任务二　植物的组织认知

细胞分化导致植物体中形成多种类型的细胞，这也就是细胞分化导致了组织的形成。人们一般把在个体发育中，具有相同来源的（即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来的）同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位，称为组织。由一种类型细胞构成的组织，称简单组织。由多种类型细胞构成的组织，称复合组织。

植物每一类器官都包含有一定种类的组织，其中每一种组织具有一定的分布规律和行使一种主要的生理功能，但是这些组织的功能又是必须相互依赖和相互配合的，例如叶是植物进行光合作用的器官，其中主要分化为大量的同化组织进行光合作用，但在它的周围覆盖着保护组织，以防止同化组织丢失水分和机械损伤，此外，输导组织贯穿于同化组织中，保证水分的供应和把同化产物运输出去，这样，三种组织相互配合，保证了叶的光合作用正常进行。由此可见，组成器官的不同组织，表现为整体条件下的分工协作，共同保证器官功能的完成。

一、植物组织的类型

植物组织分成分生组织和成熟组织两大类。

（一）分生组织

1.分生组织的概念

种子植物中具分裂能力的细胞限制在植物体的某些部位，这些部位的细胞在植物体的一生中持续地保持强烈的分裂能力，一方面不断增加新细胞到植物体中，另一方面自己继续“永存”下去，这种具持续分裂能力的细胞群称为分生组织。

2.分生组织的类型

（1）按在植物体上的位置分　根据在植物体上的位置，可以把分生组织区分为顶端分生组织、侧生分生组织和居间分生组织。

①顶端分生组织　顶端分生组织位于茎与根主轴和侧枝的顶端。它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长，并在茎上形成侧枝和叶，使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。

②侧生分生组织　侧生分生组织位于根和茎侧方的周围部分，靠近器官的边缘。它包括形成层和木栓形成层。形成层的活动能使根和茎不断增粗，以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。

③居间分生组织　居间分生组织是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织，它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。

（2）按来源的性质分　分生组织也可根据组织来源的性质划分为原生分生组织、初生分生组织和次生分生组织。

①原生分生组织　原生分生组织是直接由胚细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根端和茎端较前的部分。

②初生分生组织　初生分生组织是由原分生组织刚衍生的细胞组成，这些细胞在形态上已出现了最初的分化，但细胞仍具有很强的分裂能力，因此，它是一种边分裂、边分化的组织，也可看作是由分生组织向成熟组织过渡的组织。

③次生分生组织　次生分生组织是由成熟组织的细胞，经历生理和形态上的变化，脱离原来的成熟状态（即反分化），重新转变而成的分生组织。

（二）成熟组织

1.成熟组织的概念

分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧失分裂的能力，进一步生长和分化，形成的其他各种组织，称为成熟组织，有时也称为永久组织。

各种成熟组织可以具有不同的分化程度，有些组织的细胞与分生组织的差异极小，具有一般的代谢活动，并且也能进行分裂。而另一些组织的细胞则有很大的形态改变，功能专一，并且完全丧失分裂能力。因此，组织的“成熟”或“永久”程度是相对的。而且成熟组织也不是一成不变的，尤其是分化程度较浅的组织，有时能随着植物的发育，进一步分化为另一类组织；相反，有时在一定的条件下，又可以反分化成分生组织。

2.成熟组织的类型

成熟组织可以按照功能分为保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织和分泌结构。

（1）保护组织　保护组织是覆盖于植物体表起保护作用的组织，它的作用是减少体内水分的蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等。保护组织包括表皮和周皮。

①表皮　表皮又称表皮层，是幼嫩的根和茎、叶、花、果实等的表面层细胞。它是植物体与外界环境的直接接触层，因此，它的特点与这一特殊位置和生理功能密切有关。

②周皮　周皮是取代表皮的次生保护组织，存在于有加粗生长的根和茎的表面。它由侧生分生组织——木栓形成层形成。木栓形成层平周地分裂，形成径向成行的细胞行列，这些细胞向外分化成木栓，向内分化成栓内层。木栓、木栓形成层和栓内层合称周皮。

（2）薄壁组织　薄壁组织是进行各种代谢活动的主要组织，光合作用、呼吸作用、储藏作用及各类代谢物的合成和转化都主要由它进行。薄壁组织占植物体体积的大部分，如茎和根的皮层及髓部、叶肉细胞、花的各部，许多果实和种子中，全部或主要是薄壁组织，其他多种组织，如机械组织和输导组织等，常包埋于其中。因此，从某种意义讲，薄壁组织是植物体组成的基础，也就是基本组织的主要组成部分。此外，基本组织通常还包括厚角组织和厚壁组织。

（3）机械组织　机械组织是对植物起主要支持作用的组织。它有很强的抗压、抗张和抗曲挠的能力，植物能有一定的硬度，枝干能挺立，树叶能平展，能经受狂风暴雨及其他外力的侵袭，都与这种组织的存在有关。

（4）输导组织　输导组织是植物体中担负物质长途运输的主要组织。根从土壤中吸收的水分和无机盐，由它们运送到地上部分。叶光合作用的产物，由它们运送到根、茎、花、果实中去。植物体各部分之间经常进行的物质的重新分配和转移，也要通过输导组织来进行。

在植物中，水分的运输和有机物的运输，分别由两类输导组织来承担。一类为木质部，主要运输水分和溶解于其中的无机盐；另一类为韧皮部，主要运输有机营养物质。

（5）分泌结构　某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物，并把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象。植物分泌物的种类繁多，有糖类、挥发油、有机酸、生物碱、单宁、树脂、油类、蛋白质、酶、杀菌素、生长素、维生素及多种无机盐等，这些分泌物在植物的生活中起着多种作用。例如，根的细胞分泌有机酸、生长素、酶等到土壤中，使难溶性的盐类转化成可溶性的物质，能被植物吸收利用，同时，又能吸引一定的微生物，构成特殊的根际微生物群，为植物健壮生长创造更好的条件；植物分泌蜜汁和芳香油，能引诱昆虫前来采蜜，帮助传粉。某些植物分泌物能抑制或杀死病菌及其他植物，或能对动物和人造成不良反应，有利于保护自身。另一些分泌物能促进其他植物的生长，形成有益的相互依存关系等。也有些分泌物是植物的排泄物或储藏物。许多植物的分泌物具有重要的经济价值，例如橡胶、生漆、芳香油、蜜汁等。

二、组织系统

植物的每一器官都由一定种类的组织构成。具有不同功能的器官中，组织的类型不同，排列方式不同。然而，植物体是一个有机的整体，各个器官除了具有功能上的相互联系外，同时在它们的内部结构上也必然具有连续性和统一性，在植物学上为了强调这一观点，采用了组织系统这一概念。一个植物整体上，或一个器官上的一种组织，或几种组织在结构和功能上组成一个单位，称为组织系统。

维管植物的主要组织可归并成三种组织系统，即皮组织系统、维管组织系统和基本组织系统，分别简称为皮系统、维管系统和基本系统。皮系统包括表皮和周皮，它们覆盖于植物各器官的表面，形成一个包裹整个植物体的连续的保护层。维管系统包括输导有机养料的韧皮部和输导水分的木质部，它们连续地贯穿于整个植物体内，把生长区、发育区与有机养料制造区和储藏区连接起来。基本系统主要包括各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织，它们是植物体各部分的基本组成。植物整体的结构表现为维管系统包埋于基本系统之中，而外面又覆盖着皮系统。各个器官结构上的变化，除表皮或周皮是始终包被在最外层外，主要表现在维管组织和基本组织相对分布上的差异。