茎的构造.ppt

药用植物学药用植物学茎内部构造茎内部构造（4课时）课时）茎的内部构造茎的内部构造教学目标教学目标1说出茎尖概念、分区及与根尖区别特征2说出茎的初生构造特点及识别特征3说出茎的次生构造特点及识别特征4说出单子叶植物与双子叶植物茎的区别特征5.说出根茎的构造特点6.解释：周皮、心材、边材、春材、秋材、年轮茎的内部构造茎的内部构造stem microstructure (一一)、茎尖及发展、茎尖及发展 部部位位：茎尖指茎或枝的顶端，为顶端分生组织所在的部位。呈圆锥状，又叫生长锥。分区分区：分生区、伸长区、成熟区三个区三个区。芽芽的的纵纵切切面面分生区分生区伸伸长长区区成熟区成熟区一、茎尖的结构一、茎尖的结构成熟区 各组织已基本分化成熟，形成茎的初生结构1、茎的分区分生区 由原生分生组织和初生分生组织构成伸长区 细胞迅速伸长的区域分生区伸长区成熟区返回茎尖与根尖主要区别是：茎尖与根尖主要区别是：1.茎尖的前端没有类似根冠的构造。2.生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。3.生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎的初生构造。(二二)双子叶植物茎的初生构造双子叶植物茎的初生构造primary structure茎的成熟区作一横切面，观察茎的初生构造，由外向内可分为:1.表皮表皮2.皮层皮层 初生韧皮部初生韧皮部 3.维管柱维管柱-(1)初生维管束-初生木质部初生木质部 (2)髓射线 束中形成层束中形成层 (3)髓双双子子叶叶植植物物茎茎初初生生构构造造详详图图1.表皮2.厚角组织3.分泌道4.皮层5.初生韧皮纤维6.髓射线7.纤维8.筛管9.形成层10.导管11.木射线12.木薄壁细胞13.髓1.表皮表皮 来原来原:由原表皮层发展而来。细细胞胞特特点点：为一层长方形或方形、扁平、排列整齐而紧密的生活细胞构，一般不含叶绿体。表表皮皮附附属属物物：有的植物具有气孔、毛茸或角质层或其它附属物。表皮细胞的外壁比较厚，通常角质化形成角质层，有的还蜡质层。2.皮层皮层 存在部位：存在部位：位于表皮内方，细细胞胞特特点点：为多层形状较大、排列疏松的薄壁细胞组成，细胞多呈类圆形。（占有的部位不如根的宽广）细胞特征：细胞特征：1.靠外方的细胞常含有叶绿体，所以幼嫩茎呈绿色。2.靠近表皮的部位常具有厚角组织，起机械支持作用。3.有的植物皮层中含有纤维或石细胞或分泌细胞。4.有些植物内皮层的细胞中含有大量淀粉，特称为淀粉鞘，如马兜铃 5.与根的初生构造不同的是，茎的皮层不存在明显的内皮层。小麦茎结构下一页3、维管柱包括维管束、髓和髓射线3初生维管束初生维管束 包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层。（1）初生韧皮部：）初生韧皮部：存在部位：存在部位：位于维管束的外方。组组成成：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮纤维组成。（初生韧皮纤维往往成群地位于韧皮部的最外侧。）分化成熟方向分化成熟方向：为外始式，（2）初生木质部：）初生木质部：存在部位存在部位：维管束的内侧。组成：组成：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。分化成熟方向分化成熟方向：为为内始式内始式。3初生维管束初生维管束（3）束中形成层：）束中形成层：存在部位：存在部位：位于初生韧皮部和初生木质部之间。来来源源：由原形成层遗留下来的具有分生能力12层细胞。作作用用：由这些细胞的分生即产生了次生维管组织，能使茎不断加粗。维维管管束束细细胞胞的的其其它它特特点点：某些植物的维管束中含有分泌组织，而维管束的薄壁细胞中常含有淀粉、晶体等后含物。5髓髓pith存在部位：存在部位：位于茎的中心部分。组成：组成：由一些大的薄壁细胞构成。髓的某些特征：髓的某些特征：（1）双子叶植物茎具有髓双子叶植物茎具有髓，这区区别与根的初生构造别与根的初生构造。（2）一般草本植物的髓部较大，木本植物的髓部较小。（3）有些植物髓部呈局部破坏，形成横髓隔，形成空腔。（4）有些植物茎的髓含有石细胞，有些植物茎髓部四周有环髓带或髓鞘。4髓射线髓射线medullary ray存在部位存在部位:是维管束间的薄壁组织，也称初生射线。作作用用：（1）内通髓部、外达皮层，具有横向运输的作用和贮藏作用。一般草本植物茎的髓射线较宽，而木本植物茎的髓射线极窄或不明显。（2）髓射线细胞具有潜在分生能力，在次生生长开始时，与束中形成层细胞相邻的髓射线细胞也恢复分生能力，成为整个形成层的一部分，称为束间形成层。（3）在一定条件下，髓射线细胞会产生不定芽、不定根。双子叶植物茎初生构造的识别特征双子叶植物茎初生构造的识别特征1表表皮皮一般一层细胞，具有角质层、气孔、毛茸及其它附属物。2皮皮层层较根为窄，一般为由大型而排列疏松的薄壁细胞组成，内皮层不明显。3维维管管柱柱一般不存在中柱鞘，维管束一般为无限外韧型V，成环状排列。4具有髓和髓射线。髓和髓射线。(三三)双子叶植物茎的次生构造双子叶植物茎的次生构造secondary structure由于形成层和木栓形成层的分裂活动，使茎加粗，这个过程称称为为次次生生生生长长。由次生生长所形成的次生组织组成了次生构造。次生构造。木本植物的次生生长可持续多年，所以次生构造很发达。1.双子叶木质茎的次生构造双子叶木质茎的次生构造（1）维管形成层的来源及分裂活动）维管形成层的来源及分裂活动来来源源：束束中中形形成成层层-原形成层遗留下来的一、二层细胞。位于在初生木质部和初生韧皮部之间。束束间间形形成成层层-髓射线细胞部分恢复分生能力，成为束间形成层。位于邻近束中形成层的髓射线细胞。束中形成层与束间形成层合称为维管形成层，简称形成层。形成层连成一环状。（1）维管形成层的来源及分裂活动）维管形成层的来源及分裂活动分分裂裂活活动动：产产生生次次生生木木质质部部和和次次生生韧韧皮皮部部。形成层具有强烈的分裂活动，向内分裂产生次生木质部，添加于初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，增添于初生韧皮部的内方，将初生韧皮部推向外侧。向内形成次生木质部的数量远多于次生韧皮部，所以木质茎树木越粗，木材占的比例越大。产生维管射线（次生射线）产生维管射线（次生射线）形成层细胞的分裂活动，每隔一定距离分裂产生一些薄壁细胞，呈放射状分布于次生木质部与次生韧皮部中间，称为维管射线或称次生射线。维管射线横向运输水分及营养物质，同时也有贮藏作用。双双子子叶叶木木质质茎茎的的次次生生构构造造（1）次生木质部）次生木质部部位：位于初生木质部外方、形成层活动时，向外部位：位于初生木质部外方、形成层活动时，向外产生次生木质部的的数量远多于次生韧皮部，所产生次生木质部的的数量远多于次生韧皮部，所以，木本植物中次生木质部占了绝大部分。以，木本植物中次生木质部占了绝大部分。组成：组成：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线。年年轮轮：木木本本植植物物次次生生木木质质茎茎，许许多多同同心心圆圆环环。一年一轮标志着树木的年龄，称为年轮。年年轮轮的的形形成成:是由于形成层的分裂活动受到季节影响而产生的。春春材材(早早材材)：春季温暖、雨量充沛，所以形成层分裂活动比较强烈，产生的细胞体积大、细胞壁薄、导管直径大、数目多、纤维较少，因此木质部质地较疏松，颜色较淡，称早材或春材。秋秋材材（晚晚材材）：秋季,气温下隆,雨量稀少,形成层的分裂活动降低,所产生的细胞体积较小、细胞壁较厚、导管直径较小、数目少、木纤维成分多,因此木材质地较密,颜色较深,称晚材或秋材。心材与边材心材与边材边边材材：靠近外围边缘的木材，颜色较浅，质地也较松软，称之为边材。边材具输导能力。心心材材：在木材横切面上，中心部分的颜色较深，质地较坚硬，称之为心材。心材常积累一些代谢产物使导管和管胞堵塞，失去输导能力。入入药药：心材沉积的代谢产物，往往是中药的药效成分，茎木类药材均以心材入药。(2)次生韧皮部次生韧皮部来源：来源：是由维管形成层向外分裂产生的部分。组组成成：一般由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮纤维组成。颓颓废废组组织织：当次生韧皮部形成以后，初生韧皮部被挤压到外方，筛管和伴胞等被破坏，细胞界限不清，称为颓废组织。药药用用价价值值：次生韧皮部中的薄壁细胞中含有多种营养物质，具有一定的药用价值，如皮类药材的厚朴、黄柏等，主要取茎的韧皮部入药。(3)木栓形成层及周皮木栓形成层及周皮 周周皮皮产产生生的的来来由由：木质茎的次生生长强烈，茎不断加粗，表皮遭到破坏，产生了新的次生保护组织周皮代替表皮行使保护功能。木栓形成层的来源：木栓形成层的来源：可由表皮、皮层的最外层细胞、皮层、内皮层细胞或韧皮薄壁细胞转变而来 存存活活周周期期：一般木栓形成层的活动只有数月就失去分生能力，依次在其内方又产生新的木栓形成层，形成新的周皮。（3）木栓形成层及周皮）木栓形成层及周皮木栓形成层的活动：产生周皮木栓形成层的活动：产生周皮 木木栓栓形形成成层层向外分裂产生大量的木木栓栓细细胞胞，细胞强烈栓化，是死细胞，径向整齐地成行排列；向内分裂产生少量栓栓内内层层细胞，是生活细胞，往往含有叶绿体。皮皮孔孔：是周皮上的通气结构。皮孔的形状、色泽、大小可作为鉴别树种的特征。色泽有褐色、黄色、赤锈色等，形状有圆形、椭圆形、线形等。大小从12mm左右。（3）木栓形成层及周皮）木栓形成层及周皮落落皮皮层层：木本植物的木栓形成层不断更新，新的周皮不断产生，比较早形成的周皮呈现剥落状态。因此植物学上把新周皮外方的所有死亡组织的综合体称为落皮层。落皮层破裂脱落：落皮层破裂脱落：有呈鳞片状、环状、纵沟纹、大片脱落等。有的茎周皮常年积累而不脱落，形成很厚且有弹性的树皮，如黄柏、栓皮栎。每种植物的树皮常具有一定形状的裂纹，可作为鉴别的特征。白皮松 鳞片状白桦 环状纵沟榆树（3）木栓形成层及周皮）木栓形成层及周皮 树皮的概念：树皮的概念：狭狭义义的的概概念念是指木栓形成层及外方所有枯死部分，即落皮层；广广义义的的概概念念是指维管形成层以外的所有组织，包括次生韧皮部、初生韧皮部及以外的周皮。如茎皮类药材皮类药材厚朴、杜仲、肉桂等。硬树皮与软树皮硬树皮与软树皮 硬硬树树皮皮（外外树树皮皮）是指死的树皮，即指落皮层的部分。软软树树皮皮（内内树树皮皮）是指活的树皮,是指形成层以外与落皮层以内的部分,主要是指次生韧皮部部分。木材三切面木材三切面沉香三切面组织详沉香三切面组织详双子叶木质茎的次生构造的主要特征双子叶木质茎的次生构造的主要特征1周周皮皮发发达达，并往往剥剥落落成成为为落落皮皮层层，但周皮的厚薄主要看树令及树木种类。2维管束成环状排列，形成层连续成环，V为为无无限外韧型限外韧型V。3次生木质部中有明显的年轮。明显的年轮。4髓射线狭窄，一般为12行细胞宽，射线呈放射状，并有维管射线。有维管射线。5有由薄壁细胞构成的髓髓。2.双子叶植物草质茎的次生构造双子叶植物草质茎的次生构造secondary structure 双子叶植物草质茎的生长期短，次生生长有限，次生构造不发达，其结构特点为：(1)最外层为表皮，表皮上常有毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。少数植物形成薄的木栓层，所以表皮仍留在表面。(2)维管束多为无限外韧型（少数为双韧维管束），成环状排列。(3)某些植物仅有束中形成层而不具束间形成层。(4)髓射线一般较宽，髓部较发达。薄薄荷荷 茎茎横横切切面面详详图图薄薄荷荷 横横切切面面简简图图 （四）双子叶植物茎的异常构造（四）双子叶植物茎的异常构造有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通通常常有有部部分分薄薄壁壁细细胞胞，能能恢恢复复分分生生能能力力，转转化化为为额额外外的的形形成成层层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。1.髓髓维维管管束束：在髓部散生数个异型维管束。如海风滕。2.同同心心环环维维管管束束：在次生维管柱的外侧又形成多轮同心环状及偏心形环状排列的异常 维管束。3.散散生生维维管管束束：许多维管束散生于基本薄壁组织中。双双子子叶叶植植物物茎茎的的异异常常构构造造1.木栓层 2.皮层 3.周维纤维 4.韧皮部 5.木质部 6.纤维束环 7.异型维管束 8.髓(五五)双子叶植物根茎的正常和异常构造双子叶植物根茎的正常和异常构造双子叶植物根茎(草本双子叶植物根茎)，构造与与地上茎类似，它的构造特点为：1.双子叶植物根茎的正常维管束双子叶植物根茎的正常维管束(1)表皮通常有木栓组织，少数具表皮或鳞叶。(2)皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束斜向通过。(3)皮层内侧有时有厚壁组织，维管束为无限外韧型，成环状排列。髓射线宽窄不一。(4)薄壁组织比较发达，机械组织一般不发达，细胞中常有较多的贮藏物质。(5)中央有明显的髓部。黄黄连连根根茎茎横横切切面面简简图图2.双子叶植物双子叶植物 根茎的异常构造根茎的异常构造有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。大大黄黄根根茎茎横切面，在在髓髓部部有有多多数数异异型型维维管管束束形形成成的的星星点点状状纹纹理理。这些异型维管束系由薄壁细胞恢复分生能力所产生的，每个异型维管束的形成层呈环状，中央为韧皮部，外侧为木质部，射线深棕色，呈星芒状射出。大黄根茎横切面简图大黄根茎横切面简图(一一)1韧皮部 2.形成层 3.木质部射线 4.星点大黄根茎横切面简图大黄根茎横切面简图(二二)-星点放大图星点放大图(六六)单子叶植物茎和根茎的构造特点单子叶植物茎和根茎的构造特点（一）单子叶植物茎的构造特点（一）单子叶植物茎的构造特点 与双子叶植物茎的构造相比，其不同点为：1.终身只具初生构造，茎不能无限增粗。2.单子叶植物茎的最外层是由一列表皮细胞构成的表皮，通常不产生周皮。禾本科植物茎杆的表皮下方，往往有数层厚壁细胞分布，以增强支持作用。3.表皮以内为基本组织和散布在其中的多数维管束，因此无皮层和髓及髓射线之分。维管束为有限外韧型。石石斛斛茎茎横横切切面面详详图图1.角质层角质层2.表皮表皮3.针晶束针晶束4.纤维束纤维束5.韧韧 皮部皮部6.木质部木质部7.薄壁薄壁 细胞细胞石斛茎横切面简图石斛茎横切面简图1.表皮表皮2.维管束维管束3.基本组织基本组织石斛茎外韧维管束放大图石斛茎外韧维管束放大图4.纤维束纤维束5.韧韧 皮部皮部6.木质部木质部 石石菖菖蒲蒲 根根茎茎横横切切面面简简图图课后小结课后小结今天主要讲授了茎尖、单子叶、双子叶植物茎的初生构造、次生构造以及根茎的构造等内容，要求重点掌握茎初生构造、次生构造特点，并会绘简图。布置预习布置预习 叶的内部构造达标测评达标测评1.比较根茎和根在形态上的主要区别。2.茎尖和根尖的结构有要何异同？3.双子叶植物木质茎的结构特点是什么？4.双子叶植物和单子叶植物茎的结构有何不同？5.何谓年轮？并解释早材与晚材、边材与心材。6.名词解释：维管射线、树皮(药材)、髓射线。