药用植物

茎内部构造

茎的内部构造教学目标

1 ．说出茎尖概念、分区及与根尖区别特征2 ．说出茎的初生构造特点及识别特征3 ．说出茎的次生构造特点及识别特征4 ．说出单子叶植物与双子叶植物茎的区别特

征5. 说出根茎的构造特点6. 解释：周皮、心材、边材、春材、秋材、 年轮

茎的内部构造stem microstructure

( 一 ) 、茎尖及发展 部位：茎尖指茎或枝的顶端，为顶端分生组织

所在的部位。呈圆锥状，又叫生长锥。 分区：分生区、伸长区、成熟区三个区。• 茎尖与根尖主要区别是： 1. 茎尖的前端没有类似根冠的构造。 2. 生长锥的四周有叶原基，腋芽原基。 3. 生长锥分裂出来的细胞分裂、分化进而形成茎

的初生构造。

芽的纵切面

( 二 ) 双子叶植物茎的初生构造primary structure

•茎的成熟区作一横切面，观察茎的初生构造，由外向内可分为 :

　 1. 表皮　 2. 皮层 初生韧皮部　 3. 维管柱 ----(1) 初生维管束 ---- 初生木质部　　　　　　 (2) 髓射线　　 束中形成层　 　　　　 (3) 髓

双子叶植物茎

初生构造详图

1. 表皮2. 厚角组织3. 分泌道4. 皮层5. 初生韧皮纤维6. 髓射线7. 纤维8. 筛管9. 形成层10. 导管11. 木射线12. 木薄壁细胞13. 髓

双子叶植物茎初生构造简图

1. 表皮

来原 : 由原表皮层发展而来。 细胞特点：为一层长方形或方形、扁平、

排列整齐而紧密的生活细胞构，一般不含叶绿体。

表皮附属物：有的植物具有气孔、毛茸或角质层或其它附属物。表皮细胞的外壁比较厚，通常角质化形成角质层，有的还蜡质层。

2. 皮层 存在部位： 位于表皮内方，• 细胞特点：为多层形状较大、排列疏松的薄壁细胞组成，

细胞多呈类圆形。（占有的部位不如根的宽广 ）• 细胞特征： 1. 靠外方的细胞常含有叶绿体，所以幼嫩茎呈绿色。 2. 靠近表皮的部位常具有厚角组织，起机械支持作用。 3. 有的植物皮层中含有纤维或石细胞或分泌细胞。 4. 有些植物内皮层的细胞中含有大量淀粉，特称为淀粉

鞘，如马兜铃 5. 与根的初生构造不同的是，茎的皮层不存在明显的内

皮层。

3 ．初生维管束 包括初生木质部、初生韧皮部和束中形成层。（ 1 ）初生韧皮部： 存在部位：位于维管束的外方。 组成：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮

纤维组成。（初生韧皮纤维往往成群地位于韧皮部的最外侧。）

分化成熟方向：为外始式，（ 2 ）初生木质部： 存在部位：维管束的内侧。 组成：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。 分化成熟方向：为内始式。

3 ．初生维管束（ 3 ）束中形成层： 存在部位：位于初生韧皮部和初生木质部之间。 来源：由原形成层遗留下来的具有分生能力 1~2

层细胞。 作用：由这些细胞的分生即产生了次生维管组

织，能使茎不断加粗。 维管束细胞的其它特点：某些植物的维管束中

含有分泌组织，而维管束的薄壁细胞中常含有淀粉、晶体等后含物。

4 ．髓射线 medullary ray存在部位 : 是维管束间的薄壁组织，也称初生射线。作用：（ 1 ）内通髓部、外达皮层，具有横向运

输的作用和贮藏作用。一般草本植物茎的髓射线较宽，而木本植物茎的髓射线极窄或不明显。

（ 2 ）髓射线细胞具有潜在分生能力，在次生生长开始时，与束中形成层细胞相邻的髓射线细胞也恢复分生能力，成为整个形成层的一部分，称为束间形成层。

（ 3 ）在一定条件下，髓射线细胞会产生不定芽、不定根。

5 ．髓 pith存在部位：位于茎的中心部分。组成：由一些大的薄壁细胞构成。髓的某些特征：（ 1 ）双子叶植物茎具有髓，这

区别与根的初生构造。（ 2 ）一般草本植物的髓部较大，木本植物的髓

部较小。（ 3 ）有些植物髓部呈局部破坏，形成横髓隔，

形成空腔。（ 4 ）有些植物茎的髓含有石细胞，有些植物茎

髓部四周有环髓带或髓鞘。

双子叶植物茎初生构造的识别特征

1 ．表皮一般一层细胞，具有角质层、气孔、毛茸及其它附属物。

2 ．皮层较根为窄，一般为由大型而排列疏松的薄壁细胞组成，内皮层不明显。

3 ．维管柱一般不存在中柱鞘，维管束一般为无限外韧型 V，成环状排列。

4 ．具有髓和髓射线。

( 三 ) 双子叶植物茎的次生构造 secondary structure

• 由于形成层和木栓形成的分裂活动，使茎加粗，这个过程称为次生生长。由次生生长所形成的次生组织组成了次生构造。

• 木本植物的次生生长可持续多年，所以次生构造很发达。

以下讲述： 1. 双子叶植物木质茎的次生构造 2. 双子叶植物草质茎的次生构造

1. 双子叶木质茎的次生构造• （ 1 ）维管形成层的来源及分裂活动• 来源：束中形成层 ---- 原形成层遗留下来的一、二层细胞。位于在初生木质部和初生韧皮部之间。

束间形成层 ---- 髓射线细胞部分恢复分生能力，成为束间形成层。位于邻近束中形成层的髓射线细胞。

束中形成层与束间形成层合称为维管形成层，简称形成层。形成层连成一环状。

（ 1 ）维管形成层的来源及分裂活动• 分裂活动：产生次生木质部和次生韧皮部。形成层具

有强烈的分裂活动，向内分裂产生次生木质部，添加于初生木质部的外方，向外分裂产生次生韧皮部，增添于初生韧皮部的内方，将初生韧皮部推向外侧。

• 向内形成次生木质部的数量远多于次生韧皮部，所以木质茎树木越粗，木材占的比例越大。

• 产生维管射线（次生射线）• 形成层细胞的分裂活动，每隔一定距离分裂产生一些

薄壁细胞，呈放射状分布于次生木质部与次生韧皮部中间，称为维管射线或称次生射线。维管射线横向运输水分及营养物质，同时也有贮藏作用。

双子叶木质茎的次生构造

（ 1 ）次生木质部组成：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线。年轮：一年一轮标志着树木的年令，称为年轮。年轮的形成 : 是由于形成层的分裂活动受到季节影响而产生的。

春材 ( 早材 ) ：春季温暖、雨量充沛，所以形成层分裂活动比较强烈，产生的细胞体积大、细胞壁薄、导管直径大、数目多、纤维较少，因此木质部质地较疏松，颜色较淡，称早材或春材。

秋材（晚材）：秋季 ,气温下隆 , 雨量稀少 ,形成层的分裂活动降低 ,所产生的细胞体积较小、细胞壁较厚、导管直径较小、数目少、木纤维成分多 ,因此木材质地较密 , 颜色较深 ,称晚材或秋材。

心材与边材边材：靠近外围边缘的木材，颜色较浅，质地也

较松软，称之为边材。边材具输导能力。心材：在木材横切面上，中心部分的颜色较深，

质地较坚硬，称之为心材。心材常积累一些代谢产物使导管和管胞堵塞，失去输导能力。

入药：心材沉积的代谢产物，往往是中药的药效成分，茎木类药材均以心材入药。

木材三切面：略

木材三切面

沉香三切面组织详

松茎三切面1. 木栓及皮层　2. 韧皮部　3. 木质部4. 髓　5.树脂道　6. 形成层7. 髓射线　8. 年轮　9. 具缘纹孔切面10.早材　11.晚材　12. 具缘纹孔表面观13. 髓射线纵切面　14. 具缘纹孔横切面

(2) 次生韧皮部来源：是由维管形成层向外分裂产生的部分。组成：一般由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞与韧皮

纤维组成。颓废组织：当次生韧皮部形成以后，初生韧皮部被挤压到外方，筛管和伴胞等被破坏，细胞界限不清，称为颓废组织。

药用价值：次生韧皮部中的薄壁细胞中含有多种营养物质，具有一定的药用价值，如皮类药材的厚朴、黄柏等，主要取茎的韧皮部入药。

(3) 木栓形成层及周皮

周皮产生的来由：木质茎的次生生长强烈，茎不断加粗，表皮遭到破坏，产生了新的次生保护组织周皮代替表皮行使保护功能。

木栓形成层的来源： 可由表皮、皮层的最外层细胞、皮层、内皮层细

胞或韧皮薄壁细胞转变而来 存活周期：一般木栓形成层的活动只有数月就失去分生能力，依次在其内方又产生新的木栓形成层，形成新的周皮。

（ 3 ）木栓形成层及周皮• 木栓形成层的活动：产生周皮 木栓形成层向外分裂产生多量的木栓细胞，细

胞强烈栓化，是死细胞，径向整齐地成行排列；向内分裂产生少量栓内层细胞，是生活细胞，往往含有叶绿体，此特称为绿皮层。

皮孔：是周皮上的通气结构。 皮孔的形状、色泽、大小可作为鉴别树种的特

征。色泽有褐色、黄色、赤锈色等，形状有圆形、椭圆形、线形等。大小从 1~2mm左右。

（ 3 ）木栓形成层及周皮• 落皮层：木本植物的木栓形成层不断更新，新

的周皮不断产生，比较早形成的周皮呈现剥落状态。因此植物学上把新周皮外方的所有死亡组织的综合体称为落皮层。

• 落皮层破裂脱落： 有呈鳞片状、环状、纵沟纹、大片脱落等。 有的茎周皮常年积累而不脱落，形成很厚且有弹性的树皮，如黄柏、栓皮栎。

每种植物的树皮常具有一定形状的裂纹，可作为鉴别的特征。

（ 3 ）木栓形成层及周皮 树皮的概念： 狭义的概念是指木栓形成层及外方所有枯死部分，

即落皮层； 广义的概念是指维管形成层以外的所有组织，包

括次生韧皮部、初生韧皮部及以外的周皮。如茎皮类药材厚朴、杜仲、肉桂等。

硬树皮与软树皮 硬树皮（外树皮）是指死的树皮，即指落皮层的

部分。 软树皮（内树皮）是指活的树皮 ,是指形成层以

外与落皮层以内的部分 , 主要是指次生韧皮部部分。

双子叶木质茎的次生构造的主要特征1 ．周皮发达，并往往剥落成为落皮层，但周皮的

厚薄主要看树令及树木种类。2 ．维管束成环状排列，形成层连续成环， V 为无

限外韧型 V 。3 ．次生木质部中有明显的年轮。4 ．髓射线狭窄，一般为 1~2行细胞宽，射线呈放

射状，并有维管射线。5 ．有由薄壁细胞构成的髓。

2. 双子叶植物草质茎的次生构造secondary structure

双子叶植物草质茎的生长期短，次生生长有限，次生构造不发达，其结构特点为：

(1) 最外层为表皮，表皮上常有毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。少数植物形成薄的木栓层，所以表皮仍留在表面。

(2) 维管束多为无限外韧型（少数为双韧维管束），成环状排列。

(3) 某些植物仅有束中形成层而不具束间形成层。。(4) 髓射线一般较宽，髓部较发达。

薄荷

茎横切面详图

薄荷

横切面简图

（四）双子叶植物茎的异常构造• 有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构

造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。

1. 髓维管束：在髓部散生数个异型维管束。如海风滕。

2. 同心环维管束：在次生维管柱的外侧又形成多轮同心环状及偏心形环状排列的异常 维管束。

3. 散生维管束：许多维管束散生于基本薄壁组织中。

双子叶植物茎的异常构造1. 木栓层 2. 皮层 3. 周维纤维 4. 韧皮

部 5. 木质部 6. 纤维束环 7.异型维管束 8.髓

( 五 ) 双子叶植物根茎的正常和异常构造双子叶植物根茎 ( 草本双子叶植物根茎 ) ，构造与

与地上茎类似，它的构造特点为：1. 双子叶植物根茎的正常维管束(1) 表皮通常有木栓组织，少数具表皮或鳞叶。(2) 皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束斜向通过。(3) 皮层内侧有时有厚壁组织，维管束为无限外韧型，成环状排列。髓射线宽窄不一。

(4) 薄壁组织比较发达，机械组织一般不发达，细胞中常有较多的贮藏物质。

(5) 中央有明显的髓部。

黄连根茎横切面简图

2. 双子叶植物 根茎的异常构造• 有些双子叶植物的茎和除了形成一般的正常构

造之外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化为额外的形成层，分裂产生多数异型维管束，形成异型构造。

• 大黄根茎横切面，在髓部有多数异型维管束形成的星点状纹理。这些异型维管束系由薄壁细胞恢复分生能力所产生的，每个异型维管束的形成层呈环状，中央为韧皮部，外侧为木质部，射线深棕色，呈星芒状射出。

大黄根茎横切面简图 ( 一 )

1 韧皮部 2. 形成层 3. 木质部射线 4.星点

大黄根茎横切面简图 ( 二 ) ----- 星点放大图

( 六 ) 单子叶植物茎和根茎的构造特点（一）单子叶植物茎的构造特点 与双子叶植物茎的构造相比，其不同点为：1. 终身只具初生构造，茎不能无限增粗。2. 单子叶植物茎的最外层是由一列表皮细胞构成

的表皮，通常不产生周皮。禾本科植物茎杆的表皮下方，往往有数层厚壁细胞分布，以增强支持作用。

3. 表皮以内为基本组织和散布在其中的多数维管束，因此无皮层和髓及髓射线之分。维管束为有限外韧型。

石斛茎横切面详图

1. 角质层2. 表皮3. 针晶束4. 纤维束5. 韧 皮部6. 木质部7. 薄壁 细胞

石斛茎横切面简图

1. 表皮

2. 维管束

3. 基本组织

石斛茎外韧维管束放大图

4. 纤维束

5. 韧 皮部

6. 木质部

石菖蒲

根茎横切面简

图

课后小结今天主要讲授了茎尖、单子叶、双子叶植物茎的初生构造、次生构造以及根茎的构造等内容，要求重点掌握茎初生构

造、次生构造特点，并会绘简图。

布置预习 叶的内部构造

达标测评1. 比较根茎和根在形态上的主要区别。2. 茎尖和根尖的结构有要何异同？3. 双子叶植物木质茎的结构特点是什么？4. 双子叶植物和单子叶植物茎的结构有何

不同？5.何谓年轮？并解释早材与晚材、边材与

心材。6.名词解释：维管射线、树皮 (药材 ) 、髓

射线。