分泌結構是指植物體內或表面具有分泌功能的細胞或細胞群。這些細胞能夠產生一系列的代謝次生物質,包括蜜汁、芳香油、有機酸、生物堿、沒藥樹、油類、蛋白質、酶、殺菌素、生長素、維生素及多種無機鹽。這些產物可以在細胞內積累,或者通過特定的細胞結構排泄出植物體外。根據分泌物是否排出植物體外,分泌結構可分為外分泌結構和內分泌結構。
形態特征
分泌表皮
某些植物的花、葉或莖上,存在著大面積特化的分泌表皮細胞。這些細胞與表皮同源,但具有較大的細胞核、豐富的細胞質和發達的分泌細胞結構特征,能夠產生和分泌各種揮發油。例如,玫瑰、水培水仙的花瓣上,以及蠅子草的莖上均可見此類分泌結構。
腺毛
腺毛是一種由表皮細胞分化而成的結構,頂部具有分泌細胞。許多植物的莖、葉上都分布有腺毛。腺毛的分泌物主要是芳香油,有時也會包含沒藥樹。腺毛通常由頭部和柄部構成。柄部可能是單細胞或多細胞的,有些情況下是多列細胞組成的。頭部則為分泌細胞,也可能由單細胞或多細胞組成。在多個分泌細胞的腺毛中,柄部較短的整體形態類似于鱗片狀,被稱為腺鱗。腺毛中結構較為簡單的類型被稱為毛狀體,而更為復雜的類型則包括螫毛,如蕁麻的莖葉上的螫毛。
蜜腺
蜜腺是由表皮或表皮與其內層細胞共同形成的分泌蜜汁的結構。大約80%的被子植物門屬于蟲媒花植物,它們都擁有蜜腺。蜜腺可根據其在植物體上的位置分為花上蜜腺和花外蜜腺。前者位于花朵的不同部位,分泌的蜜汁是蜜蜂采集的重要來源;后者則位于莖或葉上,雖然與傳粉沒有直接關系,但同樣是昆蟲的食物來源。雙子葉植物綱的蜜腺位置和形狀多樣,而單子葉植物的蜜腺大多出現在子房的深裂或隔膜上。多數植物的蜜腺組織與周圍組織在結構上有所區分,稱為結構蜜腺;少數植物的蜜腺組織與周圍組織在結構上難以區分,但其薄壁組織同樣具有高磷酸化酶活性,稱為非結構蜜腺,如芍藥、虎尾蘭等植物的蜜腺。蜜腺分泌的蜜汁主要由水分、糖類、蛋白質、氨基酸以及微量礦物質組成,其糖含量通常會隨著維管束中韌皮部篩管的數量增加而提升。此外,適宜的光照、溫度和濕度條件,以及合理的施肥管理,都能促進蜜汁的分泌,提高含糖量。
排水器
排水器是將葉片內部的水分直接釋放到表面的結構。這一放水過程被稱為吐水作用。排水器通常位于葉片的頂端或邊緣齒處,由水孔、通水組織以及與之相連的維管束末端管胞組成。水孔是表皮上由兩個保衛細胞包圍的孔隙,但這些保衛細胞通常已經失去了控制開閉的能力。每個排水器擁有一至多個水孔,其數量對于每種植物來說通常是固定的。通水組織細胞質濃厚,不含葉綠體。有些排水器還能分化成腺毛狀,如管香蜂花的排水器。
鹽腺
鹽腺是將過量的鹽分以鹽溶液的形式排出植物體外的分泌結構。生長在鹽堿地上的鹽生植物利用莖葉上的鹽腺排出多余的鹽分,以適應特殊環境。鹽腺均由表皮細胞分化而來,一般由柄部和頭部組成。根據鹽腺的結構和分泌方式,可分為兩種類型:一類是頭部為膨脹的泡狀細胞,細胞內具有大液泡,柄部為單個或兩三個細胞。鹽分通過柄細胞的細胞質,借助胞間連絲輸送到泡狀細胞的大液泡內,隨后細胞破裂,鹽分排出植物體外,如濱藜屬植物。另一類則是頭部為一至多個分泌細胞,這些細胞的細胞質濃厚,液泡較小,并由角質層包裹,而柄部為一個或多個收集細胞。收集細胞具有大液泡,與分泌細胞及葉肉細胞相鄰的壁上有多條胞間連絲。鹽分首先在收集細胞的液泡中積聚,之后通過胞間連絲轉運到分泌細胞中,經內質網作用形成小泡,穿過原生質膜排出細胞,最終通過角質層上的小孔分泌到植物體外,如無葉檉柳。鹽腺分泌的鹽分最初由植物的根系吸收,通過運輸到達鹽腺內。
消化腺
消化腺是捕蟲植物的捕蟲器上分泌粘液、多糖、消化液,用于誘捕昆蟲、分解、消化和吸收有機物質的分泌結構。它們由表皮細胞分化而來,由多細胞組成。分泌粘液的腺毛帶有柄,被稱為粘液腺。有些植物分泌的粘液中還含有少量消化酶。分泌消化液的腺毛則無柄,頭部有兩至多個分泌細胞,如大花捕蟲堇。當食蟲植物捕獲昆蟲后,消化液會被分泌到捕蟲器內,昆蟲在多種消化酶的作用下逐漸分解。消化腺的分泌細胞具有內突的壁,同時也具備吸收功能,能夠將分解后產生的小分子溶質和離子吸收到細胞內,為植物提供營養。
種類
分泌細胞
分泌細胞是由普通細胞分化而來的特化細胞。這些細胞的體積通常比鄰近細胞更大,形狀各異,細胞內富含多種內容物,也被稱為異細胞。它們經常單獨散布于植物體內的其他未特化的細胞之間,在各種器官中普遍存在。分泌細胞內含有芳香油、沒藥樹、樹膠、單寧或黏液等次生代謝產物,不會分泌到細胞外,因此可以根據其內容物進行分類。然而,許多分泌細胞含有混合的物質,有些甚至無法確定其具體成分。例如,樟科、木蘭科植物的莖和葉中含有含油的分泌細胞;楝科植物中有含樹脂的分泌細胞;仙人掌科、錦葵亞科植物中有黏液細胞。
分泌腔
分泌腔是在植物體內儲存分泌物的一種略微呈圓形的細胞間隙。它們的形成方式有多種,可以通過分泌細胞的破壞形成,稱為溶生的;也可以因為細胞分離而形成,稱為裂生的;或者是先裂生,后來分泌細胞再次破壞而形成,稱為裂溶生的。溶生腔的周圍是一部分破壞的分泌細胞,其分泌物是細胞破壞后釋放到腔室內的,如柑橘屬、棉屬植物的分泌腔。裂生腔的周圍都有一圈完整的分泌細胞,分泌物排出到間隙內,如桉樹屬植物的分泌腔。而裂溶生腔的成熟結構類似溶生腔。分泌腔的分泌物通常為芳香油。
分泌道
分泌道是植物體內一種管狀延伸的細胞間隙,其中貯藏有分泌物質。它們的形成方式一般也可以分為溶生的、裂生的和裂溶生的。例如,木通科植物貓屎瓜果皮內的分泌道,其形成過程涉及外表皮凹陷、封閉和分泌表皮細胞溶解等多種機制。分泌道的分泌物因植物種類而異,包括松節水、冷杉屬膠、乳汁和黏液等,均由其分泌細胞產生。例如,松柏類植物的裂生分泌道貯存松節油,漆樹科植物裂生分泌道中含有乳汁,菊科植物裂生分泌道中具沒藥樹。心葉椴芽鱗內具溶生的黏液道。
乳汁器
乳汁器是植物體內一些含有乳汁的細胞或相互連接并融合的細胞序列,它們是儲積物質的結構,存在于一些被子植物門中,通常遍布于植物體的各種器官中。乳汁器分為乳汁細胞和乳汁管兩類。銀膠菊、杜仲中具有乳汁細胞。乳汁管按照其發生和結構特點又可分為有節乳汁管和無節乳汁管。前者在植物體內形成復雜的網絡系統,例如橡膠樹、人心果和大蒜等植物的乳汁管。后者起源于單個細胞,隨著植物的生長而生長、分支,侵入植物體各器官內,如大戟科、夾竹桃科的乳汁管。乳汁器內的乳汁是細胞的分泌和存儲物質,其顏色因植物種類而異,最常見的為乳白色,也有透明無色或黃色到橙色的情況。乳汁的成分復雜,除了水分、糖類、有機酸、植物堿外,還包括各種成分的顆粒,如萜烯、油類、沒藥樹和橡膠,有的還有結晶體、單寧和淀粉粒。乳汁可能對植物具有保護作用。橡膠樹的乳汁是商業橡膠的主要來源。
研究意義
研究分泌結構及其分泌物不僅在植物分類學上具有鑒定依據的價值,而且在進化學上也有助于研究物種間的演化聯系。例如,花上蜜腺的著生位置的演化趨勢是從花被到雄蕊再到雌蕊;蜜腺的結構從簡單走向特化;同時,所分泌的蜜汁中的氨基酸濃度也隨著植物種類的進化而增加。一些植物分泌結構的產物,如橡膠、松脂、生漆、芳香油、蜜汁及罌粟等,是重要的藥物或食品工業原料。因此,對這些分泌結構及其分泌產物的產生、運輸和釋放的規律的研究,并運用現代技術手段提高分泌物質的產量和品質,都具有重大的生產實踐意義。
參考資料 >
分泌結構名詞解釋 .百度文庫.2024-10-31
分泌結構 .百度文庫.2024-10-31
分泌結構名詞解釋 .百度文庫.2024-10-31