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薄壁組織
鎖定
薄壁組織細胞的形狀一般為直徑近乎相等的多面體(見概述圖),但也可以分化為星芒、分枝以及臂狀等。
- 中文名
- 薄壁組織
- 別 名
- 基本組織
- 拉丁學名
- parenchyma
- 種 類
- 成熟組織的一種
薄壁組織簡介
薄壁組織細胞具有潛在的細胞分裂能力,而且在細胞間多具發達的細胞間隙,在一定的外界因素刺激下,細胞能發生反分化,恢復分生能力,轉變為分生組織(Meristem),促使植物的創傷癒合、再生,形成不定根或不定芽。在離體培養的條件下,分離的薄壁組織細胞團,甚至單個細胞,能經培養而長成一棵完整的植株。
薄壁組織主要與植物的營養活動有關,具有同化、貯藏、通氣和吸收等重要的生理功能,是植物進行光合作用(Photosynthesis)、呼吸作用(Respiration)、貯藏養分以及各類代謝物的合成和轉化的基地,故又有“營養組織”之稱。
薄壁組織分佈
薄壁組織廣泛分佈在植物體內,佔植物體的大部分,主要存在於基質(Ground or fundamental)中,如莖(stem)、根(root)的皮層(cortex)和髓部(pith),葉肉、花的各部分以及許多果實的果肉、種子的胚乳等,全部或大部由薄壁組織組成。
薄壁組織特點
1、細胞體積大,是生活細胞;
2、常為球形、多面體等多種形狀,排列疏鬆;
薄壁組織功能
薄壁組織類型
依據薄壁組織生理機能的不同,可分為以下七種類型:
薄壁組織基本薄壁組織
基本薄壁組織多分佈在根、莖等器官的內部,如皮層和髓等處的起填充作用的薄壁組織。
在植物體中,基本薄壁組織起填充的作用,因而也稱其為填充薄壁組織。
薄壁組織同化薄壁組織
同化薄壁組織因與光合作用關係密切而得名,多存在於植物體表的易受光部位。其特點是細胞內含有葉綠體,能進行光合作用,所以又稱綠色薄壁組織(chlorenchyma)。例如植物葉上、下表皮之間的葉肉中都含有葉綠體,尤其是靠近上表皮的柵欄組織細胞中,葉綠體更多。
葉綠體也存在於皮層中或莖的較內部甚至髓部。在植物幼嫩的部位如綠色的莖、枝條和果實的外部也常具一些同化薄壁組織。在個別具退化葉的植物(如麻黃、天冬)的莖中,其表皮下有數層含葉綠體的薄壁組織細胞代替葉子的同化薄壁組織細胞,常出現明顯的液泡化並形成高度的腔室結構,從而有利於進行氣體交換。
薄壁組織貯藏薄壁組織
貯藏薄壁組織是積存植物特殊後含物,如澱粉粒、蛋白質顆粒、擬晶體、脂肪球、油滴以及其他有機物質等的一種組織。主要分佈在根、根莖、種子和果實等器官中。甘薯的塊根、馬鈴薯的塊莖、豆類種子的子葉及穀類作物籽粒的胚乳中貯藏薄壁組織尤為發達。上述後含物一般以溶解狀態存在於貯藏薄壁組織細胞的細胞液內,有的以液體或固體狀態分佈於細胞質中,少數後含物還可以細胞壁增厚的狀態存在,如馬錢子、咖啡和柿子等種子的胚乳細胞,其增厚的細胞壁就是由半纖維素形成的。後含物的貯藏部位和組分隨植物生理類型的不同而各異,甜菜的肉質根及葱的球莖鱗片細胞液內溶有酰胺、蛋白質和糖;馬鈴薯塊莖和許多其他根狀莖的薄壁組織細胞液內溶有酰胺和蛋白質,而在細胞質內則含有澱粉;其他如菜豆、豌豆子葉的薄壁組織細胞或細胞質內則存有蛋白質和澱粉等。
貯藏薄壁組織中的物質積累狀況隨植物生理活動的變化而改變,木本植物的莖和根中,澱粉的沉積隨季節而變化,但在塊莖、球莖和根狀莖等貯藏器官中,當貯藏物質轉移到生長的器官以後,它們的原生質體就死亡。
貯藏的後含物中,澱粉的分佈廣泛存在於皮層、髓、輸導組織、肉質葉(鱗莖的鱗片)、根狀莖、果實、子葉以及種子胚乳的薄壁組織細胞中。除有機物質外,貯藏薄壁組織細胞也貯藏無機的礦物質,如草酸鈣、碳酸鈣、二氧化硅等各種不同種類的結晶體。有些薄壁細胞產生晶體後原生質體仍然保存,有的則在晶體發育後即死亡。
薄壁組織貯水薄壁組織
貯水薄壁組織是細胞中貯藏有豐富水分的薄壁組織。細胞較大型,具有一個富含水分或粘性汁液的大液泡,因而迫使細胞質、細胞核僅呈一薄層緊貼着細胞壁。粘性汁液遇水膨脹,有增加細胞吸收與保水的能力。貯水薄壁組織細胞還可存在於原生質體中和細胞壁上。許多旱生的肉質植物,如仙人掌、蘆薈、龍舌蘭、景天、松葉菊等的光合器官中,都有這種缺乏葉綠素而充滿水分的貯水薄壁組織細胞,它們排列成行,也能象柵欄狀細胞那樣延長。具有這種貯水薄壁組織的肉質植物,可以適應沙漠、石灘等少水地區的乾旱環境。
植物的地下貯藏器官裏,一般沒有單獨的貯水薄壁組織,但在含澱粉及其他營養物質的薄壁組織細胞中,含水量也可達很高。例如馬鈴薯的塊莖就貯有供其在空氣中發芽,以及塊莖開始生長時所需的水分。高度含水不僅是地下貯藏器官的特點,也是氣生莖及氣生芽肉質膨大部分的特點。
薄壁組織通氣薄壁組織
通氣薄壁組織是薄壁細胞間隙很發達以保證空氣流通的一類薄壁組織。葉肉中的海綿組織與水生植物(如菖蒲、燈心草等)根、莖的皮層內的通氣薄壁組織最為典型。葉肉通氣薄壁組織的細胞間隙中,其空氣所佔的體積約為葉肉體積的7.7~71.3%。水生被子植物的通氣薄壁組織尤其發達,在體內形成一個相互貫通的通氣系統。使葉營光合作用而產生的氧氣能通過通氣系統進入根中。因為細胞間隙中充滿了空氣,也可增強水生植物的浮力和支持力。通氣薄壁組織的這種結構與功能的統一,是植物長期適應、進化的結果。
通氣薄壁組織中,細胞間隙的形成方式有兩種:
①裂生細胞間隙——相鄰細胞細胞壁的直接連接處彼此裂開或不同程度的分離而形成。細胞分裂面與莖或葉柄的縱軸平行,與初發生的空隙表面垂直,因此這些間隙常為許多細胞所圍繞。根、莖的皮層以及葉肉海綿組織中的薄壁細胞間隙都屬這一類。在水生植物及單子葉植物,如菖蒲、燈心草、伊樂藻等的莖、葉中,細胞間隙尤為發達。
薄壁組織軸向薄壁組織
(axialparenchyma)
針葉材木薄壁細胞在橫斷面上呈方形或長方形。壁薄,且胞腔內含有深色樹脂故又稱樹脂細胞。橫切面呈褐黑色,易辨別。在縱切面上常成一串,可達幾釐米長,其兩端細胞比較尖削。
薄壁細胞與管胞的區別:壁薄、單紋孔、短、端壁水平(因單紋孔對常呈珠瘤狀起,對鑑別木材有一定的價值)。
薄壁組織吸收薄壁組織
吸收薄壁組織是具有吸收和傳導植物體內水分、無機鹽及有機養料功能的薄壁組織。根尖的表皮是吸收水分和無機鹽的吸收薄壁組織,尤其是根毛區的許多表皮細胞的外壁向外凸起形成根毛,更有利於物質的吸收。禾本科植物胚的盾片與胚乳相接處的上皮細胞,是吸收有機養料的吸收組織,在種子萌發時,可吸取胚乳的營養供胚胎生長髮育之需。
除了上述七種類型外,20世紀60年代,藉助於電子顯微鏡技術,還發現了一種特化的薄壁組織細胞,稱為傳遞細胞。其細胞壁向胞腔內突入,形成許多指狀或鹿角狀的不規則突起,使質膜的表面積增加,並且富有胞間連絲,有利於物質的運送傳遞。這類細胞多分佈在植物體內溶質大量集中、短距離運輸頻繁的部位,如葉脈末端輸導組織的周圍,成為葉肉和輸導組織之間物質運輸的橋樑。在生殖器官中,傳遞細胞常有許多不同的形態。
薄壁組織分泌結構
薄壁組織相關概念
木射線:本由木質部中的許多射線細胞相互連續聚合而成的組織。
在顯微鏡下觀察,木射線為多數的細胞組成,呈輻射狀,每個單獨的細胞,稱為射線細胞。木射線大多由薄壁細胞組成。這種構成木射線的單個薄壁細胞,我們叫射線薄壁細胞。但也兼有厚壁細胞組成的這種厚壁cell叫射線管胞。它是木材的橫向厚壁細胞。存在於松屬、雲杉屬、落葉松屬、雪松屬、銀杉屬、黃杉屬等屬木材中。另外在某些樹種(具橫向樹脂道)中,木射線中有泌脂細胞。
1、木射線的種類
根據其在弦切面上的形態,可分為兩種。
2、木射線的組成
針葉樹材木射線主要為射線薄壁細胞所組成。但偶而亦有上述講的射線管胞夾雜在某些針葉樹材射線之內。
①射線管胞:是木射線中與木紋成垂直方向的橫向管胞為松科木材的特徵。胞壁具具緣紋孔。但少而不。長約為軸向管胞的1/30。長寬比為5—10。腔內無樹脂,它一般多出現於射線,薄壁細胞的上下邊緣,成1-2例,偶而混生於射線薄壁細胞之間。射線管胞內壁,有些樹種有鋸齒狀加厚。如馬尾松,油松等。有的內壁平滑,如紅松、華山松、白皮松等。在松屬中具齒狀加厚的屬硬松類,不具齒狀加厚的屬軟松類。
A、水平壁與端壁:射線薄壁細胞水平壁的厚薄為識別木材的依據之一。(如射線薄壁細胞的水平壁比鄰近的管胞壁薄。就認為該木射線的細胞壁薄)。
水平壁薄是南洋杉、羅漢松屬及柏科少數屬的特徵。比起水平壁厚薄;水平壁上有無紋孔,則較重要(對木材識別而言)。在松科中一些木材的射線薄壁細胞的水平壁上,具顯著的紋孔,在晚材部分最易觀察。如雲杉、落葉松、黃杉、鐵杉、冷杉、雪松、油杉及金錢松等。但杉科、南洋杉科、紅豆杉科、三尖杉科、羅漢松科、及柏科的水平壁上則無顯著的紋孔。水平壁全無紋孔的為羅漢松及南洋杉兩科。端壁的節狀加厚(珠瘤狀起)也是鑑別木材的特徵之一。松科其中的軟松系樹種及刺柏屬。翠柏屬等部分樹種,均具節狀加厚。
B、交叉場紋孔的類型:
交叉場:在徑切面上木射線薄壁細胞與軸向管胞相交的平面(grossfieldpitting),一般指早材部分。在此平面區域內的紋孔,稱為交叉場紋孔。它是針葉樹材最重要的識別特徵之一。其區內紋孔的形狀、數目對木材識別和分類均具重要意義。現一般將其類型分為五類:
⑤松型:較窗格狀小,單紋孔或具狹緣。無一定形狀。具狹緣時,與杉型相似,但其紋孔口的兩端較尖,紋孔的大小不一。常見於松屬木材。如白皮松。弦切面上,射線細胞多呈圓形,卵圓形或近圓形,射線兩端比中部的長。在高木射線中比在低木射線中的長。