植物营养器官的形态结构与生理功能——根
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植物的六大器官的形态结构特点植物的六大器官指的是根、茎、叶、花、果实和种子。
每个器官都具有特定的形态结构特点,下面将逐一解释并展开讨论。
1. 根:根是植物的地下部分,主要功能是固定植物体、吸收水分和养分,并负责贮藏物质。
根的形态结构特点主要包括以下几点:- 根的主体是由根茎和根毛组成。
根茎具有分枝和延伸生长的能力,根毛则是通过增加表面积来增强吸收功能。
- 根的外部表面通常被称为根皮,它一般是无色或浅色,富含根毛。
- 根的内部结构主要包括中柱、皮层和髓区。
中柱负责输导水分和养分,皮层起到保护和吸收的作用,髓区则负责贮藏物质。
2. 茎:茎是植物的地上部分,主要功能是承载叶片、花朵和果实,同时也起到输导水分和养分的作用。
茎的形态结构特点主要包括以下几点:- 茎的主体是由节和间隔组成。
节是茎的分节部分,通常具有叶片、花朵和分枝等结构,间隔则是相邻节之间的部分。
- 茎的外部表面通常被称为茎皮,它可以具有不同的颜色和纹理,承担保护和保持水分的作用。
- 茎的内部结构主要包括韧皮部、木质部和髓部。
韧皮部主要负责保护和强度支撑,木质部负责输导水分和养分,髓部则负责贮藏物质。
3. 叶:叶是植物的主要光合器官,主要功能是进行光合作用,吸收二氧化碳、释放氧气,并负责蒸腾作用。
叶的形态结构特点主要包括以下几点:- 叶的主体是由叶片和叶柄组成。
叶片是进行光合作用的主要部分,叶柄则起到连接叶片和茎的作用。
- 叶的外部表面通常被称为叶表皮,它具有保护叶片的功能,并形成了气孔用于气体交换。
- 叶的内部结构主要包括上表皮、下表皮、叶肉和叶脉。
上表皮和下表皮负责保护和气体交换,叶肉负责光合作用,叶脉则负责输导水分和养分。
4. 花:花是植物的繁殖器官,主要功能是进行有性生殖,产生种子。
花的形态结构特点主要包括以下几点:- 花的主体是由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊组成。
花萼是位于花的外层,通常是绿色的,起到保护花的作用。
花瓣则是位于花的内层,通常具有各种颜色,吸引传粉者。
五 植物的营养器官——根的形态结构及其发育一、实验原理根是植物的地下器官,具有固着支持、吸收、输导、合成及贮藏的功能。
根的最先端是根尖,由根冠、分生区、伸长区和根毛区组成。
根的初生结构包括表皮、皮层和维管柱。
初生韧皮部和初生木质部相间排列,两者之间保留有未分化的原形成层。
由于形成层和木栓形成层的活动,形成根的次生结构。
根的次生结构包括周皮、次生韧皮部、形成层、次生木质部和初生木质部。
二、实验目的1 、通过对根尖的形态结构的观察,掌握根的基本形态和结构及其发育的特点。
2 、掌握侧根发育的特点与基本规律。
3 、掌握不同类群植物根系和根的结构特点,了解常见变态根。
三、实验用品1 .材料:蚕豆(油菜)、小麦(玉米、水稻)幼苗标本、洋葱(玉米)根尖纵切永久制片,毛莨(蚕豆)根成熟区横切永久制片、洋葱根横切永久制片、萝卜幼根横切永久制片、菟丝子寄生根纵切永久制片、萝卜、胡萝卜、白薯等。
2 .仪器设备:放大镜、显微镜、载玻片、盖玻片、刀片、滤纸等。
四、方法和步骤1 .根系观察蚕豆和小麦、水稻的幼苗标本。
2 .根尖的外形与结构取玉米或洋葱根尖纵切永久制片,置于显微镜下,由根的最先端逐渐向上观察根尖的各区,注意各区细胞的物点。
3 .根的初生结构( 1 )双子叶植物根的初生结构:取毛莨或蚕豆根的成熟区横切片观察,双子叶植物根的初生结构。
①表皮②皮层③维管柱 幼根的中央部分是维管柱,由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部构成。
观察毛莨根横切永久制片与蚕豆根的区别。
特别注意内皮层细胞壁的加厚情况,其细胞壁为全面加厚。
内皮层中不加厚的细胞是通道细胞,根的物质交换通过内皮层的通道细胞进入维管柱。
( 2 )单子叶植物根的初生结构 取洋葱或苡仁根横切永久制片,在显微镜下观察,由外向内分为表皮、皮层和维管柱三部分。
其维管柱 由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部组成。
中柱鞘为紧贴内皮层的一层薄壁细胞。
初生木质部和初生韧皮部相间排列,木质部脊数目较多,为多原型。
植物六大器官形态结构特点植物是一类具有自养能力的生物,与动物相比,植物的结构和形态更加多样和复杂。
植物的器官是指植物身体上具有特定功能的部分,包括根、茎、叶、花、果和种子等六大器官。
每个器官都有其独特的形态结构和特点,下面将详细解释每个器官的形态结构特点,并对其进行扩展描述。
1. 根:根是植物的吸收和固定器官,通常生长在地下。
根的主要特点是具有分枝和毛细根。
分枝根能够增加根系的表面积,以便吸收更多的水和养分。
毛细根则是根的表皮上生长的细小毛状结构,能够增加根的吸收面积,提高水分和养分的吸收效率。
根还具有根冠和根尖,根冠是根的最顶部,主要负责吸收养分,根尖是根的最末端,主要负责根的延伸和生长。
2. 茎:茎是植物的支撑和传导器官,通常生长在地上。
茎的主要特点是具有节间和叶痕。
节间是茎上相邻两个叶片之间的部分,茎的延长主要通过节间的细胞分裂和伸长来实现。
叶痕是茎上叶片曾经存在过的痕迹,可以用来确定茎的年龄和生长情况。
茎还具有叶腋和节,叶腋是茎和叶片之间的角部,通常会长出花和果实,节是茎上的横隔部分,可以调控茎的生长和分化。
3. 叶:叶是植物的光合和呼吸器官,通常生长在茎的侧面。
叶的主要特点是具有叶片和叶柄。
叶片是叶的扁平部分,主要负责光合作用,叶片的形状和结构会因植物的种类和环境条件而有所差异。
叶柄是叶和茎之间的连接部分,可以使叶片更好地接收阳光。
叶还具有叶脉和气孔,叶脉是叶片内的血管系统,用来输送水分和养分,气孔是叶片表面的小孔,可以进行气体交换和蒸腾作用。
4. 花:花是植物的生殖器官,通常生长在茎的顶端。
花的主要特点是具有花瓣、花萼、花蕊和花托。
花瓣是花的彩色部分,主要吸引传粉媒介来传播花粉。
花萼是花的外层包裹物,保护花的内部结构。
花蕊是花的雄性生殖器官,包括花药和花丝,花药产生花粉,花丝支撑花药。
花托是花的基部,用于支持花的其他部分。
5. 果实:果实是植物的结果器官,通常由花受精后发育而成。
果实的主要特点是具有果皮、果肉和种子。
植物的形态结构和生理首先是植物的形态结构。
根是植物体的地下器官,它们主要负责吸收水分和养分,并固定植物体。
根的形态结构包括主根和侧根,根的外形有很大的差异,包括脱落根、须根、肉质根等。
茎是植物体的地上器官,它们主要负责植物的支撑和输送水分和养分。
茎的形态结构包括节、间、髓腔等,茎的外形有很大的差异,包括直立茎、攀缘茎、蔓延茎等。
茎的主要功能是将根吸收的水分和营养物质输送到叶片。
叶是植物体的营养器官,它们通过光合作用将阳光和二氧化碳转化为植物所需的能量和有机物质。
叶的形态结构包括叶片、叶柄和叶鞘等,叶的形状和大小因植物种类而异。
叶的主要功能是进行光合作用和蒸腾作用。
花是植物的生殖器官,它们主要负责植物的繁殖。
花的形态结构包括花萼、花瓣、花蕊和花托等,花的形状和颜色因植物种类而异。
其次是植物的生理。
光合作用是植物最重要的生理过程之一,它通过光能转化为化学能,产生有机物质,释放出氧气。
光合作用发生在叶绿体内,需要有光和二氧化碳的参与。
呼吸作用是植物体将有机物质氧化分解为能量的过程,产生二氧化碳和水。
呼吸作用发生在植物体的所有细胞内,包括根、茎、叶和花等组织。
输导作用是植物体内部水分和养分的运输过程。
植物体的输导系统由根的根毛、根百管、茎的木质部和韧皮部、叶的叶脉等组成。
植物的水分输送是通过蒸腾作用产生的负压力驱动的。
蒸腾作用是植物体蒸腾作用发生在叶子上的细胞中,它是由植物体根部吸水、通过茎部输送、散发到空气中的过程。
总结起来,植物的形态结构和生理是相互关联的。
植物的形态结构由根、茎、叶和花等组织构成,而植物的生理包括光合作用、呼吸作用、输导作用等生命活动。
植物的形态结构决定了生理过程的进行方式,而植物的生理过程则会影响到形态结构的发育。
只有形态结构和生理正常的植物,才能保证其正常的生长和发育。
器官:由多种不同组织构成的具有特定形态结构和生理功能的结构单位
营养器官:与植物的营养有关(根、茎、叶)
生殖器官:与植物产生后代密切相关(花、果实和种子)
根的生理功能:
1、吸收作用
2、固持作用
3、合成作用
4、输导作用
5、贮藏与繁殖作用
根的形态
1、定根和不定根(根的类型)
按照根的发生部位
1)定根:从植物体的固定部位(胚根)长出来的根,包括主根和侧根
2)不定根:发生的部位不固定,如胚轴、茎、叶和老根等部位上发生的根
根系
植物体地下的所有根总称根系按其形态分
1
)直根系:能明显区分主根和侧根的根系;双子叶植物多属直根系
2)须根系:不能明显区分主根与侧根的根系;单子叶植物多属须根系
直
根
系
须根系
根尖及其分区
按照根的发生部位
1)根尖的定义,根的最顶端到着生根毛的部分;生命活动有:▪根的伸长生长
▪对水分和矿质元素的吸收
▪根内各种组织的形成
根
尖
的
结
构
根的初生结构
由根尖的顶端分生组织经过分裂、生长和分化的过程, 称为初生生长。
双子叶植物根的初生结构
表皮
皮层(cortex)
功能:贮藏和横向运输作用;
由薄壁细胞组成;
细胞体积大、具细胞间隙、细胞内常积累淀粉
内皮层(endodermis)
凯氏带(casparian strip):横向壁和径向壁上一条木栓化的带状增厚凯氏带处的细胞膜与细胞壁紧附在一起
内皮层在横切面的径向壁上显示为点状增厚,称凯氏点
内皮层(endodermis)
功能:保证根内水分和溶质横向运输的原生质体途径
维管柱(中柱)
中柱鞘(pericycle):与内皮层紧接的一至几层细胞;细胞排列紧密,分化程度低,具有潜在的分生能力;参与侧根、木栓形成层和部分维管形成层的产生
初生木质部(primary xylem)
A) 复合组织,由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞组成
B) 在横切面上呈星芒状,具有几个辐射角;不同植物的根,初生木质部辐射角数目不同
C) 根中初生木质部是向心分化成熟的
初生韧皮部(primary phloem)
A) 与初生木质部相间排列,束数相同
B) 外始式发育
C) 由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮蔳壁细胞组成
侧根起源于根中的中柱鞘细胞
侧根的形成过程
2.1.4 根的次生生长与次生结构(双子叶植物)
次生生长和次生结构
▪根的次生生长:根在初生生长的基础上,产生维管形成层和木栓形成层,并进行细胞分裂、生长和分化,使根不断增粗的过程
▪次生组织:次生生长中产生的各种组织
▪次生结构:由次生组织组成的结构
维管形成层的发生或活动
木栓形成层的发生或活动
▪发生时间:维管形成层
产生并分裂活动使根增
粗过程中,初生韧皮部
及以外的组织未被破裂
之前
▪发生部位:中柱鞘细胞
恢复分裂能力形成木栓
形成层
木栓层、木栓形成层和栓内层,
合称周皮
▪木栓形成层的内移
木栓形成层活动一定时间后变成木栓层细胞,以后其内方的薄壁细胞重新产生木栓形成层
形成部位逐年向内推移,可达次生韧皮部
逐年死亡的周皮积累便形成较厚的树皮
根的次生结构实图
棉根的次生结构图
1)周皮2)次生韧皮部3)维管形成层4)次生木质部5)初生木质部6)髓
根瘤与菌根
1、根瘤(root nodule)
▪根上生的各种形状的瘤状突起,称为根瘤
▪形成过程: 根瘤菌(杆状细菌)由根毛侵入
根的皮层内, 其分泌物刺激皮层细胞迅速
分裂, 使细胞数目增多体积增大, 同时根
瘤菌也大量繁殖, 结果在根表面形成根瘤。
▪有固氮作用, 供植物生长发育的需要;
也能提高土壤肥力, 提高作物产量
▪除豆科植物外, 还发现100多种植物能
形成根瘤, 如木麻黄、罗汉松、杨梅、铁
树、沙棘等
2、菌根(mycorrhiza)
▪植物的根和真菌共生的根称为菌根
▪外生菌根:真菌的菌丝在根的表面形成菌丝体包在幼根的表面,有时也侵入皮层细胞间,但不进入细胞内,此时以菌丝代替了根毛的功能,增加了根系的吸收面积,如松等
▪内生菌根:菌丝通过细胞壁侵入到
表皮和皮层细胞内,加强吸收机能,
促进根内的物质运输,如柑橘、核桃
等
▪也有菌丝不仅包在幼根表面同时也
深入到细胞中,称内外生菌根,如苹
果、柳树等
▪菌丝吸收水分、无机盐等供给植物,
同时产生植物激素和维生素B等促进
根系的生长;植物供给真菌糖类、氨
基酸等有机养料
▪能形成菌根的高等植物2000多种,
如侧柏、毛白杨、银杏、小麦、葱等
▪具菌根的植物在没有真菌存在时不
能正常生长,因此造林时须事先接种
和感染所需真菌,以利于荒地上成功造林
根的变态
▪植物的营养器官都有一定的生理功能和形态结构,通常易于辨认
▪但有些植物的营养器官,适应不同的环境,行使特殊的生理功能,其形态结构发生可遗传的变异,这种现象称为营养器官变态▪根常见的变态有:
1、肉质直根,萝卜等
2、块根,甘薯等
3、支持根,玉米植株
4、攀援根,常春藤等
5、寄生根,菟丝子等
6、呼吸根,红树等。