生命科學(xué)導(dǎo)論

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1、8植物的結(jié)構(gòu)、功能和功能（A）8.1植物各門(mén)類(lèi)及其特征8.2植物的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)8.3植物的營(yíng)養(yǎng)與體內(nèi)運(yùn)輸8.4植物的繁殖8.5植物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控陸生植物包括苔蘚植物、蕨類(lèi)植物、裸子植物和被子植物4大類(lèi)，從結(jié)構(gòu)與功能方面體現(xiàn)了從低等向高等的進(jìn)化順序。本章以被子植物為代表，討論植物的形態(tài)、功能和發(fā)育等問(wèn)題。8.1植物各門(mén)類(lèi)及其特征一苔蘚植物苔蘚植物生活史及世代交替二蕨類(lèi)植物三裸子植物代表植物8.2植物的結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)植物的器官和陸生適應(yīng)根據(jù)胚中子葉的數(shù)量差異，被子植物被分成單子葉植物綱和雙子葉植物綱起源于生活于水中的藻類(lèi)，適應(yīng)水

2、中生活，扁平的葉狀體；植物的器官和陸生適應(yīng)被子植物的總體形態(tài)陸生適應(yīng)性進(jìn)化導(dǎo)致被子植物形成了生長(zhǎng)在土壤中的根系和生活在空氣中的莖（枝條）系統(tǒng)兩部分。根、莖、葉與植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收、合成、運(yùn)輸和貯藏密切相關(guān)，被稱為營(yíng)養(yǎng)器官。被子植物的根植物的根系通常有兩類(lèi)：直根系和須根系直根系主根明顯，主根上生出側(cè)根，這類(lèi)根系固著能力很強(qiáng)。一些植物的主根可以貯存糖類(lèi)等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。甜菜、胡蘿卜（開(kāi)花前采收）大部分單子葉植物和一些草本植物的根為須根系，即在胚軸或莖的基部叢生大量須狀根。須根系具有與土壤更多的接觸表面積，防止水土流失。被子植物

3、的莖莖上著生葉的位置叫節(jié)兩節(jié)之間的部分叫節(jié)間在莖的頂端和節(jié)上葉腋內(nèi)著生有芽，頂芽是枝的主要生長(zhǎng)點(diǎn)，腋芽具有發(fā)育成營(yíng)養(yǎng)枝或繁殖枝的潛力每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)枝都具有自身頂芽、葉和腋芽，而繁殖枝著生花。被子植物的莖莖具有趨光和背地生長(zhǎng)特性有些植物的莖形態(tài)特殊，稱為莖的變態(tài)纏繞莖（牽牛）匍匐莖（草莓）、根狀莖（藕）、塊莖（土豆）、鱗莖（洋蔥）被子植物的葉葉柄、葉鞘、葉脈單子葉植物通常為平行的葉脈，雙子葉植物為網(wǎng)狀葉脈。葉的形態(tài)多種多樣，通常體現(xiàn)在排列方式（葉序）、復(fù)葉的類(lèi)型、葉形、葉緣和葉脈的形態(tài)等各個(gè)方面。被子植物的葉葉的變態(tài)特定功能的

4、細(xì)胞群——組織植物細(xì)胞的類(lèi)型常見(jiàn)的植物細(xì)胞類(lèi)型包括薄壁細(xì)胞、厚角細(xì)胞、厚壁細(xì)胞、管胞與導(dǎo)管分子、篩分子等。植物細(xì)胞的類(lèi)型——薄壁細(xì)胞薄壁細(xì)胞普遍存在于植物體的各個(gè)部分，細(xì)胞壁很薄，細(xì)胞間隙較大，大多缺少次生壁，原生質(zhì)體中常有中央大液泡，細(xì)胞多為等徑或長(zhǎng)形。薄壁細(xì)胞是植物進(jìn)行光合作用、呼吸作用、貯藏作用、分泌作用等重要生理過(guò)程的場(chǎng)所。薄壁細(xì)胞具有很強(qiáng)的分生潛能，受刺激后可恢復(fù)分生能力。植物細(xì)胞的類(lèi)型——厚角細(xì)胞厚角細(xì)胞最顯著的結(jié)構(gòu)特征是細(xì)胞壁不均勻增厚，這種增厚是初生壁性質(zhì)的，不含木質(zhì)素。厚角細(xì)胞常成束重疊排列，具有較強(qiáng)的

5、機(jī)械強(qiáng)度，在莖和葉柄中主要起機(jī)械支持作用。由于其具初生壁性質(zhì)，它們能隨周?chē)?xì)胞延伸而擴(kuò)展，因此，它們既有支持作用，又不限制幼嫩器官生長(zhǎng)。植物細(xì)胞的類(lèi)型——厚壁細(xì)胞厚壁細(xì)胞具有均勻加厚的次生壁，次生壁是細(xì)胞生長(zhǎng)后期細(xì)胞壁纖維素中沉積了木質(zhì)素的結(jié)果。木質(zhì)化的厚壁細(xì)胞比厚角細(xì)胞更堅(jiān)硬，支持作用更強(qiáng)。功能上成熟的厚壁細(xì)胞都停止延長(zhǎng)和生長(zhǎng)，大多成為缺少原生質(zhì)體的死細(xì)胞。厚壁細(xì)胞包括纖維和石細(xì)胞兩種。纖維細(xì)胞細(xì)長(zhǎng)，常聚集成束。石細(xì)胞形狀不規(guī)則，細(xì)胞壁加厚。植物細(xì)胞的類(lèi)型——管胞與導(dǎo)管分子高等植物體木質(zhì)部中兩類(lèi)伸長(zhǎng)的、具有次生壁的輸水

6、細(xì)胞。成熟時(shí)是缺乏原生質(zhì)體的死細(xì)胞，厚厚的細(xì)胞壁上布滿了紋孔。導(dǎo)管分子端壁上具有穿孔，導(dǎo)管分子通過(guò)端壁上的穿孔連接形成連續(xù)的管狀結(jié)構(gòu)，稱為導(dǎo)管。管胞兩端尖細(xì)，無(wú)明顯端壁穿孔，通過(guò)尖細(xì)側(cè)壁的重疊連接，并通過(guò)側(cè)壁上紋孔輸送水分及礦物質(zhì)。管胞的輸水效率要比導(dǎo)管低。植物細(xì)胞的類(lèi)型——篩管分子高等植物韌皮部中運(yùn)輸糖類(lèi)等有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物的細(xì)長(zhǎng)管狀生活細(xì)胞，成熟時(shí)其原生質(zhì)體內(nèi)無(wú)細(xì)胞核。篩管分子端壁上密布簇生的小孔（篩孔），密布著簇生的小孔的端壁區(qū)域稱為篩板。篩管分子之間通過(guò)篩板縱向連接形成篩管，行使輸送有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的功能。篩管分子還常常與伴

7、胞緊密相連。伴胞是一種特化的薄壁細(xì)胞，有細(xì)胞核和濃厚細(xì)胞質(zhì)，篩管分子和伴胞間存在發(fā)達(dá)胞間連絲，它們可能與控制和傳遞物質(zhì)進(jìn)入篩管有關(guān)。植物的組織具有相同來(lái)源的同一類(lèi)型或不同類(lèi)型細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位稱為組織?；窘M織系統(tǒng)主要由具同化（如光合作用）、貯藏、通氣和吸收功能的薄壁細(xì)胞組成，還包括具機(jī)械支持功能的厚壁細(xì)胞和厚角細(xì)胞。被子植物的三大組織系統(tǒng)即：表皮組織系統(tǒng)、維管組織系統(tǒng)和基本組織系統(tǒng)表皮組織系統(tǒng)是覆蓋和保護(hù)植物的一層排列緊密的表皮細(xì)胞。維管組織系統(tǒng)具有輸導(dǎo)水分及養(yǎng)分和機(jī)械支持的功能。植物的組織根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的特點(diǎn)

8、，還可以把植物的組織分為分生組織、薄壁組織、保護(hù)組織、輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和分泌組織等六類(lèi)。分生組織具有進(jìn)行細(xì)胞分裂的能力，通常位于植物體的生長(zhǎng)部位。其他五類(lèi)組織是在器官發(fā)育過(guò)程中，由分生組織衍生的細(xì)胞分化發(fā)展而成，又稱為成熟組織。植物營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)和結(jié)構(gòu)特征無(wú)限生長(zhǎng)、生活期一年生植物、兩年生植物、多年生植物植物之所以