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植物学第一章绪论一．1.植物：一般有叶绿素，自养；无神经系统，无感觉，固着不动。2.植物界被子植物种子植物雌蕊植物维管束植物裸子植物高等植物蕨类植物苔藓植物颈卵器植物真菌细菌菌类植物卵菌黏菌孢子植物地衣地衣植物褐藻红藻非维管束植物蓝藻低等植物绿藻黄藻藻类植物金藻甲藻硅藻裸藻轮藻3．生物界的分。○1二界系统：植物界（光合，固着）、动物界（运动，吞食）；○2三界系统：植物界、动物界、原生生物界（变形虫，具鞭毛，能游动的单细胞群体）；○3四界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界（原始核）；○4五界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、菌物界；○5六界系统：植物界、动物界、原生生物界、原核生物界、菌物界、非细胞生物界（病毒、类病毒）区别：原生生物界与原核生物界4.植物作用□1植物在自然界中的生态系统功能◇1合成作用（光合作用）:6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2（三大宇宙作用）○1无机物转化为有机物；○2将光能转化为可贮存的化学能；○3补充大气中的氧。◇2分解作用（矿化作用）复杂有机物→简单无机物意义：a、补充光合作用消耗的原料b、使自然界的物质得以循环□2植物与环境○1净化作用：对大气、水域及土壤的污染具有净化作用，其途径是吸收，吸附，分解或富集。○2监测作用：监测植物－对有毒气体敏感的植物。○3植物对水土保持、调节气候的作用。○4美化环境。○5其它：杀菌（散发杀菌素）；减低噪音等等。□3植物与人类人类的衣、食、住、行、医药及工业原料等都直接或间接大部分与植物有关；第二章植物细胞与组织一．1.细胞概念细胞（cell)是构成植物和动物有机体的形态结构和生命活动的基本单位。2.细胞学说的内容○1植物与动物的组织由细胞构成○2所有的细胞由细胞分裂或融合而成○3卵细胞和精子都是细胞○4单个细胞可以分裂形成组织病毒是目前已知最小的生命单位，仅由蛋白质外壳包围核酸芯所组成二．原生质（化学和生命基础）原生质是细胞活动的物质基础,可以新陈代谢。原生质有着相似的基本成分。1.水和无机物：原生质含有大量的水，一般占全重的60-90%。原生质中还含有无机盐及许多呈离子状态的元素，如铁、锌、锰、镁、钾、钠、氯等。2.有机化合物○1蛋白质：蛋白质分子由20多种氨基酸组成；结构蛋白、活性蛋白、储藏蛋白；○2核酸：含有核糖的核糖核酸（RNA),含有脱氧核糖的脱氧核糖（DNA)；○3脂类：经水解后产生脂肪酸的物质，单纯脂、复合脂、结合脂等；○4糖类:单糖(葡萄糖、核糖),双糖(蔗糖、麦芽糖),多糖(纤维素、淀粉)--酶、维生素、激素、抗菌素等。3.原生质的物理性质：原生质失去水分为凝胶，吸收水分则为溶胶。4.原生质与原生质体：当原生质分化形成细胞质和细胞核时，即形成了原生质体。三．植物的细胞的形状，大小和基本结构。□1形状：1.等径多面体2.棱柱体3.圆筒形4.纺锤形5.砖形6.星形7.圆球形□2植物细胞的基本结构。细胞壁：原生质体：细胞膜（质膜）、细胞核、胞基质、质体（叶绿体、白色体、有色体）、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、微体、圆球体、液泡、核糖体、细胞骨架、微丝、中间纤维等。原生质体细分类：◇1细胞膜：生活在细胞原生质外表，都有一层膜包围，称为细胞膜或质膜。主要功能是控制细胞内外界的物种交换，具有“选择透性”。细胞膜=质膜=单位膜=生物膜；单层、双层…..◇2细胞质（胞基质）及其细胞器：位于细胞膜和细胞核之间，可分为胞基质和细胞器。胞基质是包围细胞器的细胞质部分。○1质体：质体是植物细胞特有的细胞器，幼期未分化成熟的，成为前质体。分化成熟的质体可根据其颜色和功能不同，分为叶绿体，有色体和白色体三种主要类型；一定条件下可以相互转化。叶绿体：△1外被（内膜、外膜）：选择性△2基质：酶、淀粉粒、质体小球、DNA、RNA（具有遗传半自主性）、核糖体；△3类囊体：（叠成基粒）：光合作用白色体：无色质体，颗粒结构，双膜包绕；3个类型：造粉体，造蛋白体、造油体有色体：红、黄、橙色质体，含类胡萝卜素，双膜结构，形状多样○2线粒体：线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器；氧化过程的主要场所；遗传上具有半自主性。结构：外膜、内膜(嵴、基粒、DNA、核糖体）、基质○3核糖核蛋白体：生活的细胞中都存在核糖核蛋白体，是合成蛋白质的主要场所。非膜结构。○4内质网：细胞内最丰富的膜系统。由膜围成的扁平的囊、槽、池或管，形成互相沟通的网状系统。粗面内质网（合成和运输蛋白质）、光面内质网（合成与运输类脂和糖）。○5高尔基体：高尔基体是一叠由平滑的单位膜围成的囊组成。高尔基体是动态结构，有形成面和成熟面，与细胞壁的形成有关。○6液泡：液泡是由单层膜包被构成的细胞器。液泡的膜称为液泡膜，里面的液汁称为细胞液。幼期细胞，液泡很小，但随着细胞生长，液泡长大。小液泡逐渐合并为大液泡，位于细胞中央。液泡的功能为：渗透调节、贮藏和消化。○7溶酶体：溶酶体是单层膜结构，是分解蛋白质、核酸、多糖的细胞器。○8圆球体：膜包被的圆球状小体。其膜可能是半单位膜结构（只有暗带）。储藏、分解和合成脂肪的一个场所。○9微体：微体也是由单层膜包围的，分为过氧化物酶体和乙醛酸循环体，与光合和呼吸有关。○10细胞骨架：微丝：细丝状体，蛋白，使细胞运动与收缩；微管：普遍存在细胞中，由两种结构不同的球状蛋白--微管蛋白组成；支撑作用；中间丝（中间纤维）：介于微管和微丝之间的细胞骨架成分。◇3细胞核：细胞核为生活细胞中最显著的结构，细胞内的遗传物质DNA，几乎都存在于核内，为细胞的控制中心。细胞核的形态：各种细胞内都有细胞核，其形态多种多样。结构与功能：细胞核的结构，随细胞周期的改变而变化，可分为分裂期和间期。间期核可分为核膜、核仁和核质。DNA，组蛋白，RNA，非组蛋白的蛋白质。◇4细胞壁：是植物细胞特有的结构，它是由原生质体分泌的物质构成的，对细胞起着保护作用。包括胞间层、初生壁、次生壁三部分，细胞壁上还有纹孔和胞间连丝。○1胞间层（中层）：相邻两个细胞间所共有的一层薄膜。○2初生壁：初生璧是细胞增长体积时所形成的壁层，由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。○3次生壁：次生壁是在细胞停止增大体积后，在初生璧内表面增厚的壁层。○4纹孔：细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚的区域成为纹孔。相邻两个细胞壁上的纹孔常成对发生，纹孔对中间的胞间层和两侧的初生壁，合称纹孔膜。由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。△1单纹孔：简单，纹孔口和底同大，纹孔腔为上下等径，圆筒形。△2具缘纹孔：在纹孔腔周围向细胞内延伸。○5胞间连丝：胞间连丝是穿过细胞壁的原生质细丝。相邻细胞一般有胞间连丝相连，使整个植物体连成统一整体，传递物质和信息。○6细胞壁的特化：有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木化、角化、栓化、矿化、胶化。三、植物细胞的后含物1.储藏营养物质○1淀粉：淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物质。贮藏的淀粉常呈颗粒状，称为淀粉粒。○2脂肪：植物细胞中，油和脂肪或多或少都存在，但通常是存在油料植物种子或果实中.○3蛋白质：贮藏蛋白质以多种形式存在于细胞质中。禾本科植物籽粒糊粉层中，存在糊粉粒。蓖麻、油桐的胚乳糊粉粒内，除无定形蛋白质外，还含有蛋白质拟晶体和非蛋白质的球状体。2.生理活性物质：维生素、酶、植物激素、抗生素和植物杀菌素等。3.晶体：草酸钙结晶、碳酸钙结晶。四．植物细胞的增殖：植物细胞通过分裂进行增殖。包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。1.有丝分裂：有丝分裂又称为间接分裂，它是一种最普遍的分裂方式。（包括间，前，中，后，末期）后期赤道板上堆积的纺锤丝，称为成膜体。2.植物胞质分裂的机制不同于动物，后期或末期两极处微管消失，中间微管保留，并数量增加，形成桶状的成膜体。来自于高尔基体的囊泡沿微管转运到成膜体中间，融合形成细胞板。囊泡内的物质沉积为初生壁和中胶层，囊泡膜形成新的质膜，由于两侧质膜来源于共同的囊泡，因而膜间有许多连通的管道，形成胞间连丝。源源不断运送来的囊泡向细胞板融合，使细胞板扩展，形成完整的细胞壁，将子细胞一分为二。3.无丝分裂：指间期核不经任何有丝分裂时期，直接地分裂，形成差不多的两个子细胞。可分为许多类型，如：横溢、出芽等。4.减数分裂：减数分裂与被子植物的有性生殖密切相关，它发生在被子植物花粉母细胞开始形成花粉粒和胚囊母细胞开始形成胚囊的时候。特点：第一次分裂——减数分裂Ⅰ（1）前期Ⅰ①细线期：染色体呈细丝状，逐渐缩短变粗。②偶线期：同源染色体两两配对——联会，每对同源染色体含四条染色单体，称四价体。③粗线期：同源染色体间发生染色体片段交换。④双线期：染色体继续缩短变粗，交叉更明显。⑤终变期：染色体缩至最短，核仁、核膜消失。第二次分裂——减数分裂Ⅱ相当于有丝分裂过程（形成四分体）意义：○1由于有同源染色体的配对，使同源染色体能准确地分配到四个子细胞中，保证了子细胞能得到一半的染色体，○2在以后发生的有性生殖过程中，两个配子结合形成合子，使染色体数目又恢复到亲本的水平，从而确保了遗传的稳定性；○3同时，由于同源染色体发生联会、交叉和片段互换，从而使同源染色体上父母本的基因发生重组，增加了变异的机会，使植物的后代有更强的生命力。植物组织1.植物组织的概念：高等植物的植物体是由多细胞组成的。多细胞植物，为了适应环境，其体内分化出许多生理功能不同、形态结构相应发生变化的细胞组合，这些细胞组合之间有机配合，紧密联系，形成各种器官。这些形态结构相似，担负一定生理功能的细胞组合，称为组织。2.植物组织的分类：◇1分生组织：位于植物的生长部位，具有持续或周期性分裂能力的细胞群，称为分生组织。分生组织的细胞排列紧密，细胞壁薄，细胞核相对较大，细胞质浓，细胞器丰富。根据分布位置分类：○1顶端分生组织○2侧生分生组织○3居间分生组织根据分生组织的来源分类：○1原分生组织：直接由胚细胞发育而来，具有持久分裂能力。○2初生分生组织：由原生分生组织细胞衍生而来，边分裂、边分化。○3次生分生组织：由成熟组织细胞脱分化转变而来。◇2成熟组织（非分生组织）：分生组织分裂产生的细胞，经生长、分化后，逐渐丧失分裂能力，形成各种具有特定形态结构和生理功能的组织，这些组织称为成熟组织：○a保护组织（表皮，周皮），○b基本组织（同化组织，贮藏组织，吸收组织，通气组织，传递细胞，贮水组织），○c机械组织（厚角组织，厚壁组织），○d输导组织（导管，管胞，筛管，筛胞），○e分泌组织（分泌结构），○f维管束○A保护组织：保护组织覆盖于植物体的外表，由一至几层细胞组成，主要有防止水分过分蒸发，抵抗病虫害的侵袭等作用。表皮：表皮由原表皮分化而来，通常是一层细胞组成的，但也有少数植物有几层细胞构成的复表皮。表皮除表皮细胞外，在幼茎和叶上还有气孔器、表皮毛或腺毛等结构。周皮:周皮是次生分生组织形成的，它由木栓层、木栓形成层和栓内层组成。木栓层细胞之间无细胞间隙，细胞壁较厚且高度栓化，形成不透水、绝缘、隔热等特性，对植物有较强的保护作用。○B基本组织：是构成植物体的基本成分，在植物体内所占的比例最大。基本组织的细胞间隙较大，细胞壁薄，有较大的液泡，因此也叫薄壁组织。它们的分化程度较浅，在一定的条件下，部分细胞可转化成其它组织。○a吸收组织根尖外层的表皮，其细胞壁和角质膜均薄，且部分细胞的外壁突出形成根毛，具有明显的吸收作用。○b同化组织能够进行光合作用的薄壁组织，它们的细胞中含有叶绿体，例如叶肉细胞。○c贮藏组织根、茎、果实和种子的薄壁细胞中常贮藏有大量的淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质，这类薄壁组织称为贮藏组织，如水稻、小麦种子的胚乳细胞。○d通气组织湿生和水生植物体内的薄壁组织有特别发达细胞间隙，它们形成较大的气腔或贯连的气道，特称为通气组织。这类通气结构有利于气体交换，或适应于水中的漂浮生活，如水稻、莲等植物体内就有发达的通气组织。○e转输组织（传递细胞）传递细胞是一种特化的薄壁细胞