木質部

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木質部(英語:Xylem)是維管植物的運輸組織,負責將根吸收的水分及溶解於水裡面的離子往上運輸,以供其他器官組織使用,另外還具有支撐植物體的作用。

結構[編輯]

一些木質部細胞的橫截面

木質部由導管、管胞、木射線、薄壁組織木纖維構成。

導管[編輯]

存在於大部分的被子植物裸子植物買麻藤目和一部分蕨類植物(如歐洲蕨)之中。上下胞壁穿孔而互相銜接,因此液體在其中的流動速度比在管胞中的快。每個導管細胞被稱做導管分子。生長初期的導管細胞是活細胞,但後來成熟時細胞質解離,細胞死亡,胞壁木質化。在木質化的過程中,胞壁會出現紋孔。通過紋孔,水分可以橫向流動。從演化的角度看,導管是由原始的管胞發展出來的。但已不像管胞那樣具有支撐功能了。而支撐功能則有另一種從原始管胞發展而來的結構即木纖維承擔。

管胞[編輯]

又稱假導管,少數被子植物、裸子植物和蕨類植物只有管胞而無導管,而大部分被子植物則兩者兼有。管胞細胞呈紡錘狀,即兩端尖細,中間膨大。其生活史與導管相似,最初為活細胞,後來胞質解離細胞死亡。胞壁也會木質增厚,出現紋孔,紋孔膜具有高度滲透性。裸子植物具有典型的具緣紋孔。水分的流動可通過紋孔塞的活動被調節。在較原始的植物中,管胞具有運輸和支撐功能。

木射線(ray pith)[編輯]

起橫向(即與根莖縱軸垂直)運輸和貯存作用的薄壁組織,在維管形成層內次生木質部中成輻射發散狀排列。

薄壁組織[編輯]

可以說,這個概念與木射線有重疊。木射線其實就是橫向排列的薄壁組織。除木射線外,木質部還有與主軸平行的軸向薄壁細胞,起貯存作用。

木纖維[編輯]

如上所述,木纖維是原始管胞的一個發展方向,是兩端尖細的厚壁組織細胞,具有木質化的次生壁,因此具有支撐植物體的作用。

生長發展[編輯]

根據出現時間的早晚和來源,木質部可劃分為初生木質部(primary xylem)和次生木質部(secondary xylem)。

初生木質部[編輯]

來自於原形成層(Procambium),由薄壁組織和木纖維組成,但沒有木射線。根據分化的早晚,初生木質部又可分為原生木質部(Protoxylem)和後生木質部(Metaxylem)。

原生木質部[編輯]

出現最早,在莖和葉中,原生木質部著生於伸長活動活躍的組織中,因為它不能跟隨著伸長,所以會被拉伸而導致破壞,形成一片原生木質部缺失(Protoxylemlacuna)區域。但在根中,情況與上不一樣,因為原生木質部成熟的位置在伸長區之後,避免受到破壞。原生木質部由管狀分子和包繞其外的薄壁組織組成。

後生木質部[編輯]

分化於原生木質部之後,次生木質部之前,若植物具有次級生長的話。後生木質部發生於初生植物仍然生長的時候,成熟於植物的伸長活動之後,所以避免了被拉長破壞。後生木質部除具有薄壁組織,管狀分子外,還有木纖維。

次生木質部[編輯]

具有次級生長的植物,可以通過維管形成層的活動產生次生木質部。根據其排列方向,又可分為軸向系統和徑向系統。這些植物正是通過次生木質部的不斷往外生長,中心不斷外移木質化,而實現徑向加粗的。 次生木質部的組成和初生木質部一樣也包括導管、管胞、木纖維和木薄壁細胞。

運輸過程[編輯]

木質部負責將從根部吸收的水分及溶解其中的離子往上運輸。動力則來自植物的蒸散作用根壓

迪克松英語Henry Horatio Dixon在二十世紀初提出的蒸散—內聚力—拉力機制(transpiration-cohesion-tension mechanism)是植物生理學家公認最具代表性的運輸機制。

參考文獻[編輯]

  • 中國大百科全書光碟版
  • Wilhelm Nutsch, Allgemeine Botanik, 9. bearbeitete Auflage