比较双子叶植物根与茎的次生生长过程及其次生结构

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-31
比较双子叶植物根和茎次生生长和次生结构的异同

根的次生构造与茎的次生构造结构的异同

(1)相同之处:次生结构都包括次生维管组织和周皮。

(2)不同之处:a、根的形成层发生于韧皮部束内端的薄壁组织细胞和正对着木质部束角端的中柱鞘细胞,而茎则发生于维管束中和束间区域。

b、次生木质部和次生韧皮部中薄壁组织在根中含量多,纤维少,而在茎中则相反。

C、在根中导管较大,大小基本-致,而茎中导管较小大小常不一-致。

d、木栓形成层在根中发生于中柱鞘细胞,在茎中多发生于皮层的外层细胞。

e、根的落皮层外表比较平整,较薄,受土壤微生物的破坏,而茎则较厚,且常凹凸不平。

大多数双子叶植物和裸子植物的根,在完成初生生长后,由于次生分生组织——维管形成层和木栓形成层具有旺盛的分裂能力和分裂活动,使根不断地增粗,这种过程叫增粗生长,也称次生生长。由它们产生的次生维管组织和周皮共同组成的结构,称次生结构。
  1.维管形成层的发生位置和波浪状形成层环的形成
  根部维管形成层产生于幼根的初生韧皮部的内方,即由两个初生木质部脊之间的薄壁组织开始。当次生生长开始时,这部分细胞开始分裂活动,形成维管形成层的一部分。初期,在根的横切面上,这些有分裂能力的细胞主要进行平周分裂,产生一段的弧形狭条。这就是最早产生的维管形成层片段。这些片段数目与根的原数有关,即几原型的根就有几条维管形成层的片段。以后随着细胞的分裂各段维管形成层逐渐向其两端扩展,并向外推移,直到初生木质部的辐射角处,与其外侧的中柱鞘细胞相接。此时,这些外的中柱鞘细胞也恢复分裂能力,并分别与最初形成的维管形成层相连合,成为一个完整的、连续的、呈波浪状的形成层环包围着初生木质部。在具有次生生长的植物根中,维管形成层环终生保持细胞分裂的能力,所以能够使根不断的增粗。
  2.维管形成层的活动及圆形成   维管形成层发生后,主要进行平周分裂,由于形成层发生的时间及分裂速度不同,通常位元于初生韧皮部内侧的形成层最早发生,最先分裂,分裂速度快,因此,在初生木质部与初生韧皮部之间形成的次生组织较多;而在初生木质部放射角外的形成层活动较迟,所以形成的次生组织较少。这样,初生韧皮部内侧的形成层被新形成的组织推向外方,最后使波浪形的形成层环变成圆环状的形成层环。以后形成层的分裂基本上是等速进行的,一环环的加添次生组织。并把初生韧皮部推向外方。   形成层环的活动,主要是进行平周分裂,向内分裂产生的细胞,分化出新的木质部,加在初生木质部的外方,叫次生木质部;向外分裂产生的细胞,分化出新的韧皮部,加在初生韧皮部的内方,称次生韧皮部,次生木质部和次生韧皮部合称次生维管组织,这是次生结构的主要部分。次生木质部和次生韧皮部的组成基本上和初生结构中的相似,但次生韧皮部内,韧皮薄壁组织较发达,韧皮纤维的量较少,另外,在次生木质部内和次生韧皮部内,还有一些径向排列的薄壁细胞群,统称维管射线,其中贯穿于次生木质部中的射线称为木射线,贯穿于次生韧皮部中的射线称为韧皮射线。维管射线是次生结构中新产生的组织,具有横向运输水分和养料的功能。

大多数双子叶植物的茎,在初生生长的基础上还会出现次生分生组织——维管形成层和木栓形成层,通过它们的活动,进行次生增粗生长,其次生生长的过程和特点如下:

1、维管形成层的发生和活动

1)维管形成层的发生

原形成层发育为初生组织时,在初生韧皮部和初生木质部之间保留着一层具有分生能力的组织,即为形成层。由于这部分形成层是在维管束范围之内,因而又称束中形成层。当次生生长开始时,连接束中形成层那部分的髓射线细胞,恢复分裂性能,变为束间形成层。最后,束中形成层和束间形成层连成一环,它们共同构成维管形成层。维管形成层形成后,随即开始分裂活动,进行次生生长而形成次生结构。

双子叶植物茎的维管束中,当初生结构形成后,在初生韧皮部与初生木质部之间,还保留一层分生组织细胞,这是继续进行次生生长的基础。

草本双子叶植物幼茎横切面上,维管束呈椭圆形,各维管束之间距离较大,它们环形排列于皮层内侧;多数木本植物幼茎内的维管束,彼此间距很小,几乎连成完整的环。在立体结构中,各维管束是彼此交织贯连的。

2)维管形成层的活动

维管形成层开始活动时,主要是纺锤状原始细胞进行切向分裂(平周分裂),向外产生次生韧皮部,加在原有初生韧皮部内方;向内产生次生木质部,加在原有初生木质部的外方,构成轴向的次生维管系统。纺锤状原始细胞也可进行径向分裂、倾斜的垂周分裂,增加维管形成层环细胞的数目,使环径扩大。同时射线原始细胞也进行径向分裂,从而扩大维管形成层环的周径。射线原始细胞切向分裂的结果,形成径向排列的次生薄壁组织系统,即径向射线系统,其中位于次生韧皮部中的称为韧皮射线,位于次生木质部中的称为木射线。在这个过程中,纺锤状原始细胞也可垂周分裂,经过侧裂和横裂衍生出新的射线原始细胞。

一年生植物如苜宿﹑大理花﹑咸丰草等茎内的维管束排列成环状;多年生植物如扶桑﹑相思树等在木质部和韧皮部中间,有明显形成层,形成层的细胞可以不断分裂,向外产生新的韧皮部,向内产生新的木质部,所以茎会不断加粗。

2、木栓形成层的发生与活动

随着维管形成层不断分裂活动,茎的直径不断增粗,原有初生保护组织--表皮,不适应增粗需要,这时茎产生木栓形成层,进而产生另一新的次生保护结构--周皮,新的保护组织就是由木栓形成层所产生的。

茎中的木栓形成层在不同植物中,可有不同的来源。有的最初可以起源于表皮(如苹果、梨);有的由近表皮的皮层薄壁组织(如马铃薯、桃)或厚角组织(如花生、大豆)发生;有的也可在皮层较深处的薄壁组织(如棉花)中,甚至在初生韧皮部中发生(如茶属)。

周皮:木栓形成层形成后,向外产生木栓层;向内产生栓内层,加上其本身,三者合成周皮。大多数植物茎中,木栓形成层的活动是有限的,通常生存几个月就失去活力,以后木栓形成层每年重新发生,在第一次周皮的内方产生新的木栓形成层,再形成新的周皮,这样,木栓形成层的位置则渐向内移。在老茎中,木栓形成层可以直至次生韧皮部中发生。新形成的木栓层阻断了其外围组织与茎内部组织之间的联系,使外围的组织不能得到水分和养料的供应而死亡。这些失去生命的组织,包括多次的周皮,总称树皮。周皮形成过程中,在原来气孔位置下面的木栓形成层不形成木栓细胞,而产生一团圆球形,排列疏松的薄壁细胞,称为补充细胞。由于补充细胞增多,向外膨大突出,使周皮形成裂口,因而在枝条的外表产生一些浅褐色的小突起,这些突起称为皮孔。

次生韧皮部:次生韧皮部位于周皮以内,由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。由于维管形成层向外产生的细胞少。因此,次生韧皮部比次生木质部要少。随着次生韧皮部的不断产生,初生韧皮部和先期产生的次生韧皮部中的一些筛管和薄壁细胞被挤毁,同时部分衰老的筛管分子由于筛板上形成胼胝体堵塞筛孔,失去输导作用。次生韧皮部筛管输导作用的时间较短,通常只有1-2年。韧皮射线位于次生韧皮部内,由射线原始细胞产生的薄壁细胞组成,有横向运输的作用。

次生木质部:次生木质部位于维管形成层以内,由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成,是茎输导水分的主要结构。

3、双子叶植物木质茎的次生构造:木质部细胞生长受气候影响而不同,春夏生长季节初期,气候温暖﹑雨量丰富,细胞生长快速,所以细胞较大﹑颜色较浅;秋冬季节,气温下降﹑雨量减少,细胞生长缓慢,所以细胞较小﹑颜色较深。由於木质部细胞的大小及颜色不同,在树干或树枝横切面上,会呈现深浅不同的环纹,称为年轮。根据年轮,可以推算树木或树枝的年龄。

树木逐年生长后,形层层内侧累积大量的木质部,即为俗称的木材;形成层以外的部俗称树皮,韧皮部即包含在树皮内。

心材与边材:多年生木本植物随着年轮的增多,在树干的横切面上可以看见木材的边缘部分和中央部分有所不同,靠近树皮部分的木材是近几年形成的次生木质部,颜色较浅,只有活的木薄壁组织,有效地担负输导和贮藏的功能,称为边材。靠近中央部分的木材,是较老的次生木质部,丧失了输导和贮藏的功能,这部分细胞颜色一般较深,养料和氧气进入都比较困难,引起生活细胞的衰老和死亡,称为心材。

木材三切面:木射线位于次生木质部内,常与韧皮射线相连,也是射线原始细胞产生的横向薄壁组织运输系统。在横切面上可见射线的长和宽;在径切面上能见到射线的宽和高;在弦切面上可看到射线的长和高。

希望对你有帮助~~

  • 双子叶植物根和茎在初生结构和次生结构上的异同?简洁一点
    答:2. 不同点:(1) 根的表皮具有根毛而没有气孔,而茎的表皮则相反,没有根毛但通常具有气孔。(2) 根内部具有内皮层,这些细胞具有凯氏带,维管柱中存在中柱鞘。相比之下,大多数双子叶植物的茎内部没有明显内皮层,也没有凯氏带和中柱鞘。(3) 在根中,初生木质部和初生韧皮部是相间排列的,...
  • 简述双子叶植物根是如何进行次生生长而增粗的?
    答:次生生长开始时,位于各初生韧皮部内侧的薄壁细胞开始分裂活动,成为维管形成层片段。之后,各维管形成层片段向左右两侧扩展,直至与中柱鞘相接,此时,正对原生木质部外面的中柱鞘细胞进行分裂,成为维管形成层的一部分。至此,维管形成层连成整个的环。维管形成层行平周分裂,向内、向外分裂的细胞,分别...
  • 双子叶植物茎的初生结构和次生结构有何差异
    答:8. 初生生长过程中形成的成熟组织称为初生组织,由它们构成的根的结构即为根的初生结构。9. 次生结构是由根尖成熟区的形成层细胞分裂形成的,与由根尖和茎尖生长锥分生组织细胞分裂形成的初生结构相区别。10. 茎是维管植物地上部分的主体,具有输导营养物质和水分、支持叶、花和果实等功能。11. 有的...
  • 双子叶植物茎的初生结构和次生结构有何不同
    答:雨量减少,细胞生长缓慢,因此细胞较小、颜色较深。由于木质部细胞的大小及颜色不同,在树干或树枝横切面上,会呈现深浅不同的环纹,称为年轮。根据年轮,可以推算树木或树枝的年龄。以上内容对双子叶植物茎和根的次生结构进行了详细的描述,比较了它们的异同,并解释了次生结构形成的过程和特点。
  • 双子叶植物的根和茎在初生结构和次生结构方面的区别
    答:若从根尖成熟区作一横切面可观察到根的全部初生结构,从外至内分为表皮、皮层和维管柱三部分。有形成层细胞分裂形成的结构与根尖、茎尖生长椎分生组织细胞分裂形成的初生结构相区别,称它们为次生结构。茎:维管植物地上部分的骨干,上面着生叶、花和果实。它具有输导营养物质和水分以及支持叶、花和果实...
  • 双子叶植物根和茎初生结构和次生结构的区别是什么?
    答:双子叶植物根的初生结构:由表皮、皮层和维管柱三部分组成;成熟区表皮具根毛,皮层有外皮层和内皮层,维管柱有中柱鞘;内皮层不是停留在凯氏带阶段,而是继续发展,成为五面增厚。(木质化和栓质化),仅少数位于木质部脊处的内皮层细胞,仍保持初期发育阶段的结构,即细胞具凯氏带; 次生结构具表皮...
  • 谁能帮我解答一个问题,关于植物学的!谢谢了
    答:单子叶植物一般无次生生长,不产生次生结构,茎的增粗是细胞长大或初生加厚 分生组织平周分裂的结果。故我们平时说的都是双子叶植物的次生生长及结构。双子叶植物茎次生生长的过程:根分为根尖结构、初生结构和次生结构三部分。根尖是主根或侧根尖端,是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分,也是根的生长...
  • 如何判断双子叶植物茎的次生生长是否已经发生?
    答:双子叶植物茎的次生生长是否发生变化,我们需要了解以下方面知识。双子叶植物根初生结构和次生结构及形成过程 植物根尖从顶端向后依次可分为根冠、分生区、伸长区和成熟区。双子叶植物根的初生结构 根尖生长点称为初生分生组织,由初生分生组织经分裂生长和分化形成了成熟组织,称为初生组织,多种初生组织...
  • 双子叶植物根与茎次生结构的异同点?
    答:初生结构: 根尖: 单:五面加厚、通道细胞、中央有髓、周围维管柱散生、外韧、韧皮射线 双:凯氏带、木质部十字型在中央 茎尖: 单:内部有髓腔、表皮由长短细胞组成、维管束散生,居间分生组织 双:表皮普通、维管束+髓+髓射线 次生结构: 根:韧皮部内始式、侧根内起源 单:一般比较少,次生...
  • 比较双子叶植物的根和茎的结构有什么相同之处和不同之处
    答:和茎的初生结构均可从各自的成熟区横切面上观察到。双子叶植物根、茎初生结构的异同主要有:1.相同之处:均由表皮、皮层和维管柱3部分组成,各部分的细胞类型在根、茎中也基本上相同,根、茎中初生韧皮部发育顺序均为外始式。2.不同之处是:(l)根表皮具根毛、无气孔,茎表皮无根毛而往往具...