植物学基础知识.

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1、植物学基础知识,第一章 植物学基础知识,植物的细胞、组织与器官。 植物的根、茎、叶、花、果实和种子。,主要内容,思 考 题,1.1植物的细胞、组织与器官,1.1.1植物细胞 1.1.2植物组织 1.1.3植物器官,1665年，英国人虎克(Hooke 16351703)1655年第一次用自制的显微镜观察到细胞，取名“cell”。 1838年，德国植物学家施莱登“论植物的发生”中第一个指出“一切植物，如果它们不是单细胞的话，都完全是由细胞集合而成的。 细胞是植物结构的基本单位”。1839年，德国动物学家施旺在“显微研究”一 文中指出动物及植物结构的基本单位都是细胞。他们的观点就是恩格斯称之为19世

2、纪自然科学的三大发现之一的“细胞学说”，即：细胞是生物有机体的结构和功能的基本单位。,细胞是构成生物有机体的基本单位，但并不是唯一的构成单位。,植物细胞的形状和大小,1.大小：一般：25-50m 最小（枝原体）：0.1-0.15m 最大：苎麻纤维细胞长达550mm 人肉眼可见的最小尺度是100m 少数植物细胞较大，如番茄果肉、西瓜瓤的细胞。 2.形状：单细胞植物，细胞常呈球形。 多细胞植物体，理想状态下，细胞呈正十四面体（但是这种细胞很少见）。细胞的形状与细胞所执行的功能有关。,植物细胞的形态,E,K,B,I,G,F,J,L,H,D,C,A,A 纤维 B 管胞 C 导管分子 D 筛管分子和伴胞

3、 E 薄壁细胞 F 分泌毛 G 分生组织细胞 H 表皮细胞 I 厚角组织细胞 J 分枝状石细胞 K 薄壁组织细胞 L 表皮和保卫细胞,G,植物细胞的结构,细胞壁（包围在原生质体外 面的坚硬外壳）,原生质体（细胞的生命活动部 分）,质膜,细胞核,细胞质,（核仁）,（核膜）,（核液）,（染色体）,（核孔）,1.1.1植物细胞,8-微粒体 9-微管 10-内质网 11-圆球体 12-核孔 13-高尔基体 14-核糖体 15-线粒体 16-胞间连丝,1-叶绿体 2-核仁 3-染色质 4-核膜 5-液泡 6-初生壁 7-胞间层,细胞器,1.1.1植物细胞,什么是植物的细胞？ 植物细胞： 构成植物体形态结

4、构和生理功能的基本单位。一般由细胞壁、原生质体、液泡及细胞内含物三部分组成。,1.细胞壁：p17 植物细胞所特有的结构，作用是保护内部的细胞质、细胞核等。细胞壁具备纹孔、胞间连丝等结构。成熟细胞的细胞壁又可分为胞间层、初生壁和次生壁三层。具有一定的硬度和弹性。可以和外界进行物质交换。,细胞壁的层次：,纹孔和胞间连丝： 初生纹孔场和胞间连丝： 初生纹孔场：初生壁上凹陷的区域。 胞间连丝：通过初生纹孔场的原生质细丝。 纹孔：次生壁上未增厚的部分。包括纹孔膜和纹孔腔。 纹孔的类型：单纹孔（纹孔腔内均匀一致）和具缘纹孔 （纹孔腔直径不同）。 纹孔对：纹孔多为成对出现的，因此纹孔对有 下面几种类型：单纹

5、孔对； 具缘纹孔对； 半具缘纹孔对,2.原生质体： 原生质体是活细胞内全部具有生命物质的总称，是细胞的主要部分，由细胞质、细胞核及其他细胞器组成。 （1）细胞质 质膜以内无结构的基质。可分为三层：质膜、液泡膜、细胞质。其中有细胞核和各种细胞器。 （2）细胞核 是原生质体的重要组成部分，是细胞内最大的细胞器。除蓝藻和细菌外，生活的生物都有的。是细胞的控制中心。可分为：核膜、核质、核仁。,1. 细胞核：（nucleus） 形态：通常为1个，球形或半球形。 结构： 功能 储存和传递遗传信息，控制细胞的遗传。 调节细胞的生理活动。,核膜：双层膜（外膜和内膜），上有小孔，称核孔。 控制核与细胞质之间物质

6、交流的作用。,核质：,核仁：1多个，核内合成和储藏DNA的场所。,碱性染料染色,核液（浅色）,染色质（深色）,液泡：（vacuole）植物细胞特有的细胞器。 形态与发育：由一层单位膜（液泡膜）包被， 内含大量水溶液（细胞液）。 功能：a、液泡膜具有特殊的选择透性，能使许 多物质大量积聚在液泡中。 b、维持细胞的渗透压和膨压。 c、提高细胞的抗旱和抗寒能力。,液泡及细胞内含物,1.1.2植物组织,概念：一般把植物个体发育中，具有相同来源的同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位，称为植物组织。 也可以说：形态结构相似、生理功能相同的细胞群。,组织的类型,分生组织,顶端分生组织,居间分生组织

7、,侧生分生组织,成熟组织,保护组织,基本组织,机械组织,输导组织,分泌组织,一、 分生组织： 植物体内具有持续的分生能力的细胞群，称为分生组织。 特点是： 细胞代谢活跃，有旺盛的分裂能力； 细胞排列紧密，一般无细胞间隙；细胞壁薄，不特化，由果胶质、纤维素构成; 细胞体积一般较小，不具纹孔，细胞质浓，细胞核相对较大，没有明显液泡和质体的分化。,二、成熟组织： 概念： 分生组织衍生的大部分细胞，逐渐丧失分裂能力，进一步生长分化形成其他各种组织，称为成熟组织，有时也称为永久组织。 成熟组织分为保护组织、薄壁组织或营养组织、机械组织、输导组织和分泌组织等。,（一）保护组织：,1、作用保护组织包被在植物

8、各个器官的表面，保护着植物的内部组织，控制和进行气体交换，防止水分的过度散失，病虫的侵害以及机械损伤等。,2、分类根据来源和形态结构的不同，保护组织又分为：,（1）初生保护组织 表皮 : 气孔,（2）次生保护组织 周皮：,A表皮细胞图解 B表皮上的腊被,（二）基本组织（薄壁组织）：,1、 特点：细胞壁薄、液泡大、细胞排列疏松有较大的细胞间隙。,2、分类： 根据基本组织的生理功能不同，分为以下五类： 同化组织 贮藏组织 吸收组织 通气组织 传递细胞：,（三）机械组织：,1、机械组织是细胞壁明显增厚的一群细胞，有支持植物体或增加其巩固性以承受机械压力的作用。,2、根据其为纤维素增厚还是本质化增厚以

9、及增厚部位和程度的不同，可分为厚角组织和厚壁组织两类。,（四）输导组织：,（）导管和管胞: 为死细胞 功能：运输水和无机盐。 导管： 环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹。 管胞：也可分为环纹、螺纹、梯纹等。,（）筛管和伴胞： 为活细胞 筛管的功能：运输有机物。,根据构造和功能不同，可分为两类：,导管细胞 A环纹 B螺纹 C梯纹 D网纹 E孔纹,（五）分泌组织：,根据分泌组织分布在植物的体表或植物的体内，可分为 ：,1、外部分泌组织：位于植物的体表，其分泌物直接排出于体外，其中有腺毛和蜜腺。 2、内部分泌组织：存在于植物体内，其分泌物贮在细胞内或细胞间隙中。分泌细胞、分泌腔、分泌道、乳汁管等。,1.1

10、.3植物器官,器官：生物体内多种组织构成的，能行使一定生理功能的结构单位。 营养器官：根、茎、叶执行水分和养分的吸收、运输、合成及转化等营养代谢功能，称为营养器官。 繁殖器官：花、果实、种子完成开花结果的生殖过程，称为繁殖器官。,营养生长期：植物从种子萌发长成幼苗以及根、茎、叶的生长发育过程称为营养生长期。 生殖生长期：营养生长到达一定阶段后，开花、结果而产生种子，这一过程称为生殖生长期。,1.2植物的根,1.2.1根的生理功能 1.2.2根的形态和类型,主根 侧根 不定根,1.2.1根的生理功能,支持与固定作用 吸收作用 输导作用 合成和转化作用 分泌作用 贮藏作用 繁殖作用,1.2.2根的

11、形态和类型,根的形态：正常的根外形为圆柱体，由于生长在土壤中，受土壤压力的影响而成为各种弯曲状态，其先端为圆锥状的生长锥。根没有节与节间的分化，不能产生叶，也没有生长位置固定的芽。但主根上可以产生侧根。,根的类型： （1）按来源划分 可分为主根和侧根。 主根：由胚根发育而形成的根。 侧根：主根上产生的大小不同的分支。 （2）按发生部位划分 可分为定根和不定根。 不定根；从老根，茎，叶或胚轴上产生的根。 根系的类型： 一株植物地下部分所有根的总体，称为根系。根系可分为直根系和须根系两类。,根系的形态,直根系,须根系,支持根,四、根的变态：,贮藏根 肉质直根 萝卜、胡萝卜 块 根 甘薯、大丽菊 气

12、生根 支柱根 榕树 攀援根 常春藤 呼吸根 水松、红树 寄生根 菟丝子,贮藏根,气 生 根,1.3植物的茎,1.3.1茎的生理功能 1.3.2茎的基本形态 1.3.3芽的类型 1.3.4茎的分枝方式,1.3.1 茎的生理功能,茎的输导作用是和它的结构紧密联系的。茎的维管组织中的木质部和韧皮部就担负着这种输导作用。 A、被子植物茎的木质部中的导管和管胞，把根尖上由幼嫩的表皮和根毛从土壤中吸收的水分和无机盐，通过根的木质部，特别是茎的木质部运送到植物体的各部分。 B、茎的韧皮部的筛管或筛胞将叶的光合作用产物也运送到植物体的各个部分。,1.输导作用,2.支持作用,茎的支持作用也和茎的结构有着密切关系

13、。茎内的机械组织，分布在基本组织和维管组织中，以及木质部中的导管、管胞，它们都像建筑物中的钢筋混凝土，在构成植物体的坚固有力的结构中，起着巨大的支持作用。,3.繁殖作用,茎的基本组织中的薄壁组织细胞，往往贮存大量物质，而变态茎中，如地下茎中的根状茎（藕）、球茎（慈姑）、块茎（马铃薯）等的储藏物质尤为丰富，可作食品和工业原料。,4.储藏作用,不少植物茎有形成不定根和不定芽的习性，可作营养繁殖。农、林和园艺工作中用扦插、压条来繁殖苗木，便是利用茎的这种习性。,1.3.2 茎的形态,（二）茎的分类： 1、直立茎 直立、背地生长，如大多数木本植物。 2、缠绕茎 柔软，茎本身缠绕它物上升生长， 如菜豆、

14、丝瓜 、牵牛花 。 3、攀援茎 柔软，由特有的结构（根须 ），攀援它物上升生长，如爬山虎具吸盘、葡萄、南瓜、黄瓜、凌霄花 。 4、匍匐茎 沿地面蔓延生长，节上生长不定根，如甘薯。,（一）外形： 通常呈圆形，少数呈方形。分为节、节间、枝条、叶痕和叶迹。,茎通常具有主干和多级分枝，在枝条上生长叶子。,顶芽,侧芽（腋芽）,侧芽（休眠芽）,侧枝,节,花枝痕,芽鳞痕,叶痕,1.芽着生于茎上，是枝条或花的原始体。,1、芽的概念：芽是处于幼态而未伸展的 枝、 花、花序雏体。,2、芽的类型：,按位置分：,定芽 不定芽,顶芽 侧芽,发生位置不固定,按芽鳞分,鳞芽,裸芽,1.3.3 芽及其形态,1 定芽与不定芽：

15、 顶芽和腋芽由固定位置发生，称为定芽。由老根、老茎、叶上长出的芽，其发生位置不固定，称为不定芽。 叶芽、花芽和混合芽 ： 营养枝条的原始体叫叶芽；花或花序的原始体叫花芽；混合芽是既发育形成叶，又形成花或花序的芽。 裸芽和鳞芽 ： 外围有芽鳞片包被的芽叫鳞芽，无芽鳞片的叫裸芽。 活动芽和休眠芽 ： 能在当年生长季节萌发生长的芽称为活动芽；温带木本植物枝条下部的芽，即使在生长季节也不萌发，暂时处于休眠状态的芽称为休眠芽。 创伤等刺激可打破休眠状态使休眠芽变为活动芽。,1.3.4茎的分枝方式,总状分枝 合轴分枝 假二叉分枝,茎的分枝,地上茎的变态类型 ： 叶状茎 昙花、文竹、天冬草等 茎卷须 黄瓜、南瓜、葡萄等 枝 刺 山楂、皂荚等 肉质茎 仙人掌等 地下茎的变态类型： 根状茎 竹、姜、莲等 块 茎 马铃薯等 球 茎 荸荠、芋、慈菇等 鳞 茎 洋葱、水仙、百合等,茎的变态,芋,慈 菇,茎的变态类型,1.4植物的叶,叶是植物的重要的营养器官，也是植物分类的形态依据之一。 1.4.1叶的生理功能 1.4.2叶的形态,1.4.1叶的生理功能,1.光合作用 2.蒸腾作用 3.吸收作用 4.繁殖作用,光合作用是绿色植物（主要在叶片中）吸收日光能量，利用二氧化碳和水，合成有机物质，并释放氧的过程。在这个过程中，无机物质（二氧化碳和水）被转化为有机物质，日光能