機械組織
機械組織
機械組織(mechanical tissue),是對植物起主要支撐和保護作用的組織。它有很強的抗壓、抗張和抗曲撓的能力,植物能有一定的硬度,枝幹能挺立,樹葉能平展,能經受狂風暴雨及其他外力的侵襲,都與這種組織的存在有關。根據細胞結構的不同,機械組織可分為厚角組織(collenchyma)和厚壁組織(sclerenchyma)二類。
機械組織的共同特點是其細胞壁局部或全部加厚。
機械組織存在於尚在生長 的各種器官周圍,和很少或完全沒有次生生長的草本植物的成熟器官中。厚角組織均由活細胞組成,厚角組織細胞壁的可塑性比韌皮部纖維還大,並具有相當大的張應力,如芹菜葉柄中厚角組織束的強度比同一葉柄中的維管束大。(見彩圖)機械組織厚角組織細胞最明顯的特徵是細胞壁具有不均勻的增厚,而且這種增厚是初生壁性質的。壁的增厚通常在幾個細胞鄰接處的角隔上特別明顯,故稱厚角組織。
但也有些植物的厚角組織是細胞的弦向壁特別厚。厚角細胞壁的化學成分,除纖維素外,還含有大量的果膠和半纖維素,不含木質。由於果膠有強烈的親水性,因此,壁中含有大量的水分,在光學顯微鏡下,增厚的壁顯出特殊的珠光,很容易與其他組織相區別。
但當製成永久切片時,材料一經脫水,增厚的壁會變薄,同時珠光也會消失。厚角組織與薄壁組織具有許多相似性,除細胞壁的初生性質外,厚角組織也是生活細胞,也經常發育出葉綠體,細胞亦具有分裂的潛能,在許多植物中,它們能參與木栓形成層的形成。因此,也有人將它歸類於特殊的薄壁組織。
分佈情況:厚角組織分佈 於莖、葉柄、葉片、花柄等部分,根中一般不存在。厚角組織的分佈具有一個明顯的特徵,即一般總是分佈於器官的外圍,或直接在表皮下,或與表皮只隔開幾層薄壁細胞。在莖和葉柄中厚角組織往往成連續的圓筒或分離成束,常在具脊狀突起的莖和葉柄中棱的部分特別發達,例如在薄荷的方莖中,南瓜、芹菜具棱的莖和葉柄中。在葉片中,厚角組織成束地位於較大葉脈的一側或二側。存在於草本植物莖、尚未進行次生生長的木質莖、葉柄、葉的主脈、花梗等處。常位於表皮下,成環狀或束狀分佈。在有棱脊的莖中,菱脊處特別發達,能增強莖的支持力。
細胞特徵:細胞多角形,具有不均勻增厚的初生壁,細胞壁一般在相鄰細胞的角隅處加厚,增厚物質是纖維素和果膠,而不是木質素,是含有原生質體的生活細胞,具有一定的分裂潛能,常含葉綠體。厚角組織多柔韌,有一定的可塑性和延伸性,可以支持器官直立,也適應於器官的迅速生長。可分為三類:真厚角組織:加厚部分在角隅處;板狀厚角組織:切向壁加厚;腔隙厚角組織:對著細胞間隙的胞壁部分加厚。
厚角組織的細胞分布圖
厚壁組織
根據細胞的形態,厚壁組織可分為石細胞(sclereid或 stone cell)和纖維(fiber)二類。
石細胞
石細胞多為等徑或略為伸長的細胞,有些具不規則的分枝成星芒狀,也有的較細長。它們通常具有很厚的、強烈木質化的次生壁,壁上有很多圓形的單紋孔,由於壁特別厚而形成明顯的管狀紋孔道,有時紋孔道隨壁的增厚彼此匯合形成特殊的分枝紋孔道。細胞成熟時原生質體通常消失,只留下空而小的細胞腔。
石細胞是細胞壁明顯增厚且木質化,並漸次死亡的細胞。細胞壁上未增厚的部分呈細管狀,有時分枝向四周射出。因此細胞壁上可見到細小的壁孔稱為孔道或紋孔,而細胞壁漸次增厚所形成的紋理則稱為層紋。
石細胞的細胞圖
石細胞廣泛分佈於植物的莖、葉、果實和種子中,有增加器官的硬度和支持的作用。它們常常單個散生或數個集合成簇包埋於薄壁組織中,有時也可連續成片地分佈。例如梨果肉中堅硬的顆粒,便是成簇的石細胞,它們數量的多少是梨品質優劣的一個重要指標。茶、桂花的葉片中,具有單個的分技狀石細胞,散佈於葉肉細胞間,增加了葉的硬度,與茶葉的品質也有關係。核桃、桃、椰子果實中堅硬的核,便是多層連續的石細胞組成的果皮。許多豆類的果皮也因具多層石細胞而變得很硬。在某些植物的莖中也有成堆或成片的石細胞分佈於皮層、髓或維管束中。
纖維細胞
纖維是二端尖細成梭狀的細長細胞,長度一般比寬度大許多倍。細胞壁明顯地次生增厚,但木質化程度很不一致,從不木質化到強烈木質化的都有。壁上紋孔較石細胞的稀少,並常呈縫隙狀。成熟時原生質體一般都消失,細胞腔成為中空,少數纖維可保留原生質體,生活較長的一段時間。
纖維廣泛分佈於成熟活體的各部分。尖而細長的纖維通常在體內相互重疊排列,緊密地結合成束,因此,更增加組織的強度,使它具有大的抗壓能力和彈性,成為成熟植物體中主要的支持組織。
組織類型參考資料來源