植物学 之重点

1、 cytoplasm organelle cytoplasm organelle( (细胞器细胞器) ) endoplasmic reticulum endoplasmic reticulum ( (细胞质细胞质) ) cytoplasmic cytoplasmic matrix matrix （内质网）（内质网） （胞基质）（胞基质） dictyosome(Golgidictyosome(Golgi body) body) ( (高尔基体高尔基体) ) ribosome( ribosome(核糖核蛋白体核糖核蛋白体) ) vacuole( vacuole(液泡液泡) ) lysosome l

2、ysosome( (溶酶体溶酶体) )protoplasm spherosomeprotoplasm spherosome( (圆球体圆球体) )（原生质体）（原生质体） microbody,cytosomemicrobody,cytosome( (微体微体) ) microtuble microtuble( (微管微管) ) microfilament( microfilament(微丝微丝) ) nuclear membrane nuclear membrane ( (核膜核膜) ) nucleus nucleolus chromatin ( nucleus nucleolus chrom

3、atin (染色质染色质) ) （细胞核）（细胞核） （核质）（核质） nucleoplasm nucleochylemanucleoplasm nucleochylema ( (核液核液) ) ( (核仁核仁) )ergasticergastic substance substance： protein, starch, fatprotein, starch, fat ( (后含物后含物) ) intercellular layer (胞间层胞间层) chloroplst primary wall （初生壁）（初生壁） （叶绿体）（叶绿体）cell wall secondary wall （

4、次生壁）（次生壁） plastid chromoplast(细胞壁细胞壁) pit （纹孔）（纹孔） (质体质体) （有色体，杂色体）（有色体，杂色体） plasmodesmata （胞间连丝）（胞间连丝） leucoplast plasmalemma（质膜）（质膜） （白色体）（白色体） (plasma membrane) mitochondria(线粒体线粒体)植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构v 细胞壁在细胞生命活动中的作用细胞壁在细胞生命活动中的作用 机械支持：壁木质化是植物水生到陆生演化，并能在陆地上繁荣机械支持：壁木质化是植物水生到陆生演化，并能在陆地上繁荣昌盛的重要前提之一昌盛

5、的重要前提之一 细胞壁与细胞生长的调控：壁的延伸与细胞的生长有关细胞壁与细胞生长的调控：壁的延伸与细胞的生长有关 细胞壁与物质运输：物质在质外体中的移动速率在很大程度细胞壁与物质运输：物质在质外体中的移动速率在很大程度上取决于细胞壁大分子结构、并与细胞壁的电荷、空隙的孔径、上取决于细胞壁大分子结构、并与细胞壁的电荷、空隙的孔径、亲水性与疏水性密切相关亲水性与疏水性密切相关 细胞壁与细胞识别：细胞壁与细胞识别： 细胞壁与植物的防御功能：物理屏障，细胞具有超敏性细胞细胞壁与植物的防御功能：物理屏障，细胞具有超敏性细胞死亡机制，这是一种重要的快速防御反应，当病原菌侵染时，死亡机制，这是一种重要的快速

6、防御反应，当病原菌侵染时，壁木质化、胼胝质积累等使细胞死亡，造成有效分隔，可防止壁木质化、胼胝质积累等使细胞死亡，造成有效分隔，可防止病原菌向四周蔓延，还可诱导产生抗毒素等病原菌向四周蔓延，还可诱导产生抗毒素等 细胞壁与细胞分化：墨角藻假根试验表明，分化状态不唯一细胞壁与细胞分化：墨角藻假根试验表明，分化状态不唯一决定于细胞内因子，也与壁有关。决定于细胞内因子，也与壁有关。胞间连丝(plasmodesmata)是指细胞壁上许多纤细的原生质丝，这些细丝连接着相邻细胞的原生质体。 普遍存在于所有的生活组织细胞中，胞间连丝在各类细胞中以及同一细胞的不同方向的壁上分布的数目不同。胞间连丝的来源，目前认

7、为在细胞板形成时，内质网的分子也结合到细胞板内，划分出将来胞间连丝的地方，而以后在细胞壁生长完成时，除了壁上一定区域中尚保留着原生质以外，其他部分都没有了，这种一定的区域就是胞间连丝。胞间连丝具有多种功能，包括物质的运输、电刺激的传导、控制分化，并且也是病毒在胞间运动的通道。 纹孔道：纹孔道：细胞壁上形成的细胞间连接的通道。Pit pair(纹孔对)：相邻两细胞的纹孔常成对存在，合称纹孔对。盲纹孔：盲纹孔：相邻两细胞的纹孔不成对、而是单个存在，称盲纹孔。Pit Membrane(Pit Membrane(纹孔膜纹孔膜) )：纹孔对中的胞间层和两边的初生壁和称为纹孔膜。Pit Cavity(Pi

8、t Cavity(纹孔腔纹孔腔) )：次生壁上纹孔缘围成的空腔。Torus(Torus(纹孔塞纹孔塞) )： 松科植物的具缘纹孔中央一圆盘形加厚部分。1Margo(1Margo(塞周缘塞周缘) )： 松科植物的具缘纹孔中央加厚，边缘未增厚、由微纤丝组成的网状部分。Specialization of Cell Wall Specialization of Cell Wall 细胞壁的特化细胞壁的特化lignificationlignification ( (木化木化) )：细胞在生长分化过程中，原生质体合成木质（存在于植物纤维中的一种芳香族高分子化合物，和衬质中的多糖结合，能强化细胞壁。分离出来

9、的木质素是黄褐色无定形粉末。其组成与性质比较复杂并 具有极强的活性。不能被动物所消化，在土壤中能转化成腐殖质。 ）渗入细胞壁内，改变细胞壁的性质。suberizationsuberization ( (栓化栓化) )：木栓质（由酚类和脂类两部分组成酚类和脂类两部分组成）渗入细胞壁，降低壁的透水、透气性，增加隔热性。壁栓质壁栓质化有重要的生理意义（防止水分蒸发，参与植物对某些胁化有重要的生理意义（防止水分蒸发，参与植物对某些胁迫环境的适应，如黑麦抗寒锻炼时壁栓质化程度增加，凯迫环境的适应，如黑麦抗寒锻炼时壁栓质化程度增加，凯氏带中的栓质形成了一个屏障，所以栓质是植物生长发育氏带中的栓质形成了一个

10、屏障，所以栓质是植物生长发育中在特定时间和空间范围内基因表达的结果，并不是某些中在特定时间和空间范围内基因表达的结果，并不是某些细胞固有的物质细胞固有的物质细胞器细胞器细胞质中具有一定形态结和功能的结构细胞质中具有一定形态结和功能的结构细细胞胞器器质体质体线粒体线粒体高尔基器高尔基器内质网内质网微体微体圆球体圆球体质体（质体（PlastidPlastid）：与糖类合成和储藏有关）：与糖类合成和储藏有关质体质体有色体有色体 (chromoplast(chromoplast) )叶绿体叶绿体 (chloroplast)(chloroplast)白色体白色体 (leucoplast)(leucopl

11、ast) 质体是一类与糖类的合成和贮藏密切相关的细质体是一类与糖类的合成和贮藏密切相关的细胞器，是植物细胞特有的细胞器。质体由双层膜包胞器，是植物细胞特有的细胞器。质体由双层膜包被 ， 内 部 分 化 出 膜 系 统 和 多 少 均 一 的 基 质被 ， 内 部 分 化 出 膜 系 统 和 多 少 均 一 的 基 质（stromastroma）。根据所含色素的不同，可将成熟的质）。根据所含色素的不同，可将成熟的质体分为叶绿体、有色体和白色体。体分为叶绿体、有色体和白色体。植物细胞与动物细胞的主要区别植物细胞与动物细胞的主要区别 植物细胞由细胞壁和原生质体构成。细胞壁是具植物细胞由细胞壁和原生质

12、体构成。细胞壁是具有一定硬度和弹性的结构，它构成了细胞的外壳；原有一定硬度和弹性的结构，它构成了细胞的外壳；原生质体由细胞核、质膜、膜包被的细胞器、膜系统、生质体由细胞核、质膜、膜包被的细胞器、膜系统、非膜结构以及细胞质基质组成。从细胞的结构体系来非膜结构以及细胞质基质组成。从细胞的结构体系来看，植物细胞中的一些细胞结构和细胞器是动物细胞看，植物细胞中的一些细胞结构和细胞器是动物细胞所没有的，植物细胞特有的细胞结构和细胞器包括：所没有的，植物细胞特有的细胞结构和细胞器包括：细胞壁、中央大液泡、叶绿体和其他质体。细胞壁、中央大液泡、叶绿体和其他质体。植物细胞和动物细胞的主要区别 特特 征征 动物

13、细胞动物细胞 植物细胞植物细胞质体（叶绿体）质体（叶绿体）细胞壁细胞壁大的中央液胞大的中央液胞其它其它无，异养营养无，异养营养 有，自养营养有，自养营养 无无 有（纤维素和果胶质）有（纤维素和果胶质）无无 有（代谢调节作用）有（代谢调节作用）溶酶体、中心体溶酶体、中心体 乙醛酸循环体、胞间连丝乙醛酸循环体、胞间连丝分裂时的收缩环分裂时的收缩环 分裂时的细胞板分裂时的细胞板 有丝分裂的生物学意义有丝分裂的生物学意义 有丝分裂是植物中普遍存在的一种细胞分裂方有丝分裂是植物中普遍存在的一种细胞分裂方式，在有丝分裂过程中，每次核分裂前必须进行一式，在有丝分裂过程中，每次核分裂前必须进行一次染色体的复制

14、，在分裂时，每条染色体裂为两条次染色体的复制，在分裂时，每条染色体裂为两条子染色体，平均地分配给两个子细胞，这样就保证子染色体，平均地分配给两个子细胞，这样就保证了每个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色了每个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体。由于决定遗传特性的基因存在于染色体上，因体。由于决定遗传特性的基因存在于染色体上，因此每一子细胞就有着和母细胞同样的遗传特性，当此每一子细胞就有着和母细胞同样的遗传特性，当子细胞成熟后，它又能进行分裂。在多细胞植物生子细胞成熟后，它又能进行分裂。在多细胞植物生长发育过程中，进行无数次的细胞分裂，每一次都长发育过程中，进行无数次的细胞分裂，每一次

15、都按同样的方式进行，按同样的方式进行，有丝分裂保证了子细胞与母细有丝分裂保证了子细胞与母细胞具有相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性胞具有相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性。v分裂方向：细胞的分裂方向是指细胞分裂时新细胞壁产生的方向。平周分裂的分裂方向与圆周方向（切线方向）一致，故称平周分裂。v新细胞产生（排列）方向：新细胞产生的方向与分裂方向垂直，因此，平周分裂所产生的新细胞沿径向（垂周）方向排列。v对器官生长的影响：因新细胞沿径向方向排列，故可使器官增粗（扩大器官直径）。植物细胞的分裂方向平周分裂（切向分裂）v分裂方向：分裂方向（新壁产生方向）与径向方向一致（与圆周或切线垂直）。v新

16、细胞产生（排列）方向：新细胞沿周向（圆周方向）排列。v对器官生长的影响：扩大器官的周长。实际上，器官长粗是直径和周长扩大的配合，也可以说，是平周分裂和垂周分裂配合的结果。植物细胞的分裂方向垂周分裂（径向分裂）v分裂方向：横向分裂实际上是垂周分裂的一种特殊方式。它的分裂方向与器官的横向方向一致，与长轴方向和圆周方向垂直。v新细胞产生（排列）方向：新细胞沿器官长轴方向排列。v对器官生长的影响：使器官伸长（使植物体长高）。植物细胞的分裂方向横向分裂（横向垂周分裂） 新细胞排列方向 垂周分裂 细胞分裂方向 扩大周长 新细胞排列方向 平周分裂 细胞分裂方向 直径增粗 新细胞排列方向 横向分裂 细胞分裂方

17、向 器官伸长v 细胞凋亡的生物学意义 细胞凋亡是有机体自我调节的主动的自然死亡过程，是以一种与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡。其意义表现在： 可主动清除多余的与有机体不相适应的已经完成功能而又不再需要的、以及有潜在危险的细胞 它与细胞分裂、生长和分化一样是各具特征的细胞学事件，是生物体内积极的生物学过程。 是长期演化过程中进化的结果，以保证生物的世代延续。原套原体学说原套原体学说 被子植物茎尖的顶端分生组织中有明显的分层现象，顶端l2层（或34层）细胞通常只进行垂周分裂，称为原套（tunica）；原套内侧的几层细胞则可以进行平周分裂以及其他各个方向的分裂，这些细胞称为原体（corp

18、us）。在茎尖的分化过程中，原套的最外层发育出原表皮，原体细胞则发育成原形成层和基本分生组织。具有两层或两层以上原套细胞的茎尖发育时，除表层外，其他原套细胞也形成基本分生组织。 绝大多数裸子植物的茎端不显示原套一原体结构，它们的茎顶端分生组织的最外层细胞能进行平周和垂周分裂，把细胞加人到周围和茎内部的组织中去。 叶原基和芽原基均发生在顶端分生组织的表面的几层细胞，这种起源方式称为外起源。2-3-3 单子叶植物茎的初生结构单子叶植物茎的初生结构 禾本科植物茎的初生结构由表皮、维管束和基本组织组成。 横切面上看：表皮细胞排列比较整齐；在表皮下有几层由厚壁细胞组成的机械组织，起支持作用；幼茎近表皮的

19、基本组织细胞，常含叶绿体，进行光合作用。 维管束：通常有两种不同的排列方式， 维管束无规律地分散在基本组织中，愈靠近外侧愈多，愈向中心愈少，因而皮层和髓之间没有明显的界限，如玉米和甘蔗。 维管束较规则地排成两轮，茎节间中央为髓腔，如水稻的茎。 细胞分裂周期2-3-3 单子叶植物茎的初生结构单子叶植物茎的初生结构 禾本科植物茎的初生结构由表皮、维管束和基本组织组成。 横切面上看：表皮细胞排列比较整齐；在表皮下有几层由厚壁细胞组成的机械组织，起支持作用；幼茎近表皮的基本组织细胞，常含叶绿体，进行光合作用。 维管束：通常有两种不同的排列方式， 维管束无规律地分散在基本组织中，愈靠近外侧愈多，愈向中心

20、愈少，因而皮层和髓之间没有明显的界限，如玉米和甘蔗。 维管束较规则地排成两轮，茎节间中央为髓腔，如水稻的茎。 2-3-4 裸子植物茎的初生结构裸子植物茎的初生结构 裸子植物茎的初生结构与双子叶植物茎类似，同样由表皮、皮层和维管柱三部分组成。 它们的主要区别：木质部和韧皮部组成成分的不同 大多数裸子植物的木质部由管胞组成，韧皮部由筛胞组成，且筛胞所有壁上的筛域都十分相似，没有筛板的分化。 有些裸子植物（如松树）的皮层中还有树脂道（resin canal）。2- 4 茎的次生生长和次生结构茎的次生生长和次生结构 双子叶植物和裸子植物茎发育到一定阶段，茎中的侧生分生组织便开始分裂、生长和分化，使茎加

21、粗，这一过程称为次生生长，次生生长产生的次生组织组成茎的次生结构。侧生分生组织通常包括维管形成层（cambium）和木栓形成层（cork cambium）。2-4-1 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构 维管形成层的的来源及活动维管形成层的的来源及活动 v 来源：束中形成层（fascicular cambium）初生木质部和初生韧皮部之间保留了一层具有潜在分生能力的细胞。束间形成层（interfascicular cambium）髓射线中与束中形成层部位相当的细胞也能恢复分裂能力，形成。v 细胞组成：纺锤状原始细胞和射线原始细胞组成的，前者长而扁，略呈纺锤形，且长轴与茎的长轴平行，细

22、胞明显液泡化；后者近等径形，井与茎的纵轴垂直排列。v细胞分裂方式：切向分裂和径向分裂。在形成次生结构的同时，形成层细胞为扩大自身圆周还必须进行径向分裂或横分裂以适应内方木质部的增粗，同时形成层的位置渐次向外推移。v形成层的类型：形成层的垂周分裂包括径向和斜向两种，若为径向，即纺锤状原始细胞垂直地分裂成两个细胞，维管形成层的细胞本身排列十分规则呈水平状态，称叠生形成层，如洋槐。若为斜向，两个子细胞互为侵入生长，结果使维管形成层细胞的长度和弦切向的宽度大为增加，细胞排列一般不规则，称为非叠生形成层，如杜仲、核桃、鹅掌楸等苹果（苹果（apple）洋槐（洋槐（locust）叠生形成层叠生形成层非叠生形

23、成层非叠生形成层 次生维管组织次生维管组织 次生木质部的组成包括轴向系统的导管、管胞、木纤维、木薄壁组织和径向系统的木射线，轴向系统的组成分子由纺锤状原始细胞分化而来，而径向系统的木射线则由射线原始细胞衍生。 次生韧皮部同样包括轴向系统和径向系统，轴向系统由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成，有时也有石细胞；径向系统则由韧皮射线组成。 韧皮射线通过形成层原始细胞与木射线相连，合称维管射线，在形成层活动过程中，纺锤状原始细胞可以通过横分裂产生新的射线原始细胞，因而随着次生生长的进行，新的维管射线会不断增加。 木栓形成层的来源及活动木栓形成层的来源及活动 v 来源：表皮（苹果）或皮层（桃、大豆

24、、棉）或初生韧皮部（茶）细胞，最后在次生韧皮部中产生。v 分裂方式：切向分裂，向外产生木栓层，向内形成栓内层，构成周皮，代替表皮起保护作用。v 寿命：绝大多数植物木栓形成层活动期较短，往往只有几个月（也有植物的木栓形成层可或东多年，木栓层的厚度可达30cm,如栓皮槠），在茎进一步加粗使原有周皮失去作用前，在茎的内部又会产生新的木栓形成层，以后依次向内形成。v 皮孔(lenticel)：一般发生在气孔的下方，分为两类：简单型（杨、接骨木）和封闭型（桑）等。 多年生木本植物茎的特点v双子叶植物茎 包括树皮和木材两部分 树皮（bark）指维管形成层以外所有部分的总称。分为硬树皮（rhytidome）

25、或落皮层（极为坚硬，常呈条状剥落，含木栓层以外的一切死组织）和软树皮（指生产上由树干上剥下来的皮，由于韧皮部到木栓形成层这一段包含有生活组织，质地较软，含水分多，故被称之为软树皮）两部分。 硬树皮的呈现的形态与木栓形成层的发生与分布有关： 木栓形成层条状分布，硬树皮形成许多深裂纵沟 木栓形成层呈片状分化，树皮呈鳞片状斑驳 木栓形成层呈连续的筒状变化，树皮比较光滑，最后套状剥落 木材木材 年轮年轮 （annual ring） 又称生长轮。在多年生木本植物茎的次生木质部中，可以见到许多同心圆环，这就是年轮，年轮的产生是形成层每年季节性活动的结果。春材或早材（earl wood）：温带和亚热带，春季

26、温度逐渐升高，水分充足，形成层活动旺盛，细胞分裂快，生长也快，形成的木质部细胞孔径大而壁薄，纤维的数目少，材质疏松。夏材或晚材（late wood）：由夏季转到冬季，形成层活动逐渐减弱，环境中水分少，细胞分裂慢，生长也慢，所产生的次生木质部细胞体积小，导管孔径小且数目少，而纤维的数目则比较多，材质致密。 年轮：早材和晚材共同构成一个生长层即年轮，它代表着一年中形成的次生木质部。 年轮线：前一年的晚材和后一年的早材之间形成了明显的界限。 假年轮（fasle annual ring）：在正常情况下，年轮每年可形成一轮，但在有些植物中一年内可以形成几个年轮，如柑橘属植物，另外环境条件的不正常如干旱、

27、虫害也会导致假年轮的产生。 散孔材和环孔材：在一个年轮内，早材的导管明显大于晚材，导管比较整齐地沿年轮环状排列，这种木材称环孔材（桑、榆、刺槐、白蜡树）；若早材与晚材导管管径差异不大，不成环状排列，称散孔材（杨、柳、槭、茶），还有介于二者之间的半环孔材（核桃、柿、樟等）。 木质部是水分的吸收组织 心材和边材心材和边材 边材（sap wood）：靠近形成层部分的次生木质部颜色浅，是边材，为近二到五年形成的年轮，含有活的薄壁细胞，导管和管胞具有输导功能，可以逐年向内转变为心材，因此心村可以逐年增加，其厚度却比较稳定。 心材（heart wood） ：是次生木质部的中心部分，颜色深，为早年形成的次生

28、木质部，全部为死细胞。薄壁细胞的原生质体通过纹孔侵入导管，形成侵填体，堵塞导管使其丧失输导功能，心材中木薄壁细胞和木射线细胞成为死细胞，由于侵填体的形成和一些物质，如树脂、树胶、单宁及油类渗入细胞壁或进入细胞腔内，木材坚硬耐磨，并有特殊色泽，如胡桃木呈褐色，乌木呈黑色，更具有工艺上的价值。落叶松茎具有均一的、单行的射线，无导管 木材三切面木材三切面 横切面是与茎的纵轴垂直所做的切面，可见到同心圆环似的年轮，导管、管胞和木纤维等，均被横切，射线为其纵切面观，呈辐射状排列，显示射线的长和宽； 切向切面也称弦向切面，是垂直于茎的半径所作的纵切面，年轮常呈U字形，导管、管胞和木纤维等均被纵切，可以看到

29、它们的长度、宽度和细胞两端的形状和特点，射线是被横切，其轮廓为纺锤形，显示射线的高和宽。 径向切面是通过茎的中心，即过茎的半径所作的纵切面，导管、管胞和木纤维等均被纵切，射线也是纵切面，能显示它的高度和长度，射线细胞排列整齐，像一堵砖墙，并与茎的纵轴相垂直。 射线的性状可作为判断三切面的指标。多年生木材的立体观察(白松 v 裸子植物茎的特征 结构类似于多年生双子叶植物木本茎，但木质部与韧皮部组成成分有所不同。 木质部：一般无导管，只有管胞，无典型的木纤维，管胞兼具支持作用。木射线由薄壁细胞组成或含有射线管胞。 韧皮部：无筛管和伴胞，韧皮薄壁细胞的多少和石细胞的有无因植物种类而异。 树脂道：韧皮

30、部、髓、皮层等部位均有树脂道分布，纵横排列成一个系统，分泌物贮存于管道中，等植物体受伤时流出体外。松香、冷杉胶等皆是分泌产物。2-4-2 单子叶植物茎的加粗单子叶植物茎的加粗 大多数单子叶植物的维管束是有限维管束，茎不能加粗生长；而少数单子叶植物茎可加粗，有其特殊的加粗方式：v 初生增厚生长 是由初生增厚分生组织活动产生。初生增厚分生组织整体如套筒状，位于叶原基和幼叶着生区域的内方，由与茎表面相平行的几层长方形细胞组成，细胞平周分裂。该分生组织是由顶端分生组织所衍生的，属于初生分生组织，所产生的加粗生长称为初生增厚生长，如玉米、高粱、甘蔗和香蕉等。 v 异常次生生长 少数热带或亚热带单子叶植物

31、的茎也进行次生生长，形成次生结构，如龙血树、丝兰、朱蕉等，但这些植物的形成层发生和活动明显不同于双子叶植物。 在龙血树茎内，维管束外方的薄壁细胞能转化成形成层，并进行切向分裂，向外产生少量薄壁细胞，向内产生一圈基本组织，其中有一部分形态小而长、并且成束出现的细胞，以后发育成次生维管束。从分布式样上看，次生维管束与初生维管束一样，散生在基本组织中，但两者在结构上存在很大差异，初生维管束为外韧维管束，木质部由导管组成；而次生维管束为周木维管束，木质部由管胞构成。 2-4-3 裸子植物茎的次生生长裸子植物茎的次生生长 从结构上看，裸子植物茎的次生结构与木本双子叶植物大致相似，但它们的维管组织组成成分具有显著的差异。 多数裸子植物茎的次生木质部主要由管胞和木射线组成，无导管（买麻藤例外），无典型的木纤维，在结构上显得均匀、整齐，管胞兼具输水和支持双重功能； 次生韧皮部由筛胞、韧皮薄壁细胞和韧皮射线组成，没有伴胞和韧皮纤维（少数松柏类植物有韧皮