background image

Plant Tissues and 

Plant Tissues and 

Organs

Organs

Topic 13 Plant Science

Topic 13 Plant Science

Subtopics 13.1.2, 13.1.3, 

Subtopics 13.1.2, 13.1.3, 

13.1.4

13.1.4

background image

Objectives:

Objectives:

List and describe the major plant organs their 

List and describe the major plant organs their 

structure and function

structure and function

List and describe the major types of plant cells and 

List and describe the major types of plant cells and 

their functions

their functions

List and describe the major types of plant tissues, 

List and describe the major types of plant tissues, 

identify their locations and describe their functions.

identify their locations and describe their functions.

Identify and describe the external parts of a monocot 

Identify and describe the external parts of a monocot 

and eudicot plant.

and eudicot plant.

Identify and describe the distribution of tissues in the 

Identify and describe the distribution of tissues in the 

stem, root, and leaf of a monocot and eudicot plant.

stem, root, and leaf of a monocot and eudicot plant.

Identify, describe, and explain the changes that occur 

Identify, describe, and explain the changes that occur 

in a eudicot stem as it matures.

in a eudicot stem as it matures.

Explain the relationship between the distribution of 

Explain the relationship between the distribution of 

tissues in the leaf and the functions of these tissues.

tissues in the leaf and the functions of these tissues.

background image

Major Plant Organs

Major Plant Organs

Flowering plants possess three kinds of 

Flowering plants possess three kinds of 

vegetative (non-reproductive) organs:

vegetative (non-reproductive) organs:

 

 

roots, 

roots, 

stems, and leaves

stems, and leaves

.  

.  

The flower is the 

The flower is the 

reproductive organ of the Angiosperms.

reproductive organ of the Angiosperms.

Shoots consist
of stems and
leaves. 
 Functions are 
photosynthesis
, support and 
transport

Roots  
anchor
and absorb
water and
minerals and 
provides 
nutrients for 
the shoot 
and
can be an 
area of 
storage

background image

Organ Functions

Organ Functions

The shoot system of a plant consists of the stems 

The shoot system of a plant consists of the stems 

and the leaves, as well as flowers

and the leaves, as well as flowers

.

.

Leaves 

Leaves 

are the main sites of photosynthesis in plants

are the main sites of photosynthesis in plants

.

.

Stems

Stems

 hold and display the leaves to the sun and provide 

 hold and display the leaves to the sun and provide 

connections for the transport of materials between roots 

connections for the transport of materials between roots 

and leaves

and leaves

.  

.  

It may also serves as an area of storage.

It may also serves as an area of storage.

node 

node 

is the point where a leaf attaches to a stem

is the point where a leaf attaches to a stem

.

.

Regions of stem between nodes are the internodes

Regions of stem between nodes are the internodes

.

.

Flowers are modified leaves structure which 

Flowers are modified leaves structure which 

support the microsporangia and megasporangia 

support the microsporangia and megasporangia 

gametophyte generations and are involved in plant 

gametophyte generations and are involved in plant 

sexual reproduction.  Flowers are usually located 

sexual reproduction.  Flowers are usually located 

apically or a the end of a stem.

apically or a the end of a stem.

The root system provides support, storage and 

The root system provides support, storage and 

nutrition

nutrition

.

.

background image

Plant Cell Types (Support and 

Plant Cell Types (Support and 

Storage)

Storage)

Parenchyma cells

Parenchyma cells

 are the most 

 are the most 

numerous type of cell in young 

numerous type of cell in young 

plants.

plants.

Parenchyma cells usually have 

Parenchyma cells usually have 

thin walls and large central 

thin walls and large central 

vacuoles. 

vacuoles. 

The photosynthetic cells in leaves 

The photosynthetic cells in leaves 

are parenchyma cells filled with 

are parenchyma cells filled with 

chloroplasts.  These cells are 

chloroplasts.  These cells are 

called mesophyll cells.

called mesophyll cells.

Some parenchyma cells store 

Some parenchyma cells store 

lipids or starch (potatoes).

lipids or starch (potatoes).

Other parenchyma cells serve as 

Other parenchyma cells serve as 

“packing material” and play a vital 

“packing material” and play a vital 

role in supporting the stem 

role in supporting the stem 

especially in nonwoody stems.

especially in nonwoody stems.

Collenchyma cells

Collenchyma cells

 are supporting 

 are supporting 

cells that lay down primary cell 

cells that lay down primary cell 

walls that are thick in the corners.

walls that are thick in the corners.

 

 

Collenchyma cells provide support 

Collenchyma cells provide support 

to leaf petioles, nonwoody stems, 

to leaf petioles, nonwoody stems, 

and growing organs.

and growing organs.

These cell types compose the 

These cell types compose the 

cortex and pith tissues of the root 

cortex and pith tissues of the root 

and stems.

and stems.

background image

Plant Cell Types (Support)

Plant Cell Types (Support)

Sclerenchyma 

Sclerenchyma 

cells are the 

cells are the 

main supporting cells of a 

main supporting cells of a 

plant.  They have a thick 

plant.  They have a thick 

secondary cell wall that 

secondary cell wall that 

contains a substance called 

contains a substance called 

lignin, a component of wood.  

lignin, a component of wood.  

Therefore they are found in 

Therefore they are found in 

woody plants.

woody plants.

There are two types of 

There are two types of 

sclerenchyma cells: elongated 

sclerenchyma cells: elongated 

fibers and variously shaped 

fibers and variously shaped 

sclereids

sclereids

.

.

Fibers often organize into 

Fibers often organize into 

bundles

bundles

(They are common 

(They are common 

components of xylem.)

components of xylem.)

 

 

Sclereids may pack together 

Sclereids may pack together 

very densely. (Sclereids are 

very densely. (Sclereids are 

found in fruits such as pears 

found in fruits such as pears 

and are what given them their 

and are what given them their 

gritty texture.)  They are often 

gritty texture.)  They are often 

referred to as “stone cells”.

referred to as “stone cells”.

       

       

background image

Plant Cell Types Vascular (Transport)

Plant Cell Types Vascular (Transport)

Xylem

Xylem

The xylem conducts water from roots to above ground plant parts. 

The xylem conducts water from roots to above ground plant parts. 

It contains conducting cells called 

It contains conducting cells called 

tracheary elements

tracheary elements

.

.

Tracheids are evolutionarily more ancient tracheary elements 

Tracheids are evolutionarily more ancient tracheary elements 

found in gymnosperms.

found in gymnosperms.

Both tracheary elements and 

Both tracheary elements and 

tracheids

tracheids

 undergo apoptosis(die) 

 undergo apoptosis(die) 

and do their jobs as empty cells (only the cell walls remain).

and do their jobs as empty cells (only the cell walls remain).

Vessel elements

Vessel elements

 are the water “pipeline” system in flowering 

 are the water “pipeline” system in flowering 

plants, also formed from dead cells.  Flowering plants have both 

plants, also formed from dead cells.  Flowering plants have both 

tracheids and vessel elements.

tracheids and vessel elements.

Vessel elements are generally larger in diameter than tracheids 

Vessel elements are generally larger in diameter than tracheids 

and are laid down end-to-end to form hollow tubes.

and are laid down end-to-end to form hollow tubes.

Phloem

Phloem

Cells of the phloem are alive when they do their job, unlike those 

Cells of the phloem are alive when they do their job, unlike those 

of the xylem.

of the xylem.

The characteristic cell of the phloem is the 

The characteristic cell of the phloem is the 

sieve tube member

sieve tube member

.

.

Cells of the phloem are arranged end-to-end and form long sieve 

Cells of the phloem are arranged end-to-end and form long sieve 

tubes, which transport carbohydrates and other materials.

tubes, which transport carbohydrates and other materials.

The plasmodesmata in sieve tube members enlarge as they 

The plasmodesmata in sieve tube members enlarge as they 

mature, resulting in end walls that look like sieves.

mature, resulting in end walls that look like sieves.

At functional maturity, a sieve tube is filled with sieve tube sap 

At functional maturity, a sieve tube is filled with sieve tube sap 

(water, sugars, and other solutes).

(water, sugars, and other solutes).

The sieve tube members have adjacent companion cells.

The sieve tube members have adjacent companion cells.

Companion cells

Companion cells

 retain all their organelles and may regulate the 

 retain all their organelles and may regulate the 

performance of and support the sieve tube members.

performance of and support the sieve tube members.

background image

Xylem and Phloem Cell 

Xylem and Phloem Cell 

Types

Types

background image

Plant Tissues

Plant Tissues

A tissue is an organization of cells that work 

A tissue is an organization of cells that work 

together as a functional unit.

together as a functional unit.

Parenchyma cells make up parenchyma 

Parenchyma cells make up parenchyma 

tissue, which is a simple tissue.

tissue, which is a simple tissue.

Xylem and phloem are complex tissues; they 

Xylem and phloem are complex tissues; they 

are composed of a number of different cell 

are composed of a number of different cell 

types.

types.

Tissues are grouped into tissue systems that 

Tissues are grouped into tissue systems that 

extend throughout the body of the plant 

extend throughout the body of the plant 

from to form the various organs of the plant.

from to form the various organs of the plant.

There are three plant tissue systems: 

There are three plant tissue systems: 

vascular, dermal, and ground

vascular, dermal, and ground

.

.

background image

Plant Tissues

Plant Tissues

background image

Vascular Tissue

Vascular Tissue

The 

The 

vascular tissue system includes the 

vascular tissue system includes the 

xylem and phloem

xylem and phloem

; it is the conductive or 

; it is the conductive or 

“plumbing” system of the plant.

“plumbing” system of the plant.

The 

The 

phloem transports carbohydrates 

phloem transports carbohydrates 

from sites of production (sources such as 

from sites of production (sources such as 

leaves) to sites of utilization for energy or 

leaves) to sites of utilization for energy or 

where it is being stored (sinks) elsewhere 

where it is being stored (sinks) elsewhere 

in the plant.

in the plant.

The 

The 

xylem distributes water and mineral 

xylem distributes water and mineral 

ions taken up by the roots to the stem and 

ions taken up by the roots to the stem and 

leaves

leaves

.

.

background image

Dermal Tissue

Dermal Tissue

The 

The 

dermal tissue system is the outer 

dermal tissue system is the outer 

covering of the plant

covering of the plant

.

.

All parts of the young plant body are 

All parts of the young plant body are 

covered by an 

covered by an 

epidermis, which is a single 

epidermis, which is a single 

layer or multiple layers of cells.

layer or multiple layers of cells.

The epidermis contains epidermal cells 

The epidermis contains epidermal cells 

and other specialized cells such as guard 

and other specialized cells such as guard 

cells.

cells.

The 

The 

shoot epidermis secretes a layer of 

shoot epidermis secretes a layer of 

wax-covered cutin, the cuticle, which helps 

wax-covered cutin, the cuticle, which helps 

retard water loss from stems and leaves.

retard water loss from stems and leaves.

background image

Ground Tissue

Ground Tissue

The ground tissue system makes up 

The ground tissue system makes up 

the rest of a plant and consists 

the rest of a plant and consists 

primarily of parenchyma tissue.

primarily of parenchyma tissue.

Ground tissue functions primarily 

Ground tissue functions primarily 

in storage, support, 

in storage, support, 

photosynthesis, and the production

photosynthesis, and the production

 

 

of defensive and attractant 

of defensive and attractant 

substances (oils and toxins).

substances (oils and toxins).

background image

Meristems (Plant Stem Cells)

Meristems (Plant Stem Cells)

In plants the growth of 

In plants the growth of 

roots and stems is indeterminate and is 

roots and stems is indeterminate and is 

generated from specific regions of active cell division. 

generated from specific regions of active cell division. 

The localized regions of cell division in plants, called 

The localized regions of cell division in plants, called 

meristems

meristems

, are 

, are 

forever embryonic. 

forever embryonic. 

They have the ability to produce new cells 

They have the ability to produce new cells 

indefinitely.

indefinitely.

The cells of meristematic tissues are analogous to the stems cells 

The cells of meristematic tissues are analogous to the stems cells 

found in animals

found in animals

.

.

When a meristem cell divides, one daughter cell develops into 

When a meristem cell divides, one daughter cell develops into 

another meristem cell, and the other differentiates into a more 

another meristem cell, and the other differentiates into a more 

specialized cell.  The meristem gives rise to all plant cell and tissue 

specialized cell.  The meristem gives rise to all plant cell and tissue 

types.

types.

There are two types of meristems:

There are two types of meristems:

Apical meristems give rise to the primary plant body, which is the 

Apical meristems give rise to the primary plant body, which is the 

entire body of many plants.

entire body of many plants.

Lateral meristems give rise to the secondary plant body. 

Lateral meristems give rise to the secondary plant body. 

The stems and roots of some plants form wood and become thick; it 

The stems and roots of some plants form wood and become thick; it 

is the lateral meristems that give rise to the tissues responsible for 

is the lateral meristems that give rise to the tissues responsible for 

this thickening.

this thickening.

Apical meristems are located at the tips of roots and stems and in 

Apical meristems are located at the tips of roots and stems and in 

buds. 

buds. 

Shoot apical meristems supply the cells that extend stems and 

Shoot apical meristems supply the cells that extend stems and 

branches.

branches.

Root apical meristems supply the cells that extend roots.

Root apical meristems supply the cells that extend roots.

Apical meristems are responsible for primary growth, which leads to 

Apical meristems are responsible for primary growth, which leads to 

elongation and organ formation.

elongation and organ formation.

background image

Location of Meristematic 

Location of Meristematic 

Tissues

Tissues

background image

Secondary Growth

Secondary Growth

Some roots and stems develop a secondary body 

Some roots and stems develop a secondary body 

(wood and bark).

(wood and bark).

 

 

Secondary body tissues are derived from two lateral 

Secondary body tissues are derived from two lateral 

meristems: vascular cambium and cork cambium.

meristems: vascular cambium and cork cambium.

 

 

Vascular cambium

Vascular cambium

 is a cylindrical tissue consisting 

 is a cylindrical tissue consisting 

of cells that divide frequently.  

of cells that divide frequently.  

These cells form the 

These cells form the 

secondary xylem toward the inside, and the 

secondary xylem toward the inside, and the 

secondary phloem towards the outside of the stem.

secondary phloem towards the outside of the stem.

The 

The 

cork cambium

cork cambium

 produces protective cells that 

 produces protective cells that 

protect the outermost layers of the stem from water 

protect the outermost layers of the stem from water 

loss and microorganisms.

loss and microorganisms.

The layer of growth of the cork cambium is the 

The layer of growth of the cork cambium is the 

periderm

periderm

.

.

Growth in the diameter of the stems and roots, 

Growth in the diameter of the stems and roots, 

produced by vascular and cork cambia, is called 

produced by vascular and cork cambia, is called 

secondary growth

secondary growth

.

.

Wood is secondary xylem

Wood is secondary xylem

.

.

Bark is everything external to the vascular cambium 

Bark is everything external to the vascular cambium 

(periderm plus secondary phloem)

(periderm plus secondary phloem)

.

.

background image

Young Stem Structure (Monocot and 

Young Stem Structure (Monocot and 

Eudicots)

Eudicots)

The shoot apical 

The shoot apical 

meristem also forms the 

meristem also forms the 

three primary meristems: 

three primary meristems: 

protoderm, ground 

protoderm, ground 

meristem, and cambium

meristem, and cambium

.

.

It also lays down the 

It also lays down the 

beginnings of leaves and 

beginnings of leaves and 

lateral buds, called 

lateral buds, called 

leaf 

leaf 

primordia and bud 

primordia and bud 

primordia.

primordia.

Vascular tissue in the 

Vascular tissue in the 

stem is arranged in 

stem is arranged in 

vascular bundles.

vascular bundles.

The eudicot stem also 

The eudicot stem also 

contains pith and cortex 

contains pith and cortex 

storage tissues. Only 

storage tissues. Only 

eudicot stems have a 

eudicot stems have a 

vascular cambium or 

vascular cambium or 

cork cambium!

cork cambium!

background image

Growing Eudicot Stem 

Growing Eudicot Stem 

Structure

Structure

These
tissues  form
a vascular
bundle.  In
woody plants
they grow 
together and 
fuse to form a 
continuous ring
creating annual
growth rings.

background image

Mature Eudicot Stem

Mature Eudicot Stem

Secondary growth increases the 

Secondary growth increases the 

diameter of stems and roots.

diameter of stems and roots.

Secondary growth results from 

Secondary growth results from 

the activity of vascular and cork 

the activity of vascular and cork 

cambia.

cambia.

 

 

Vascular rays connect storage 

Vascular rays connect storage 

parenchyma to the sieve tubes of 

parenchyma to the sieve tubes of 

the phloem. 

the phloem. 

Only eudicots have a vascular 

Only eudicots have a vascular 

cambium and a cork cambium and 

cambium and a cork cambium and 

thus undergo secondary growth

thus undergo secondary growth

.

.

Cross sections of most tree trunks 

Cross sections of most tree trunks 

in temperate zone forests have 

in temperate zone forests have 

annual rings

annual rings

Annual rings form due to 

Annual rings form due to 

differential rates of growth in 

differential rates of growth in 

spring (when water is plentiful) 

spring (when water is plentiful) 

and in summer

and in summer

.

.

Wood that is no longer conducting 

Wood that is no longer conducting 

water is known as heartwood

water is known as heartwood

.

.

Sapwood is wood that is actively 

Sapwood is wood that is actively 

conducting water and minerals in 

conducting water and minerals in 

the tree.

the tree.

background image

Roots

Roots

The root apical meristem produces all the cells that contribute to growth in 

The root apical meristem produces all the cells that contribute to growth in 

the length of the root.

the length of the root.

The root cap covers and protects the delicate growing area of the root as it 

The root cap covers and protects the delicate growing area of the root as it 

pushes through the soil.

pushes through the soil.

The root cap also detects the pull of gravity and controls the downward 

The root cap also detects the pull of gravity and controls the downward 

growth of roots.

growth of roots.

Tissues of the root are divided into three zones: cell division, cell elongation, 

Tissues of the root are divided into three zones: cell division, cell elongation, 

and cell differentiation.

and cell differentiation.

 

 

The growing region above the apical meristem comprises the three 

The growing region above the apical meristem comprises the three 

cylindrical meristems: protoderm, ground meristem, and procambium.

cylindrical meristems: protoderm, ground meristem, and procambium.

The protoderm gives rise to the epidermis, adapted for protection and 

The protoderm gives rise to the epidermis, adapted for protection and 

absorption of water and minerals. Root hairs are long, flattened epidermal 

absorption of water and minerals. Root hairs are long, flattened epidermal 

cells that increase the root’s surface area and aid in water absorption.

cells that increase the root’s surface area and aid in water absorption.

The ground meristem gives rise to the cortex, which functions in storage.

The ground meristem gives rise to the cortex, which functions in storage.

The endodermis , which surrounds the central portion of the root called the 

The endodermis , which surrounds the central portion of the root called the 

vascular cylinder or stele, contains suberin, which makes the cells waterproof 

vascular cylinder or stele, contains suberin, which makes the cells waterproof 

and enables control of water into the vascular tissue.

and enables control of water into the vascular tissue.

The stele is produced by the procambium, and includes xylem, phloem, and 

The stele is produced by the procambium, and includes xylem, phloem, and 

pericycle tissues. 

pericycle tissues. 

The pericycle consists of one or more layers of undifferentiated cells and has 

The pericycle consists of one or more layers of undifferentiated cells and has 

three important functions.

three important functions.

It is the tissue in which lateral roots arise.

It is the tissue in which lateral roots arise.

It can contribute to secondary growth by giving rise to a lateral meristem 

It can contribute to secondary growth by giving rise to a lateral meristem 

that thickens the root.

that thickens the root.

Its cells contain membrane transport proteins that export nutrient ions 

Its cells contain membrane transport proteins that export nutrient ions 

into the cells of the xylem.

into the cells of the xylem.

background image

Root Tip Structure

Root Tip Structure

background image

Root Structure (Monocot vs Eudicot)

Root Structure (Monocot vs Eudicot)

background image

Root Structure (Monocot vs 

Root Structure (Monocot vs 

Eudicot)

Eudicot)

Eudicots have their                             Monocots 
have pith
xylem centrally located                      tissue that is 
centrally
usually in an X formation.                  located.  
Xylem cells
no pith is present!                               arranged in 
a ring.

background image

Leaf Structure

Leaf Structure

Leaf anatomy is adapted to carry out photosynthesis, 

Leaf anatomy is adapted to carry out photosynthesis, 

limit evaporative water loss, and transport the 

limit evaporative water loss, and transport the 

products of photosynthesis to the rest of the plant. 

products of photosynthesis to the rest of the plant. 

The two zones in leaf parenchyma that 

The two zones in leaf parenchyma that 

photosynthesize are the palisade mesophyll and the 

photosynthesize are the palisade mesophyll and the 

spongy mesophyll.

spongy mesophyll.

Within the mesophyll is air space through which CO

Within the mesophyll is air space through which CO

2

2

 

 

can diffuse to the photosynthesizing cells

can diffuse to the photosynthesizing cells

.

.

Veins supply mesophyll cells with water and 

Veins supply mesophyll cells with water and 

minerals, and they transport the products of 

minerals, and they transport the products of 

photosynthesis to the rest of the plant.

photosynthesis to the rest of the plant.

The epidermis of the leaf is the outermost cell layer, 

The epidermis of the leaf is the outermost cell layer, 

which is covered by a waxy cuticle. The epidermis 

which is covered by a waxy cuticle. The epidermis 

functions to keep water and photosynthetic products 

functions to keep water and photosynthetic products 

in the leaf.

in the leaf.

Guard cells allow controlled gas exchange through 

Guard cells allow controlled gas exchange through 

pores in the leaf (the stomata).

pores in the leaf (the stomata).

background image

Leaf Structure

Leaf Structure

background image

Leaf Structure

Leaf Structure


Document Outline