基础生命科学Word文档格式.docx

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为农牧业的发展提供饲料---食物来源

为人类生活提供能源--------能量来源

为人类提供纤维和建筑材料-原料来源

为人类提供药材---------促进健康的医院

为人类提供文化基质---—造纸原料

为人类固沙防风，调节气候及美化生活---“气候的万能调节者”

增加经济收入---------资金来源

3、园林植物的功能和作用

A、气候的万能调节者；

B、防止污染的卫士；

C、防止灾害的尖兵；

D、涵养水源的海洋；

E、环境美的主体工程；

F、促进康寿的医院；

G、陶冶情操的课堂；

H、维护生态平衡的宝库；

I、结聚财富的银行；

J、文明的乐园。

4、农业方面

遗传育种-----农作物、畜牧业的优良品种（无籽西瓜）

人造种子

生物杀虫剂

医药卫生方面

新的抗菌素、疫苗

中药材

5、轻工业、食品工业

酶工程：

食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门

发酵工程：

酿酒制曲、味精、抗菌素、维生素等

第二节植物体的组成和结构

一、植物体的形态和组成

植物体的构成最为方便的是用有花植物来说明，到目前为止，关于植物形态解剖的知识，基本是关于有花植物的，这不但是有花植物的种类最多，占了全部植物种类的大部分，而且与人类的关系也最为密切的缘故。

（一）根系统与苗系统

简单地植物体可以分为根系统与苗系统两部分，根通常在地下，具有向地性的特性，由主根和侧根组成根系，苗系统由茎枝叶组成，通常长出地面，具有背地性生长的特性。

根象锚一样，稳稳地扎于地下，支持了地上部分的茎叶系统。

茎为植物的直立生长，枝叶的舒展起支持作用，并使叶处于最易接受阳光的位置，内部的输导组织联系着根和叶，供应水分、无机盐和养分。

植物体完成营养生长后，进入生殖生长，在地上部分形成花，其后是果实和种子。

（二）植物体的三大组织系统

无论茎、枝、叶和根均由皮组织、维管组织和基本组织三大组织系统组成（图8-1）。

皮组织系统复盖着植物的表面，起着保护的作用；

维管组织系统包含了输送水、无机盐的木质部及光合作用产生的有机养料的韧皮部两类组织，它们贯穿和联系着根、茎、叶；

基本组织填充在皮组织系统与维管组织系统之间，在幼嫩植物体中占的比例最大。

（三）植物组织的类型

1．简单组织（simpletissues）

由一种类型细胞组成的组织称为简单组织。

如薄壁组织（parenchyma），厚角组织（collenchyma），厚壁组织（sclerenchyma）。

（1）薄壁组织：

根、茎、叶、花、果柔软多汁的初生生长部分，薄壁组织占了大部分（图8-2）。

大多数薄壁细胞柔软为多面体，并且在成熟时仍然是活的和有分裂能力的。

树皮受伤时在伤口处薄壁细胞加紧分裂，从而使伤口愈合。

叶肉组织内的薄壁细胞具有叶绿体，是同化组织，细胞间有许多气隙，在光合作用时方便地进行气体交换。

另外一种类型的薄壁细胞成为贮藏组织，分泌组织，贮水细胞，传递细胞等。

在维管组织内，也有薄壁细胞，如射线细胞等。

（图8-2薄壁组织）

（2）厚角组织：

作为初生结构中支持结构，它由生活细胞构成，常成群连成圆筒状分布在幼茎的近表面处，存在于叶柄，花柄等。

厚角细胞是纵长的，细胞壁增厚不均匀，主要成分为果胶质，果胶质是一种多糖物质，能把纤维素粘合在一起，从而使组织具有柔韧性。

（图8-3）

（图8-3厚角组织）

（3）厚壁组织：

是成长植物体的支持结构，许多种子的种皮都有厚壁细胞存在。

其细胞壁具有次生加厚，并充填着木质素（1ignin），木质素增强了细胞壁的强度，又具有不透水的特性，可以说没有厚壁组织的演化，就没有陆上植物的演化。

（图8-4）

（图8-4厚壁组织：

纤维和石细胞）

厚壁细胞有纤维（flbers）和石细胞（sclereids；

stonecells）两种。

纤维长形，两头尖，分布于根，茎，维管组织、皮层等部位，可以弯曲，缠绕，但不可伸缩。

纤维可以织布，制麻绳，纸张和其它日用品。

石细胞是一些具有各种形状的细胞，细胞壁极度增厚，在沙梨果肉中的硬颗粒，茶叶中分枝、骨状的细胞，都是石细胞的例子。

2．复合组织（complextissues）

由两种或两种以上细胞类型组成的组织，如木质部、韧皮部、表皮、周皮等属于复合组织。

（1）维管组织（vasculartissues）：

由木质部（xylem）和韧皮部（phloem）组成，前者负责把水分和溶解在水中的营养物质从根中吸收后，上送到植物体的各部分；

后者负责把由叶进行光合作用制造的有机养料向下输送到植物体的各部分。

在木质部与韧皮部中输导分子常与纤维束和薄壁细胞群结合在一起。

木质部的输导分子有导管（vessels）和管胞（tracheids），成熟的导管和管胞是死的细胞,细胞壁充满木质素。

导管形式是更为进化的，互相之间的连接是单穿孔或为梯状穿孔板，相邻导管侧壁之间有单纹孔联系；

而管胞形式存在于裸子植物及蕨类植物，是较早时间演化出来的输水分子，相互之间的纵向连接和侧壁之间的连接均为具缘纹孔，即不是以穿孔相连接，因此其输水效能较之导管要低。

（图8-5）。

（图8-5输导组织）

韧皮部的输导分子是筛管（sievetubes）和伴胞（companioncells），较原始的形式则为筛胞（sievecells）。

成熟的筛管和筛胞是没有细胞核的生活细胞。

（图8-5）

（2）皮组织（dermaltissue）：

植物体的初生结构由表皮这一皮组织系统复盖和保护。

表皮在多数时候仅由一层细胞组成，其外向壁具有蜡质和角质。

称之为角质层（cuticle），它有防止水分过度散失、抵抗某些微生物侵害的作用。

茎和叶的表皮有一些特化的结构，气孔器（stomatalapparatus）是其中之一，它由一对保卫细胞（guardcells）围成，中间的开口叫气孔（stoma），是调节水蒸气、氧气、二氧化碳进出的通道（图8-6）。

图8-6皮组织系统

根的表皮特化为吸收组织，其最常见的是表皮细胞延伸为根毛。

与真菌共生的根则不具根毛。

植物进入次生生长时，表皮由周皮（periderm）所替代，主要成分木栓（cork）细胞是死的，细胞壁栓质化，主要是软木脂、脂肪物质，不透气，不透水，对植物体起着有力的保护。

（图8-6）

（四）茎的初生结构（primarystructure）

茎的初生结构早在幼苗还顶着种皮就已经出现了。

在茎尖，顶端分生组织（apicalmeristem）和它衍生的分生组织就一一分化出茎的初生结构。

顶端分生组织活动的结果，细胞分裂和特化形成出大小、形状、机能皆不同的细胞群：

也是由于分生组织活动，结果形成了叶、侧芽（腋芽）、侧枝，侧枝又产生侧枝，形成生殖结构。

叶的产生是由顶端分生组织在侧面加速分裂形成突起的原基形成的；

茎在叶与叶之间伸长形成节间（internode），着生叶处称为节（node）；

节上叶与茎间发育出芽（buds），一个芽由芽鳞（scales）变态叶）保护，芽内主要为分生组织构成。

茎的内部结构：

无论是双子叶植物或单子叶植物的初生结构都包括了表皮、基本组织和维管束（vascularbundles）三部分，维管束束状，纵向排列，在单子叶植物中维管束分散在基本组织中。

（图8-7）双子叶植物维管束排成一轮，木质部与韧皮部为内外并生型，皮层和髓是基本组织，茎的表皮与维管束之间为皮层，茎的中央是髓部。

图8-7单子叶植物节间结构

（五）叶

叶是进行光合作用制造养分的场所。

叶的形状、大小、表皮结构及附属物，叶肉的结构在不同植物差别很大。

无根萍（Wollffiaarrhiza）叶宽不足1mm，水生植物王莲（Victoriaamazonica）的叶直径可达2m，王棕（Roystonearegia）叶长数米。

多数叶扁平，但也有瓶状、管状、棒状、杯状、针状：

戟状各种形状的叶。

叶通常为绿色，但也有其它颜色，有的有气味。

有常绿与落叶植物之分，橡树、水杉、水松、银杏、槭树都是落叶树种，而山茶、茶树、榕树是常绿树种。

其实常绿树种并不是不落叶，而是指它的叶不是一次性脱落，总的来说，任何一种植物的叶都是有寿命的。

（图8-8）

（图8-8叶的各种形状）

1.叶的组成

典型的叶由扁平的叶片，和与茎相连的叶柄。

叶有单叶与复叶两种形态，单叶是指一个叶柄上只有一个叶片，而复叶是一个叶柄上有多个小叶，有小叶柄或无小叶柄，小叶排成一个平面。

大多数单子叶植物的叶例如水稻、玉米、甘蔗、棕榈等，叶分为叶片和叶鞘两部分。

叶的表面总是直对着阳光，从树枝上伸张的叶片都以互相之间最少遮蔽方式获得最多的阳光确定方位，常常可见在枝条下部的叶叶柄较长，在枝条上部的叶叶柄较短，如牛耳枫（Daphniphfllumcalycinum）就是植物争取接受最多光能的例子。

但是沙漠中的植物叶片并不直对着阳光，由于阳光太强，为了减少太阳对叶的灼伤，叶表面与太阳光线是平行的。

叶的整个结构都是适应于吸收光能，有利于气体交换的。

植物在阳光下吸收，把从导管输送来的水分，无机盐等合成为淀粉，脂肪，蛋白质，并放出O2。

肉质植物或旱生植物，其叶片厚，肉质，贮藏很多水分，以便光合作用时供应足够的水。

2.叶的内部结构

叶由由表皮，叶肉和叶脉三部分组成。

（图8-9）

图8-9双子叶植物叶的立体切面观

（1）表皮：

叶表皮复盖着叶的上下表面，直接暴露在空气中，叶表面光滑或有毛、鳞片等附属物。

表皮细胞不规则，相互之间嵌合，排列紧密，细胞外壁有角质层，可减少水分损失。

多数植物气孔在下表皮较多，水生植物气孔分布在上表皮，早生植物的气孔常常生于下陷的气孔窝，窝内有毛，可减少水分散失。

（2）叶肉（mesophyll）—光合作用场所。

叶肉细胞可以分为近腹面的栅栏叶肉细胞（palisademesophyll），和近背面的海绵叶肉细胞（spongymesophyll），它们都是含有叶绿体的薄壁细胞。

栅栏叶肉细胞长柱状，排列较紧密，含叶绿体也更多；

海绵叶肉细胞大小和形状不规则，排列疏松，有较大的细胞间隙横贯叶肉，就是在栅栏细胞间也有一定的细胞间隙，这些细胞间隙通过气孔与外界的空气相通，有利于CO2细胞的迅速扩散，以及生成O2的逃逸。

单子叶植物的叶一般是直立生长的，它们可以从各个方向接受阳光，叶肉细胞不分化为栅栏细胞和海绵细胞。

（4）叶脉（veins）：

叶的维管束，常伴有细胞壁增厚的厚角细胞或厚壁细胞，以加强叶片的支持力量。

叶的维管束与茎的维管束相连，双子叶植物的叶有多级脉序，从中脉分出侧脉，侧脉再分出细脉，形成网状脉序，脉梢可能只具一条导管：

单子叶植物叶具有平行脉序，除了中脉外，每一条脉的大小和长度几乎相同，脉间有细脉相连。

叶的用途

许多蔬菜的主要食用部分是叶，如大白菜，小白菜，芥菜，芥兰，芜青，芹菜，芫荽等；

也有一些叶可以直接加入食品中烹调，具有特殊的香气，如薄荷，香花菜，柠檬叶，月桂叶，香茅；

一些地区将鸡矢藤叶，艾的嫩茎，研磨后添加在米糕中，作成可口的风味食品。

天仙子，颠茄叶有时也用于治病。

也有一些叶会引起不良的后果，烟草原产于南美,玛雅人认为焚烧烟草时凫凫上升的轻烟会把他们的灵魂带到上帝