0170104生物體的運輸作用
01植物的運輸構造
植物行光合作用時,需要來自根部的水,而由葉產生的養分也需要送到莖或根部,以供利用或儲藏。究竟植物是經由哪些構造將水分與養分運送到該去的地方呢?
探究提問?
松鼠缺少食物時會啃食樹皮,當大面積的樹皮剝落,植物會發生什麼事?寄生在靠近根部的菇類、吸食葉片汁液的蚜蟲與砍伐樹幹的人類,各又會對樹木造成什麼影響?
1維管束的組成
在部分植物體中,具有細長的管狀細胞,負責運輸物質,此構造稱為維管束,這些細胞排列成束、上下相連,從根、莖貫穿至葉,在葉片中則形成葉脈。在維管束中,木質部負責運輸水分與礦物質,而韌皮部則可運輸光合作用所製造出的養分。維管束除了能夠運輸物質,也具有支持植物體的功能。
2維管束的排列方式
在植物莖的維管束中,木質部分布在內側、韌皮部分布在外側;到了葉脈中,木質部位於上方,韌皮部則位於下方。
維管束在不同植物的莖中,有不同的排列方式,主要又可分為兩大類,如水稻和玉米等植物莖的橫切面上,維管束散布其中,為散生狀排列(圖4-1);而在向日葵和南瓜等植物莖的橫切面上,維管束則呈環狀排列(圖4-2)。除此之外,環狀排列的維管束,在木質部與韌皮部之間,通常還有一層具分裂能力的細胞,稱為形成層。形成層會進行細胞分裂,向內產生
木質部,向外產生韌皮部,
使莖逐漸加粗。
探討活動
4-1描繪維管束
1. 利用活動紀錄簿後附的描圖紙,比對出何者為玉米或向日葵的莖部示意圖。
2. 觀察描圖紙和課本中的顯微攝影,試著在描圖紙上畫出其他木質部和韌皮部的位置。
(一般以藍色表示水分運輸,紅色表示養分運輸)
木本植物的莖中,包含韌皮部向外的部分稱為樹皮,由形成層向內逐漸累積的木質部,稱為木材(圖4-3)。若樹皮遭到環狀破壞或動物啃食,使韌皮部無法運輸養分,會導致根部因缺乏養分壞死、無法吸收水分,進而造成枝葉枯萎,最終全株死亡(圖4-4)。
木材中,負責輸送水分的是靠近形成層的新生木質部;靠近樹幹中心、較早形成的木質部,多已失去運輸的功能,因此有些大樹樹幹中央雖已腐朽消失,仍不影響生存(圖4-5)。
3年輪
在木材的橫切面上,常會看到一圈圈深淺不同的環紋,稱為年輪。這是因為在氣候溫暖、雨量充沛的春夏時節,新生的木質部細胞長得快,所以體積大而顏色較淺;秋冬季節因為氣溫低、雨量少,木質部細胞長得慢,所以體積小而顏色深。隨著一年四季的更替,就會形成深淺交替且呈環狀排列的紋路(圖4-6)
例題4-1
榕樹、松樹等植物,維管束內含有形成層,會不斷分裂新?的木質部和韌皮部,使莖逐年加粗,此時莖內所含有的細胞由外而內的排列順序為何?(甲)新的木質部細胞、(乙)老的木質部細胞、(丙)新的韌皮部細胞、(丁)老的韌皮部細胞、(戊)形成層。
(A)甲乙戊丙丁 (B)乙甲戊丙丁
(C)丁丙戊甲乙 (D)丙丁戊乙甲
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