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韧皮部 编辑
被子植物的韧皮部由筛管和伴胞、筛分子韧皮纤维和韧皮薄壁细胞等组成,位于树皮和形成层之间。其可分为初生韧皮部和次生韧皮部两种。
目录
- 1 基本信息
2 简介
3 发育
4 功能
5 演化
6 经济用途
7 植物生长
基本信息
编辑中文学名:韧皮部
分类:初生韧皮部、次生韧皮部
位置:在树皮和形成层之间、内含有筛管
外文名称:phloem
界:植物界
组成:筛分子厚壁组织细胞薄壁组织细胞
基本成分:筛管
简介
编辑韧皮部 (phloem)
韧皮部
维管植物(蕨类植物和种子植物)体内输导养分,并有支持、贮藏等功能的复合组织。植物体各器官中的韧皮部与输导水分的木质部共同组成维管系统。被子植物的韧皮部由筛管和伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞等组成。其中筛管为韧皮部的基本成分,有机物(糖类、蛋白质等)及某些矿质元素离子的运输由他们来完成。韧皮纤维质地坚韧,抗曲挠能力较强。为韧皮部中担负机械支持功能的成分。筛分子
韧皮部
韧皮部中的厚壁组织细胞有两种:纤维和石细胞。纤维常成束分布于各类植物的韧皮部中,增加其支持的能力,称为韧皮纤维。韧皮纤维为具有厚的木质化次生壁的长形细胞,大部分在成熟后原生质体解体,变为死细胞。但也有的植物,例如亚麻,韧皮纤维成熟后细胞并没有死,加厚的次生壁也不木质化。有些植物的韧皮部中具石细胞,它们可与纤维结合一起,或单个,或成大小不等的细胞群。石细胞壁明显加厚并木质化,形状多样。
薄壁组织细胞
在次生韧皮部中通常有两类薄壁组织细胞:①轴向薄壁组织细胞,来源于形成层的纺锤状原始细胞;②射线薄壁组织细胞,来自形成层的射线原始细胞。所有薄壁组织细胞的初生壁上均有胞间连丝通过。细胞中常含有淀粉、生物碱、单宁和结晶体等,有贮藏、合成、分泌等多种功能。有的细胞壁形成内突生长,分化为传递细胞,执行短途运输的功能。还有些植物的韧皮薄壁组织细胞分化为分泌细胞、分泌道或乳汁器等分泌结构,如杜仲韧皮部中的杜仲胶囊、三叶橡胶树韧皮部中的乳汁器等。
发育
编辑根据来源不同,韧皮部可分为初生韧皮部和次生韧皮部。
初生韧皮部
由根端或茎端顶端分生组织分化出的原形成层,进一步分化形成。根据发生的先后又可分为原生韧皮部和后生韧皮部。它们与初生木质部共同组织维管束。原生韧皮部是在植物体各部分正伸展生长时成熟的。在生长过程中,筛分子被挤拉,很快失去其功能,最后完全被压挤毁坏。后生韧皮部分化较晚,在无次生生长的植物中是植物体中唯一有输导作用的韧皮部。被子植物的原生韧皮部中,筛管分子狭细不明显,成熟后没有细胞核,有具胼胝质的筛域。它们单个或成群地分散在薄壁组织细胞中,有的有伴胞,有的没有。在许多双子叶植物中,伸长的生活细胞为纤维原基,当筛分子的生理活动停止后,纤维原基伸长,并发育出次生壁而形成纤维。许多双子叶植物茎中,这些原生韧皮部纤维位于后生韧皮部外围(图4),以前被称为“中柱鞘纤维”。在根的原生韧皮部中也有纤维。后生韧皮部中的筛管分子比原生的多而粗,并出现伴胞。在后生韧皮部中常缺少纤维,但有的薄壁组织细胞可以转变成石细胞。
次生韧皮部
韧皮部
裸子植物和大部分双子叶植物的根和茎,在加粗生长过程中形成的韧皮部。次生韧皮部组成树皮的大部分,它与次生木质部一样都是由维管形成层活动产生,但比木质部少得多。这一是由于形成的少,二是由于老的韧皮部被挤毁,失去功能后因周皮隔离而剥落,不能象木质部那样不断积累。裸子植物韧皮部的结构比较简单,一般只含有筛胞和韧皮薄壁组织细胞,有的还含有蛋白质细胞。在红豆杉科、杉科和柏科的次生韧皮部中有纤维。次生韧皮部中的射线多为单列。双子叶植物次生韧皮部中,一般都有筛管、伴胞和韧皮薄壁组织细胞;有的有纤维,如马兜铃属、洋槐属和椴树属等;有的含有石细胞,如杜仲。韧皮射线为单列的或多列的,它们多由薄壁组织细胞组成,但也有的有石细胞或含晶体的石化薄壁组织细胞。
功能
编辑主要是输送有机物质,这一过程是通过筛管来达到的。筛管起输导作用,向下运输有机物。筛管在树木的“皮”内。俗话说,“树怕剥皮”。树剥了皮,就等于切断了运输食物的道路,植物就要饿死。还是用柳枝来做一个试验:把折下的柳枝下部的树皮剥去一圈,然后再插到水里。过不了几天,在伤口上方就会长出新根;伤口的下方,则因得不到上面运来的有机食物,便逐渐枯死。中的讲来筛管的功能即将叶片中形成的光合产物运输到植物体的各部分(见韧皮部运输)。筛分子中运输的物质主要是糖,其中蔗糖为主。此外还有蛋白质、脂肪、氨基酸、酰氨、维生素、无机盐和植物激素等。
演化
编辑韧皮部环割试验示意图
韧皮部的演化过程与木质部相比,了解很少,这主要是由于缺乏化石资料和研究方法困难较大等。大型的藻类,如海带、巨藻属体内有类似筛管的结构,这些细胞具有筛板,并能形成胼胝质,但这些有输导功能的结构,与维管植物中的筛分子并没有直接关系,而是一种趋同演化的现象。蕨类植物中有各种类型的筛胞,例如裸蕨亚门的松叶蕨中的筛胞,单独存在于薄壁组织细胞中,细胞壁厚,筛域不明显,没有胼胝质形成;石松亚门的石松,几个筛胞组成一束,细胞壁上的筛域明显,并有少量胼胝质形成,成熟的筛胞中没有细胞核。真蕨类中筛胞大多成束,只有少数是单个存在,都具有明显的筛域和沉积胼胝质。有的成熟后没有细胞核,如满江红;有的仍具有细胞核,如瓶尔小草。裸子植物的根和茎中都有韧皮部,许多植物韧皮部中只含有韧皮薄壁组织和筛胞,如白皮松。
也有许多植物还含有韧皮纤维,如金针柏。筛胞纵向伸长很长,相互重叠,细胞壁上有明显的筛域,沉积大量胼胝质,成熟的筛胞中均不含有细胞核。有的有蛋白质细胞。被子植物韧皮部中的筛管是更为特化的筛分子,但在不同植物中也有着不同类型,一般认为筛管分子长,端壁倾斜,具复筛板的为原始类型;筛管分子较短,端壁近乎水平,具单筛板的为进化类型。
经济用途
编辑韧皮部
公元前180年,中国就利用大麻的韧皮纤维织布;自古闻名中外的夏布,则是用苎麻的韧皮纤维织成。亚麻、黄麻、苘麻等韧皮纤维都可用于纺织或制作绳索,桑树、构树和青檀的树皮为造特种纸的原料。三叶橡胶韧皮部中的乳汁器为主要的天然橡胶资源,杜仲、厚朴、肉桂等树皮(主要为韧皮部)是名贵中药材。植物生长
编辑植物是一个有机的整体。在植物生长的季节,根要把从土壤中吸收来的水分和无机盐类运送到叶子里;叶子则要把制造出来的有机物运送给根及植物的其它部分。植物体内的这种水分和物质的交流,无论是在高不盈尺的小草中,还是在高达150多米的杏仁桉树上,都在日日夜夜不停地进行着。
然而,植物中的这种水分和物质的交流,是靠什么来进行的呢?让我们来做个小小的试验就明白了。当你把一条带叶的柳枝放在水里切断,并立即插入滴有几滴红墨水的水里,在太阳光下照射几个小时后,再把枝条从横向切断,这时,你会发现断面上有红色的点点;若是再把枝条从纵向剖开,又可以看到,在茎的剖面上有一条条红色的细纹。这些点点或细纹,就是我们用眼睛看得出来的植物运水的“管子”,通常把它叫做“导管”。血管贯穿于动物的全身,导管在植物体内也是纵横交错,交织成网。前面所说的枝条,如果让它在红墨水里再浸几天,这时,你又会发现,连叶子上的叶脉也染红了,这说明叶脉里也有导管,而且茎和叶子里的导管是相通的。
运水靠导管,运有机物质又靠什么呢?靠“筛管”。筛管在树木的“皮”内。俗话说,“树怕剥皮”。树剥了皮,就等于切断了运输食物的道路,植物就要饿死。还是用柳枝来做一个试验:把折下的柳枝下部的树皮剥去一圈,然后再插到水里。过不了几天,在伤口上方就会长出新根;伤口的下方,则因得不到上面运来的有机食物,便逐渐枯死。
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