1、第一章 植 物个体发育的基础：细胞与组织,植物细胞植物细胞的增殖植物组织,细胞的发现：1665,英国人，虎克。 细胞学说：1838-1839，施莱登（植物学家）、施旺（动物学家）提出一切动植物都是由细胞组成的。 十九世纪自然科学三大发现：能量守恒与转化定律 （恩格斯） 生物进化论细胞学说 分辨率：肉眼0.1mm光学显微镜0.2m电子显微镜2 细胞的概念：细胞是构成植物体的基本单位。,第一节 植物细胞,细 胞 的 形 状,细胞的大小：几个m数十个m（高等植物）棉花纤维：650mm;枝原体；0.1-0.15 m 原核细胞与真核细胞： 非细胞结构的生命：病毒,植物学上常用的长度单位和符号,长度单位换
2、算表,植物细胞的基本构造,一、原生质及其理化性质成分：水、无机盐、蛋白质、核酸、脂类、糖类。 二、原生质体,（1）细 胞 核,（2）细胞膜（质膜）：单位膜，80。 （3）胞基质,（4）线粒体,（5）质体,有色体及白色体,（6）内质网,（7）高尔基体,（8）其它细胞器：溶酶体:单层膜，内含酸性水解酶、圆球形微体：单层膜，内含氧化酶，圆形、椭圆形或亚 铃形圆球体：单膜（半单位膜）,内含脂肪酶，种子植物细胞常见。核糖体：无膜结构。,细胞骨架：,中间纤维,微管,微丝,溶酶体,溶酶体为单层膜围成的小泡，是分解蛋白质、核酸、多糖的细胞器。内含多种水解酶，可分解从外面进入到细胞内的物质，也可消化局部细胞器或
3、整个细胞。在植物细胞中很多其它的细胞器也具有溶酶体的功能：液泡、糊粉粒、圆球体等。,微 体 微体也是由单位膜包围的，呈球形。 植物细胞中分为两类：过氧化物酶体和乙醛酸循环体。 过氧化物酶体含有过氧化氢酶等，存在于叶片细胞中， 常和叶绿体、线粒体结合在一起，参与光呼吸，还与解 除过氧化氢毒性有关。,叶肉细胞内的过氧化物体,乙醛酸循环体外形图,乙醛酸循环体存在于油料植物种子中，含有乙醛酸循环酶系，在种子萌发时将子叶中的脂肪转化成糖。,液泡的形成,细胞内含物,细胞质运动,形成：由原生质体分泌的物质形成，在细胞分裂过程中已形成。成分：主要是纤维素、果胶质，还 有非纤维素的多糖、水和 蛋白质等其他物质。
4、 功能：维持细胞形状，保护原生质体，影响植物的吸收、保 护、支持、蒸腾、物质运输、分泌等重要的生理活动。,三、细胞壁,（一）细胞壁的结构1. 胞间层（中层）形成：细胞分裂时产生。特点：主要化学成分为果胶质或果胶酸钙、果胶酸镁。功能：连接相邻细胞、缓冲细胞挤压。,2. 初生壁 形成：细胞体积生长阶段时产生。 特点：由纤维素，少量半纤维素及果胶质组成， 薄、柔软。 功能：具弹性和可塑性，并可透水分和溶质。,3.次生壁 形成：细胞停止伸长生长以后时产生。 特点：由纤维素和其他非半纤维素物质如木质组成。 功能：机械支持。,纹孔 概念：细胞壁增厚时留有不增厚的薄壁组织区域，常成对着生。 功能：细胞间水分
5、和物质交换的通道。 类型：单纹孔具缘纹孔半具缘纹孔,胞间连丝：生活细胞之间的相互联系 的细胞质丝。,（二）细胞壁的特化1. 木质化2. 角质化3. 矿质化4. 木栓化5. 黏液之化 （三）细胞后含物1.贮藏物质2.生理活性物质3.晶体,光镜下的淀粉粒（未染色）,光镜下的淀粉粒（染兰色）,植物含油和脂肪模式图， 人工蓖麻种子，含有脂肪的染色层,植物细胞的构造,一、细胞周期从细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束之前的 时期。分为 1. G1期：DNA合成前期，2C细胞合成RNA、蛋白质和 磷脂。 2. S期：DNA合成期，DNA含量由2C-4C增加， RNA、 蛋白质合成继续。时间最长。 3. G
6、2期：DNA合成后期， 4C，继续合成RNA、蛋白 质。 4. M期：有丝分裂期，最短。,第二节 植物细胞的繁殖,二、染色质和染色体 染色质：间期细胞核内由DNA和组蛋白等组成的 细丝状结构。 染色体：有丝分裂过程中染色质高度螺旋化、折叠缩短变粗的结构。 染色体组型：一种生物的体细胞具有一定数目和大小、 形状的染色体，这些特征的 总和叫-。 二倍体：2n=24（油松），2n=38（杨树） 单倍体：n=12 （油松）,三、有丝分裂,特点： 1. 发生在植物根尖、茎尖及幼嫩细胞中。 2. 两个过程：一是核分裂，二是胞质分裂。 3. 分裂结果形成两个子细胞。,四、减数分裂,减数分裂特点： 1. 发生
7、在植物的生殖过程中。 2. 形成的子细胞其染色体数目为母细胞的半数。 3. 由两次连续的分裂完成，形成四个子细胞称为四分体。 4. 染色体有配对、交换分离等现象。,五、无丝分裂特点：发生在植物产生愈伤组织部位以及一些胚乳形成过程中。,第三节 植物组织,植物细胞的分化植物组织纬管束,（一）细胞分化和细胞周期细胞生长：细胞分裂形成子细胞后发生细胞体积和重量的增长。细胞分化：同源细胞逐渐变为结构、功能和生化特征相异的细胞的过程。,一、 植物细胞的分化,细胞周期从细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束之前的 时期。分为 1. G1期：DNA合成前期，2C细胞合成RNA、蛋白质和 磷脂。（Gap1） 2.
8、 S期：DNA合成期，DNA含量由2C-4C增加， RNA、 蛋白质合成继续。时间最长。(Synthesis) 3. G2期：DNA合成后期， 4C，继续合成RNA、蛋白 质。（Gap2） 4. M期：有丝分裂期，最短。,周期蛋白（cylins） 有丝分裂细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）,细胞周期,G2,M,S,G0,G1,细胞程序性死亡（programmed cell death PCD） 细胞凋亡(apoptosis),（二）细胞全能性：脱分化：,幼嫩细胞 成熟细胞,分化,脱分化,二、植物组织植物组织：在个体发育中来源相同、功能相同、形态 构造相似的细胞群称为组织。器官：由各种不同的组织
9、组合在一起形成植物的器官。,（二） 植物组织的类型,薄壁组织 厚角组织 厚壁组织 分泌组织,非分生组织 （成熟组织 或永久组织）,分生组织,简单组织,表皮 木质部 韧皮部 周皮,复合组织,1.分生组织（形成组织）,（1）按来源与发展可分为：原分生组织位置：根尖与茎尖的最先端。来源：胚性细胞特点：细胞小，细胞壁薄，质浓，核大，并含 有线粒体等细胞器，无液泡； 排列紧密，无胞间隙。功能：较长期保持分裂机能。,初生分生组织 位置：根尖与茎尖的先端，原分生组织之后。 来源：胚性细胞 特点：原分生组织衍生而来。 功能：保持分裂机能；开始分化。,原表皮表皮原形成层维管组织基本分生组织皮层、髓,次生分生组织
10、 位置：裸子植物、木本双子叶植物根与茎的侧面。 来源：由初生分生组织产生的薄壁组织在一定条件下恢复分裂机能形成的。 特点：与初生分生组织相似，包括 形成层与木栓形成层。 功能：具分裂能力，使根茎增粗。,（2）按发生的部位可分为：顶端分生组织包括：原分生组织与 初生分生组织功能：使根茎伸长。形成新叶，产生腋芽，同时有质的变化。,侧生分生组织次生分生组织 居间分生组织 位置：节间、叶基部、花基部。 特点：同初生分生组织。 功能：使器官伸长。例：韭菜、葱叶生 长、竹子伸长。,2. 简 单 组 织,分布：植物体各处。 来源：顶端分生组织或侧生分生组织。 特点：生活的薄壁细胞，较大，近于等径。细胞壁由
11、纤维素与果胶质组成，细内液泡较大，原生质较少，含细胞器排列疏松，具明显的胞间隙。 功能：同化、储藏、吸收、通气，并具有一定的可塑 性。,（1）薄壁组织（基本组织）,分类： 同化组织（叶绿体） 通气组织（水生物） 贮水组织（仙人掌） 吸收组织（根毛细胞） 贮藏组织（淀粉）,传递细胞,分布：正在生长或经常摆动的器官中。如幼茎、叶柄、花梗和大的叶脉。草本茎中（南瓜）出现棱角。 特点：长形生活细胞，具叶绿体，细胞壁仅在一定部位加厚，由纤维素和果胶质构成。增厚方式：角增厚；板片状增厚。 功能：以生活细胞兼起支持作用；具有可塑性和延伸性。 类型：真厚角、 板厚角、间隙厚角,（2）厚角组织,厚角组织,厚壁组
12、织,特点：细胞壁强烈次生增厚，增厚物质除纤维素外，有的呈不同程度木质化，细胞腔狭长，成熟细胞为死细胞。 分类：根据细胞形态不同，分为纤维、石细胞。, 纤维 特点：细胞细长，两端尖细，略呈纺锤形，细胞壁极厚，细胞腔小，纹孔小，缝隙状，死细胞。 分类：根据存在部位和细胞壁特化程度不同分为韧皮纤维和木纤维。,（3）厚壁组织,分布：植物韧皮部、皮层、中柱鞘 特点：比其他纤维细胞长，横切面呈圆形、长圆形或多角形，细胞腔小；细胞壁上具单纹孔；次生壁主要由纤维素组成，木质化程度低，细胞壁常存在同心纹层。 功能：韧性强，重要的纺织工业原料。,韧皮纤维,分布：双子叶植物木质部中，木质部中主要成分。 特点：比韧皮
13、纤维短；细胞壁上具变形具缘纹孔；次生壁木质化。 功能：硬度大，抗压，增强支持力和坚固性；韧性小，造纸原料。 分隔纤维：细胞腔中有横膈膜。 晶鞘纤维：一束纤维外测包含许多草酸钙方晶的薄壁细胞所组成的复合体的总称，如甘草、黄柏。,木纤维,分布：茎、叶、果实、种子。果皮、种皮中多。 特点：单个散生或群聚而生；形状多近于球形或多面体形；石细胞壁极厚，木质化，渐次死亡。细胞腔小；形成分枝纹孔道。 功能：增加组织坚硬度和支持力。,石细胞,厚角组织与厚壁组织的区别与相同点厚角组织 厚壁组织 活细胞 死细胞 局部纤维素增厚 木质化全面增厚,区别,相同点：共同担负支持功能，合称机械组织,（4）分泌组织 概念：在
14、某些植物体内或表面，具有分泌精油、树脂、乳汁、蜜汁、粘液等分泌物的细胞或细胞群。 外分泌组织：分泌的物质排到体外，如腺毛、蜜腺、盐腺。 内分泌组织：分泌物质贮在植物体内，或贮存在细胞中（樟科植物的含油细胞）；或贮在 胞间隙中（松树的树脂道）。,腺毛：表皮毛，由表皮 细胞向外延伸而成，由头部和柄部两部分构成。 分泌物：粘液或精油。蜜腺：产生蜜汁。,外分泌组织,树脂道,分泌细胞：油细胞（杨树叶） 分泌腔（裂生分泌腔：当归；溶生分泌腔：柑桔） 分泌道（树脂道） 乳汁管,内分泌组织,3、复合组织,（1）保护组织表皮和周皮 分布：植物体各器官表面。 特点：一或数层细胞组成。 功能：控制蒸腾，防止水分过度
15、丧失，防 止机械损伤， 避免其他生物侵袭。,A 表皮 分布：整个植物体表面 特点：一层连续生活细胞组成，不含叶绿体，但常有色体, 横切面呈方形或长 方形，细胞排列紧密.上有角质层或蜡被 功能：保护作用。,表皮组织,B.气孔 分布：表皮上穿插的许多小孔。 特点：双子叶植物：两个肾形的保卫细胞围成。单子叶植物：两个保卫细胞（哑铃形）及两个副卫细胞( 三角形或弓形）组成。 功能：植物与外界进行气体交换的通道。 开张机理： C.表皮毛 分布：表皮 特点：表皮细胞向外延伸而成.可作为植物分类依据。 功能：加强保护；具有经济价值。,周皮、皮孔、树皮A.周皮分布：老根、老茎外面。特点：次生分生组织木栓形成层
16、活动产生的次生保护组织。功能：表皮受破坏后，周皮代替表皮起保护作用。,B.皮孔 分布：已形成周皮的茎上，突起各种形状的斑点。 特点：在气孔或气孔群下方产生。木栓形成层 补充细胞。 功能：代替气孔，成为气体出入门户。,C.树皮概念：在老树干上无数次周皮累积以及形成层以外的韧皮部一起称为树皮。生产上树皮：形成层以外所有部分，包括生活韧皮部及所有周皮。植物学上树皮：最新形成的木栓形成层以外的部分，包括木栓层及所有死亡周皮。,4.木质部和韧皮部（输导组织） 分布：贯穿植物体各器官。 功能：运输体内水分和营养物质。 分类：根据功能和结构不同分为导管、管胞和筛管、筛胞。,（一）木质部1.导管分布：被子植物
17、木质部。特点：许多管状死细胞上下连接，端壁形成穿孔侧壁木质化增厚。形成过程属于细胞程序性死亡。单穿孔；复穿孔，穿孔板功能：运输水分、无机盐。,螺纹导管,网纹导管,梯纹导管,孔纹导管,直径小，复穿孔，器官形成初期出现，效率低。,类型： 环纹导管,直径大，单穿孔，伸长生长停止后出现, 效率高。,寿命：数年 十余年。,侵填体：防止菌类侵害，增加木材坚实度和耐水性。,2.管胞 分布：蕨类和裸子植物木质部。 特点：一个细胞，狭长，两端尖斜，不具穿孔。 功能：运输水分、无机盐；支持功能。 类型：同导管。 3.薄壁组织：木薄壁细胞，贮藏淀粉等物质。机械组织（木纤维）,1.筛管分布：被子植物韧皮部。特点：多个
18、细胞连接成管状结构，具原生质体的生活细胞。 功能：自上而下输送有机养料伴胞；筛板； 筛孔联络索 胼胝体,（二）韧皮部,2.筛胞 分布：蕨类和裸子植物韧皮部 特点：单个细胞聚集成群，细长，直径小，末端尖 功能：通过侧壁上筛板行使输导机能。比较原始。 3.薄壁细胞：韧皮薄壁细胞，贮藏：蛋白质、晶体、淀粉等。机械组织：韧皮纤维,第三节 植物体内的维管系统,一、维管组织的概念 维管组织：在蕨类和种子植物器官中，有一种以输导组织为主体，由输导、机械、薄壁等几种组织组成的复 合组织。 维管束：维管组织在器官中成分离的束状结构存在 维管系统：植物体内各器官中的维管组织（或维管束）互相 联系成强大的输导和支持系统,二、维管束的构成,韧皮部,被子植物：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞,束内形成层：具分生能力,蕨类或裸子植物：筛胞,木质部,蕨类或裸子植物：主要为管胞,被子植物：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞,三、维管束的类型,1.按有无形 成层来划分,无限维管束 （开放维管束）,有限维管束 （闭合维管束）,韧皮部,形成层,木质部,韧皮部,木质部,裸子植物或 木本双子叶植物,单子叶植物,2. 按韧皮部、木质部的排列方式来划分,
