Tissue (biology)

在生物学中，组织是由一组相似的细胞及其产生的细胞外基质构成的，这些细胞都来自胚胎的同一部分，并协同执行特定功能。组织处于单个细胞与完整器官之间的生物组织层级；器官由多种不同组织组合而成，这些组织作为一个整体发挥作用。“组织”一词源自法语“tissu”，意为“织物”，而该词又源于动词“tisser”（编织）。对组织的科学研究称为组织学，若侧重于疾病研究，则称为组织病理学。Xavier Bichat 被誉为组织学之父。在植物中，组织研究属于植物解剖学和植物生理学的范畴。研究组织的经典工具包括石蜡包埋（将组织包埋后切成薄片）、组织学染色和光学显微镜。电子显微镜、免疫荧光以及冷冻组织切片等最新进展使科学家能够观察到更精细的结构。这些工具使研究人员能够观察健康和患病状态下的组织，从而帮助医生做出准确诊断并预测疾病进程。在植物解剖学中，组织大致分为三个系统：表皮、基本组织和维管组织。表皮由形成叶片和幼嫩植物体表面的细胞构成。维管组织的主要部分是木质部和韧皮部，负责在植物体内运输液体和营养物质。基本组织比其他两种组织分化程度低；它通过光合作用制造营养物质并储存储备养分。植物组织也可分为另外两种类型：分生组织和永久组织。分生组织由活跃分裂的细胞构成，使植物长高增粗。初生生长仅发生在特定部位，如茎尖或根尖，分生组织即存在于这些部位。该组织的细胞大致呈圆形、多面体形或矩形，细胞壁薄。来自分生组织的新细胞最初本身也是分生细胞，但随着生长和成熟，其特性逐渐改变并发生分化。它们被分为初生分生组织和次生分生组织。初生分生组织包括顶端分生组织，位于茎和根的生长尖端，增加其长度（初生生长）。次生分生组织包括侧生分生组织，其细胞主要在一个平面上分裂，使器官增粗增厚；它通常位于树皮下作为木栓形成层，或在双子叶植物的维管束中作为维管形成层，其活动产生次生生长。居间分生组织位于永久组织之间，常在节、节间或叶基的基部，有助于增加植物长度和节间大小，从而促进分枝形成和生长。分生组织的细胞结构相似，具有由纤维素构成的薄而富有弹性的初生细胞壁。它们紧密排列，细胞间无间隙。每个细胞都有浓密的细胞质和显著的细胞核，浓密的原生质中液泡极少。通常这些细胞呈卵圆形、多边形或矩形。由于其主要功能是增殖并增加植物的周长和长度，因此它们具有大细胞核和小液泡（或无液泡），且无细胞间隙。永久组织是由分生组织衍生而来但已失去分裂能力并固定在植物体内特定位置的活细胞或死细胞群。当分生细胞承担特定功能时，它们停止分裂。这种获得永久形状、大小和功能的过程称为细胞分化。分生细胞分化成不同类型的永久组织，分为两类：简单永久组织和复合永久组织。简单永久组织是一组在起源、结构和功能上相似的细胞。有三种类型：薄壁组织、厚角组织和厚壁组织。薄壁组织（源自希腊语para意为“旁边”，enchyma意为“灌注”或“组织”）构成了植物体的大部分物质。它由相对未特化的活细胞组成，细胞壁薄，通常排列疏松，留有细胞间隙。这些细胞通常呈等径形状。它们含有少量液泡，有时甚至没有；如果存在液泡，其大小远小于典型动物细胞中的液泡。该组织为植物提供支撑并储存食物。绿色薄壁组织是一种特殊的薄壁组织，含有叶绿素并进行光合作用。在水生植物中，通气组织——具有大空腔的组织——通过提供浮力帮助植物漂浮。一些薄壁细胞称为异细胞，含有代谢废物。纺锤形纤维（称为纤维状细胞）也存在于该组织中用于支撑，而肉质薄壁组织在旱生植物中储存水分。厚角组织（源自希腊语colla意为“胶”，enchyma意为“灌注”）是初生植物体的活组织，类似于薄壁组织。其细胞壁薄，但具有由纤维素和水构成的加厚层。