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第三節(jié) 植物的營養(yǎng)器官 一、根的形態(tài)與功能 （一）根的形態(tài) 1．根的發(fā)生 種子萌發(fā)時，胚根先突破種皮向地生長，便形成根。 2．根的種類 主根、側根、不定根。主根和側根為定根。 3．根系 一株植物所有根的總體叫根系。根系可分為直根系和須根系。 直根系：主根明顯發(fā)達，較各級側根粗壯，能明顯區(qū)別出主根和側根的根系。 須根系：主根不發(fā)達或早期停止生長，由莖的基部生出的不定根組成的根系。 4．根系分布 根系在土壤中分布很深很廣。直根系植物的根常分布在較深土層中，屬深根性；須根系往往分布在較淺的土層中，屬淺根性。 （二）根的結構 1．根尖的結構 根尖是指根的最頂端到著生根毛的部位。根尖從頂端起依次分為根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、根毛區(qū)四區(qū)。 名稱 位置 特點 功能 根冠 根尖最頂端 形狀似帽狀的結構，由許多薄壁細胞組成。 保護分生區(qū)；能分泌黏液，起潤滑作用。 分生區(qū) 根冠內(nèi)側 細胞體積小、壁薄、質(zhì)濃、核大、排列緊密，具有強烈的分裂能力。 根中各種組織的“發(fā)源地”。 伸長區(qū) 分生區(qū)上方 細胞逐漸分化并縱向伸長。 根尖入土的主要推動力。 根毛 伸長區(qū)上方 細胞已停止生長，并且分化成熟。 根吸收水分和無機鹽的主要部位。 2．雙子葉植物根的結構 （1）初生結構 根的初生結構由外向內(nèi)依次為表皮、皮層和中柱三部分。 （2）次生結構 雙子葉葉植物的根完成初生成長后，由于形成層的發(fā)生和活動，不斷產(chǎn)生次生維管組織和周皮，使根的直徑增粗，并產(chǎn)生次生結構。 維管形成層的產(chǎn)生及活動：片段狀維管形成層、波浪狀維管形成層、圓環(huán)狀維管形成層的產(chǎn)生。 維管形成層的分裂活動：維管形成層主要進行平周分裂，向外產(chǎn)生次生韌皮部，向內(nèi)產(chǎn)生數(shù)量較多的次生木質(zhì)部。 總之，雙子葉植物根的次生構造從外向內(nèi)依次為：周皮（木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層）、韌皮部（初生韌皮部、次生韌皮部）、形成層，木質(zhì)部（次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部）等。 3．禾本科植物根的結構 禾本科植物為單子葉植物，其根的基本結構也可分為表皮、皮層、中柱三個部分，但各部分有其特點，特別是不產(chǎn)生維管形成層和木栓形成層，不能進行次生生長。 表皮：是根的最外一層細胞，當根毛枯死后，往往解體而土脫落。 皮層：皮層中靠近表皮的三至數(shù)層細胞為外皮層。外皮層內(nèi)側為數(shù)量較多的皮層薄壁組織。內(nèi)皮層在發(fā)育后期細胞壁呈馬蹄形的五面加厚，只有外切向壁不加厚。在木質(zhì)部放射角處的少數(shù)細胞仍保留薄壁狀態(tài)，成為水分、養(yǎng)分進出的通道，這類細胞叫通道細胞。 中柱：最外一層薄壁細胞組成中柱鞘。每束初生韌皮部與初生木質(zhì)部放射角相間排列，兩者之間的薄壁細胞不能恢復分生能力，不產(chǎn)生形成層。以后細胞壁木質(zhì)化而變?yōu)楹癖诮M織。 4．側根的形成 側根開始發(fā)生時，中柱鞘某些部位的幾個細胞細胞質(zhì)變濃，液泡很小，細胞恢復分裂活動。首先進行切向分裂，增加細胞層數(shù)，繼而進行各個方向的分裂，產(chǎn)生一團細胞，形成側根原基，其分化方向以向頂順序進行，其頂端逐漸分化為生長點和根冠。最后，由于新的生長點的不斷分裂、生長和分化而向外突出，結構穿過母根的皮層和表皮成為側根。 （三）根的生理功能 1．生理功能 支持與固定作用，吸收作用，輸導作用，合成與轉(zhuǎn)化作用，分泌作用，貯藏作用，繁殖作用。 2．經(jīng)濟用途 食用、藥用、工業(yè)原料等經(jīng)濟用途。某些喬木、藤本植物的根可作工藝美術品；在自然界中根還有護坡地、堤岸和防止水土流失的作用。 二、莖的形態(tài)與功能 （一）莖的形態(tài)特征 1．莖的形態(tài) 一般種子植物的莖多數(shù)呈圓柱形、三棱形、方柱形或扁平柱形。通常植物地上部分具有主莖和側枝，莖有節(jié)、節(jié)間、葉腋和枝條等。植株生長過程中，根據(jù)枝條延伸生長的強弱，可將枝條分為長枝和短枝。 2．莖的生長習性 不同植物的莖在長期進化過程中，有各自的生長習性，以適應外界環(huán)境。通常莖的生長方式有四種方式：直立莖、纏繞莖、攀緣莖和匍匐莖。 3．芽 芽是處于幼態(tài)而未伸展的枝、花或花序。 （1）定芽和不定芽 定芽可分為頂芽和腋芽。 （2）葉芽、花芽和混和芽 形成枝條為葉芽。形成花或花序為花芽。既生枝葉，又長花為混合芽。 （3）鱗芽和裸芽 外面被有鱗片的叫鱗芽，不被鱗片的叫裸芽。 （4）活動芽和休眠芽 能于當年或次年春季萌發(fā)的芽叫活動芽。有的芽形成后，長時期處于休眠狀態(tài)而不萌發(fā)的芽，叫做休眠芽。 4．分枝與分蘗 種子植物的分枝方式，一般有單軸分枝、合軸分枝和假二叉分枝3種類型（圖1-31）。 分蘗是禾本科植物的特殊分枝方式，它是從靠近地面的莖基部產(chǎn)生分枝，并在其基部產(chǎn)生不定根，這種特殊的分枝方式叫分蘗，如小麥、水稻等。 （二）莖的構造 1．雙子葉植物莖的初生構造 雙子葉植物幼莖是由莖的生長點細胞經(jīng)過分裂、伸長和分化形成的。把幼嫩的莖作一橫切，自外向內(nèi)分為表皮、皮層和中柱（也稱維管柱）三部分。 表皮：是幼莖最外面的一層細胞。表皮上有氣孔、表皮毛或腺毛。表皮對莖的內(nèi)部起著保護作用。 皮層：位于表皮和中柱之間。近靠表皮部位常有一至數(shù)層厚角細胞，對幼莖具有機械支持作用。幼莖呈綠色，能進行光合作用。 中柱：位于皮層以內(nèi)，由維管束、髓和髓射線三部分組成。 2．雙子葉植物莖的次生構造 雙子葉植物的莖形成初生結構后不久，便進行次生生長，產(chǎn)生次生結構，主要是維管形成層和木栓形成層活動的結果。 形成層的產(chǎn)生與活動：形成層由束內(nèi)形成層和束間形成層組成形成層環(huán)。束內(nèi)形成層的分裂，向外產(chǎn)生次生韌皮部，向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部，并且形成的次生木質(zhì)部遠比次生韌皮部多；束內(nèi)形成層還能在韌皮部和木質(zhì)部內(nèi)形成許多呈輻射狀排列的維管射線。束間形成層分裂時，向內(nèi)、向外產(chǎn)生大量的薄壁細胞。使髓射線得以延伸。 木栓形成層的產(chǎn)生與活動：多數(shù)木栓形成層是由皮層的薄壁細胞轉(zhuǎn)變的。木栓形成層向外分裂產(chǎn)生木栓層、向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱為周皮。 雙子葉植物莖的次生構造由外向內(nèi)包括：木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層、皮層（有或無）、初生韌皮部、次生韌皮部、形成層、次生木質(zhì)部、初生木質(zhì)部、髓（有或無）和維管射線。 3．禾本科植物莖的構造特點 小麥、玉米、水稻都是禾本科植物，它們的莖在形態(tài)上有明顯的節(jié)和節(jié)間，其內(nèi)部構造有以下特點：①禾本科植物的莖多數(shù)沒有次生構造。②表皮細胞常硅質(zhì)化。有的還有蠟質(zhì)覆蓋，如甘蔗、高粱等。③禾本科植物莖的皮層和中柱之間沒有明顯的界限，維管束分散排列于莖內(nèi)。每個維管束由韌皮部和木質(zhì)部組成，沒有形成層。所以，禾本科植物莖的增粗受到一定的限制。 （三）莖的主要生理功能 1．生理功能 輸導作用，支持作用，繁殖作用，儲藏作用。 2．經(jīng)濟用途 食用、藥用、工業(yè)原料、木材、竹材等，為工農(nóng)業(yè)及其他方面提供了極為豐富的原材料。 三、葉的形態(tài)與功能 （一）葉的形態(tài) 1．葉的組成 植物的葉一般由葉片、葉柄和托葉三部分組成。具有葉片、葉柄、和托葉三部分的葉為完全葉；有些葉只有一個或兩個部分的稱為不完全葉。禾本科植物的葉有些不同，其葉是由葉片和葉鞘組成，并有葉舌和葉耳。 2．葉片的形態(tài) 各種植物葉片的形狀多種多樣，大小不同，形狀各異。 葉形：針形，披針形，橢園形，卵形，菱形，心形，腎形。 葉尖：漸尖、銳尖、尾尖、鈍尖、尖凹、倒心形等。 葉基：心形、耳垂形、箭形、楔形、戟形、園形、偏形等。 葉緣：全緣，鋸齒形、牙齒形、波浪形等形狀。 葉裂：狀和掌狀兩種，每種又可分為淺裂、深裂和全裂三種。 葉脈：平行脈、網(wǎng)狀脈和叉狀脈。 葉序：互生、對生、輪生和簇生。 復葉：羽狀復葉、三出復葉、掌狀復葉和單身復葉。全裂單葉在外形上很像復葉，但與復葉還有一些區(qū)別。 順序 全裂單葉 復葉 1 裂片的形狀與大小，常差異很大 每一個葉的形狀與大小，?；鞠嗤? 2 裂片的基部沒有關節(jié)，裂片不各自脫落 每一個葉基部常有小葉柄，并有關節(jié)，小葉各自脫落 3 裂片基部不生小托葉 每一小葉基部有時生有托葉 （二）葉的構造 1．雙子葉植物葉的構造 雙子葉植物的葉片由表皮、葉肉和葉脈三部分組成。 表皮：表皮位于葉片的上下兩面，分上表皮和下表皮。表皮上常有表皮毛、氣孔和水孔等結構，氣孔是由兩個腎形的保衛(wèi)細胞圍合而成的小孔。 葉肉：位于上下表皮之間，葉肉細胞內(nèi)含有大量葉綠體，是光合作用的主要場所。葉肉明顯分化出柵欄組織和海面組織。 （ 葉脈：葉脈貫穿于葉肉中，具有輸導和支持作用。葉脈中有一個或幾個維管束，其中木質(zhì)部位于上方，韌皮部位于下方。 2．單子葉（禾本科）植物葉的構造 禾本科植物的葉片也由表皮、葉肉和葉脈三部分組成。 與雙子葉植物葉的結構相比，有以下不同：表皮細胞從正面觀察呈長方形，細胞的外壁除含角質(zhì)外，還含有硅質(zhì)。從橫切面看，上表皮中有許多呈扇形排列的泡狀細胞（運動細胞），與葉片的卷曲與開張有關。氣孔器分布在上下表皮上，成縱行排列，保衛(wèi)細胞為啞鈴形，其外側各有一個近似菱形的副衛(wèi)細胞。禾本科植物葉肉組織沒有明顯的柵欄組織和海綿組織。葉脈為平行排列，在維管束與上下表皮之間有發(fā)達的機械組織，每個維管束的外圍具有由一層或兩層大型薄壁細胞或厚壁細胞組成的維管束鞘。 （三）葉的主要生理功能 1．生理功能 進行光合作用和蒸騰作用，同時還具有吸收、繁殖等功能。 2．經(jīng)濟用途 食用、藥用、工業(yè)原料、肥料、飼料、飲料等。 四、植物營養(yǎng)器官的變態(tài) 植物的營養(yǎng)器官（根、莖、葉）由于長時期適應于周圍環(huán)境的結果，使器官在形態(tài)結構及生理功能上發(fā)生變化，成為該種植物的遺傳特性，這種現(xiàn)象叫變態(tài)。 （一）根的變態(tài) 1．貯藏根 通常分為肉質(zhì)直根（如蘿卜、胡蘿卜等）和塊根（如甘薯等）兩種。 2．氣生根 可分為支持根（如玉米）、攀緣根（如常青藤）和呼吸根（如紅樹）三種。 3．寄生根 有些寄生植物如菟絲子、列當?shù)惹o纏繞在寄生莖上，它們的根形成吸器，侵入寄主體內(nèi)，產(chǎn)生寄生根。 （二）莖的變態(tài) 1．地上莖變態(tài) 有五種變態(tài)：莖刺、莖卷須、葉狀莖、小鱗莖和小塊莖等。如山楂的莖刺，南瓜、黃瓜的莖卷須，天門冬的葉狀莖，大蒜的小鱗莖和秋海棠的小塊莖等。 2．地下莖變態(tài) 地下莖的變態(tài)有根狀莖、塊莖、鱗莖和球莖等類型。如其中根狀莖有竹、蓮、蘆葦?shù)龋瑝K莖有馬鈴薯等，鱗莖有洋蔥、百合等，球莖有荸薺、芋等。 （三）葉的變態(tài) 常見葉的變態(tài)有：鱗葉、苞葉、葉刺、葉卷須和捕蟲葉等。如洋蔥、百合的鱗葉，玉米的苞葉，刺槐、仙人掌的葉刺，豌豆的葉卷須，豬籠草的捕蟲葉等。 小學教育資料 好好學習，天天向上！ 第 6 頁 共 6 頁