植物学(上册)绪论一、植物界（一）生物界的划分自然界可分为生物界和非生物界生物界的划分，有不同的主张，因此有不同的分界系统1、二界系统：植物界（光合，固着），动物界（运动，吞食）瑞典林奈Linnaeus 17532、三界系统：原生生物界（变形虫，具鞭毛，能游动的单Cell，群体）赫凯Haeckel 18663、四界系统：原核生物界（原始核）科帕兰Copeland 19384、五界系统：真菌界（营养方式——分解）维德克Whittaker 19695、六界系统：非胞生物界（病毒、类病毒）陈世骧1977一般植物学教材多采用二界系统，对初学教易于理解，便于学习（二）植物的多样性生物多样性（Biodiversity）：地球不同生境生活有机体的种类及其变异以及与环境构成生态复合体的总称，包括物种多样性、遗传多样性、生态多样性、3个层次的意义。

景观多样性生物多样性定义的确定是1992.5.22在肯尼亚内罗毕召开的联合国环境规划署的成员国大会上确定的。

《生物多样性公约》，6月150多个国家首脑在公约上签字，我国93年批准了该公约。

植物的多样性是生物多样性的组成部分。

植物的多样性表现在为下诸方面：1、种类繁多，50万种，类群2、形态，结构各式各样，大小悬殊3、寿命长短不一4、营养方式和生态习性多种多样5、分布广泛种子植物（三）植物界的发生和发展1、发生年代三十多亿年前2、发生过程：由无机物到有机物，由非生命体到有生命体，由非细胞结构到有细胞结构3、发展规律（1）由简单到复杂：单细胞到多元细胞，无分化到有分化，无分工到有分工，由简单的分化，分工到复杂的分化，分工。

（2）由水生到陆生：是进化发展的一次大的飞跃（3）由底等到高等：被子植物为最高级的类群，而被子植物内部也有个由低级到高级的发展问题二、植物在自然界及国民经济中的作用（一）植物在自然界中的作用1、植物对地球及生物界发展的作用：改变了地球景观，为其它生物的发展创造了条件（放氧，臭氧层形成，起保护作用，合成有机物提供食物）2、植物的合成作用和矿化作用（1）合成作用（绿色植物光合作用）6CO2+6H2O——→C6H12O6+6O2意义：三项伟大的宇宙作用①将无机物转化为有机物②将光能转化为可贮存的化学能③补充大气中的氧（2）矿化作用分解复杂有机物————————简单无机物（动、植物呼吸作用也是分解的一个方面）非绿色植物意义：1、补充光合作用消耗的原料2、使自然界的物质得以循环3、植物对环境的保护作用（1）净化作用：对大气、水域及土壤的污染具有净化作用，其途径是吸收，吸附，分解或富集。

（2）监测作用：监测植物对有毒气体敏感的植物（3）其它：杀菌（散发杀菌素）减低噪音4、植物对水土保持调节气候的作用植物造林，保护森林的重大意义（二）植物在国民经济中的作用人类的衣、食、住、行、医药及工业原料等都直接或间接大部分与植物有关；当今世界存在的六大社会问题（粮食、资源、能源、环保、生态平衡、人口）无一不和植物有关。

三、植物学植物学：研究植物的科学（一）植物学的研究对象及分之学科1、研究对象植物学是一门内容十分广博的学科研究对象是植物无类群的形态结构，分类和有关，生命活动，发育规律。

以及植物和外界环境间多种多样关系的学科2、分支学科由于科学的发展和生产实践以及其它工作的需要产生许多分支学科（1）植物形态学：研究植物体内外形态和结构，器官的形成和发育，细胞、组织、器官在不同环境中以及个体发育和系统发育过程中的变化规律的科学广义的形态学又包括植物细胞学、植物解剖学、植物胚胎学（2）植物分类学：研究植物类群的分类、鉴定和亲缘关系，从而建立植物进化系统和鉴别植物的科学有时称为植物系统学（近来常用）；有的系统学含分类学；有的分类学含系统学当代趋势是称为系统与进化植物学（植物杂志98—4）植物分类学又可分为若干专门学科：种子植物分类学、苔藓学、藻类学、真菌学等。

（3）植物生理学：研究植物体的生理功能（为光合作用、吸作用、蒸腾、营养、生殖等）各种功能的变化、生长发育的情况，以及在环境条件的影响下所起的反应等学科，有三门的植物细胞生理学（4）植物生态学：研究植物个体与环境条件间相互关系的科学。

又可细分为个体生态学和群体生态学（又称地植物学）（5）植物地理学（植物分布学）：以属种分布和植物群落为研究对象广义的植物地理学包括植物生态学的内容（6）其它的分支学科：这些学科的形成一方面是由于研究的内容更专一，更细的需要，另一方面是由于学科之间的相互渗透，新技术的应用而导致的。

如第十三届国际植物学会议（81.8.悉尼）把植物学的分支学科划分为12类：分子植物学、代谢植物学、发育植物学、环境植物学、群落植物学、遗传植物学、系统及进化植物学（另有苔藓学）、菌类学、海水、淡水植物学、历史植物学、应用植物学等。

（二）植物学的发展简史（略）与人类的生产实践密切相关（三）学习植物学的目的，要求与方法1、目的（1）为后继课程打好基础（2）胜任中学植物学教学（3）为生产建设服务2、要求（1）种子植物形态解剖部分（2）孢子植物部分（3）种子植物分类部分3、方法以辩证唯物主义的观点作指导，以对立统一的观点及全面的发展的眼光研究植物，注重理论联系实际运用观察、比较和实验的方法做到几个相结合：课内、课外（自学）相结合；学习教材与参考资料相结合；小课堂（室内）与大课堂（野外）相结合；动脑与动手相结合；单独钻研与集体讨论相结合；读书与做文章（包括作业和科研）相结合。

第一章植物的细胞和组织第一节植物细胞一、植物细胞是构成植物体的基本单位（一）细胞的发现细胞的发现与显微镜的发明是密切相关的，显微镜是在16末发明的，第一架复式显微镜由荷兰眼镜制造商詹森（Janssen）兄弟于1590年试制成功的。

17世纪（1665年）英国学者虎克用显微镜观察软木薄片，第一次发现了细胞（cell—“小室”）（二）细胞学说1、细胞学说的建立虎克的发现引起人们对生物显微结构的兴趣，人们广泛利用显微镜观察动植物材料，观察壁以内的结构到十九世纪中期，人们已逐渐形成了“一切生物是由细胞组成的”的概念。

因而导致细胞学说的建立。

细胞是有机体结构和功能的基本单位。

细胞学说的建立，是由于当时许多学者们发奋工作和激烈争论总结而成的，尤其是德国植物学家施莱登和动物学家施旺二人贡献显著，他们都分别指出细胞是构成动、植物体结构的基本单位，并由后者在1839年第一次提出了“细胞学说”这一名词。

细胞学说的要点：（1）所有的植物和动物组织由细胞构成（2）所有的细胞来自其它细胞不是由于细胞分裂就是细胞融合（3）卵和精子是细胞（4）单个细胞可分裂而形成组织2、细胞学说建立的意义恩格斯的评价：十九世纪自然科学的三大发现之一细胞学说的重要意义在于：它从细胞水平提供了有机界统一的证据，证明动植物有着细胞这一共同的起源，动植物的产生，成长，和构造的秘密被揭开了，从而为十九世纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学的唯心主义，提供了一个有力的证据，为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。

如果没有细胞学说，达尔文主义也很难胜利完成。

二、植物细胞的形状和大小（一）形状：理论上典型的未经分化的薄壁细胞是四面体由于适应不同的功能（形态与功能相适应——出现了多种多样的形状（参看15面1—1）（二）大小：一般很小，但也有较大差异最小：球菌直径0.5um。

最大：苎麻纤维细胞长550mm。

种子植物中一般直径10—100um较大的如番茄果肉，西瓜瓤细胞达1mm，肉眼可见细胞小的原因：（1）受细胞核所能控制的范围的制约（2）有利物质的交换（相对表面积大）和转运。

细胞大小变化的一般规律：（1）生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞则往往较大（2）受外界条件的影响，水、肥、光、温、化学药剂等三、植物细胞的基本结构（一）原生质和原生质体的概念：1、原生质：细胞内具有生命活动的物质，是细胞结构和生命活动的物质基础。

2、原生质体：即原生质的总体。

有时作为细胞的同义语，在动物学中称“细胞”为“一团原生质”，在植物学中则把细胞区分为原生质体和壁两部分。

（二）植物细胞的结构组成细胞壁质膜细胞质细胞器胞基质植物细胞原生质体核膜细胞核核质核仁后含物1、细胞壁（P28面）是包围在细胞原生质体外面的一个坚韧的外壳，为植物细胞所特有，是与动物细胞相区别的三大结构特征之一（中央液泡，质体，壁）（1）细胞壁的层次及组成物质①胞间层（中层）为相邻细胞共有的一薄层主要成分为果胶②初生壁为细胞外一薄层，是细胞停止生长前有原生质体分泌形成的。

主要成分是钎维素、半钎维素和果胶③次生壁（内、中、外）为内层结构，分为内、中、外三层，是细胞停止生长后形成的。

主要成分为钎维素、少量半钎维素，常含有木质（2）纹孔和胞间连丝①纹孔：次生壁形成时在壁上留下的空隙（56面石细胞AB）结构纹孔膜初生壁和中层）纹孔腔（由次生壁围成的腔）类型单纹孔：次生壁不向腔中拱出具缘纹孔：次生壁向腔中拱出②胞间连丝：相邻细胞间通过壁上小孔的原生质丝③初生纹孔场：初生壁上明显凹陷的区域胞间连丝多数集中分布在初生纹孔场上初生纹孔场：胞间连丝及纹孔的存在都有利于细胞与环境及细胞之间的物质交流。

2．细胞质是壁的内核以外的原生质体部分，为半透明的粘稠物质组成：质膜、胞基质、细胞器（1）质膜是包围在细胞质中表面的一层薄膜。

结构：在电镜下具有暗-明-暗三层结构单位膜：在电镜下显示出具有三层结构成为一个单位的膜，称为单位膜质膜是一层单位膜功能：具有选择透性，其主要功能是控制细胞与外界环境的物质交换此外，当有许多重要功能：主动运输接受和传递外界信号，抵御病菌的感染，参与细胞间的相互识别等。

（2）细胞器是细胞质内具有一定结构和功能的微结构或微器官：包括有质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡、核糖、核蛋白体、溶酶体、圆球体、微体、微管和微丝等①质体是与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，是植物细胞特有的结构。

根据色素不同，分为三种类型：叶绿体、有色体、白色体。

A、叶绿体含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素因此叶子一般是绿色。

形态：高等植物叶绿体形态相似，呈球形、卵形或透镜形，直径4—10um，厚度1—2um.低等植物（藻类）有各种形状，结构（亚微结构）：外包双层单位膜内有基粒，基粒间膜（基质片层）和基质基粒，由许多圆盘状（空烧饼状）的类囊体（基粒片层）重叠而成的柱状单位。

基粒间膜（基质片层）：呈分枝状与基粒相连接。

基质：内部没有一定结构的部分功能：光合作用。

B、有色体双层单位膜形态：多种颗粒状，针状等，含胡萝卜素和叶基素。

功能：积累淀粉，脂类，吸引昆虫和其它动物传粉及传播种子。

C、白色体双层单位膜形态：无色颗粒状功能：起淀粉和脂肪合成中心的作用（淀粉体，造油体）②线粒体需用特殊的染色才能见到C键那绿1：500，000水溶液给活细胞染色初青绿→粉红→（溶解还原）无色形态结构。