胞群體型植物向多細胞有機體的進化過程中,群體型個體的細胞間由於所處的位置不同,受到環境的影響也不同。處於不同位置的細胞群間便出現了相異的形態特徵和生理代謝活性與類型的分化。

胞間連絲的發生形成,使得相鄰細胞間能夠隨時進行物質、信息和能量的交換,加強了彼此間的聯繫。處於相同位置或同類群的細胞間更加趨於相似或具有同一性。而處於不同位置或不同類群間的細胞也因此而逐漸變得彼此不同。這樣的變化被逐代保留和遺傳下來,成為一種穩定的特性。於是,處於相似或相同位置、有着相似或相同的形態結構和生理功能的細胞群便成了原初類型的組織的共同特徵。 因此,組織是植物在長期適應環境的過程中產生的,其發展和完善也是在適應環境的過程中實現的。植物的進化程度愈高,其體內細胞(群)間的分工愈細,植物體的結構愈複雜,適應性愈強。被子植物是現存植物中高度發達和適應性的植物類群,具有最完善的組織分工,在形態結構和生理功能上表現出高度的統一,適應環境的能力也最強。

在個體發育中,組織的形成是植物體內細胞分裂、生長、分化的結果。組織的形成過程貫穿由受精卵開始、經胚胎階段、直至植株成熟的整個過程。植物體中包含多種組織,它們各有其來源和分工,並有機地組合,協同完成植物的生命活動。 對於形態結構簡單、沒有器官分化的低等植物而言,組織是其進化發展歷程中的最高形式;對於形態結構複雜、具有器官分化的高等植物而言,組織是構成複雜有機體的一種結構層次或結構單位。 它是處於細胞和組織之間的具有相對獨立性的結構層次。組織以細胞為基本結構單位,同時又是構成器官的基本結構單位。高等的多細胞植物,尤其是種子植物,都是由多種類型的組織構成的。每一類組織的細胞在空間上緊密排列在一起,形態、結構相似,共同完成相同的生理功能。

在高等多細胞植物體內,幾種不同的組織有機配合、緊密聯繫,形成不同的器官(organ),不同的器官之間互相配合,更有效地完成有機體的整個生命活動過程。因此,由細胞到組織,由組織到器官,再到植物體是一個有機整體。

對多細胞植物體而言,細胞、組織或器官都有其相對的獨立性和全息性,在一定的條件下,一個生活細胞、組織或器官的相對獨立的組成部分都可發育成完整植株。組織與組織之間在一定程度上可相互轉化。植物組織中,細胞的形態結構和它們的生理功能是相適應的。例如,葉肉細胞含有許多葉綠體,執行光合作用、製造有機物質;莖幹具有發達的管狀系統,輸導水分和營養物質,根系的根尖部分表皮細胞外壁凸出,形成毛狀結構,擴大了根的表面,能夠更多地接觸土壤,從中吸收水分和溶於水的無機鹽養分。這些都說明植物組織的形態、結構和功能是高度統一的。

植物組織類型特徵

根據組織的發育程度、形態結構及其生理功能的不同,通常將植物組織分為分生組織和成熟組織兩大類。分生組織具有產生新細胞的特性,是產生和分化其他組織的基礎。成熟組織由分生組織產生的細胞經生長、分化而形成。

植物組織相互聯繫

從植物的個體發育過程中,植物體中的各組織均來源於胚胎。在胚胎髮育早期,細胞不斷分裂,產生的細胞也具有很強的分裂能力,稱為胚性細胞。當植株成熟後,只在特定部位保留下一些胚性細胞,即原分生組織。原分生組織分裂產生的細胞衍生出初生分生組織。初生分生組織分化出的原表皮、基本分生組織和原形成層這三部分的細胞經分裂、生長、分化而形成各種成熟組織。這些組織都屬初生性質,稱初生成熟組織(primary mature tissue)。

大多數雙子葉植物的根和莖在初生成熟組織的基礎上會發生維管形成層和木栓形成層這兩種次生分生組織。它們活動的結果是不斷產生次生維管組織和周皮,次生維管組織和周皮屬次生成熟組織(secondary mature tissue)。因此,使植物的根和莖增粗。

在有些植物的根和莖的次生成熟組織中,某些部位的木薄壁細胞或韌皮薄壁細胞重新恢復分裂能力,轉變成副形成層,成為三生分生組織。副形成層的活動則產生三生木質部和三生韌皮部,構成三生維管束。三生維管束屬三生成熟組織(tertiary mature tissue),如此不斷的分裂、生長和成熟,使植株的特定器官不斷擴大和增粗。

植物組織的形成和關係可表示如下:胚→原分生組織→初生分生組織→初生成熟組織→次生分生組織→次生成熟組→三生分生組織→三生成熟組織。

在植物器官、組織、細胞離體培養時,條件適宜也可以長出愈傷組織。其發生過程是:外植體中的活細胞經誘導,恢復其潛在的全能性,轉變為分生細胞,繼而其衍生的細胞分化為薄壁組織而形成愈傷組織。

從植物器官、組織、細胞離體培養所產生的愈傷組織,在一定條件下可進一步誘導器官再生或胚狀體而形成植株。在單倍體育種中,也可由花粉產生的愈傷組織或胚狀體分化成單倍體植株。甚至可由原生質體培養誘導植株或器官再生。故愈傷組織的概念已不局限於植物體創傷部分的新生組織了。

參考來源

  1. 植物組織, 植物智, 2020-01-18