background image

 

 

 

 

Plant Structures

Plant Structures

Roots, Stems, and Leaves

Roots, Stems, and Leaves

Chapter 23

Chapter 23

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Plants are as 

Plants are as 

successful if not 

successful if not 

more successful than 

more successful than 

animals

animals

Seed plants have 

Seed plants have 

three main 

three main 

structures:

structures:

Roots

Roots

Stems

Stems

Leaves

Leaves

Linked together by 

Linked together by 

various means

various means

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Roots

Roots

Absorbs water and 

Absorbs water and 

nutrients

nutrients

Anchor plant to the 

Anchor plant to the 

ground

ground

Hold soil in place and 

Hold soil in place and 

prevent erosion

prevent erosion

Protect from soil 

Protect from soil 

bacteria

bacteria

Transport water and 

Transport water and 

nutrients

nutrients

Provide upright 

Provide upright 

support

support

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Stems

Stems

Support for the 

Support for the 

plant body

plant body

Carries nutrients 

Carries nutrients 

throughout plant

throughout plant

Defense system to 

Defense system to 

protect against 

protect against 

predators and 

predators and 

infection

infection

Few millimeters to 

Few millimeters to 

100 meters

100 meters

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Leaves

Leaves

Main 

Main 

photosynthetic 

photosynthetic 

systems

systems

Suseptable to 

Suseptable to 

extreme drying

extreme drying

Sight of 

Sight of 

oxygen/carbon 

oxygen/carbon 

dioxide intake and 

dioxide intake and 

release

release

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Plant tissue 

Plant tissue 

systems

systems

Exist within the 

Exist within the 

root, stems, 

root, stems, 

and leaves

and leaves

Dermal tissue

Dermal tissue

Vascular tissue

Vascular tissue

Ground tissue

Ground tissue

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Dermal Tissue

Dermal Tissue

Outer covering 

Outer covering 

Single layer of cells

Single layer of cells

Cuticle

Cuticle

 – waxy 

 – waxy 

coating 

coating 

Trichomes

Trichomes

 – 

 – 

Spiny 

Spiny 

projections on the leaf

projections on the leaf

Roots have dermal 

Roots have dermal 

tissue

tissue

Root hairs

Root hairs

Guard Cells

Guard Cells

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Vascular Tissue

Vascular Tissue

Transport System

Transport System

Subsystems

Subsystems

Xylem

Xylem

Phloem

Phloem

Subsystems are used to carry 

Subsystems are used to carry 

fluids throughout plant

fluids throughout plant

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Xylem

Xylem

Two types

Two types

Seed plants

Seed plants

Angiosperms

Angiosperms

Tracheid 

Tracheid 

– long 

– long 

narrow cells

narrow cells

Walls are connected 

Walls are connected 

to neighboring cells

to neighboring cells

Will eventually die

Will eventually die

Vessel Element

Vessel Element

 – 

 – 

wider that trachieds

wider that trachieds

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Phloem

Phloem

Sieve Tube Elements

Sieve Tube Elements

Cells arranged end to end

Cells arranged end to end

Pump sugars and other foods

Pump sugars and other foods

Companion Cells

Companion Cells

Surround sieve tube elements

Surround sieve tube elements

Support phloem cells

Support phloem cells

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Ground Tissue

Ground Tissue

Cells between dermal 

Cells between dermal 

and vascular tissue

and vascular tissue

Parenchyma

Parenchyma

Thin cell walls, large 

Thin cell walls, large 

vacuoules

vacuoules

Collenchyma

Collenchyma

Strong, flexible cell 

Strong, flexible cell 

walls

walls

Sclerenchyma

Sclerenchyma

Extremely thick, rigid 

Extremely thick, rigid 

cell walls

cell walls

background image

 

 

 

 

23-1 Specialized Tissues 

23-1 Specialized Tissues 

in Plants

in Plants

Plant Growth

Plant Growth

Meristems

Meristems

 – tissues 

 – tissues 

responsible for growth 

responsible for growth 

Undifferentiated cells

Undifferentiated cells

Apical Meristem

Apical Meristem

Produce growth 

Produce growth 

increased length

increased length

Differentiation

Differentiation

Cells will assume roles 

Cells will assume roles 

in the plant

in the plant

Flower Development

Flower Development

Starts in the meristem

Starts in the meristem

background image

 

 

 

 

23-2 Roots

23-2 Roots

Types of Roots

Types of Roots

Taproots

Taproots

Found in dicots

Found in dicots

Long, thick root

Long, thick root

Hickory and oak trees

Hickory and oak trees

Fibrous roots

Fibrous roots

Found in monocots

Found in monocots

No single root larger than any other

No single root larger than any other

Many thin roots

Many thin roots

background image

 

 

 

 

23-2 Roots

23-2 Roots

Root Structure

Root Structure

Outside layer

Outside layer

Epidermis

Epidermis

Root hairs

Root hairs

Cortex

Cortex

Central cylinder – 

Central cylinder – 

vascular system

vascular system

Root Cap – cellular 

Root Cap – cellular 

production

production

Key role in 

Key role in 

water/mineral 

water/mineral 

transport

transport

background image

 

 

 

 

23-2 Roots

23-2 Roots

Root Functions

Root Functions

Anchor plant

Anchor plant

Absorb water

Absorb water

Absorb nutrients

Absorb nutrients

background image

 

 

 

 

23-2 Roots

23-2 Roots

Plant Nutrient 

Plant Nutrient 

Uptake

Uptake

Soil type determines 

Soil type determines 

plant type

plant type

Plant requirements

Plant requirements

Oxygen, CO

Oxygen, CO

Nitrogen

Nitrogen

Phosphorus

Phosphorus

Postassium

Postassium

Magnesium

Magnesium

Calcium

Calcium

Trace elements

Trace elements

background image

 

 

 

 

23-2 Roots

23-2 Roots

Active Transport in 

Active Transport in 

Plants

Plants

Root hairs use ATP 

Root hairs use ATP 

Pump minerals from 

Pump minerals from 

soil

soil

Causes water 

Causes water 

molecules to follow by 

molecules to follow by 

osmosis

osmosis

Vascular Cylinder

Vascular Cylinder

Casparian Strip – 

Casparian Strip – 

water retention

water retention

Root Pressure

Root Pressure

Forces water up into 

Forces water up into 

the plant

the plant

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Stem Structure

Stem Structure

Produce leaves, 

Produce leaves, 

branches, and flowers

branches, and flowers

Hold leaves up

Hold leaves up

Transport substance 

Transport substance 

between roots and 

between roots and 

leaves

leaves

Essential part of 

Essential part of 

transport system

transport system

Function in storage 

Function in storage 

and photosynthesis

and photosynthesis

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Xylem and phloem – 

Xylem and phloem – 

major tubule systems

major tubule systems

Transport water and 

Transport water and 

nutrients

nutrients

Composed of three 

Composed of three 

tissue layers

tissue layers

Contain 

Contain 

nodes

nodes

 – 

 – 

attachment for leaves 

attachment for leaves 

Internodes

Internodes

 – regions 

 – regions 

between the nodes

between the nodes

Buds

Buds

 – undeveloped 

 – undeveloped 

tissue

tissue

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Stem Types

Stem Types

Monocot

Monocot

 – 

 – 

vascular bundles 

vascular bundles 

are scattered 

are scattered 

throughout

throughout

Distinct epidermis

Distinct epidermis

Dicot

Dicot

 – vascular 

 – vascular 

tissue arranged in a 

tissue arranged in a 

cylinder

cylinder

Pith

Pith

 – parenchyma 

 – parenchyma 

cells inside the ring

cells inside the ring

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Stem Growth

Stem Growth

Primary growth – new 

Primary growth – new 

cells produced at the 

cells produced at the 

root tips and shoots

root tips and shoots

Increases the length

Increases the length

Secondary growth – 

Secondary growth – 

increase in stem width

increase in stem width

Vascular cambium – 

Vascular cambium – 

produces tissue and 

produces tissue and 

increases thickness

increases thickness

Cork cambium – 

Cork cambium – 

produces outer 

produces outer 

covering of stems

covering of stems

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Formation of 

Formation of 

Vascular Cambium

Vascular Cambium

Xylem and phloem 

Xylem and phloem 

bundles present 

bundles present 

intially

intially

Secondary growth 

Secondary growth 

initiates production 

initiates production 

of a thin layer

of a thin layer

The vascular 

The vascular 

cambium divides

cambium divides

Produces new xylem 

Produces new xylem 

and phloem

and phloem

background image

 

 

 

 

23-3 Stems

23-3 Stems

Formation of wood

Formation of wood

Wood – layers of exlem

Wood – layers of exlem

Produced year after year

Produced year after year

Results from the older xylem not conducting water – 

Results from the older xylem not conducting water – 

heartwood

heartwood

Becomes darker with age

Becomes darker with age

Sapwood

Sapwood

 – surrounds heartwood

 – surrounds heartwood

background image

 

 

 

 

23-3 Roots

23-3 Roots

Formation of Bark

Formation of Bark

All the tissues 

All the tissues 

outside the 

outside the 

vascular cambium

vascular cambium

Consists of 

Consists of 

outermost layers of 

outermost layers of 

dead cork

dead cork

Water proof

Water proof

background image

 

 

 

 

23-4 Leaves

23-4 Leaves

Main sight of 

Main sight of 

photosynthesis

photosynthesis

Consist of:

Consist of:

Blade – thin flattened 

Blade – thin flattened 

section

section

Petiole – stalk that 

Petiole – stalk that 

attaches stem to blade

attaches stem to blade

Covered by 

Covered by 

epidermis and cuticle

epidermis and cuticle

Create water proof 

Create water proof 

barrier

barrier

background image

 

 

 

 

23-4 Leaves

23-4 Leaves

Leaf Functions

Leaf Functions

Photosynthesis – 

Photosynthesis – 

occurs in the 

occurs in the 

mesophyll

mesophyll

Palisade mesophyll – 

Palisade mesophyll – 

absorb light

absorb light

Spongy mesophyll – 

Spongy mesophyll – 

beneath palisede level

beneath palisede level

Stomata – pores in the 

Stomata – pores in the 

underside of the leaf

underside of the leaf

Guard Cells

Guard Cells

 – 

 – 

Surround the stomata

Surround the stomata

background image

 

 

 

 

23-4 Leaves

23-4 Leaves

Transpiration

Transpiration

Loss of water through its leaves

Loss of water through its leaves

Replaced by water drawn into the leaf

Replaced by water drawn into the leaf

background image

 

 

 

 

23-4 Leaves

23-4 Leaves

Gas Exchange

Gas Exchange

Take in CO

Take in CO

and 

and 

release O

release O

2

2

Can also do the 

Can also do the 

opposite – How?

opposite – How?

Gas exchange takes 

Gas exchange takes 

place at the stomata

place at the stomata

Not open all the time

Not open all the time

Stomata is controlled 

Stomata is controlled 

by water pressure in 

by water pressure in 

guard cells

guard cells

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Water Transport

Water Transport

Active transport 

Active transport 

and root pressure

and root pressure

Cause water to 

Cause water to 

move from soil to 

move from soil to 

roots

roots

Capillary action

Capillary action

Combined with 

Combined with 

active transport and 

active transport and 

root pressure, 

root pressure, 

moves materials 

moves materials 

throughout the plant

throughout the plant

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Capillary Transport

Capillary Transport

Capillary transport 

Capillary transport 

results from both 

results from both 

cohesive and 

cohesive and 

adhesive forces

adhesive forces

Water molecules 

Water molecules 

attracted to one 

attracted to one 

another

another

Water is also 

Water is also 

attracted to the xylem 

attracted to the xylem 

tubes in the plant

tubes in the plant

Causes water to move 

Causes water to move 

from roots to the 

from roots to the 

stem and upward

stem and upward

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Transpiration

Transpiration

Evaporation is the 

Evaporation is the 

major moving force

major moving force

As water is lost, 

As water is lost, 

osmotic pressure 

osmotic pressure 

moves water out of 

moves water out of 

vascular tissue

vascular tissue

This pulls water up 

This pulls water up 

from the stem to the 

from the stem to the 

leaves

leaves

Affected by heat, 

Affected by heat, 

humidity, and wind

humidity, and wind

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Controlling 

Controlling 

Transpiration

Transpiration

Open the stomata – 

Open the stomata – 

increase water loss

increase water loss

Close the stomata – 

Close the stomata – 

decrease water loss

decrease water loss

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Transpiration and 

Transpiration and 

Wilting

Wilting

Osmotic pressure – 

Osmotic pressure – 

keeps plants semi-rigid

keeps plants semi-rigid

Wilting is a result of 

Wilting is a result of 

high transpiration 

high transpiration 

rates

rates

Loss of water causes a 

Loss of water causes a 

drop in osmotic 

drop in osmotic 

pressure

pressure

Loss of rigidity

Loss of rigidity

Conserves water

Conserves water

background image

 

 

 

 

23-5 Transport in Plants

23-5 Transport in Plants

Nutrient Transport

Nutrient Transport

Most nutrients are 

Most nutrients are 

pushed

pushed

 through plant

 through plant

Nutrient movement 

Nutrient movement 

takes place in phloem

takes place in phloem

Source to Sink

Source to Sink

Source – any cell that 

Source – any cell that 

produces sugars

produces sugars

Sink – any cell where 

Sink – any cell where 

sugars are used

sugars are used

Pressure-flow 

Pressure-flow 

Hypothesis

Hypothesis


Document Outline