大学植物学期末材料

1、 第一章 植 物 的 细 胞 和 组 织一“细胞学说”可以归纳为以下3点：1、所有生物都由细胞和细胞的产物组成；2、新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而 产生；3、细胞是生命活动的基本单位。植物细胞的基本结构 P18二、原生质体原生质体：细胞内具有生命特征的部分（生活细胞中除细胞壁以外的所有部分） 原生质：构成原生质体的主要物质原生质是生命活动的物质基础，细胞内的一切代谢活动都在原生质体内进行 三、（1）质膜的功能：A、物质跨膜运输 B、能量转换 C、细胞识别 D、代谢调节 E、抗逆性 F、信号传导 G、纤维素的合成及微纤丝的组装（2）细胞质 P 21-29（3）细胞核 P 30-32（4）细胞

2、壁 P32-34功能：1、保护和支持原生质体 2、吸收、分泌、蒸腾和物质运输 3、参与细胞识别 4、参与细胞生长调控四、植 物 细 胞 的 增 殖细胞周期：有分裂能力的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期 P39-43有丝分裂：P42-46有丝分裂的特点及生物学意义：（1）每次分裂前必须进行一次染色体的复制；（2）染色体分裂为两条子染色体，平均分配到两个子细胞中；（3）保证每一个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体；（4）保证每一代的子细胞与母细胞具有相同的遗传物质，保证了细胞遗传的稳定性。减数分裂 与有性生殖相关的性母细胞分裂方式特点：连续两次的分裂（

3、减数分裂 I & II) DNA只复制一次 产生四个子细胞（四分体）各分裂时期的特征，请大家自学减数分裂的生物学意义：（1）减数分裂导致了性细胞（配子）的染色体数目减半；（2）在以后有性生殖过程中，两个配子结合形成合子，合子染色体数目又恢复到亲本的水平；（3）有性生殖的后代始终保持亲本的固有染色体数目和类型；（4）同源染色体的联会、交叉和片段交换导致遗传重组类型的产生。五、植 物 组 织 P53-63（一）分生组织 特点：细胞小，排列紧密，无细胞间隙，细胞壁薄，细胞核大，无明显的液泡 1、按在植物体上的位置分：（1）顶端分生组织 （2）侧生分生组织 （3）居间分生组织 2、按来源的性质分：原分

4、生组织，初生分生组织，次生分生组织 注意：1、原分生组织和初生分生组织分裂的结果使器官伸长，次生分生组织分裂结果使器官增粗。2、凡是由根尖、茎尖的初生分生组织细胞分裂、分化形成的成熟组织，都称初生组织。 凡是由形成层等次生分生组织的细胞所产生的成熟组织都叫次生组织。3、把1、2两种分类方法结合起来看：顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织，而侧生分生组织一般属于次生分生组织，特别是木栓形成层是典型的次生分生组织。 （二）成熟组织按功能分为：（1）保护组织 （2）薄壁组织（3）机械组织（4）输导组织（5）分泌组织1、保护组织：表皮 周皮(组成：木栓层、木栓形成层和栓内层)2、薄壁组织是构成各器

5、官最基本的组织，也是进行各种代谢活动的重要组织，在植物体内占有最大体积，故也称基本组织结构特点：（1）壁薄，仅有初生壁（2）胞间隙发达（3）常为等径的多面体细胞，具生活的原生质体，液泡较大（4）分化程度较低，在创伤愈合、形成不定根、不定芽及嫁接愈合时，薄壁组织可脱分化转变为分生组织（5）也参与侧生分生组织形成层和木栓形成层的发生可分为：同化组织 贮藏组织 贮水组织 通气组织 吸收组织 传递细胞3、机械组织厚角组织 细胞壁为纤维素和果胶质厚壁组织 细胞壁为纤维素、木质素 4、输导组织（1）木质部 由导管分子、管胞、纤维、薄壁细胞等组成（2）韧皮部 由筛管分子、筛胞、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组

6、成 5、分泌组织 外分泌结构 内分泌结构维管植物的三大组织系统 1、皮组织系统 包括表皮和周皮，覆盖于整个植物体的表面，形成一个连续的保护层2、基本组织系统 由各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织构成，是植物体各部分的基本组成3、维管组织系统 由输导组织木质部和韧皮部构成，贯穿于整个植物体内，把植物体各部分有机地连接在一起 第二章 植物的形态结构和发育第一节 根P71-82（一）1、根的类型：主根 侧根 定根 不定根2、根系:直根系 主根粗壮发达，主根和侧根有明显区别的根系，如：大部分双子叶植物的根系 须根系 主根不发达或很早就停止生长，由茎基部产生的不定根组成的根系，如：大部分3、单子叶植物和一

7、些草本植物的根系（二）根的初生生长和初生结构：根尖及其分区 根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分。初生结构的三要素1、表皮 主要起保护作用, 防止水分丧失2、皮层：由多层薄壁细胞组成，排列疏松，有明显的胞间隙，细胞中储藏有淀粉和其他物质3、维管柱：皮层以内的柱状体，是由原形成层发育而来分为：中柱鞘 维管组织 薄壁细胞初生木质部 位于维管柱中央，横切面上呈星芒状 外始式发育初生韧皮部 位于初生木质部束之间，束数与初生木质部相同 外始式发育薄壁组织 位于初生木质部和初生韧皮部之间，由多层薄壁细胞组成（三）根的次生生长和次生结构次生生长由侧生分生组织的活动引发侧生分生组织分为：维管形成层和木栓形成层

8、由次生生长所形成的次生维管组织和周皮所组成的结构，称为次生结构木栓形成层的产生与活动：维管形成层活动，使中柱鞘外的成熟组织被破坏，这时中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层木栓形成层进行平周分裂，向外分裂产生木栓层，向内分裂形成栓内层木栓形成层、木栓层和栓内层合称周皮，成为根加粗以后新的保护组织(次生保护组织)（三）根瘤与菌根和土壤中的微生物有密切的关系，有些微生物进入根内形成特定结构，共同生活，彼此互利，这种关系称为共生共生有两种类型 根瘤和菌根（四）根的功能：吸收 输导 支持 合成 贮藏 （五）变态根 贮藏根： 肉质直根 块根气生根： 支柱根 攀缘根 呼吸根寄生根 第二节 茎 P86-10

9、9一、 茎的基本形态 P86芽的类型及构造芽是未发育的枝、花或花序的原始体，由生长锥、叶原基、幼叶等组成 茎的生长习性与分枝 直立茎 平卧茎 匍匐茎 攀缘茎 缠绕茎分枝是茎生长的形式，是芽活动、分裂和生长的结果: 单轴分枝 合轴分枝 假二叉分枝禾本科植物的分蘖 P89二、茎尖及其发育茎尖从顶端开始可分为:分生区：由原生分生组织和初生分生组织构成伸长区：细胞迅速伸长区域成熟区：各组织已基本分化成熟，形成茎的初生结构叶和芽的起源叶和芽起源于分生组织表面第一、二或三层细胞，这种起源方式称为外起源不定芽的发生与分生组织无关，可从外部也可从内部发生三、茎的解剖结构（一）双子叶植物茎的解剖结构1、初生结构

10、: 表皮：表皮细胞 气孔器 毛状附属物皮层：占茎的比例小，一般没有内皮层，有些植物茎皮层最内层富含淀粉，称淀粉鞘维管柱：皮层以内部分，包括多个维管束、髓和髓射线维管束是指内皮层以内由初生木质部和初生韧皮部组成，初生韧皮部在外（外始式发育），初生木质部在内（内始式发育）2、次生结构：茎的加粗过程称为次生生长由次生生长而产生的次生组织称茎的次生结构茎的次生分生组织包括：（1）维管形成层：不断向侧方添加次生维管组织（2）木栓形成层：形成茎的外围周皮维管形成层的细胞组成和分裂方式纺锤状原始细胞平周分裂为主，分裂产生纤维、导管、管胞、筛胞、伴胞等维管组织；垂周分裂可扩大形成层环周径；横向分裂，增加新的射

11、线数目射线原始细胞平周分裂为主，向内产生木射线，向外产生韧皮射线；新的射线原始细胞来源于纺锤状原始细胞横向分裂次生木质部细胞组成为导管、管胞、木薄壁组织、木纤维和木射线 木本植物中，次生木质部占主要部分，是木材的主要来源 维管形成层的活动受环境条件影响，使得木材有早材和晚材之分次生韧皮部组成：筛管、伴胞、韧皮薄壁组织、韧皮纤维及韧皮射线，此外，有的还有石细胞（二）裸子植物茎的结构裸子植物茎的次生结构与双子叶植物木本茎的结构相似，不同在于其木质部只有管胞而无导管和木纤维，韧皮部只有筛胞而无筛管。同时在次生维管组织中有树脂道 （三）单子叶植物茎的结构茎的节与节间明显，节间有中空和实心两种类型。节间

12、解剖结构有两大特点：1）维管束星散分布，没有皮层和中柱的界限2）维管束为有限外韧维管束，无束中形成层，无次生生长和次生结构 单子叶植物茎组成： 表皮：由长、短细胞组成，外壁角化并硅化 机械组织：位于表皮内的厚壁组织 基本组织：占茎的大部分，常有气腔或气道 维管束：在实心茎中星散分布，在中空茎中排成疏松两环。由初生韧皮部、初生木质部和维管束鞘三部分组成。初生木质部成熟方式为内始式；初生韧皮部由筛管和伴胞组成；维管束鞘由厚壁细胞组成。 四、茎的生理功能输导：根与叶间的物质运输支持：叶花果实的合理排布利于光合、传粉和种子的散布贮藏：如块茎繁殖：枝条可产生不定根，进行营养繁殖五、茎的变态地上茎的变态

13、1、叶状茎 2、茎卷须 3、枝刺 4、肉质茎地下茎的变态 1、根状茎 2、块茎 3、球茎 4、鳞茎试比较双子叶植物根和茎初生结构的特点 （1）相同之处：A、均由表皮、皮层、维管柱三部分组成，各部分的细胞类型在根、茎中也基本相同B、根、茎中初生韧皮部发育顺序均为外始式（2）不同之处：A、根表皮具根毛、无气孔，茎表皮无根毛而往往具气孔B、根中有内皮层，内皮层细胞具凯氏带，维管柱有中柱鞘；而茎中无显著的内皮层，更谈不上具凯氏带，维管柱也无中柱鞘C、根中初生木质部和初生韧皮都相间排列，各自成束，而茎中初生木质部与初生韧皮部内外并列排列，共同组成束状结构D、根初生木质部发育顺序是外始式，而茎中初生木质部

14、发育顺序是内始式E、根中无髓射线，有些双子叶植物根无髓，茎中央为髓，维管束间具髓射线 第三节 叶 P109-126一、叶的形态（一）叶的组成 叶片 叶柄 托叶-完全叶不完全叶：缺少其中之一的叶2、叶脉及脉序：贯穿在叶肉内的维管组织及其外围的机械组织称为叶脉；叶脉在叶片上的分布形式称脉序 常见的脉序类型（1）网状脉序 是双子叶植物叶脉的特征因主脉分出侧脉的不同而有两种形式：羽状网脉 掌状网脉（2）平行脉序 是多数单子叶植物叶脉的特征分为四种形式 直出平行脉 羽状平行脉 辐射脉 弧形脉（3）二叉脉序3、单叶和复叶 单叶：指一个叶柄上只生一个叶片的叶 复叶：指在叶柄上着生两个以上完全独立的小叶（片）

15、的叶4、叶序和叶镶嵌叶序：指叶在茎或枝条上排列的方式分为：互生叶序 对生叶序 轮生叶序 簇生叶序二、叶的解剖结构（一）被子植物叶的一般结构1、叶柄 2、叶片 可分为表皮、叶肉、叶脉三部分 （二）禾本科植物叶的结构叶 ： 叶鞘 叶枕（叶舌、叶耳） 叶片（表皮、叶肉、叶脉）（三）裸子植物叶的结构（以松针叶为代表）表皮 下皮层 叶肉组织 维管组织三、叶的发育叶发生于茎端分生组织表面13层细胞，先形成叶原基叶原基经过顶端生长、居间生长、边缘生长发育成幼叶 四、叶对不同生境的适应1、旱生植物叶片主要朝降低蒸腾和增加贮藏水分两个方面发展2、水生植物叶片机械组织、保护组织退化，角质膜薄或无，叶片薄或丝状细裂

16、；叶肉细胞层少，没有栅栏组织和海绵组织的分化，通气组织发达 3、阳生叶与阴生叶阳生叶：叶片厚，小，角质膜厚，栅栏组织和机械组织发达，叶肉细胞间隙小阴生叶：叶片薄，大，角质膜薄，机械组织不发达，无栅栏组织的分化，叶肉细胞间隙大 五、叶的生理功能光合作用 蒸腾作用 气体交换 吸收的作用 营养繁殖六、叶的变态1、苞片 2、鳞叶 3、叶刺 4、叶卷须 5、叶状柄 6、捕虫叶 第三章 植物的繁殖 P196 第一节 繁殖的类型繁殖: 是指植物产生新个体的现象，繁殖使生命得以延续，是生命最基本的特征植物的繁殖方式: 营养繁殖 无性生殖 有性生殖植物的生活史与世代更替孢子体世代与配子体世代（无性世代与有性世代

17、）交替出现，这就是植物生活史中的世代交替现象第二节 花一、花的组成与基本结构 P196-1971、一朵完整的花包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群等六部分，缺少其中一部分的花叫不完全花2、雄蕊群：雄蕊群是一朵花中雄蕊的总称，雄蕊包括花药与花丝两部分根据雄蕊的连合程度，可分为：离生雄蕊 合生雄蕊（单体雄蕊 二体雄蕊 多体雄蕊 聚药雄蕊）3、雌蕊群 一朵花中雌蕊的总称（1）心皮 组成雌蕊的单位，是具有生殖作用的变态叶可分为：单雌蕊 离生雌蕊 合生雌蕊（2）雌蕊结构： 柱头、花柱和子房子房室内心皮腹线处或中轴处着生胚珠，胚珠由胚柄、珠被、珠心和胚囊组成，珠心相当于大孢子囊，内生大孢子，大孢子发

18、育为胚囊二、花序：花在总花柄上的排列方式 P2021、无限花序及其分类2、有限花序及其分类 第三节 雄蕊的发育与结构花药由4个花粉囊组成，分左右两半，中间由药隔相连，花粉囊外由囊壁包围，内生花粉粒 。（一）花药的发育：1、花粉囊壁的发育及结构功能 P209（1）表皮（2）药室内壁 （3）中层 （4）绒毡层（二）小孢子的形成孢原细胞 -平周分裂- 造孢细胞 -有丝分裂- 小孢子母细胞 -减数分裂- 四分体 -分离- 小孢子(三)成熟花粉的形态与功能 P214花粉粒的结构（1）花粉壁：外壁和内壁 （2）营养细胞（3）生殖细胞（4）精子（5）雄性生殖单位繁殖部分不完整，请大家自己看书（双受精是重点）

19、 植物的基本类群-蕨 类 植 物 P363蕨类植物属于孢子植物、颈卵器植物、维管植物、有胚植物、茎叶体植物、高等植物 一、蕨类植物的主要特征（一）孢子体1、形态和营养器官（1）根：多数具不定根，少数具假根（2）茎：具气生茎和根状茎（3）叶: 小型叶 大型叶 营养叶 孢子叶 同型叶 异型叶 2、维管组织：木质部中多数无导管，韧皮部无伴胞；多数种类仅有初生结构，无维管形成层。3、中柱：由中柱鞘、维管系统、髓等组成，类型多样4、孢子囊和孢子孢子囊：蕨类植物孢子体上产生孢子的多细胞无性生殖器官孢子的类型同型孢子：同一个孢子体上产生的孢子形态大小相同异型孢子：大孢子囊产生大孢子，小孢子囊产生小孢子（二）

20、配子体（原叶体）P3671、配子体的形态和营养方式 营养方式：不含叶绿素，埋生土中，与真菌共生，靠真菌获取营养绿色，光合自养，可独立生活2、有性生殖器官和受精条件颈卵器：退化，腹部埋入配子体组织内，内有1卵，颈部短，颈沟细胞也少精子器：球形，具鞭毛 受精过程必须在有水的条件下才能完成（三）生活史 孢子减数分裂 孢子体发达的异形世代交替 孢子体和配子体均能独立生活二、蕨类植物的分类系统和代表植物 P369三、蕨类植物的经济价值 药用：石松、金毛狗、骨碎补、贯众、蕨等 食用：蕨、紫萁、荚果蕨等 指示植物： 土壤指示植物：铁线蕨为强钙性土壤指示植物 气候指示植物：桫椤为热带亚热带指示植物 矿物指示植

21、物：木贼科某些种为金矿指示植物 工业用途：石松孢子可用于火箭等突然起火的燃料 农业用途：满江红为优质绿肥 观赏：铁线蕨、桫椤、肾蕨、巢蕨、鹿角蕨等 植物的基本类群裸 子 植 物 P384一、裸子植物的一般特征 1、孢子体发达全为高大的乔木或灌木，无草本具发达的直根系单轴分枝，常具长枝与短枝之分真中柱，具形成层；木质部具管胞，韧皮部具筛胞为针形、条形或鳞形，叶常有明显的气孔带2、具裸露胚珠，形成种子3、孢子叶聚生形成球花4、配子体进一步退化寄生在孢子体上5、形成花粉管，受精作用不在受水的限制6、具多胚现象简单多胚现象 裂生多胚现象二、裸子植物的生活史（以松属为例）（一）孢子体和球花 （二）雄配子

22、体 （三）雌配子体 （四）传粉和受精（五）胚胎发育和成熟 1、原胚阶段：受精卵先进行核分裂然后形成细胞壁，形成原胚，分为上层、莲座层、初生胚柄层和胚细胞层 2、胚胎选择阶段：（1）莲座层：解体（2）上层：吸收，解体（3）初生胚柄层：细胞伸长，分裂产生次生胚柄，形成胚柄系统（4）胚细胞层：细胞分裂，发育成胚（5）胚柄系统：在裸子植物胚的发育过程中，初生胚柄和次生胚柄的细胞伸长，组成多回卷曲的结构。（6）胚在发育过程中出现了多胚现象3、胚的组织分化和器官的形成：胚进一步分化形成胚根、胚轴、胚芽和子叶 4、胚成熟和种子的形成种子中包含三个世代：胚：二倍体，新一代植物体的雏形胚乳：单倍体，由雌配子体发

23、育形成，是配子体世代种皮：二倍体，上一代孢子体部分，由珠被发育形成三、裸子植物的分类和常见科属代表P394-404苏铁纲 银杏纲 松杉纲 买麻藤纲植物的基本类群被 子 植 物 P406一、被子植物的主要特征1、具有真正的花 具有花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群4部分，而且位置不变2、具有雌蕊，形成果实3、具有双受精现象，形成三倍体胚乳4、孢子体高度发达5、配子体进一步退化（简化）雄配子体仅具有2或3个细胞：1个营养细胞，1个生殖细胞或2个精子。雌配子体仅具有7个细胞（8个核）：3个反足细胞，2个极核，2个助细胞，1个卵。其中助细胞和卵为颈卵器的残留物二、花程式（很重要）（一）花程式：用简单的符号来表

24、示花的各部分特征，即花各部分的组成、数目、子房的位置和构成 P4111、花的各部分的代号 K花萼 C花冠 P花被 A雄蕊 G雌蕊 2、在每个字母的右下角加上数字，表示各轮的实际数目如：K5，表示萼片5；C5，表示花瓣5 3、如果缺少其中一轮，可以用“0”表示4、如果数目多，可用“”来表示5、如果某一轮的各部分相联合，可在数字外加上括号（），如：K（5）表示萼片合生，5裂 6、如果某一部分出现2轮或3轮，可在数字之间加上“”表示，如：C1+2+（2）表示花瓣5个，三轮，1个旗瓣，2个离生的翼瓣，2个龙骨瓣合生 7、子房的位置和结构 （1）子房上位：在G下加一横线（2）子房下位：在G上加一横线（3

25、）子房半下位：在G上下各加一横线（4）在G的右下角可写上3个数字，依次表示：心皮数目、子房室数目、每室胚珠数目，数字之间用“：”隔开 如：G（2：1：2）表示子房上位，心皮2个，子房室1个，室内胚珠2个，有时只写2个数字，表示心皮数目和子房室数目 8、如果花是辐射对称，在前面加“ * ” 9、如果花是两侧对称，在前面加“” 10、如果是单性雄花，用“”表示 11、如果是单性雌花，用“”表示 12、如果是两性花，用“(, )”表示（可省略） 13、雌雄异株用“/”表示 三、被子植物的分类 P414被子植物分为两个纲：双子叶植物纲、单子叶植物纲。 第七章植物的无机营养 一、二节不重要 植物体为了维

26、持生命，必须依赖环境供给的物质、能量和信息，并通过复杂的代谢过程 来完成生长发育。 第一节 细胞的新陈代谢一、生命活动中的能量（一）自由能：在一定的温度和压力下能够做功的能。（二）ATP：“能量货币” 生物体内的有机物中贮存的重要化学能二、酶细胞或生物体内的化学反应，多数是在酶的催化下进行的。化学本质：蛋白质组成：有些需要帮手(离子、辅酶)作用：加速化学反应速度，降低化学反应条件(常温)特点：专一、高效影响因素：温度、pH、蛋白质抑制剂、激活剂三、细胞呼吸葡萄糖为底物的细胞呼吸：C6H12O6 + 6H2O + 6O2 6CO2 + 12H2O + 能量 本质：释放能量特点：逐步释放、能量转换

27、与贮存、形成细胞组 成物质前体四、生物膜 植物细胞是一个由膜系统组成的单位 1、膜的基本成分 蛋白质（30%40%）：糖蛋白、脂蛋白等，它们起着结构、运输及传递信息等方面的作用 脂质（40%60%）：主要成分是磷脂 糖类（10%20%）： 2、膜的结构 磷脂双分子层镶嵌的蛋白质组成，磷脂分子的亲水性头部位于膜的表面，疏水性尾部在膜的内部 膜上的蛋白质有些是与膜的外表面相连，称为外在蛋白；有些是镶嵌在磷脂之间，甚至穿透膜的内外表面，称为内在蛋白 构成膜的脂类主要是磷脂，磷脂既有亲脂性的两条“尾巴”（脂肪酸侧链或碳氢链），又有一个亲水性的“头部”，所以磷脂是双亲媒性化合物。3、生物膜的功能 选择透

28、性； 细胞识别； 细胞间的信号传递；新陈代谢的调控五、细胞与外界环境的物质交换(一)植物细胞和水分的关系1、自由能、化学势和水势 P131与其它物质的运动一样，水分移动需要能量作功，这种能量就是水的自由能。 依热力学原理，系统中物质的总能量可分为：束缚能：不能用于作功的能量自由能：在温度恒定条件下可用于作功的能量化学势: 1mol物质的自由能就是该物质的化学势，可衡量物质反应或作功所用的能量 化学势与物质的运动 化学反应的方向和物质转移的方向取决于反应（转移）前后两种状态化学势的大小，它们总是自发地从高化学势向低化学势移动。如：溶质总是从浓度高（化学势高）的地方向浓度低（化学势低）的地方扩散。

29、 水分的移动和其它物质一样也是从化学势高的地方向低的地方移动。水势: 衡量水分反应或作功能量的高低，可用水势表示在植物生理学上，水势就是每偏摩尔体积水的化学势，就是说，水溶液的化学势（w）与纯水的化学势（ w0 ）之差（ w ），除以水的偏摩尔体积（ ）所得的商，称为水势（psi，希腊字母）或可用下式表示: 式中水的偏摩尔体积（ ） ，是指（在一定温度和压力下）1mol水中加入1mol某溶液后，该1mol水所占的有效体积。 的具体数值，随不同含水体系而异，与纯水的摩尔体积Vw不同。 在稀的水溶液中， 和Vw相差很小，实际应用时，往往用Vw代替 溶液的水势纯水的自由能最大，水势也最高，但是水势的

30、绝对值不易测得。因此，在同样温度和同样大气压的条件下，测定纯水和溶液的水势，以作比较。纯水的水势定为零，其它溶液就与它相比溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能，所以溶液中水的自由能要比纯水低，溶液的水势就成负值溶液越浓，水势越低2、 渗透作用 在一个渗透系统中，水的移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低，水势高的溶液中的水，流向水势低的溶液，直至最后，液面不再上升，停滞不动，实质上是水分进出的速度相等，呈动态平衡渗透作用: 水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。3、植物细胞可以构成一个渗透系统构成渗透系统的条件:必须有一个选择性膜把水势不同的溶液隔开. 植物细胞壁是一个水和溶质都可

31、以通过的透性膜.而质膜和液泡膜则接近于半透膜，因此，可以把原生质体（包括质膜、细胞质和液泡膜）当作一个半透膜来看待.液泡里的细胞液含许多物质，具有一定的水势，这样，细胞液与环境中的溶液之间，便会发生渗透作用因此，一个具有液泡的植物细胞，与周围溶液一起，便构成了一个渗透系统质壁分离和质壁分离复原现象可证明植物细胞是一个渗透系统 质壁分离：植物细胞由于液泡失水而使原生质体与细胞壁分离的现象质壁分离复原：将已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液或纯水中,则细胞外的水分向内渗透,使液泡体积逐渐增大,使原生质层也向外扩张,又使原生质层与细胞壁相接合,恢复原来的状态,这一现象称为质壁分离复原.发生质壁分离

32、的条件：（1）外界环境水势低于细胞水势；（2）原生质层具有选择性；（3）细胞壁与细胞质的收缩能力不同质壁分离说明以下问题：（1）原生质层具有半透膜的性质；（2）判断细胞的死活；（3）能测定细胞的渗透势4、细胞的水势 细胞吸水情况决定于细胞水势，典型细胞水势是由3个势组成的：式中： w为细胞的水势 为渗透势 p为压力势 g为重力组分渗透势亦称溶质势，是由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势在标准压力下，溶液的渗透势等于溶液的水势，因为溶液的压力势为0 MPa。溶液的渗透势决定于溶液中溶质颗粒（分子或离子）总数，一般为负值 压力势是指细胞的原生质体吸水膨胀，对细胞壁产生一种

33、作用力相互作用的结果，是引起富有弹性的细胞壁产生的一种限制原生质体膨胀的反作用力压力势是由于细胞壁压力的存在而增加水势的值，往往是正值，但质壁分离时为0，剧烈蒸腾时为负重力组分是水分因重力下移与相反力量相等时的力量 重力组分依赖参比状态下水的高度、水的密度和重力加速度而定考虑到水分在细胞水平移动，与渗透势和压力势相比，重力组分通常省略不计。因此，上述公式可简化为： (本公式适用于有液泡的细胞或细胞群 )5、细胞间的水分移动 水分进出细胞取决于细胞与其外界的水势差。水势高低的不同不仅影响水分移动的方向，而且还影响水分移动的速度。两细胞间水势差越大，水分移动越快，反之则慢。水势梯度：当多个细胞连在

34、一起时，如果一端细胞水势高，另一端水势低，顺次下降就形成一个水势梯度，水分从水势高的地方流向水势低的地方，植物器官水分流动就遵循这一规律（二）离子和分子的跨膜转运 P147 （概念）植物细胞吸收溶质的方式共有4种类型：通道运输 载体运输 泵运输 胞饮作用1、质膜上的通道运输是一种简单扩散的方式，是一种被动运输。2、载体运输既可以顺着电化学势梯度跨膜运输（被动运输），也可以逆着电化学势梯度进行（主动运输）。 载体具备如下特征： 1.专一性 ，对一定离子有专一结合位点，有很强的识别离子能力； 2.具疏水性，在膜内能够移动； 3.在膜内外两侧有不同的构象，外侧有利于与相应离子结合，内侧有利于离子的释

35、放，构象的变化与能量状态有关； 4.对相应离子的亲和力需ATP激活，并可反复利用。载体蛋白 分为三种类型1） 单向运输载体：能催化分子或离子单方向地跨质膜运输，质膜上已知的单向运输载体有运输Fe2+，Zn2+、Mn2+、Cu2+等载体。2） 同向运输器：是指运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与另一分子或离子结合，同一方向运输。3） 反向运输器：是指运输器与质膜外侧的H+结合的同时，又与质膜内侧的分子或离子结合，两者朝相反方向运输。电化学势梯度1）化学势梯度：膜两侧某溶质的浓度差构成该溶质的浓度梯度，此浓度梯度亦即该溶质的化学势梯度。 2）电势梯度：膜两侧某溶质的电荷差构成该溶质的电势差，即电

36、势梯度。 3）电化学势梯度：膜两侧带电荷溶质既有电势梯度，同时又有化学势梯度。二者合称为电化学势梯度。 细胞吸收不带电荷的溶质与膜两侧该溶质的化学势梯度有关；细胞吸收带电荷的溶质则与膜两侧该溶质的电化学势梯度有关。 通道运输与载体运输的区别与联系 相同点：两者都是膜上的功能蛋白，膜蛋白都有疏水的跨膜结构区域。 不同点：（1）结构上明显不同：载体蛋白的跨膜区域并不形成明显的孔道结构。（2）两者运送离子的方式也不同：载体与离子结合，通过载体蛋白的构象变化，将离子自膜的一侧运至另一侧；而通道则是直接让离子通过孔道结构顺电化学势梯度进行跨膜的运动。（3）由载体进行的转运既可以是被动的（顺电化学势梯度）

37、，也可以是主动的（逆电化学势梯度），而离子通过离子通道的运输过程，则是一个被动过程。3、泵运输质膜上存在着具有 ATP水解酶功能的载体蛋白。是载体的一种，需要水解ATP提供能量，驱动离子的运转，能逆着电化学势梯度进行跨膜转运的载体。 植物细胞质膜上的离子泵主要有：质子泵和钙泵 4、胞饮作用胞饮作用是非选择性吸收。 第二节 植物的水分代谢 水的重要作用 水是细胞原生质的主要组成成分 水是重要代谢过程的反应物质和产物 细胞分裂及伸长都需要水分 水是植物物质吸收和运输及生化反应的良好溶剂 水能使植物保持固有姿态，有利于光合作用和传粉 调节植物体周围的温、湿度，维持植物体温稳定 一、植物根系对水分的吸

38、收 P133 根系是吸收水分的主要器官。根系吸水的部位主要是根尖，包括根冠、分生区、伸长区和根毛区。 其中根毛区吸水能力最强。 水分还可以通过皮孔、裂口或伤口处进入植物体。 （一）根系对水分的吸收 1.被动的物理过程被动吸水。 2.主动的生理过程主动吸水。 .植物体内水势的变化 不同细胞或组织的水势变化很大。在同一植株中，地上器官的细胞水势比根部低细胞的吸涨作用吸涨作用是指亲水胶体吸水膨胀的现象，是植物细胞在形成大液泡之前的吸水现象不同物质吸胀能力的大小与它们的亲水性有关。大分子物质的亲水性强弱： 蛋白质淀粉纤维素2.主动吸水 仅由根系代谢活动而引起的根系从外界环境吸水的过程叫主动吸水。现象

39、：吐水、伤流和根压温度以及影响根部呼吸的抑制剂都能影响吐水、伤流和根压。（二）水分在根系中的运输途径质外体途径 是指水分通过细胞壁、细胞间隙等没有细胞质的部分移动，这种移动方式速度快共质体途径 是指水分从一个细胞的细胞质经过胞间连丝，移动到另一个细胞的细胞质，形成一个细胞质的连续体，移动速度较慢根系吸收水分是个复杂的过程，它不仅取决于根系的结构，根系水势的调节，茎叶的结构；也取决于土壤的性质，土壤的水分状况；还取决于当时当地的各种气候条件。因此植物吸收水分是受到土壤植物大气这样一个连续体系内的水势梯度的影响和调节（三）影响根系吸水的外部条件1.土壤可用水分根系能否吸水取决于根系溶液水势与土壤溶

40、液水势之差值，只要土壤溶液水势高于根系溶液水势，植物根系就能吸水。 土壤溶液的水势包括土壤溶液的渗透势和衬质势。2.土壤温度土壤温度直接影响根系的生理活动和根系的生长，所以对根系吸水影响很大。土壤温度过低，根系吸水能力明显下降。这是因为低温使根系代谢减弱，低温使水分和原生质的粘滞性增加，因而影响了根系对水分的吸收。 温度过高，酶易钝化，根系代谢失调，对水分的吸收也不利3.土壤通气状况根系通气良好，代谢活动正常，吸水旺盛。二、植物的蒸腾作用 P136植物通过地上部分的组织（主要是叶）以水蒸气状态散失水分的过程称为蒸腾作用（一）蒸腾作用的意义和指标意义： 1.植物吸收和运转水分的主要动力。2.蒸腾

41、流作为盐类和其他物质在植物体内运输的载体。3.降低植物体和叶面温度，使植物免受灼伤。 指标： 1.蒸腾速率：植物在一定t内，单位叶面积上散失水分的量。以g/(m2.h)表示。2.蒸腾效率：蒸腾失水1kg时所形成的干物质的克数。3.蒸腾系数：形成1g干物质所消耗的水分。（二）气孔蒸腾和气孔运动气孔蒸腾水分通过叶表面的气孔向外蒸腾。气孔是蒸腾作用的主要出口，也是光合作用吸收CO2、呼吸作用吸收O2的主要入口, 植物体与外界环境发生气体交换的“大门”。气孔在下表皮更多一些。1.气孔扩散的小孔定律扩散途 径：湿润的细胞壁 细胞间隙 气孔 叶表面 。扩散速率取决于： a.气孔孔隙大小 b.气孔外水蒸气界

42、面层的厚度。实验表明：在一定条件下，水蒸气通过气孔孔隙扩散的速率，不与小孔的面积成正比而与小孔的周长成正比。小孔扩散定律在任何蒸发面上，气体分子除经过表面向外扩散外，还沿气孔边缘向外扩散。在边缘处，扩散分子相互碰撞的机会少，因此扩散速率快，即边缘效应。气体通过小孔表面扩散的速率与小孔的周长成正比。（三）影响蒸腾作用的内外因子1.内部因子：细胞的充水程度、质膜的透性、叶肉细胞壁的形状。2.外部因子：光照、大气湿度、温度等等。三、植物体内水分的运输（一）水分运输的途径：土壤植物大气。植物根系从土壤中吸收的水分首先通过根部的皮层进入到中柱的木质部，然后通过根与茎相互连通的木质部中的导管与管胞，向上输

43、送，经过叶柄到达叶片。水分进入叶肉细胞后在细胞表面蒸发，通过叶片的气孔逸出。（二）水分沿导管上升的动力上：蒸腾拉力 下：根压 （重力作用） 蒸腾拉力内聚力张力学说 第三节 植物的矿质营养 P141植物对矿质元素的吸收、运输和同化通称为矿质营养一、植物必需的矿质元素及其作用（一）植物体内的元素水分干物质 有机物（可挥发性元素） 无机物(灰分)灰分元素矿质元素（营养元素）（二）植物必需的矿质元素必需元素：维持植物体正常生长发育不可缺少的元素判别标准：不可缺失性 不可替代性 直接的作用矿质元素14种：K Ca Mg Fe S P N Mo Cu Zn Mn B Cl Ni 此外还有3种非矿质元素:

44、C H O 17种必需元素中，C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等9种元素的含量分别占植物体干重的0.1%以上，称大量元素(常量元素) Cu、Zn、Mn、Fe、Mo、B、Cl、Ni等8种元素含量分别占植物体干重的0.01%以下，称微量元素 （三）必需元素的生理作用及其缺素症 生理作用 1）、细胞结构物质的组成成分：C H O N S P等是组成糖类、脂类和蛋白质等的元素 2）、作为酶、辅酶的成分或激活剂等，参与调节酶的活动 3）、起电化学作用，参与渗透调节、胶体的稳定和电荷的中和等 1.大量元素（1）氮 主要以NH4+和NO3-吸收，也吸收尿素和氨基酸等小分子含氮有机物。作用1.构成蛋白质

45、的主要成分（占1618%）2.核酸和构成生物膜的磷脂都含有氮3.是几种具有重要生理功能物质的成分：叶绿素、 吲哚乙酸、细胞分裂素、维生素(B1、B2、B6、PP等) 因此，氮是构成生命的物质基础，在植物生命活动中占有首要地位，被称为生命元素(2)磷 磷通常以H2PO4-和HPO42- 的形式被植物吸收。这种氧化态的磷被吸收以后，就直接与其他有机物结合形成磷脂、核酸、辅酶和ATP等。磷的主要生理作用： 1、磷是细胞质和细胞核的组成成分磷脂，核酸和核蛋白等 2、磷在植物的代谢中起重要作用，如磷参与组成的NAD、NADP、FAD、FMN、CoA、ATP等参与光合、呼吸作用及糖、脂肪和氮代谢等 3、植

46、物细胞液中含有一定的磷酸盐，可构成缓冲体系，在细胞渗透势的维持中起一定作用（3）硫 硫以硫酸根（SO42-）的形式被植物吸收。 硫的生理作用：1、含硫氨基酸几乎是所有蛋白质的构成成分，所以硫参与原生质的构成2、含硫氨基酸半胱氨酸胱氨酸系统能影响细胞中的氧化还原过程3、硫是CoA、硫胺素等的构成成分，与糖类、蛋白质、脂肪的代谢有密切的关系（4）钾 钾以钾离子（K+）形式被植物吸收，在体内主要以离子状态存在，不参与有机物的组成钾的生理作用： 1、作为酶的活化剂参与植物体内重要的代谢，如作为丙酮酸激酶、果糖激酶等60多种酶的活化剂 2、钾能促成蛋白质、糖类的合成，也能促进糖类的运输 3、钾可增加原生

47、质的水合程度，降低其粘性，从而使细胞保水力增强，抗旱性提高 4、含量较高，能有效影响细胞溶质势和膨压,参与控制细胞吸水,气孔运动等生理过程（5）钙 钙以钙离子（Ca2+）形式被植物吸收。植物体内的钙有的呈离子形态，有的呈盐形式，也有的与有机物结合。钙的生理作用： 钙是植物细胞壁胞间层中果胶钙的成分 纺锤体的形成需要钙，因此钙与细胞分裂有关 钙具有稳定生物膜的作用 植物体内有机酸积累过多时对植物有害，Ca2+可与其结合为不溶性钙盐(草酸钙、柠檬酸钙等)，可起解毒作用 Ca2+是少数酶(如ATP水解酶、磷脂水解酶)的活化剂 钙与蛋白质结合形成钙调素，作为细胞的第2信使，在植物生长发育中起重要的调节

48、作用 钙有助于愈伤组织的形成，对植物抗病有一定作用 钙不易转移缺钙时，细胞壁形成受阻，生长受抑制，严重时幼嫩器官（根尖、茎端）溃烂坏死（6）镁 镁以（Mg2+）形式被植物吸收。在植物体内一部分以离子状态存在，一部分是叶绿素的成分。镁的生理作用： 是叶绿素的成分，植物体内约20%的镁存在于叶绿素中 是光合作用及呼吸作用中许多酶如Rubisco、乙酰CoA合成酶的活化剂 蛋白质合成时氨基酸的活化需镁参与；镁能使核糖体亚基结合成稳定结构，若镁过低，蛋白质合成丧失 镁是DNA聚合酶及RNA聚合酶的活化剂，参与DNA和RNA的合成 镁也是染色体的组成成分，在细胞分裂过程中起作用2. 微 量 元 素含量少

49、（一般植物中，微量元素总量占植物干重的0.5%以下），作用大。植物必需的有 铁、锰、锌、铜、钼、硼、氯、镍等8种。而 钴、钠、硅、碘 则被认为是部分植物所必需。二、植物对矿质元素的吸收 P150（一）根吸收矿质元素的部位 主要是根尖（根毛区）。（二）根吸收矿质元素的过程 土壤中的离子以两种形式存在，一种呈离子状态存在于土壤溶液中，另一种是吸附于土壤胶粒的表面。两种形式处于动态平衡，都能被植物所吸收。途 径：1.通过表皮细胞的质膜，进入共质体，经过共质体运转到中柱。2.经过内皮层以外的质外体，通过质膜，进入共质体，再运转到中柱。步 骤：1.离子进入自由空间表观自由空间 A.可被水提取的部分 B.

50、可交换的部分 水自由空间（WFS） 道南自由空间（DFS）吸附离子进入根部的方式（物理过程） 1.离子吸附交换 2.根部与土壤胶离的距离小于离子振动的空间时，离子直接接触交换而进入自由空间。 2.离子进入共质体 自由空间中的离子通过主动吸收、被动吸收等过程进入细胞内部。由于各个细胞通过胞间连丝将所有细胞的细胞质连接在一起共质体，离子通过这个连续体而连续地在胞间移动3. 离子释放到导管离子由外界进入表皮和离子进入导管的过程是由两种不同的蛋白质载体主动转运进入，是两个独立的过程：外界离子泵表皮薄壁细胞离子泵导管三、植物吸收矿质元素的特点 P151（一）对矿质元素和水分的相对吸收 各有规律，相互联系

51、，相互独立（二）离子的选择吸收植物对不同离子的吸收具选择性不同植物对离子的选择吸收不同，可能与不同植物的载体性质与数量有关.植物对于同一种盐类中的阴阳离子也是选择吸收（三）单盐毒害和离子拮抗四、矿质元素在植物体内的同化P155氮素同化虽然空气中氮素含量高达78%左右，但高等植物不能利用空气中游离氮。植物主要利用土壤中的含氮化合物： 1.有机含氮化合物动植物躯体的腐烂分解 2.氨盐吸收后可直接合成氨基酸 3.硝酸盐主要吸收形式、主要氮源。但需要还原，植物才能利用（一）硝酸盐的还原(二)亚硝酸盐的还原成铵的过程（1）部位：叶绿体内进行 （2）酶：亚硝酸还原酶 (三)氨的同化五、矿质元素在植物体内的

52、运输（一）运输的途径和速度矿质元素沿质外体途径和共质体途径径向运输到中柱 1.矿质元素通过木质部导管向上运输； 2.从木质部向韧皮部的运输也极活跃 叶片吸收的矿质元素以溶液形式通过气孔和角质层进入叶片内部，可以通过韧皮部向下、向上运输，也可以通过木质部向上运输 速度：30-100cm/h六、影响根系吸收矿质元素的外界条件 （一）温度和通气状况 （二）土壤溶液浓度 （三）土壤PH 第八章 光合作用 P162一、光合作用的概念植物捕获和利用太阳能，将无机物（CO2和H2O）合成为有机物，即将太阳能转化为化学能并贮存在葡萄糖和其他有机分子中，这一过程称为光合作用（photosynthesis）绿硫细菌光合作用： CO2+2H2S- CH2O+H2O+2S绿色植物的光合作用：CO2+2H2O- CH2O+H2O+O2 二、 光反应（一）、叶绿体和叶绿体