植物學筆記01(共33頁)

1、植物學筆記緒論一、植物界的類群及多樣性（一）、地球生命的起源 1-創(chuàng)世說； 2-自然發(fā)生說；3-天外起源說。目前被普遍接受的是通過“前生命的化學進化”過程，由非生命物質(zhì)產(chǎn)生，并經(jīng)長期進化延續(xù)至今，即“生命的進化起源說”。 （二）、生物界的劃分 對于生物界劃分出現(xiàn)如下系統(tǒng): 1兩界系統(tǒng)： 18世紀瑞典植物學家林奈(C.Linnaeus)根據(jù)能運動還是固著生活、吞食還是自養(yǎng)把生物界劃分為兩界。 兩界系統(tǒng) 動物界(Animalis)（能運動，異養(yǎng)）； 植物界(Plantae)（固著，具細胞壁，自養(yǎng)）。 2三界系統(tǒng)：19世紀前后，由于顯微鏡的廣泛使用，人們發(fā)現(xiàn)有些生物兼具有動、植物的特征。據(jù)此1886

2、年由赫克爾(E.Haeckel)提出三界系統(tǒng)，把具色素體、眼點、鞭毛、能游動的單細胞低等植物獨立為一界，加入原生生物界。             原生生物界(Protista) 菌類、低等藻類、水綿三界系統(tǒng) 植物界           動物界 3魏泰克的四、五界系統(tǒng) 1959年美國的魏泰克（whittaker）將真菌從植物界中分離出來，提出了四界系統(tǒng)， 原生

3、生物界 四界系統(tǒng) 植物界 真菌界(Fungi) 動物界1969年，美國的魏泰克（whittaker）將細菌和藍藻從原生生物界中獨立分出，而把生物界劃分為五界系統(tǒng)： 原核生物界(Monera)（藍藻，細菌） 原生生物界 五界系統(tǒng) 植物界 真菌界 動物界4六界系統(tǒng)：    1979年陳世驤根據(jù)生命進化的主要階段，將生物分成3個總界的六界的新系統(tǒng)。 病毒 細菌界 六界系統(tǒng) 藍藻界 植物界 動物界 真菌界（三）、植物界的六大類群（二界系統(tǒng)）藻類、菌類、地衣、苔蘚、蕨類、種子植物種子植物是現(xiàn)今世界上種類最多，形態(tài)構(gòu)造最復雜，和人類經(jīng)濟生活最密切、最進化的一類植物。全部樹木和

4、絕大多數(shù)經(jīng)濟植物都是 種子植物，本課程的形態(tài)解剖部分將著重討論 種子植物的結(jié)構(gòu)。 （四）、植物的多樣性（1）種類繁多，數(shù)量浩瀚（2）分布廣泛（3）形態(tài)結(jié)構(gòu)多種多樣（4）營養(yǎng)方式多樣    光和自養(yǎng)植物、化學自養(yǎng)植物、寄生植物、腐生植物（5）生命周期差別很大    細菌為20-30min；草本類型多為一年、兩年生植物；多年生種子植物，其中木本樹齡可達成百上千年。如非洲的龍血樹樹齡可達8000年。(五)、我國植物資源的豐富性    我國植物資源豐富，僅記載過的高等植物就約3萬種，占世界高等

5、植物的1/8，是植物種類最豐富的國家之一，僅次于馬來西亞和巴西，居第三位。 二、植物在自然界中的作用及與人類的關系（一）植物是自然界的第一生產(chǎn)力（光合作用）1)有物質(zhì)生成 2）有能量積蓄 3）有O2放出：（二）植物在自然界物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡中的作用植物的合成和礦化作用使自然界的物質(zhì)運動包括生命的延續(xù)和發(fā)展從而得以循環(huán)往復。 例如碳素循環(huán)(Carbon cycle)中通過光合作用使大氣中的二氧化碳保持平衡;通過生物固氮作用(biological nitrogen fixation)維持氮素循環(huán)(nitrogen cycle )。 總之，在物質(zhì)循環(huán)中，只有通過動物和植物等生物群體的共同參與才能使物

6、質(zhì)合成和分解、吸收和釋放協(xié)調(diào)進行，維持生態(tài)上的平衡和正常發(fā)展。（三）、植物界是植物種質(zhì)保存的天然基因庫種質(zhì)：決定植物“種性”并將其豐富的遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)總體。大到一個遺傳原種的集合體，小到控制個別遺傳性狀的某一基因片段。 全世界現(xiàn)有植物50多萬種，高等植物23 萬多種，經(jīng)過人類馴化的約有2000多種。 值得一提的是種質(zhì)資源的流失是很嚴重的。自地球形成至今90%以上的生物種類已經(jīng)不存在了。（四）、植物對環(huán)境的保護作用（1）植物具有凈化大氣、水體、土壤以及改善環(huán)境的作用（2）植物對環(huán)境的監(jiān)測作用（環(huán)保）：通過利用某些植物對有毒氣體的敏感性作為環(huán)境污染程度的指示。（3）植物具有水土

7、保持的作用：植被覆蓋特別是森林植被具有涵養(yǎng)水源、水土保持、防風固沙的作用。三、植物學的發(fā)展概況及分科（一）、植物學發(fā)展簡介1、我國是研究植物最早的國家a、早在四、五千年前就積累了有關植物的知識。春秋的詩經(jīng)記載描述了200多種植物。b、晉代 嵇含的南方草木狀是我國最古老的地方植物志。c、明代李時珍著本草綱目，詳細描述了1880種藥物，其中一半以上是藥用植物。d、清代吳其濬植物名實圖考記述了1714種栽培植物和野生植物，這些著作積累了豐富的植物學知識。e 、十九世紀中葉，李善蘭（18111882）與外人合作編譯植物學一書，該書是根據(jù)英國林德勒（J.Lindley 17991865）的植物學綱要中的

8、重要篇章編譯而成，共八卷，為我國第一部植物學譯本。2、國外植物學的發(fā)展：a、最早可追溯到古希臘亞里士多德首創(chuàng)歐洲的植物園和德奧弗拉斯（前370前285）所著植物的歷史和植物本原。b、瑞典植物學家林奈（1753）發(fā)表了植物種志，創(chuàng)立了植物分類系統(tǒng)和雙名法，為現(xiàn)代植物分類學奠定了基礎。c、19世紀德國植物學家施萊登和動物學家施旺（18081882）首次提出細胞學說，使生物學向微觀世界推進。d、英國博物學家達爾文（18091882）發(fā)表的物種起源一書，提出了生物進化論的觀點，引導生物學向宏觀世界發(fā)展。 從19世紀后期到20世紀以來，隨著近代物理學、化學的發(fā)展，生物學正沿著微觀和宏觀的研究深入，形成了

9、細胞生物學、分子生物學等許多新的分枝學科。近20年來，生命科學突飛猛進，宏觀方面，采用先進的技術(shù)，如遙感技術(shù)，進一步揭示植物間的分布和演化規(guī)律，微觀方面分子水平上對生命活動本質(zhì)進行研究。(二）植物學研究內(nèi)容及分科1、植物學定義：是研究植物界和植物體的生活和發(fā)展規(guī)律的科學。2、植物學研究內(nèi)容：植物的形態(tài)構(gòu)造、生理機能；生長發(fā)育規(guī)律；植物與環(huán)境的相互關系以及植物分布的規(guī)律；植物的進化與分類和植物資源利用等方面。3、植物學分科 a、植物形態(tài)學 plant morphology 植物細胞學plant cytology 植物解剖學 plant anatomy 植物胚胎學plant embryology

10、b、植物分類學 plant taxonomy c、植物生理學 plant physiology d、植物遺傳學 plant Genetics e、植物生態(tài)學plant ecology和地植物學 geobotany隨著物理學、數(shù)學、化學等學科的發(fā)展，電子顯微鏡、電子計算機、激光以及其他技術(shù)的應用，近年又形成許多新的分科。如，分子生物學、植物細胞生物學、植物發(fā)育生物學、分子植物學、分子遺傳學。（三）植物學的研究方法 研究方法：描述、比較、實驗 學習方法：預習聽講復習實驗考試。（四）植物學與專業(yè)的關系植物學是一切以植物為生產(chǎn)或研究對象的專業(yè)的重要基礎課，生物科學、生物工程、生物技術(shù)、林學、森保、園林

11、、環(huán)境等專業(yè)以后還要學習植物生理學、生態(tài)學等，植物學是學好這些課程的基礎。思考題：1.     什么是二界論2.     植物具有什么特征3.     什么是植物學第一章 植物細胞§1、1 關于植物細胞的認識一、植物細胞是構(gòu)成植物體的基本單位二、細胞的研究史1、細胞學的創(chuàng)立時期1665年，英國人虎克發(fā)現(xiàn)細胞（Cell) 德國植物學家施萊登（1838）和動物學家施旺（1839）共同提出了細胞學說，細胞學說被稱為十九世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)之一。、細胞學的經(jīng)典時期（187

12、5 1898 ） 受精現(xiàn)象（1875）、動植物細胞有絲分裂（1880）、動植物減數(shù)分裂（1883、1886）、植物受精現(xiàn)象（1888）、線粒體（ 1894 ）、高爾基體（ 1898 ）、被子植物雙受精現(xiàn)象相繼發(fā)現(xiàn)。3、實驗細胞學時期（18981953)P 1900年 孟德爾遺傳定律的（重新）發(fā)現(xiàn)（1865） P 1924年 孚爾根等首次介紹了DNA反應的方法。P 1934年 本斯米等用超速離心機將細胞內(nèi)線粒體分離出來。ü1953年，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的模型發(fā)現(xiàn)，奠定了分子生物學基礎。4、分子/現(xiàn)代細胞學時期（1953現(xiàn)在）ü1961年，通過尼倫堡等人的研究，確立了每一種氨基酸

13、的“密碼”。 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的闡明被認為是20世紀以來自然科學的重大突破之一，使細胞的研究進入一個新的現(xiàn)代細胞學階段，使細胞的研究從超微水平發(fā)展到分子水平階段，并相應產(chǎn)生許多新興分枝學科如細胞分子生物學，細胞工程學以及帶有綜合特點的細胞生物學等。分子水平的研究，目的是認識討論生命活動的本質(zhì)和規(guī)律，從單純觀察發(fā)展到用實驗方法來研究細胞，使人類進入有目的的改造細胞的階段三、細胞的多樣性1、形狀多樣（與其功能相適應）ü 游離的生長在疏松組織中的細胞-球形、橢圓形 (皮層細胞、髓)；ü 起保護作用的細胞- 多面體，彼此嵌合緊密(表皮細胞)；ü 起支持和疏導作用的細胞-圓

14、柱形、紡錘形(韌皮部、木質(zhì)部細胞)。2、細胞大小差異很大：ü高等植物細胞直徑：數(shù)m數(shù)十個m，多數(shù)1530 m。ü最小細胞，如枝原體，直徑0.10.15 m。ü少數(shù)大細胞，如番茄果肉、西瓜瓤細胞直徑可達1mm，肉眼可見，最長的棉花纖維細胞長可達650mm。四、原核細胞(procaryotic cell)（1）無核膜，僅有些比較集中的核區(qū)；（2）核區(qū)內(nèi)分布環(huán)狀DNA絲；（3）細胞質(zhì)內(nèi)無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體等細胞器的分化。（4）細胞質(zhì)內(nèi)有游離的質(zhì)粒（plasmid)，是裸露的核外DNA，可遺傳。 枝原體、細菌、放線菌、藍藻等低等植物由原核細胞構(gòu)成。五、非細胞結(jié)構(gòu)的生

15、命病毒(virus)病毒:無細胞結(jié)構(gòu)，有生命的特殊有機體（1）大小：比細菌小，比Pr大，介于1003000Å之間。（2）組成：Pr外殼包圍著核酸芯子（3）形狀：在電鏡下病毒的形狀、大小差異很大。（4）生活方式：不能在非生命物質(zhì)上生長而需在活的有機體上生存，能感染細菌、動物和植物形成動植物病害。 因此，病毒是簡單原始的生命形式，細胞是生物有機體發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。 §1、2植物細胞的構(gòu)造與功能一、原生質(zhì)及其理化性質(zhì)（一）原生質(zhì)protoplasm 泛指細胞內(nèi)有生命的物質(zhì)，是細胞結(jié)構(gòu)和生命活動的物質(zhì)基礎。（組成成分，名稱）（二）原生質(zhì)的化學組成（1）、水和無機鹽 A、水 結(jié)合

16、態(tài)（結(jié)構(gòu)部分） 游離態(tài)（溶劑） 一般旺盛生長的幼苗及嫩葉中含水量較高，（60-90%），衰老的葉子含水量低，休眠種子含水量最低，只占鮮重的1014 %。B、無機鹽-植物生命活動中不可缺少的物質(zhì) Fe 、Mg與葉綠素形成有關 S、N、P與Pr的合成有關（2）、蛋白質(zhì)（Protein） （三級結(jié)構(gòu)）Ø組成：Pr是以氨基酸為單位構(gòu)成的長鏈分子，分子量很大，可從五千到百萬以上。 Pr占原生質(zhì)干重60 % 。 ØPr按其功能分為三類 ：b結(jié)合Pr：組成原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)b酶Pr：催化作用（專化性 、高效性、多樣性：植物中有2000多種） b貯藏Pr：貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)（3）核酸（nucle

17、ic acid）Ø組成：由小分子的單位一核苷酸相連形成的長鏈分子，Ø兩種類型：脫氧核糖核酸 (DNA)：分布于細胞核中 核糖核酸 (RNA)：分布于細胞質(zhì)中Ø功能作用： 是遺傳信息的攜帶者。（4）脂類(lipid)：甘油+脂肪酸Ø包括一大類不溶于水而溶于有機溶劑的脂肪性物質(zhì)，如油、脂肪、磷脂、蠟、角質(zhì)、栓質(zhì)和固醇等，它們都是長鏈化合物，但分子鏈比核酸短的多。功能作用 ：結(jié)構(gòu)物質(zhì)（如磷脂與Pr 結(jié)合構(gòu)成生物膜系統(tǒng)）。 形成角質(zhì)、木栓質(zhì)、蠟，參與細胞壁形成（脂類具疏水性，不透水）。（5）糖類(saccharide)Ø組成：化學通式為(CH2O)n

18、.Ø功能作用:是光和作用的產(chǎn)物，是細胞進行代謝活動的能源。同時也是構(gòu)成原生質(zhì)、細胞壁的主要物質(zhì) 合成其它有機物的原料 Ø類型：單糖:核糖(五碳糖)、脫氧核糖(五碳糖)、葡萄糖(六碳糖)雙糖： 蔗糖、麥芽糖多糖 ：纖維素、 淀粉、果膠物質(zhì)（6）其它生理活動物質(zhì)：酶 、維生素、 激素、抗菌素總之，組成原生質(zhì)的化學元素： 大量元素：C、H、O、N占植物鮮重大，約99%以上，另外還有K、P、Ca、S、Fe等 微量元素：B、Cu、Mn、Zn、Na、Cl等十幾種 （三）原生質(zhì)的物理性質(zhì)：b（1）無色半透明半流動狀態(tài)的粘稠液體,比重比水大。b（2）是一種親水膠體。b（3）原生質(zhì)膠粒帶有電

19、荷,它使原生質(zhì)具很大的吸水力及對物質(zhì)的吸附作用, 如膠體破壞，原生質(zhì)也就喪失活性，失去生命特性。（四）原生質(zhì)的生理特性： 具有生命現(xiàn)象，即具新陳代謝的能力（同化-光和；異化-呼吸）。 二、原生質(zhì)體(protoplast ） 指活細胞中細胞壁以內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的總稱（結(jié)構(gòu)名稱）。植物細胞在顯微鏡下可明顯區(qū)分為：細胞質(zhì)+細胞核（一）細胞質(zhì)：（cytoplasm）1、質(zhì)膜（plasmalemma;plasma membrane） 細胞質(zhì)緊帖細胞壁的膜狀結(jié)構(gòu)，也叫細胞膜。A、主要成分：磷脂（5557%）和蛋白質(zhì)，厚約80ÅB、生理功能： （1）使細胞與外環(huán)境隔離，保持相對穩(wěn)定的細胞內(nèi)環(huán)境； （2）

20、具選擇吸收的功能； （3）能量傳遞和信息傳遞； （4）有大量的酶，生化反應的重要場所； （5）協(xié)調(diào)細胞壁物質(zhì)的合成與組裝2、胞基質(zhì)(cytoplasmic matrix) A、定義：在電子顯微鏡下，看不出特殊結(jié)構(gòu)的細胞質(zhì)部分稱胞基質(zhì)。B、主要成分：水、無機鹽等小分子；脂類、糖類、氨基酸、核苷酸等中等分子；Pr、脂蛋白、RNA、多酶等生物大分子。 C、在生活的細胞中，胞基質(zhì)做有規(guī)律的持續(xù)流動：1）轉(zhuǎn)動式運動2）循環(huán)式運動3、細胞器(organelle) ：細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小單位 。1)、質(zhì)體(plastid)： 綠色植物特有的一類合成或積累同化產(chǎn)物的細胞器，被雙層膜，由前質(zhì)

21、體(ptoplastid )發(fā)育而來。 A、白色體(leucoplast )：不含色素，多存在于幼嫩細胞、貯藏組織和一些植物表皮中，并根據(jù)貯藏物質(zhì)的不同分為造粉體(amyloplast)造油體(elaioplast)和造蛋白體(proteinoplast)。B、有色體(chromoplast)：內(nèi)含大量胡蘿卜素和葉綠素而呈現(xiàn)黃、紅或橙色，這類質(zhì)體常存在于花瓣、果實或一些植物的根（胡蘿卜）中。C、葉綠體(chloroplast) ：存在于植物綠色的薄壁細胞中、主要是葉肉細胞中。所含數(shù)量因細胞而異，從十多個到數(shù)百枚不等。色素： 葉綠素A（藍綠）、葉綠素B（黃綠） 胡蘿卜素（橙黃）、葉綠素（黃） 這

22、些色素都分布在內(nèi)部片層上。結(jié)構(gòu)：葉綠體呈球形、卵形，其內(nèi)有基粒(granum)及基質(zhì)(stroma 或matrix)片層功能：（1）光合作用b（2）合成自身的DNA、RNA、Prb（3）酶集中的場所2)、線粒體（mitochondria ）形狀：球形、棒形或細絲狀顆粒。結(jié)構(gòu)特點：由雙層膜包裹，其內(nèi)膜向內(nèi)折疊，形成嵴。 功能：進行呼吸作用，是細胞的“動力廠”，含自身的DNA，能獨立合成Pr。3)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum）結(jié)構(gòu)：以各種形狀沿伸、擴展，形成各種管、泡、腔交織的復雜網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。分類：光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：與脂類、糖類的合成關系密切。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：膜表面附著許多核糖體小

23、顆粒，合成Pr酶。功能：b（1）合成、包裝和運輸一切代謝產(chǎn)物、Pr酶、脂類、糖；b （2）是許多細胞器的來源；b （3）提供細胞空間的支持骨架、增加細胞的表面積；b （4）通過胞間連絲中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動，保持細胞間的聯(lián)系。4)、高爾基體(dictyosome或Golgi-body )結(jié)構(gòu)：由一疊由單層膜圍成的扁囊組成，扁囊邊緣收縮形成膜質(zhì)小泡，通過縊縮斷裂，小泡從扁囊上脫離下來。功能：多糖合成，糖蛋白的合成、加工和分泌。5)、溶酶體(lysosome)結(jié)構(gòu)：由一單層膜組成，膜內(nèi)含有多種水解酶，以酸性磷酸酶為特有的酶。功能：（1）消化作用；（2）自身吞噬；（3）自溶作用。6)、圓球體(Spheros

24、ome)結(jié)構(gòu)：由一單層膜組成，膜內(nèi)除含水解酶外，還有脂肪酶功能：（1）同溶酶體 （2）起儲存細胞器的作用7)、微體（Microbody）結(jié)構(gòu)：也由單層膜包圍而成。類型：植物中含兩種微體b（1）過氧化物酶體(peroxisome)：高等植物葉肉細胞中，與葉綠體、線粒體配合，參與乙醇酸循環(huán)，把乙醇酸轉(zhuǎn)化為己糖（光呼吸）。b（2）乙醛酸循環(huán)體(glyoxysome)：油粒種子萌發(fā)時，與圓球體、線粒體配合，把儲存的脂肪轉(zhuǎn)化為糖類。8)、液泡（Vacuole）結(jié)構(gòu)：是被一層液泡膜包著，膜內(nèi)充滿著細胞液。功能： 調(diào)節(jié)滲透壓，控制水分出入細胞； 維持一定的膨壓，使細胞處于緊張狀態(tài)，具堅實性； 是各種養(yǎng)料的代

25、謝產(chǎn)物的貯藏場所。9)、核糖體(Ribosome) 結(jié)構(gòu)：有兩個半圓形的亞單位形成，無膜結(jié)構(gòu)。主要成分：約40%Pr+60%RNA。功能：合成Pr的場所。10)、細胞骨架系統(tǒng) 微管microtubule：微管Pr圍成直徑20-30nm的長管結(jié)構(gòu)。組 微絲microfilaments：由肌動Pr和肌球Pr組成的直徑約為5-6nm的細長絲。成 中間纖維intermediate fiber：直徑約10nm。 微梁microtrabeculae：直徑3-5nm的很細很短的纖維。功能：形成錯綜復雜的立體網(wǎng)絡系統(tǒng)，共同起著細胞支架以及連接細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)，使其能執(zhí)行各自的功能。 （二）細胞核(nucleus

26、)核膜 (nuclear membrane)：雙層膜，上有核孔核仁(nucleolus) ：呈小球體，折光性強，是RNA與某些Pr合成的基地，是裝配核糖的場所， 染色質(zhì)chromatin： 染色質(zhì)絲 核質(zhì) (nucleoplasm) 染色體(chromosome) 核液(nucleochylema) ：核內(nèi)無明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì)Ø功能：即控制細胞的遺傳、生長和發(fā)育。三、后含物（內(nèi)含物）(ergastic substance) 定義：細胞生長過程中，原生質(zhì)體不斷進行新陳代謝活動產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物，叫后含物。是一些非原生質(zhì)、無生命的有機或無機物質(zhì)。 Ø 類型：b就其存在的部

27、位來講：有的存在于細胞液(cell sap)中； 有的存在于細胞質(zhì)(cytoplasm)中 。b 就其對細胞生命過程中的作用來講 ：貯藏的營養(yǎng)物質(zhì) 生理活性物質(zhì) 代謝中間產(chǎn)物 細胞內(nèi)含物的種類和含量隨植物種類、部位、生長發(fā)育時期和環(huán)境條件不同而異。1、貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)A、淀粉粒(starch grain)：一般由造粉體轉(zhuǎn)化而成，圍繞一至多個臍形成輪紋。不同植物淀粉粒形狀不同，可作為商品檢驗和生藥鑒定的依據(jù)。B、蛋白質(zhì)：非活性，較穩(wěn)定，遇KI呈黃色 結(jié)晶狀 糊粉粒(aleurone grain)（無定形） 胡桃、花生、大豆、蓖麻種子中含量多。C、脂類：高能量貯藏物質(zhì)，以油滴狀態(tài)存在于細胞質(zhì)中，遇蘇

28、丹III滴染立即呈現(xiàn)橙黃或桔紅色。2、生理活動物質(zhì)：酶、維生素(vitamin)、植物激素（Hormone)功能：保證cell內(nèi)一切生化反應正常進行，調(diào)節(jié)控制植物 生長、發(fā)育、 繁殖等。植物激素：生長素、赤霉素、細胞分裂素 （促進生長發(fā)育） 脫落酸、乙烯（抑制）。3、其它物質(zhì)A、糖類：葡萄糖、果糖、蔗糖等，如甘蔗、甜菜B、有機酸：草酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等，如果實酸味。C、酚類化合物：酚、單寧、黑素和木質(zhì)素 單寧（tannin） ：一種缺 N的有機化合物，有澀味，遇鐵鹽呈現(xiàn)藍色以至黑色，可用于制革、防腐、印染、醫(yī)藥、鉆井等方面。D、精油：揮發(fā)性芳香物質(zhì)，是一種烴，具殺菌作用，可制香水。E、

29、類黃酮（flavonoid）：花色素、黃酮醇和查耳酮與植物顏色有密切關系。花色素常見的有花青素（cyanidin）、花翠素、花葵素等。 花青素：植物體內(nèi)普遍存在，通常溶解在細胞液中?；ㄇ嗨氐念伾c細胞液的PH值有關，酸紅，中紫，堿藍。F、植物堿：一種含 N的有機化合物，種類很多（6000），因植物種類不同而異。咖啡、茶葉咖啡堿；煙草煙堿；罌粟罌粟堿；黃蓮素、三棵針牙膏小檗堿，半夏、烏頭半夏堿（啞藥），許多植物堿是重要的醫(yī)藥。G、無機鹽類和結(jié)晶體： 有的呈溶解態(tài)，有的呈結(jié)晶體，如草酸鈣結(jié)晶 H、其它：橡樹橡膠，松柏類植物松脂四、細胞壁cell wall ：包圍在植物細胞原生質(zhì)體外面的一個堅韌的外

30、殼（一）細胞壁的功能 1）支持、保護作用。相當于動物的骨骼，稱外骨骼； 2）還參與植物體吸收、分泌、蒸騰和細胞間運輸?shù)龋?3）有Pr，參與細胞生長、調(diào)控，細胞識別等生理活動。Ø 組成：1.纖維素2.半纖維素3.果膠多糖4.蛋白質(zhì)：占細胞壁干重的5105.細胞壁的其他化學成分：木質(zhì)、角質(zhì)、栓質(zhì)、礦質(zhì)等。（二）細胞壁的發(fā)生與分層1、胞間層(intercellular layer)（中層）：主要成分為果膠質(zhì)2、初生壁(primary wall)：3、次生壁(secondary wall)：分內(nèi)、中、外三層4、紋孔(pit)：細胞壁增厚時，并非全面均勻增厚，其中常留有不增厚的部分稱紋孔。實際

31、上并非真正的孔，而是一些薄壁的區(qū)域。類型：具緣紋孔(bordered pit)、單紋孔(simple pit)、半具緣紋孔(half bordered pit )5、胞間連絲(plasmodesmata)：是連接相鄰兩個植物細胞的細胞器，是植物細胞間物質(zhì)和信息交流的直接通道，行使水分、營養(yǎng)物質(zhì)、小的信號分子以及大分子的胞間運輸功能。（三）細胞壁的超微結(jié)構(gòu)微纖絲(microfibril)電鏡下能夠觀察到的纖維狀細絲。Ø 光鏡下可見在次生壁的外、中、內(nèi)三層中，微纖絲的排列方向互不一致，增加了細胞壁的堅固性。（四）細胞壁的生長和特化1、細胞壁的生長（面積、厚度）2、細胞壁的特化： A、木化

32、(lignifacation)：+木質(zhì)（親水性物質(zhì)）加強機械支持作用,可透水。例：導管、管胞、木纖維。 B、角化(cutinication)：+角質(zhì)（脂類化合物）不易透水，多為表皮cell，防止水分過度蒸騰和微生物的侵襲。同時角質(zhì)還在表皮細胞外堆積成層，叫角質(zhì)層（cuticle）。C、栓化(suberization)：+栓質(zhì)（脂類化合物）富于彈性，如軟木塞。不透水透氣，多為死細胞。一般分布在植物莖、稈、枝及老根的外層，以防止水分蒸騰，保護細胞受惡劣條件的侵襲。D、礦化：+礦質(zhì)（Ca、SiO2 ） 多見于莖、葉的表皮細胞。礦化細胞硬度大，增加植物的支持力，并保護植物不受動物的侵害，如甜稈表皮細胞

33、。 §1、3植物細胞的分裂一、細胞周期（cell cycle）有分裂能力的細胞，從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個完整過程。典型的細胞周期可包括間期和細胞分裂期(mitosis)兩部分 間期包括一個DNA合成期（S期synthesis）及S期前后兩個間隙期（G1期gap1，G2期gap2）。二、有絲分裂(mitosis)細胞分裂期則包括有絲分裂和胞質(zhì)分裂兩個主要過程。有絲分裂是一個連續(xù)的過程，根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征可分為前期(prophase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)和末期(telophase)。特點：在間期每個染色體復制成兩條相同的染色單體，

34、在分裂時有規(guī)律地分配到兩個子細胞核中。三、減數(shù)分裂(meiosis)：高等植物中發(fā)生在大、小孢子形成時期(單核胚囊和單核花粉粒形成時期）包括兩次連續(xù)的分裂，其中DNA只復制一次，染色體僅僅分裂一次，經(jīng)過分裂形成4個子細胞，每個子細胞染色體數(shù)目比母細胞減少一半。第一次分裂:前期I：1、細線期：diakinesis 2、偶線期：diplotene 3、粗線期pachytene 4、雙線期diplotene 5、終變期diakinesis中期I、后期I、末期I 第二次分裂 前期II、中期II、后期II、末期II：減數(shù)分裂和有絲分裂的比較四、無絲分裂(amitosis) 細胞進行無絲分裂時，核仁先行分

35、裂，繼而細胞核延長并縊裂成兩部分，接著細胞質(zhì)也拉長并分裂，形成兩個子細胞。整個過程看不到染色體的變化。無絲分裂還有出芽、碎裂等不同方式。思考題：1.植物細胞的初生壁和次生壁有何區(qū)別，在各種細胞是否都存在？2.什么是胞間連絲，有何作用？ §2.1植物細胞的生長、分化和組織形式一、植物細胞的生長、分化及脫分化 （一）細胞生長：細胞體積和重量的增長。受遺傳因子的控制，也受環(huán)境條件的影響。 （二）細胞分化(cell differentiation)：指同源cell逐漸變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)、功能、生化特征相異的細胞的過程（功能上、結(jié)構(gòu)上的特化）。（三） 細胞的“全能性”及細胞分化、脫分化的本質(zhì)。（1）ce

36、ll全能性：在一個有機體內(nèi)每個生活cell 均具有同樣的或基本相同的成套的遺傳物質(zhì)，而且具有發(fā)育成完整有機體或分化為任意細胞所必須的全部基因。（2） 細胞分化、脫分化(dedifferentiation)的本質(zhì)二、植物組織概念1、組織（tissue）：個體發(fā)育中來源相同、功能相同、形態(tài)結(jié)構(gòu)相似的細胞群，稱組織。不同的組織結(jié)合成器官：根、莖、葉、花、果實、種子。2、組織的形成 從個體發(fā)育講是cell分化的結(jié)果。 從系統(tǒng)發(fā)育講是長期進化的結(jié)果。3、組成植物組織的細胞，其形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能相適應。4、組織具相互轉(zhuǎn)化的能力。§2.2 組織的類型根據(jù)生理功能的不同，形態(tài)構(gòu)造的差異，植物組織分為

37、：分生組織、薄壁組織、保護組織、輸導組織、機械組織、分泌組織一、   分生組織：meristematic tissue或meristem 特點：cell具很強的分裂能力。Ø功能：直接關系到植物的生長、發(fā)育。Ø分布：胚胎全部，成熟植物體的特定部位 (根尖、莖尖)。Ø分類：按來源、發(fā)展分為：原分生組織，初生分生組織，次生分生組織。 按發(fā)生部位分為：頂端分生組織，側(cè)生分生組織，居間分生組織。 二、薄壁組織(parenchyma )特點：（1）都是活cell、壁薄、核小、形大、液泡大、細胞間隙大；（2）cell分化程度淺，具潛在的轉(zhuǎn)化能力，具較大的可塑

38、性。ï 類型：1、同化組織(assimilating tissue )：含葉綠體，能進行光合作用。2、貯藏組織(storage tissue)：貯積大量營養(yǎng)物質(zhì) 貯水組織(aqueous tissue )：貯積大量的水分。如旱生多汁植物：仙人掌、蘆薈、景天；鹽生肉質(zhì)植物：豬毛菜3、吸收組織(absorptive tissue)：根毛cell、胚子葉表皮層4、通氣組織(aerenchyma )：貯存大量氣體，細胞間隙特別發(fā)達，有的形成通氣腔，通氣道。如濕生、水生植物。5、傳遞cell(transfer cell)：具有內(nèi)突生長的細胞壁和發(fā)達的胞間連絲，具短途運輸功能。三、保護組織(pr

39、otective tissue)分布：植物體表面，由一層和數(shù)層cell組成 。ï功能：保護作用，ï分類：表皮初生保護組織周皮次生保護組織 （一）表皮(epidermis )：（1）表皮cell：最主要的組成成分。都是活cell、壁薄、一般不含葉綠素，彼此嵌合緊密，除氣孔外沒有縫隙。外壁具有角質(zhì)層，有的植物表皮具蠟被。（2）氣孔器(stomatal apparatus)：調(diào)節(jié)水分平衡和氣體交換的結(jié)構(gòu)，有一對特化的保衛(wèi)細胞和它們之間的空隙、孔下室以及與保衛(wèi)細胞胞（guard cell ）相連的副衛(wèi)細胞共同組成。（3）表皮毛(epidermic hair)：由表皮cell分化而來

40、，具保護、分泌、吸收等功能。形態(tài)多種多樣。ï 用途：有經(jīng)濟價值，如棉花和木棉的纖維；一些植物的表皮毛能分泌芳香油、樹脂、樟腦等物質(zhì)。（二）周皮(periderm )：僅存在于具次生增粗的器官。 木栓層(phellem)（數(shù)層cell壁栓化的死cell）1)周皮 木栓形成層(phellogen)（平周分裂） 栓內(nèi)層 （phelloderm） (生活的薄壁cell) 2）皮孔（lenticell ）：在氣孔或氣孔群下方產(chǎn)生。木栓形成層補充cell唇形突起 不同植物皮孔不一樣 。四、輸導組織(conducting tissue) 運輸植物體內(nèi)的水分和營養(yǎng)物質(zhì)。 特點：呈長管狀，構(gòu)成管道系統(tǒng)

41、。（一）管狀分子導管分子(vessel element )與管胞(tracheid)：位于木質(zhì)部共同點（1）都是死 cell，成長管狀，胞壁增厚，木質(zhì)化。（2）側(cè)壁增厚不均勻，呈現(xiàn)多種花紋。不同點端壁分布效率導管分子具穿孔(perforation)被子植物高管胞無穿孔裸子植物、蕨類植物唯一的輸水組織低導管類型：環(huán)紋(annular)、螺紋(spiral)、梯紋(scalariform)網(wǎng)紋(reticulated)、紋孔(pitted)導管的壽命：數(shù)年至十余年 因植物的種類而異。侵填體(tylosis) （二）篩分子篩管分子(sieve element)和篩胞(sieve cell)（活細胞）

42、篩孔(sieve pore)：在篩管形成過程中，相連兩個cell的橫壁上形成的許多小孔。篩板(sieve plate)：伴胞(companion cell)：核大，具豐富的細胞質(zhì)和細胞器，與篩管由同一細胞分裂而來，其間胞間連絲發(fā)達。 篩管的壽命：一般為12年；竹類等單子葉常為多年。胼胝體(callosity)：在篩板上不斷積累胼胝質(zhì)(callose)形成的墊狀物,使篩管失去疏導功能。有些植物可恢復疏導功能。五、機械組織(mechanical tissue )功能：機械支持作用特點：細胞壁不同程度加厚（次生壁強烈加厚）ï類型： （根據(jù)cell形狀、加厚程度、方式）（一）厚角組織(col

43、lenchyma) （二）厚壁組織 (sclerenchyma) 1、纖維(fiber)：木纖維：分布于木質(zhì)部；較短；木化程度高；脆、易斷。韌皮纖維(phloem fiber)：分布于木質(zhì)部以外；較長；木化程度低；韌性強。2、石細胞(stone cell)：常等徑 ，源于薄壁cell木化程度高，細胞腔極小，壁上常出現(xiàn)同心層紋或形成分枝的紋孔道。石cell常成群聚生，梨果肉、 堅果內(nèi)果皮中含量豐富。六、分泌組織(secretory structure )（一）、外分泌結(jié)構(gòu) 1、腺毛 (glandular hair) ：表皮毛的一種，分泌精油或粘液 2、蜜腺(nectary) ：分布于花、葉、莖的

44、表皮cell或表皮及其內(nèi)層cell中。 花蜜腺 ：位于花分泌蜜 汁，吸引昆蟲 花外蜜腺 ：位于莖、葉 現(xiàn)存有花植物中18.8%種屬蟲媒花植物，均具蜜腺，與植物傳粉有關。3 、鹽腺(salt gland)：將過多的鹽分以鹽溶液狀態(tài)排出體外。 常發(fā)生于鹽生植物如檉柳、白花丹。（二）、內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)4 、分泌腔(secretory cavity)：溶生(lysigenous )分泌腔：具分泌能力的厚壁cell因細胞壁溶解形成的腔 。如棉莖裂生(schizogenous)分泌腔：具分泌能力的細胞群因胞間層溶解，細胞分離而形成的腔。桉樹屬5、分泌道(secretory canal )：樹脂道、漆樹道屬裂生分

45、泌道。6、乳汁管：分泌乳汁的管狀結(jié)構(gòu)。無節(jié)乳汁管(nonarticulate laticifer)：一個cell發(fā)育形成，后分枝。如 ?？?、莢竹桃科、大戟科有節(jié)乳汁管(articulate laticifer )：多個cell發(fā)育而成，端壁消失 。如菊科、罌粟科、芭蕉、旋花、橡樹。乳汁成份：橡膠、Pr、淀粉、糖、酶、植物堿、有機酸、鹽、脂類、單寧等物質(zhì)。§ 2.3植物體內(nèi)的維管系統(tǒng)一、維管組織(vascular tissue)： 在種子和蕨類植物的器官中，有一種以輸導組織為主體，由輸導、機械、薄壁等幾種組織組成的復合組織，稱為維管組織。二、 維管束(vascular bundle）：

46、 維管組織在器官中呈分離的束狀結(jié)構(gòu)存在時，稱為維管束。如葉片上的葉脈、柑桔果皮的桔絡、絲瓜的瓜絡。（一）組成： 韌皮部(phloem)：篩管、伴胞、韌皮薄壁cell、韌皮纖維 束中形成層(fascicular cambium) 木質(zhì)部(xylem)：導管、管胞、木薄壁cell、木纖維 但不同類群植物所含組成分子不同，裸子植物中無導管、木纖維、篩管、伴胞而僅以管胞和篩胞行使其功能。（二）分類1、 按有無形成層 有限維管束(closed bundle)：無形成層 無限維管束(open bundle)：有束中形成層，大多數(shù)雙子葉植物 2、根據(jù)木質(zhì)部與韌皮部排列情況 ，分為： 外韌維管束(collat

47、eral bundle):絕大多數(shù)植物 雙韌維管束(bicollateral bundle)：葫蘆科 、茄科植物 周木維管束(amphivasal bundle) 某些單子葉植物 周韌維管束（amphicribral bundle)蕨類植物 輻射維管束 木質(zhì)部和韌皮部成輻射狀相間排列 。 (初生根)三、成熟組織可分為三個系統(tǒng)： 皮系統(tǒng)（dermal tissue system）：表皮、周皮 維管系統(tǒng)(vascular tissue system )：韌皮部、木質(zhì)部 基本組織系統(tǒng)(fundamental/ ground tissue system ：薄壁組織、厚壁組織、厚角組織、分泌組織思考題：

48、1.     植物包括幾種組織，有什么特征？2.     什么是組織系統(tǒng)？§3. 種子一、種子（seed）的構(gòu)造與類型(一) 種子的構(gòu)造1 、種皮（seed coat） 胚芽 (plumule ) 2、胚(embryo) 胚軸(hypocotyl ) 胚根(radicle ) 子葉(cotyledon ) 3 、胚乳(endosperm )（有或無） ï假種皮（aril）：種皮外包有一層肉質(zhì)被套，與種皮來源不同。如荔枝、龍眼、衛(wèi)矛。ï外胚乳(endosperm)（二）種子的類型 1 無

49、胚乳種子(exalbuminous seed)：子葉提供營養(yǎng) 雙子葉植物無胚乳種子：多數(shù)，如豆類。 單子葉植物無胚乳種子：少數(shù) 2 有胚乳種子(albuminous seed )：雙子葉植物有胚乳種子：部分 單子葉植物有胚乳種子：多數(shù) 裸子植物有胚乳種子：全部單子葉植物有胚乳種子：裸子植物有胚乳種子§3.2幼苗一、種子萌發(fā)與幼苗形成：（一）種子的萌發(fā)1 、種子萌發(fā)(seed germination )及其條件： 具萌發(fā)力的種子，在適宜的條件下，胚由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)入活動狀態(tài)，開始萌發(fā)形成幼苗（seedling）， 這個過程稱為種子萌發(fā)。先生根，后抽莖長葉。 條件 ：1）充足的水分； 2）適

50、宜的溫度； 3）充足的氧氣2、種子休眠(dormancy)： 大多數(shù)植物種子成熟后，即使在適宜的萌發(fā)的條件下，也不立即萌發(fā)，往往需經(jīng)過一段或長或短的休眠，這種現(xiàn)象稱為。3、 影響休眠的因素： 1） 胚發(fā)育不良后熟作用 2） 種皮過厚處理種皮 3） 抑制種子萌發(fā)的物質(zhì)。4、種子的壽命與貯藏 ： 壽命：指種子在一定條件下保持生活力的最大期限。一般幾年十幾年，甚至百年以上。最短幾天。（二）、幼苗的形態(tài)和類型 胚軸 上胚軸（epicotyl）： 子葉上方 下胚軸（hypocotyl） ： 子葉下方 A、子葉出土幼苗（epigaeous seedling）：下胚軸迅速生長，把子葉、上胚軸和胚芽推出土面。

51、大多數(shù)裸子植物和雙子葉植物。 B、子葉留土幼苗（hypogaeous seedling）：下胚軸不伸長，只上胚軸和胚芽迅速向上生長，形成幼苗的主莖，子葉留土（吸收、貯藏營養(yǎng)）。 思考題；1.     種子包括幾種類型？2.     什么是種子休眠，休眠的原因有哪些？1.本章重點：在于根尖和莖尖的分區(qū)及結(jié)構(gòu)，根和莖的初生結(jié)構(gòu)和次生結(jié)構(gòu)，被子植物和裸子植物、單子葉植物和雙子葉植物莖結(jié)構(gòu)的異同點、木材三切面，不同類型植物葉片的、解剖結(jié)構(gòu)，以及環(huán)境條件與植物葉片結(jié)構(gòu)的相關性。2.本章難點：是明確營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)在不同類型植

52、物上的表現(xiàn)和差異，各個營養(yǎng)器官在結(jié)構(gòu)和功能上的密切聯(lián)系等。3基本要求：熟練掌握營養(yǎng)器官的外部形態(tài)及生理功能，根尖和莖尖分區(qū)及結(jié)構(gòu)，不同類型植物營養(yǎng)器官的解剖結(jié)構(gòu)，特別是根和莖的初生結(jié)構(gòu)和次生結(jié)構(gòu)。 明確木材三切面的結(jié)構(gòu)特點，營養(yǎng)器官解剖結(jié)構(gòu)在不同類型植物上的特點和差異；環(huán)境條件與植物葉片結(jié)構(gòu)的相關性。了解根、莖、葉變態(tài)器官的內(nèi)部構(gòu)造，根瘤和菌根的形成及在植物生長中的作用；根莖過渡區(qū)、葉跡、枝跡等的概念，各個營養(yǎng)器官在結(jié)構(gòu)和功能上的密切聯(lián)系等。4教學方法：多媒體教學；現(xiàn)場教學第四章 種子植物的營養(yǎng)器官§4.1 根一、根（root）的功能1、支持與固著 2、吸收與輸導3、合成4、分泌5、

53、貯藏、呼吸、寄生、攀援、繁殖等二、根系的類型及分布（一）根的類型定根：起源于胚根 。 主根（main root）：胚根向下生長 側(cè)根（lateral root）：主根形成的分枝：一級側(cè)根、二級側(cè)根 不定根(adventitious root)：不是由根部發(fā)生，位置不定，如莖、葉、老根或胚軸上生長的根。如 玉米的支柱根。（二）根系（root system）的類型 根系：植物個體全部根的總稱 。據(jù)起源與形態(tài)，分為：1、直根系(tap root system)：主根發(fā)達，有明顯的主、側(cè)根之分。裸子植物、大部分雙子葉植物如馬尾松為直根系。2、須根系(fibrous system)：主根不發(fā)達，由莖的基部形成許多粗細相似的不定根，呈叢生狀態(tài)。如大部分單子葉植物的根。（三）根系在土壤中的分布及環(huán)境的關系1、深根性：主根發(fā)達，垂直向下生長，深入土層35米，甚至大于10米.2 、淺根性：主根不發(fā)達，側(cè)根或不定根向四面