資源植物學(xué)緒論細胞組織

資源植物學(xué)緒論細胞組織第1頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS人與植物的關(guān)系自人類誕生以來就與植物資源結(jié)下了不解之緣。何出此言？我們生活中的衣、食、住、行，樣樣都與植物有關(guān)。隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人口的不斷膨脹，全世界面臨的糧食短缺、能源巨耗、資源枯竭、環(huán)境退化與生態(tài)失衡等一系列重大問題都直接或間接地與植物有關(guān)。第2頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS一、植物與人類的糧食和能源

在生物圈中，植物幾乎是唯一的、第一級的生產(chǎn)者，是其他生物生存的最基本能源。人類賴以生存的全部糧食、蔬菜、水果等都是植物。據(jù)估計，全世界可食用的植物有75000種之多，約有10000余種藥用植物至今仍為發(fā)展中國家80%的人口(30多億)的健康服務(wù)。第3頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進步，利用植物或植物的殘體發(fā)展沼氣（28立方米甲烷/噸，相當于1.25桶原油）已受到愈來愈多的重視和鼓勵。利用生物技術(shù)提高并提取植物體內(nèi)的碳水化合物，如酒精、甲烷、植物精油、液化樹酯等作為新能源，受到廣泛重視。20世紀50年代至70年代初，國際生物學(xué)計劃(InternationalBiologicalProgram，IBP)，重點研究全球不同生物群系的生產(chǎn)力，以及如何滿足地球上不斷增長的人口的需要，研究可能獲取的產(chǎn)量的最大定額。最終目的是通過查明生物有機物質(zhì)的質(zhì)和量的分布,掌握其再生產(chǎn)的基本規(guī)律，以便最為合理地利用。第4頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS二、植物與人類的生存環(huán)境近30年來，國際性研究計劃——《人與生物圈》（ManandBiosphere，MAB）的實施，使人們更為深入地研究、認識和理解自然與人、自然界與社會間相互作用的基本規(guī)律。第5頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS三、植物資源與國民經(jīng)濟植物資源是經(jīng)濟發(fā)展的重要生產(chǎn)原料。

如在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人類生活所需的糧、棉、油、麻、絲、茶、糖、菜、煙、果、藥等，取自于植物；各種家畜、禽、魚類等的養(yǎng)殖，也需要植物作為飼料來源。

第6頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS在工業(yè)方面，無論是食品、油脂、制糖、制藥、建筑、紡織、造紙等工業(yè)，或是橡膠、釀造、化妝品等工業(yè)，甚至冶金、煤炭、石油等工業(yè)都需要植物作為原料或利用到植物的產(chǎn)品。

隨著現(xiàn)代植物育種技術(shù)的迅速發(fā)展，栽培植物的優(yōu)良品種不斷涌現(xiàn)和推廣，將更加豐富和利用植物資源，進一步推動我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，增強國民經(jīng)濟實力。因此，植物資源是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，必須珍惜、研究，合理利用與保護。第7頁/共91頁經(jīng)濟植物學(xué)ECONOMICPLANTS四、植物資源保護在植物進化過程中，由于長期受到不同環(huán)境的影響，植物界形成了數(shù)十萬種植物。無數(shù)類型的遺傳性狀，猶如一個龐大的天然基因庫，蘊藏著豐富的種質(zhì)資源，是新物種形成的基礎(chǔ)，是自然界中最珍貴的財富。植物種質(zhì)資源的良好保存和合理開發(fā)利用，對于植物的引種馴化、品種改良、抗性育種等方面將發(fā)揮出巨大作用。例如，雜交水稻為我國水稻增產(chǎn)做出了卓越的貢獻，其成功有賴于在海南發(fā)現(xiàn)的一株雄性不育的野生稻；美國從中國東北搜集去野大豆，通過雜交，育成抗旱、抗病毒的新品種，擴大了栽種面積并提高了單產(chǎn)，幾年后并成為大豆的主要出口國。因此，一個物種的絕滅也就意味著某些特殊基因的永久丟失。第8頁/共91頁

課程介紹

本課程在相關(guān)課程的基礎(chǔ)上，較系統(tǒng)地地講述：

●植物學(xué)相關(guān)知識；●植物資源的基本特性及植物資源開發(fā)、利用和保護的相關(guān)理論；

●我國經(jīng)濟資源植物的主要種類、分布和開發(fā)利用途徑；

●有選擇地介紹我國數(shù)常見資源植物的識別特征與開發(fā)利用。本課程傾向于生物專業(yè)的專業(yè)必選課。第9頁/共91頁

課程考核方式●本課程屬考試課程；●

期末考試成績占70%；●平時成績占30%；●無故缺課三次及三次以上，平時成績以0分計。第10頁/共91頁

教材問題因本課程目前尚無較完善的教材，以自編講義為主。第11頁/共91頁

緒論植物學(xué)基礎(chǔ)知識食用植物藥用植物觀賞植物材用植物纖維植物課程結(jié)構(gòu)

淀粉植物油脂植物芳香植物工業(yè)原料植物有毒植物其它資源植物我國資源植物分區(qū)概況第12頁/共91頁1緒論

1.1

資源植物的相關(guān)概念

1.2

資源植物學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)

1.3

植物資源的特點

1.4

資源植物的研究概況和展望

1.5

資源植物的分類第13頁/共91頁資源：人們生活或生產(chǎn)資料的天然來源。以前泛指人類從事社會活動所需的全部物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)在指在一定的時空分布和一定的經(jīng)濟條件和技術(shù)水平下，由人們發(fā)現(xiàn)的、可被利用的、有價值的東西，包括有形的物質(zhì)和無形的東西（如資本、技術(shù)和智慧等）。1.1資源植物的相關(guān)概念按來源分：自然資源和社會經(jīng)濟資源按自然資源性質(zhì)分：可再生資源和不可再生資源資源的分類第14頁/共91頁植物資源，廣義：指地球上所有植物的總和；狹義：世界上一切有用植物的總和。因有用的理解在不同社會、不同經(jīng)濟技術(shù)條件、不同民族等差異很大，如薪碳林在發(fā)達國家沒有多大價值，而是發(fā)展中國家重要的生活能源植物。植物資源的一般概念：是在一定社會、經(jīng)濟、技術(shù)條件下，以植物的全部或部分器官或組織以及包括上述器官或組織內(nèi)所含有的物質(zhì)，作為農(nóng)產(chǎn)品、輕紡工業(yè)、醫(yī)藥、化工等資源的來源。資源植物：凡被人類利用在衣、食、住、行、醫(yī)等各方面的植物都屬于資源植物。(對人類有用)。經(jīng)濟植物：具有商品價值的植物。第15頁/共91頁資源植物學(xué)：是以植物學(xué)和植物化學(xué)為理論基礎(chǔ)，以資源植物為研究對象，研究資源植物的種類、分布、理化成分、經(jīng)濟價值及開發(fā)利用的科學(xué)。資源植物學(xué)是在人類對植物資源不斷需求的歷史進程中形成的，近年來隨著人類返樸歸真，對植物資源的需求更為擴大，促使此門學(xué)科得以迅速發(fā)展，成為商品經(jīng)濟社會中引人注目的一個領(lǐng)域。中心內(nèi)容：研究植物的類型和分布；植物資源的理化成分和經(jīng)濟價值；對植物資源的合理開發(fā)、利用和保護。目的任務(wù)：掌握植物資源學(xué)的基本知識，去尋找和發(fā)現(xiàn)更多的資源植物，進而進行多方面的開發(fā)和利用，充分發(fā)揮其經(jīng)濟效益，為人類社會作出貢獻。1.2資源植物學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)第16頁/共91頁一、區(qū)域性

我國由于各氣候帶的水熱條件和生長期不同，分布的植物種類也存在很大差異，反映了植物資源的緯向地帶性分布規(guī)律；我國從東到西，由于距海遠近而出現(xiàn)的干濕條件差異，可分為濕潤、半濕潤、1.3植物資源的特點很多植物種類在生長過程中，逐漸適應(yīng)了當?shù)貧夂蚝偷乩項l件，內(nèi)在質(zhì)量也發(fā)生了變化。如所謂“地道藥材”就是在一定地域內(nèi)形成的質(zhì)量好、療效高、產(chǎn)量大的藥用種類。

只有根據(jù)植物資源的地域分布差異，才能做到因地制宜，合理布局，在不同地域內(nèi)發(fā)展優(yōu)勢種類。因此，在進行植物資源開發(fā)利用時，必須首先考慮其具有地域性特點。干旱等不同地區(qū)，各地分布的植物資源種類又有明顯不同，反映了其經(jīng)向地帶性分布規(guī)律；不同海拔高度分布的植物資源種類也有不同，又反映了其垂直分布的差異。第17頁/共91頁二、再生性

植物資源具有自然更新和人為擴大繁殖能力的特性稱為再生性。植物能吸收和固定太陽能，并不斷自然更新和人為繁殖擴大。從理論上講，植物資源是用之不竭的資源，若管理不善，也會退化和永遠消失，保護和合理利用植物資源是人類面臨的重要課題。

但是，資源的再生、增殖不是無限制的。隨著人口的劇增和工業(yè)的發(fā)展，各類植物資源的消耗量增加，其有限性就日益明顯。利用植物資源就要掌握資源再生的特點，保護資源不斷更新的能力，資源的開發(fā)利用必須與資源的再生、增殖、換代、補償能力相適應(yīng)。在利用量小于或等于再生量時，不致?lián)p害資源；在利用量超過再生量時，就會造成植物資源的減少或枯竭，以致某些種類的滅絕。此外，還要采用引種栽培、人工撫育和養(yǎng)殖等方法來擴大植物資源的數(shù)量。

第18頁/共91頁三、有限性和可解體性植物資源的蘊藏量是有限的。隨著人口的劇增，一些植物資源的消耗量增加，其有限性就日益明顯。

植物資源又具有可解體性。植物都具有“種性”，并將其從親代傳遞給子代，這些可遺傳的物質(zhì)稱為種質(zhì)(germplasm)。種質(zhì)是由基因所決定的，每種生物均具有其特定的基因庫。由于自然力的影響、生物影響和人類活動的影響而使物種數(shù)量上的急劇減少、瀕臨絕境乃至滅絕。其中人類活動的影響最為嚴重。生物種質(zhì)的消失，便導(dǎo)致該物種的解體，而物種的解體就是資源的解體，因為一個物種滅絕之后是不可能再造的。

四、多樣性與多用性植物資源有多種用途和功能，如森林資源既可提供木材等工業(yè)原料，又可保持水土、凈化空氣、防風(fēng)，還可美化環(huán)境等。一種植物從花果籽到根莖葉也可能有多種用途。如桑這種植物，葉可養(yǎng)蠶，又可入藥。這種多宜性，在開發(fā)利用時必須全面權(quán)衡，綜合利用。第19頁/共91頁1.4資源植物學(xué)的研究概況和展望

我國是一個資源植物極其豐富的國家。全世界的種子植物共有30余萬種，我國有5萬種左右，世界主要經(jīng)濟植物約700種，其中起源于我國的約有136種。我國芳香植物有56科340種，中草藥5000余種，果樹資源有59科670多種。已經(jīng)開發(fā)出的果品野生資源，如沙棘、無花果、獼猴桃、山楂、楊梅、山核桃等。我國也是觀賞植物茶花、桂花、梅花、月季、臘梅的分布和栽培中心。全世界800多個品種杜鵑，我國就有650多個品種。一、我國對資源植物的開發(fā)與引種也取得了優(yōu)異的成果★

速生用材料種方面，最突出的成果是我國特有古老樹種水杉

在長江流域的大面積推廣?！?/p>

在發(fā)掘鄉(xiāng)土木本油料植物方面，開發(fā)出了比較理想的食用和

工業(yè)用植物油。★

在藥用植物方面，數(shù)以百計的野生藥用植物在國家的統(tǒng)一規(guī)劃下，由各省、市、區(qū)引種栽培。第20頁/共91頁二、從國外引種了多種資源植物★材用植物方面，有北美的五針松、剛松、西黃松、紅櫟、沼澤櫟、大果櫟等，這些樹種抗病、抗寒、抗旱性能較強，適用于華北和西北種植。從美國引入的短葉松、濕地松、長葉松、火炬松等植物速生、桿直，適于華東生長；池杉、落羽杉能耐濕抗風(fēng)，已在長江流域各省低濕地區(qū)大面積引種。著名的美國特有樹種紅杉引入浙江生長良好?！镉土现参锓矫?，從阿爾巴尼亞引入的油橄欖在陜西、四川、湖北生長良好，北美的薄殼山核桃在華東及我國北部生長旺盛,引自熱帶的油山竹和陸均松，引自西非的油棕，引自南美熱帶的瓜栗等在海南島和云南南部已經(jīng)推廣栽培?！锓枷阌椭参锓矫?華北、西北地區(qū)經(jīng)多年努力，已成功地引種了地中海薰衣草，芳香劑植物巖薔薇已在南京、杭州生長，不在依賴進口?！锕麡浞矫嬉殉晒Φ匾N了印度的芒果，馬來西亞的紅毛丹、面包果、中美洲的鱷梨、星蘋果等等?！?/p>

藥用植物方面,北美的西洋參和地中海的水飛薊已在北方引種栽培成功，熱帶的兒茶、檀香、馬錢子、斯里蘭卡的桂皮、越南的白背安息香、泰國的大風(fēng)子、印尼的豆蔻、南美洲的金雞納樹等已在廣東、海南、云南栽培?！锲渌?jīng)濟植物如三葉橡膠,原產(chǎn)巴西,已在我國海南和云南南部栽培。巴基斯坦的瓜膠豆、其種子膠已在石油工業(yè)中作為石油壓裂劑應(yīng)用。第21頁/共91頁三、我國資源植物學(xué)的研究展望★開展研究開展對能源植物、特有油料植物、特有藥用植物、抗逆性強的植物和一些有用的低等植物的發(fā)掘和綜合利用的研究?！锛訌娒褡逯参飳W(xué)的研究調(diào)查我國各民族(特別是少數(shù)民族)在利用資源植物方面的寶貴經(jīng)驗，加以總結(jié)、提高和推廣。如土著族。★加強植物快速繁殖新技術(shù)選種育種新技術(shù)的研究，為農(nóng)林醫(yī)藥和環(huán)保部門提供新品種。對重要的資源植物開展基因工程研究。近年來轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因細菌正不斷研究成功，今后可望借此技術(shù)獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)抗逆性強的資源植物?！锛涌炫囵B(yǎng)從事資源植物保護、開發(fā)利用的人才資源植物的研究涉及植物分類、植物地理、生態(tài)、生理、遺傳育種、造園設(shè)計、植物化學(xué)等學(xué)科，因此要求從事該項工作的科技人員必須具備有為本專業(yè)終身奮斗的決心，既要一專多能，知識面廣，又要有組織學(xué)科間配合協(xié)作的能力。第22頁/共91頁

植物資源分類是根據(jù)一定的標準和規(guī)律，對植物資源進行歸類安排。一、按用途分類我國1961年出版的經(jīng)濟植物志，植物學(xué)家根據(jù)當時的需要，以用途為主，將植物資源分為8大類:包括纖維植物\油料植物\淀粉及糖類植物\鞣類植物\芳香油植物\藥用植物\土農(nóng)藥植物及其他植物。到20世紀80～90年代，各種植物資源手冊中增加到如下一些：①油脂植物資源②藥用植物資源③果樹物資源④芳香植物資源⑤纖維植物資源⑥淀粉植物資源⑦鞣料、染料植物資⑧樹脂、樹膠植物資源⑨飲料植物資源⑩食用野菜植物資源⑾觀賞綠化植物資⑿飼料植物資源⒀農(nóng)藥植物資源⒁育種植物資源⒂色素、維生素、蛋白質(zhì)植物資源（有些是將此3項分開單列）⒃木材植物資源等.1.5資源植物的分類第23頁/共91頁二、按學(xué)科研究方向分類根據(jù)學(xué)科研究方向，植物資源分類如下：①藥用與獸藥植物資源。②飼料、蛋白質(zhì)與氨基酸植物資源。③食用、食療、野菜、食用菌、飲料、代用茶、維生素、色素、調(diào)味劑、甜味劑源與花粉植物資源。④油脂與脂肪酸植物資源。⑤芳香油植物資源。⑥淀粉植物資；⑦觀賞、綠化、抗污染、水土保持、固氮植物資源。⑧纖維、造紙、編織植物資源。⑨農(nóng)藥、有毒植物資源。⑩染料植物資源。⑾能源植物資源。⑿水生植物資源。⒀大宗農(nóng)副產(chǎn)品植物資源。⒁外貿(mào)出口植物資源。⒂南物北移植物資源。⒃種質(zhì)資源與瀕危植物資源。⒄人文植物資源等。第24頁/共91頁三、按植物功能系統(tǒng)分類（1）成分功用植物資源型

飲食用植物資源類：野果植物資源\色素植物資源\淀粉植物資源\油脂植物資源\芳香植物資源\野菜植物資源\飼用植物資源\蜜源植物資源\甜味劑植物源醫(yī)藥用植物資源類：藥用植物資源

工業(yè)用植物資源類：芳香油植物資源\油脂植物資源\淀粉植物資源\樹脂植資源\鞣質(zhì)植物資源\樹膠植物資源農(nóng)業(yè)用植物資源類：綠肥植物資源\農(nóng)藥植物資源（2）株體功用植物資源型①株體自身功用植物資源類：能源植物資源（薪炭型能源）；纖維植物資源（原纖型）；木材植物資源；寄主植物資源；種質(zhì)植物資源。②株體效益植物資源類：指示植物資源；環(huán)保植物資源；綠化觀賞植物資源；防固沙植物資源；水土保持植物資源。第25頁/共91頁四、吳征鎰分類法(1983)

以上分類方法，其出發(fā)點均為如何開發(fā)利用，只是看問題的角度和側(cè)重點不同。我國著名植物學(xué)家吳征鎰先生提出的對植物資源的分類分為如下5大類：食用植物資源類：包括淀粉類\蛋白質(zhì)類\食用油類\維生素類\飲料類\香料色素類\動物飼料類\蜜源植物類藥用植物資源類：包括中草藥類\化學(xué)藥原料類\獸藥類\植物性農(nóng)藥類。工業(yè)用植物資源類：包括木材類\纖維類\鞍質(zhì)類\染料類\芳香油類\植物膠類\樹脂類\工業(yè)用油脂類\經(jīng)濟昆蟲寄主類防護及觀賞植物資源類：包括防風(fēng)固沙類\綠肥類\綠化觀賞類\環(huán)境檢測類種質(zhì)資源植物資源類：包括用于育種及基因工程植物類原本山川，極命草木第26頁/共91頁五、前蘇聯(lián)學(xué)者的分類（M.M.伊里寧）分為十類：食用植物藥用植物觀賞植物材用植物纖維植物淀粉植物油脂植物芳香油植物工業(yè)原料植物有毒植物缺少對色素植物資源、野菜植物資源、甜味劑植物資源等方面內(nèi)容的介紹，而這些植物資源是目前應(yīng)用十分廣泛、有重要價值的內(nèi)容。第27頁/共91頁六、常用分類法現(xiàn)將常用的一些植物資源類別作些介紹，大致可分為如下22個植物資源類型。（l）淀粉植物資源：包括食用和工業(yè)用淀粉。我國野生植物中蘊藏著大量的淀粉。如葛根、蕨根等是淀粉植物的主要種類。估計全國可產(chǎn)野生植物淀粉300萬t以上。（2）油脂植物資源：根據(jù)多年的調(diào)查資料，我國含油率在10％以上的野生油脂植物有1000種之多，其中完全可食用的有50多種。其中有些含有特種脂肪酸，如亞麻酸等，對人體極具營養(yǎng)保健價值。蝴蝶果、油樸、深木、文冠果等也是很好的食用油源。可供工業(yè)用的如油桐等是很有工業(yè)價值的油脂植物資源，我國油桐產(chǎn)的桐油，在世界上頗獲盛名。第28頁/共91頁（3）纖維植物資源：纖維植物量大，用途廣泛。我國漢代就開始用纖維植物造紙了，當時使用的原料主要是竹類和樹皮，以后逐漸發(fā)展到使用草類纖維和木材纖維。至今瑞香科和桑科中的一些植物的韌皮纖維仍是制造特種紙張

纖維植物除用于造紙、紡織、制繩外，用其編織物品在我國也有很悠久的歷史，直到現(xiàn)在仍占有一定地位，如草帽、草席、竹筐、和高級文化用紙的最好原料。我國古代的衣料除了蠶絲外，主要為麻類纖維，其中野葛的韌皮纖維用于織布，稱之為“葛布”。苧麻也是使用較早的織布原料，在棉花引人栽培之前，曾經(jīng)使用極為廣泛。椴樹科、梧桐科、?？?、亞麻科等的植物纖維可以紡織麻袋和帆布等，也可用于制繩索。竹椅、條筐、簸箕等。防己科的青藤，都是特色的編織植物。此外，作為填充料、刷子等使用的纖維植物也不少，如木棉纖維就是救生圈、枕芯等的優(yōu)良填充料。第29頁/共91頁（4）藥用植物資源：我國藥用植物的種類和蘊藏量極為豐富，素有“世界藥用植物寶庫”之稱。我國已發(fā)現(xiàn)的藥用植物有11146種，其中絕大多數(shù)為野生植物。中草藥在我國人民保健事業(yè)中占有重要的位置。對于民間的用藥，也應(yīng)該相好地加以篩選和整理。國外一些學(xué)者也認為“現(xiàn)在是從高等植物，也就是從自然資源中來發(fā)現(xiàn)新藥的時代”。美國國立癌癥研究所曾對20525種植物進行動物抗癌活性的篩選。國外越來越多的人也把治療疾病的希望寄托在天然植物上。（5）芳香植物資源：芳香植物有食用香料植物和工業(yè)用香料植物。食用香料植物的一些芳香油也是重要的香料工業(yè)原料。我國已發(fā)現(xiàn)的芳香植物有400余種。其中掛油、松節(jié)油、柏木油、山蒼子油等的產(chǎn)量已居世界前列。樟樹產(chǎn)的樟腦，產(chǎn)量居世界第一。全世界已發(fā)現(xiàn)的芳香植物有1000多種，在國際市場．上有名錄的天然香料約500種。實際上作為天然香料應(yīng)用而具有商品價值的約200種。第30頁/共91頁（6）鞣質(zhì)及染料植物資源：鞣質(zhì)是有機酚類復(fù)雜化合物的總稱。鞣質(zhì)又稱單寧，栲膠是它的商品名稱，是從含鞣質(zhì)植物中浸提出來的產(chǎn)品。鞣質(zhì)廣泛分布于植物中，目前已知含鞣質(zhì)較多的植物有300多種，但真正符合經(jīng)濟要求的鞣質(zhì)植物僅有幾十種。生產(chǎn)上常被利用的有：鳳尾蕨、落葉松、鐵杉、云杉、油松、化香樹、栓皮櫟、刺拷等櫟類；紅樹科的角果木、秋茄樹、薔薇科的懸鉤子、豆科的黑荊樹等。鞣質(zhì)本身也是染料和媒染劑。其他可作為染料的植物，常見的有靛藍、蘇木、茜草等等。它們主要用于織物的染色，隨著合成有機染料的發(fā)展，植物性染料的使用大為減少。但目前在織物染色行業(yè)回歸自然的浪潮下，天然植物染料仍有著其特殊的地位。第31頁/共91頁（7）樹脂及樹膠植物資源：樹脂包括松脂、橡膠、生漆等，它們的性質(zhì)和用途各不相同。松脂是我國馬尾松等松樹樹干流出物，每年產(chǎn)量很大，經(jīng)提煉后生產(chǎn)脂松香和松節(jié)油，主要用于出口，在世界貿(mào)易中占有一定份額。如馬尾松、美國濕地松（引種）、云南松、思茅松、南亞松等都是優(yōu)良的采脂樹種。橡膠原產(chǎn)巴西熱帶雨林，現(xiàn)在世界上栽培、開發(fā)利用也只200年的歷史，可說是植物資源開發(fā)利用的一個典范，如巴西三葉橡膠樹。生漆的利用在我國有數(shù)千年的歷史，在20世紀50-80年代是重要的出口物資?，F(xiàn)在雖然為化學(xué)漆所代替，但在有些特種漆中，它們是不可缺少的原料。樹膠也是重要的工業(yè)原料。它能從樹木中被提取出來，也能從草本植物的種子中獲得，現(xiàn)在都稱“植物膠”。植物膠屬于多糖類化合物，水溶性好。我國產(chǎn)的植物膠主要有桃膠類、田青膠、胡蘆巴膠等，在食品、化工、石油、冶金等行業(yè)均大量使用。第32頁/共91頁（8）飲料及野果植物資源：飲料包括以葉類加工產(chǎn)品和野果類加工產(chǎn)品。其發(fā)展趨勢是從植物資源中尋找新的天然保健飲料。我國發(fā)現(xiàn)有開發(fā)潛力的野生飲料植物有80多種，其中有柿葉茶、苦丁茶、沙棘、野薔薇果、獼猴桃屬植物、野山楂、酸棗、山葡萄、君遷子、越桔等。野生果樹除少部分果實可直接食用外，一般均需加了后作飲料或食品使用。（9）食用色素植物資源：食用色素植物資源,在我國民間應(yīng)用歷史悠久，用量也較大。如烏飯樹、紅曲霉、姜黃、染飯花等都是直接被利用的。在合成食用色素被發(fā)現(xiàn)對人體有害而逐漸被摒棄后，天然食用色素越來越受人們歡迎。胡蘿卜素是一類黃色素,已發(fā)現(xiàn)有400多個胡蘿卜素化合物.除胡蘿卜根中含有大量胡蘿卜素外，許多植物的果實中也含有它們。胡蘿卜素對人體有益,卜胡蘿卜素在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為維生素A。其他食用色素目前也已開發(fā)出許多產(chǎn)品。在中醫(yī)而言，顏色深的植物對血脈內(nèi)里起作用，顏色淺的植物對人體表起作用，所謂色白入氣，色紫入血是也。

第33頁/共91頁（10）甜味劑植物資源：人們通常以蔗糖作為甜味劑，但過多食用蔗糖可造成齲齒、肥胖；心臟病和糖尿病等病害.植物油脂中均含有維生素E。因為維生素C在人們不能自身轉(zhuǎn)化，必須從食品中獲得，因此，維生素C的補充顯得更為重要些。（11）維生素植物資源：植物的果實含有大量的維生素，其中許多富含維生素C，如獼猴桃、余甘子、沙棘等。有些植物的葉、花中含有大量的維生素B族類化合物，如許多野菜中均含有較高的維生素B類成分。各種

而合成的糖精（鄰苯甲?；酋啺罚θ梭w有害，已被許多國家禁用或限制使用，這就促讓人們從植物中尋找安全、低能量、優(yōu)質(zhì)而廉價的新天然甜味品。我國已從羅漢果、馬檳榔、白元參、甘草等植物中找到了甜味物質(zhì)，有的已在食品中應(yīng)用了。第34頁/共91頁（l2）蛋白質(zhì)植物資源：植物蛋白，長期以來多從植物的種子，特別是豆科植物的種獲得。自上世紀下半葉以來，葉蛋白引起了人們的極大興趣。許多野生植物的葉子中含量的蛋白質(zhì)，并已篩選出一些含量高、氨基酸全面的葉蛋白植物種類。目前尚未充分利來，主要是提取方法和精制成本沒有突破，多停留在研究階段。但葉蛋白質(zhì)資源量大，開用潛力非常大。（13）野菜植物資源：由于某些野菜有特殊的營養(yǎng)價值和特殊的風(fēng)味，再加上沒有化染或很少污染，因而越來越受人們的歡迎。目前，我國有關(guān)野菜的著作很多，收集的種一400多種，其中有食用菌類、蕨類、木本類、草本類。有些已經(jīng)開始小面積栽培，可以常年上豐富人們的菜肴。第35頁/共91頁（14）飼用植物資源：飼料是發(fā)展畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前我國已發(fā)現(xiàn)有開發(fā)利用的飼料植物500余種。除豆科、禾本科植物外，還有許多植物可作飼料，如毛茛科、玄參科、傘形科、旋花科、菊科、眼子菜科、浮萍科、茄科、藜科、莧科、十字花科、莎草科等。此外，魚蝦料有螺旋藻、小球藻等；蠶飼料有桑葉、柞樹（殼斗科）等。尤其是大戟科的肥牛樹，干葉中含碳水化合物23%，蛋白質(zhì)13.2%，粗脂肪22%，是牛羊喜食的好飼料，每年可畝產(chǎn)鮮葉1500-2000千克。在兩廣大有開發(fā)利用前景。（15）木材植物資源：植物界每年向人類提供10～20億立方米的木材。隨著森林資減少，特別是我國人均森林資源量少，更應(yīng)加速營造速生和珍貴的木材樹種。我國南方熱帶、亞熱帶地區(qū)已發(fā)掘出一些速生珍貴造林樹種，如云南石梓、團花、八寶樹、望天樹、頂果木、阿丁楓、番龍眼、格木等。傳統(tǒng)的松、杉類當然也是發(fā)展的首選樹種。第36頁/共91頁（16）能源植物資源：以往許多著作中并未提及能源植物，上世紀60～70年代，世界危機以后才逐漸熱門起來。其實能源植物自古以來與人類生活密切相關(guān)，薪柴就是植物在現(xiàn)實生活中主要可替代石油的植物能源。其中首先想到的是植物油脂，如黑皂樹油、加工的廢油等，還有豆科的油楠的樹脂可以直接代替石油作動力燃料,按類的枝葉蒸餾油也是極好的燃油。由淀粉和糖類轉(zhuǎn)化來的乙醇也是極有開發(fā)潛力的植物能源。（17）農(nóng)藥植物資源：土農(nóng)藥在我國民間應(yīng)用已久，常與有毒植物聯(lián)系在一起?，F(xiàn)在要研究的問題，是如何提取出高效、易降解、無農(nóng)藥殘留的殺蟲成分，以代替現(xiàn)有的化學(xué)農(nóng)藥。印楝在印度是常見樹種，從它的葉、樹皮中提取的印楝素是很好的植物殺蟲（驅(qū)蟲）藥。煙堿也一好的殺蟲劑。第37頁/共91頁（18）觀賞綠化植物資源：包括各類草皮、行道樹、觀賞花卉和盆景等。我國是花卉的寶庫，從南到北，從高山到平原，從寒溫帶到熱帶，到處都有出類拔萃的觀賞植物，如菊花、梅花、蘭花、竹、牡丹、芍藥、山茶、杜鵑、報春、百合、水杉、鵝掌揪、櫻花、棕櫚植物等，都是聞名世界的觀賞植物。如今歐美各國庭園之中多有來自中國的花卉和竹類。（19）育種植物資源：主要用于農(nóng)作物的品種改良。在果樹業(yè)中，常以近緣野生種砧木，嫁接優(yōu)質(zhì)的果樹。這是利用野生種發(fā)達而抗性強的根系來營養(yǎng)果實。野生稻用來改水稻品種以獲得高產(chǎn)?，F(xiàn)在，轉(zhuǎn)基因育種技術(shù)的發(fā)展，更需要從農(nóng)作物的野生近線種中選擇優(yōu)良的基因材料。（20）蜜源植物資源：我國已發(fā)現(xiàn)的蜜源植物有300多種。它們分布于全國各地區(qū)，因養(yǎng)蜂者大多采用游牧方式，利用各地不同的花期來收采花蜜。如何建立天然和人工栽培蜜源基地，改變游牧式養(yǎng)蜂仍是一個重要課題。第38頁/共91頁（21）經(jīng)濟昆蟲寄主植物資源：我國已發(fā)現(xiàn)的各種經(jīng)濟昆蟲寄主植物有50多種，例如柴膠蟲寄主植物有三葉木豆、牛肋巴、秧青、柴鉚樹等。五倍子蚜蟲寄主植物有提燈蘚和鹽膚木等。胭脂寄主植物為仙人掌。白蠟蟲奇主植物有白蠟樹、女貞樹等。（22）環(huán)境改良植物資源：包括防風(fēng)固沙、水土保持、沿海灘涂利用、鹽堿地改良、改土增肥以及抗污染等作用的植物資源。如防風(fēng)固沙植物有木麻黃、相思樹、沙棗、梭梭、檉柳、花棒子、沙打旺、沙拐棗等；改土增肥植物有田青、紫云英、馬桑以及一些固氮植物。另外，堿蓬可監(jiān)測環(huán)境中的汞含量；鳳眼蓮能快速富集水中的鎘，并清除酚類物質(zhì)；大多數(shù)林木抓吸收二氧化硫。第39頁/共91頁

本課程的主要研究對象是上述各類植物中的具有明顯經(jīng)濟開發(fā)利用價值的野生和半野生植物。而那些已被廣泛深入開發(fā)利用的各類農(nóng)作物、栽培果樹、蔬菜、部分藥用植物等均不在本課程的研究之列。第40頁/共91頁

2.1概述

2.2植物的細胞

2.3植物的組織

2.4植物的器官

2.5植物的類群

2

植物學(xué)基礎(chǔ)知識第41頁/共91頁一、植物界的類群及多樣性二、植物在自然界中的作用1.植物是自然界的第一生產(chǎn)力2.植物在自然界物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡中的作用3.植物界是植物種質(zhì)保存的天然基因庫4.植物對環(huán)境的保護作用2.1概述第42頁/共91頁第43頁/共91頁（二）、生物界的劃分兩界說：植物界（Plantae）和動物界（Animalia）；1735年，林奈（瑞典）。三界說：植物界、動物界和原生生物界；1868年，海克爾(德國)。四界說：植物界、動物界、原核生物界（Prokaryotes）和原始有核界(Protoctista),1938年，科帕蘭(美國)。五界說：植物界、動物界、原生生物界、原核生物界（Monera）和菌物界；1969年，魏泰克(美國)。六界說：植物界、動物界、原生生物界、原核生物界（Monera）、菌物界和病毒界。陳世驤(中國)。第44頁/共91頁（三）、植物界的六大類群

低等植物

自養(yǎng),綠色:海帶、紫菜、發(fā)菜-------------------藻類植物(無根莖球菌、桿菌、螺旋菌-------細菌葉分化)異養(yǎng),非綠色

菌類植物進

黑根霉、青霉、蘑菇------真菌

地衣類植物化

無維管束

地錢、葫蘆蘚

----------------------------

苔蘚植物高等植物

猴腿、蕨菜

-------------------------------蕨類植物

有維管束

松、杉、柏

--------------裸子植物

種子植物

丁香、蘋果

--------------被子植物

種子植物是現(xiàn)今世界上種類最多，形態(tài)構(gòu)造最復(fù)雜，和人類經(jīng)濟生活最密切、最進化的一類植物。全部樹木和絕大多數(shù)經(jīng)濟植物都是種子植物，本課程將著重討論種子植物的結(jié)構(gòu)。共生(有根莖葉分化,有胚)

第45頁/共91頁（四）、植物的多樣性（1）種類繁多，數(shù)量浩瀚；（2）分布廣泛；（3）形態(tài)結(jié)構(gòu)多種多樣；

單細胞

群體多細胞植物，有些形體高大，如原產(chǎn)澳洲的杏仁按高達156米。（4）營養(yǎng)方式多樣；

a、光和自養(yǎng)植物（綠色植物）：具葉綠體，光合作用自制養(yǎng)料。

b、化學(xué)自養(yǎng)植物：借氧化無機物獲得能量而自行制造食物。如硫細菌和鐵細菌。

a、寄生植物：無葉綠體，不能自制養(yǎng)料，寄生在其它生物體上吸取養(yǎng)分。如菟絲子寄生于大豆植株上。

b、腐生植物：通過有機體的分解作用而攝取養(yǎng)料。許多菌類為該種營養(yǎng)方式。（5）生命周期差別很大。細菌為20-30min；草本類型多為一年、兩年生植物；多年生種子植物，其中木本樹齡可達成百上千年。如非洲的龍血樹樹齡可達8000年。自養(yǎng)異養(yǎng)第46頁/共91頁(五)、我國植物資源的豐富性我國植物資源豐富，僅記載過的高等植物就約3萬種，占世界高等植物的1/8，是植物種類最豐富的國家之一，僅次于馬來西亞和巴西，居第三位。我國地跨五個氣候帶，因此植物也有不同氣候帶的分布，有針葉林地帶；草原、灌叢和沙漠植物地帶；針闊混交林及落葉林帶；常綠闊葉林及熱帶雨林地帶。此外，我國從世界屋脊喜馬拉雅山到東部海平面還有豐富的垂直帶植物分布，植物資源的多樣性在世界上屈指可數(shù)。因此，中國生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及其豐富。主要包括：森林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、荒漠生態(tài)系統(tǒng)、沼澤生態(tài)系統(tǒng)、紅樹林生態(tài)系統(tǒng)、高寒山地生態(tài)型系統(tǒng)。第47頁/共91頁二、植物在自然界中的作用（一）植物是自然界的第一生產(chǎn)力（光合作用）

光（674千卡）

6CO2

+6H2OC6H12O6+6O2

葉綠素

1)有物質(zhì)生成：綠色植物利用光能將簡單的無機物（水和二氧化碳）合成碳水化合物，同時植物能利用光合產(chǎn)物進一步合成脂肪、葡萄糖、多糖等復(fù)雜的有機物。

2）有能量積蓄：光合作用將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在有機物內(nèi)。

3）有O2放出：光合作用放出氧氣，不斷補充大氣中的氧氣，對改善環(huán)境有很大的影響。大氣中氧氣占20%，它能保持平衡主要取決于綠色植物的光合作用。第48頁/共91頁（二）植物在自然界物質(zhì)循環(huán)與生態(tài)平衡中的作用同化作用：光合作用異化作用呼吸作用；

礦化作用:有機物經(jīng)過非綠色植物細菌和真菌的作用發(fā)生分解。植物的合成和礦化作用使自然界的物質(zhì)運動包括生命的延續(xù)和發(fā)展從而得以循環(huán)往復(fù)。植物體內(nèi)除含有C、H、O外，還含有氮、鱗、鉀、鈣、鎂、硫等較大量元素及鐵、錳、硼、鉬等微量元素。這些元素被植物吸收又從植物返還自然界而循環(huán)著。例如：在自然界的碳素和氮素的循環(huán)中綠色植物起著主要作用，碳素循環(huán)中通過光合作用使大氣中的二氧化碳保持平衡;通過生物固氮作用維持氮素循環(huán)。總之，在物質(zhì)循環(huán)中，只有通過動物和植物等生物群體的共同參與才能使物質(zhì)合成和分解、吸收和釋放協(xié)調(diào)進行，維持生態(tài)上的平衡和正常發(fā)展。第49頁/共91頁空氣、土壤中的氮

生物固氮空脫反硝中氧化作放作用電用硝作化用

亞硝酸鹽硝化作用氨鹽植物糖Pr、脂類硝酸鹽排泄物、遺體動物糖Pr、脂類

飼料煤、石油、天然氣燃燒碳化空氣和海洋中的碳酸鹽、CO2光合作用

呼吸作用肥料自然界的碳素與氮素循環(huán)第50頁/共91頁（三）、植物界是植物種質(zhì)保存的天然基因庫

種質(zhì)：決定植物“種性”并將其豐富的遺傳信息，從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)總體。大到一個遺傳原種的集合體，小到控制個別遺傳性狀的某一基因片段。全世界現(xiàn)有植物50多萬種，高等植物23萬多種，經(jīng)過人類馴化的約有2000多種。值得一提的是種質(zhì)資源的流失是很嚴重的。自地球形成至今90%以上的生物種類已經(jīng)不存在了。其原因主要是生態(tài)環(huán)境的改變造成的。第51頁/共91頁（四）、植物對環(huán)境的保護作用（1）植物具有凈化大氣、水體、土壤以及改善環(huán)境的作用

A、凈化大氣

a.光合作用能緩解溫室效應(yīng)；

b.有些植物具有吸收積累污染物的能力，如銀樺、垂柳吸收氟,楊樹、槐樹吸收鎘.c.植物能降低和吸附粉塵、降低噪音。

B、凈化水體、土壤

a.一些水生植物有分解和轉(zhuǎn)化某些有毒物質(zhì)，積累重金屬的作用。

b.一些細菌可轉(zhuǎn)化有毒物質(zhì)。

（2）植物對環(huán)境的監(jiān)測作用（環(huán)保）：通過利用某些植物對有毒氣體的敏感性作為環(huán)境污染程度的指示(菠菜胡蘿卜-SO2)。

（3）植物具有水土保持的作用：植被覆蓋特別是森林植被具有涵養(yǎng)水源、水土保持、防風(fēng)固沙的作用。第52頁/共91頁

2.2.1關(guān)于植物細胞的認識

2.2.2植物細胞的結(jié)構(gòu)與功能2.2植物細胞（一）原生質(zhì)及其理化性質(zhì)（二）細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)（三）后含物（四）細胞壁第53頁/共91頁§2.2.1關(guān)于植物細胞的認識

一、細胞的概念（發(fā)現(xiàn)）

細胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動的的基本單位。除病毒外，一切有機體都由細胞構(gòu)成的。二、細胞學(xué)說德國植物學(xué)家施萊登(1838)和動物學(xué)家施旺(1839)共同提出了細胞學(xué)說：一切植物和動物都是由細胞組成的；細胞是構(gòu)成有機體的基本單位。偉大導(dǎo)師恩格斯高度評價了細胞學(xué)說，把它和能量守恒與轉(zhuǎn)化定律及生物進化論并稱為十九世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。細胞學(xué)說建立以后，掀起了對多種動植物細胞進行廣泛觀察和描述的高潮。第54頁/共91頁三、細胞的分類細胞根據(jù)其結(jié)構(gòu)和生活方式，可以分成三大類：（1）原核細胞：沒有成型細胞核的細胞，沒有核膜，遺傳物質(zhì)集中在一個沒有明確界限的低電子密度區(qū)，稱為擬核。DNA為裸露的環(huán)狀分子，通常不與蛋白質(zhì)結(jié)合。僅含有核糖體，一般以裂殖方式增殖。主要有細菌、藍藻、放線菌、支原體和衣原體等。（2）真核細胞：具有完整細胞核的細胞，其DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合，有膜包裹。有多種特定的細胞器。增值方式：無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。主要有動植物、酵母菌等。（3）古核生物（古細菌）：原來曾歸入原核生物的細菌域，現(xiàn)在已經(jīng)分出。具有原核生物的某些特征，如無核膜及內(nèi)膜系統(tǒng)；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白質(zhì)的合成、核糖體對氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核細胞的相似、DNA具有內(nèi)含子并結(jié)合組蛋白；此外還具有既不同于原核細胞也不同于真核細胞的特征，如：細胞膜中的脂類是不可皂化的；細胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白質(zhì)為主，有的含雜多糖。是一類很持殊的細菌，多生活在極端的生態(tài)環(huán)境中(深海的火山口、陸地的熱泉以及鹽堿湖

)，如生長在高鹽環(huán)境的鹽細菌、煤堆中的熱原體、硫磺溫泉中的硫氧細菌等海。第55頁/共91頁四、細胞的形狀和大小

1、形狀多樣（與其功能相適應(yīng)）：由所處環(huán)境和生理機能決定游離的生長在疏松組織中的細胞---球形、橢圓形

(皮層細胞、髓)；起保護作用的細胞---多面體，彼此嵌合緊密(表皮細胞)；起支持和疏導(dǎo)作用的細胞---圓柱形、紡錘形(韌皮部、木質(zhì)部細胞)。2、細胞大小差異很大：高等植物細胞直徑：數(shù)μm—數(shù)十個μm，多數(shù)15—30μm。最小細胞,如枝原體,直徑0.1—0.15μm。少數(shù)大細胞，如番茄果肉、西瓜壤細胞直徑可達1mm，肉眼可見，最長的棉花纖維細胞長可達650mm。第56頁/共91頁五、非細胞結(jié)構(gòu)的生命—病毒

病毒（Virus）：無細胞結(jié)構(gòu)，有生命的特殊有機體（1）大?。罕燃毦?，比Pr大，介于100—3000?之間。（2）組成：Pr外殼包圍著核酸芯子（3）形狀：在電鏡下病毒的形狀、大小差異很大。（4）生活方式：不能在非生命物質(zhì)上生長而需在活的有機體上生存，能感染細菌、動物和植物形成動植物病害。因此，病毒是簡單原始的生命形式，細胞是生物有機體發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。

第57頁/共91頁

質(zhì)膜（細胞膜、外膜）

葉綠體

質(zhì)體有色體雙層膜結(jié)構(gòu)

細胞質(zhì)白色體

線粒體原生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

高爾基體溶酶體、圓球體

細胞器微體過氧化物體單層膜結(jié)構(gòu)乙醛酸循環(huán)體

液泡

液泡膜細胞液核糖核Pr體-------------------非膜結(jié)構(gòu)植物微管細胞

微絲細胞微梁骨架中間纖維系統(tǒng)

核膜

細胞核核質(zhì)核液染色質(zhì)核仁胞間層細胞壁

初生壁次生壁§2.2.1植物細胞的構(gòu)造與功能細胞核第58頁/共91頁一、原生質(zhì)及其理化性質(zhì)（一）、原生質(zhì)體概念泛指細胞內(nèi)有生命的物質(zhì)，是細胞結(jié)構(gòu)和生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。（二）、原生質(zhì)的化學(xué)組成（1）、水和無機鹽

A、水結(jié)合態(tài)（結(jié)構(gòu)部分）游離態(tài)（溶劑）一般旺盛生長的幼苗及嫩葉中含水量較高，（60—90%），衰老的葉子含水量低，休眠種子含水量最低，只占鮮重的10—14%。B、無機鹽---植物生命活動中不可缺少的物質(zhì)

Fe、Mg—與葉綠素形成有關(guān)

S、N、P—與Pr的合成有關(guān)以離子態(tài)被植物吸收。第59頁/共91頁（2）、蛋白質(zhì)（Protein）

組成：

Pr是以氨基酸為單位構(gòu)成的長鏈分子，分子量很大，可從五千到百萬以上，氨基酸的通式是：

Pr占原生質(zhì)干重60%

。（R：不同的20多種氨基酸）Pr按其功能分為三類：①結(jié)合Pr：Pr+核酸→核Pr核內(nèi)，與遺傳性的傳遞有關(guān)

Pr+脂類→脂Pr膜上，控制膜內(nèi)外物質(zhì)交換

Pr+核糖→糖Pr膜上，具有信息識別的作用②酶Pr

：催化作用（?；?、高效性）植物體內(nèi)的酶約2000種。③貯藏Pr：貯藏的營養(yǎng)物質(zhì) NH2

RCCOOHH組成原生質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)第60頁/共91頁（3）核酸（nucleicacid）組成：由小分子的單位一核苷酸相連形成的長鏈分子，

兩種類型：脫氧核糖核酸

(DNA)

：分布于細胞核中核糖核酸(RNA)

：分布于細胞質(zhì)中功能作用：是遺傳信息的攜帶者。在細胞遺傳、生長、發(fā)育、細胞分裂以及在Pr分子和其它細胞成分的合成中起必不可少的作用。

（4）脂類：甘油+脂肪酸

組成：一大類不溶于水而溶于有機溶劑的脂肪性物質(zhì)，如油、脂肪、磷脂、蠟、角質(zhì)、栓質(zhì)和固醇等，它們都是長鏈化合物，但分子鏈比核酸短的多。

功能作用：①結(jié)構(gòu)物質(zhì)（如磷脂與Pr結(jié)合構(gòu)成生物膜系統(tǒng)）。②形成角質(zhì)、木栓質(zhì)、蠟，參與細胞壁形成（脂類具疏水性，不透水）。第61頁/共91頁（5）糖類組成：由C、H、O三元素組成的一大類有機化合物,化學(xué)通式為(CH2O)n

。功能作用:

①是光和作用的產(chǎn)物，是細胞進行代謝活動的能源。②同時也是構(gòu)成原生質(zhì)、細胞壁的主要物質(zhì)③合成其它有機物的原料類型：單糖：核糖(五碳糖)、脫氧核糖(五碳糖)、葡萄糖(六碳糖)、雙糖：蔗糖、麥芽糖多糖：纖維素、淀粉、果膠物質(zhì)（6）其它生理活動物質(zhì)：酶、維生素、激素、抗菌素總之，組成原生質(zhì)的化學(xué)元素：

大量元素：C、H、O、N占植物鮮重大，約99%以上，另外還有K、P、Ca、S、Fe等

微量元素：B、Cu、Mn、Zn、Na、Cl等十幾種第62頁/共91頁二、細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)

植物細胞在顯微鏡下可明顯區(qū)分為：細胞質(zhì)+細胞核（一）、細胞膜、細胞質(zhì)和細胞器1、細胞膜：細胞質(zhì)緊帖細胞壁的膜狀結(jié)構(gòu)，也叫質(zhì)膜。

A、主要成分：磷脂（55—57%）和蛋白質(zhì)，厚約80?

B、生理功能：

2、細胞質(zhì)的運動生活細胞的細胞質(zhì)是不斷運動的，有些植物的細胞中細胞質(zhì)的運動特別明顯。在生活的細胞中，胞基質(zhì)做有規(guī)律的持續(xù)流動：（1）轉(zhuǎn)動式運動（2）循環(huán)式運動第63頁/共91頁3、細胞器：細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小單位。1)質(zhì)體——綠色植物特有的細胞器（與碳水化合物的合成、貯藏有關(guān)）。被雙層膜。根據(jù)其所含色素及功能的不同，分為白色體、有色體、葉綠體。

A、白色體：不含色素的質(zhì)體。多存在于幼嫩細胞、貯藏組織和一些植物表皮中。

B、有色體：含綠色以外色素的質(zhì)體。內(nèi)含大量胡蘿卜素和葉綠素，而呈現(xiàn)黃、紅或橙色，這類質(zhì)體常存在于花瓣、果實或一些植物的根（胡蘿卜）中。第64頁/共91頁C、葉綠體：存在于植物綠色的薄壁細胞中、主要是葉肉細胞中。所含數(shù)量因細胞而異，從十多個到數(shù)百枚不等。色素：葉綠素A（藍綠）、葉綠素B（黃綠）—直接參與光合作用。胡蘿卜素（橙黃）、葉黃素（黃）—把吸收的光能傳遞給葉綠素。這些色素都分布在內(nèi)部片層上。結(jié)構(gòu)：葉綠體呈球形、卵形，其內(nèi)有基粒及基質(zhì)片層功能：（1）光合作用（2）合成自身的DNA、RNA、Pr

（3）酶集中的場所第65頁/共91頁上述幾種質(zhì)體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。關(guān)系如下：

光

白色體前質(zhì)體葉綠體

有色體（結(jié)晶，老齡）

2)線粒體形狀：球形、棒形或細絲狀顆粒。結(jié)構(gòu)特點：由雙層膜包裹，其內(nèi)膜向內(nèi)折疊，形成嵴。功能：進行呼吸作用，是細胞的“動力廠”，含自身的DNA，能獨立合成Pr。例：土豆變青不見光見光胡蘿卜辣椒成熟變紅秋天，葉綠體被破壞，黃、紅呈現(xiàn)第66頁/共91頁

3)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

結(jié)構(gòu)：以各種形狀沿伸、擴展，形成各種管、泡、腔交織的復(fù)雜網(wǎng)狀管道系統(tǒng)，是一種膜系統(tǒng)。分類：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：膜表面附著許多核糖體小顆粒，合成Pr酶。

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：沒有核糖體附著，表面光滑，與脂類、糖類的合成關(guān)系密切。功能：（1）合成、包裝和運輸一切代謝產(chǎn)物、Pr酶、脂類、糖；（2）作為某些物質(zhì)集中、暫時貯藏的場所；（3）是許多細胞器的來源；（4）與細胞壁的分化有關(guān)；（5）通過胞間連絲中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的活動，保持細胞間的聯(lián)系。第67頁/共91頁4)高爾基體

結(jié)構(gòu)：由一疊（3—8個）由單層膜圍成的扁囊組成，扁囊邊緣收縮形成膜質(zhì)小泡，通過縊縮斷裂，小泡從扁囊上脫離下來。功能：（1）分離、濃縮和加工包裝細胞質(zhì)內(nèi)合成的物質(zhì)向細胞的一定方向運輸（2）參與細胞壁物質(zhì)的合成（3）參與溶酶體與液泡的形成。

5)溶酶體結(jié)構(gòu)：由一單層膜組成，膜內(nèi)含有多種水解酶，以酸性磷酸酶為特有的酶。功能：（1）正常分解細胞內(nèi)儲存的物質(zhì)；（2）消化分解細胞自身的局部細胞質(zhì)或細胞器—自身吞噬；（3）自溶作用，溶解衰老與不需要的細胞以利分化及個體發(fā)育。第68頁/共91頁6)圓球體結(jié)構(gòu)：由一單層膜組成，膜內(nèi)除含水解酶外，還有脂肪酶功能：（1）同溶酶體（2）起儲存細胞器的作用(油滴)7)微體結(jié)構(gòu)：也由單層膜包圍而成。類型：植物中含兩種微體（1）過氧化物酶體：高等植物葉肉細胞中，與葉綠體、線粒體配合，參與乙醇酸循環(huán)，把乙醇酸轉(zhuǎn)化為己糖。（2）乙醛酸循環(huán)體：油料種子萌發(fā)時，與圓球體、線粒體配合，把儲存的脂肪轉(zhuǎn)化為糖類。8)液泡

結(jié)構(gòu)：是被一層液泡膜包著，膜內(nèi)充滿著細胞液。

形成的過程：幼嫩的細胞細胞生長細胞成熟（無或具小液泡）（多個液泡并增大）（中央大液泡）第69頁/共91頁

細胞液主要成分：水各種代謝物：碳水化合物、脂肪、Pr、有機酸、無機鹽功能：①調(diào)節(jié)滲透壓，控制水分出入細胞；②維持一定的膨壓，使細胞處于緊張狀態(tài)，具堅實性；③是各種養(yǎng)料的代謝產(chǎn)物的貯藏場所。另外，高濃度的細胞液提高了抗寒和抗旱的能力9)核糖體結(jié)構(gòu)：有兩個半圓形的亞單位形成，無膜結(jié)構(gòu)。主要成分：約40%Pr+60%RNA。功能：合成Pr的場所。10)

細胞骨架系統(tǒng)

微管：微管Pr圍成直徑20—30nm的長管結(jié)構(gòu)。組微絲：由肌動Pr和肌球Pr組成的直徑約為5—6nm的細長絲。成中間纖維：直徑約10nm。

微梁：直徑3—5nm的很細很短的纖維。功能：形成錯綜復(fù)雜的立體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，共同起著細胞支架以及連接細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)，使其能執(zhí)行各自的功能。（常附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上）第70頁/共91頁（二）細胞核

核膜：雙層膜，上有核孔。核仁：呈小球體，折光性強，是RNA與某些Pr合成的基地，是裝配核糖的場所，染色質(zhì)：染色質(zhì)絲－細胞分裂間期核質(zhì)：

（DNA+Pr）染色體――細胞分裂期

核液：核內(nèi)無明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì)，功能：即控制細胞的遺傳、生長和發(fā)育。組成第71頁/共91頁三、后含物（內(nèi)含物）

定義：細胞生長過程中，原生質(zhì)體不斷進行新陳代謝活動產(chǎn)生的各種代謝產(chǎn)物，叫后含物。是一些非原生質(zhì)、無生命的有機或無機物質(zhì)。它們可以在細胞生活的不同時期產(chǎn)生和消失，其中有的是儲藏物，有的是廢物。類型：存在的部位:

細胞生命過程中的作用：細胞內(nèi)含物的種類和含量隨植物種類、部位、生長發(fā)育時期和環(huán)境條件不同而異。有的存在于細胞液中；有的存在于細胞質(zhì)中。貯藏物質(zhì)生理活性物質(zhì):多數(shù)為cell生命活動過程所不可缺少的物質(zhì)。代謝中間產(chǎn)物第72頁/共91頁A、淀粉粒：一般由白色體轉(zhuǎn)化而成，遇碘呈藍色。不同植物淀粉粒形狀不同，在商業(yè)上可作為鑒別的依據(jù)。B、蛋白質(zhì)：非活性，無生命，較穩(wěn)定，遇KI——呈黃色結(jié)晶狀（例：馬鈴薯）糊粉粒（無定形）胡桃、花生、大豆、蓖麻種子中含量多（油類作物種子）C、脂肪和油滴：高能量且體積最小的貯藏物質(zhì)。常溫下為固體的稱脂肪，為液體的則稱為油滴，二者主要區(qū)別是物理性質(zhì)不同。蘇丹III滴染立即呈現(xiàn)橙黃或桔紅色。

2、生理活動物質(zhì)

酶、維生素、植物激素功能：保證cell內(nèi)一切生化反應(yīng)正常進行，調(diào)節(jié)控制植物生長、發(fā)育、繁殖等。植物激素（Hormene)：生長素、赤霉素、細胞分裂素（促進生長發(fā)育）+脫落酸、乙烯（抑制）。

1、貯存的營養(yǎng)物質(zhì)一個球晶體（球Pr+磷酸+Mg）幾個擬晶體（Pr結(jié)晶）第73頁/共91頁3、其它物質(zhì)A、糖類：葡萄糖、果糖、蔗糖等，如甘蔗、甜菜B、有機酸:草酸、蘋果酸、檸檬酸、酒石酸等,如果實的酸味。C、單寧：一種缺N的有機化合物，有澀味，遇鐵鹽呈現(xiàn)藍色以至黑色，可用于制革、防腐、印染、醫(yī)藥、鉆井等方面。楊柳科、山毛櫸科的一些植物。D、精油：揮發(fā)性芳香物質(zhì)，是一種烴，具殺菌作用，可制香水。柑橘的果皮。E、花青素:植物普遍存在，通常溶解在細胞液中?；ㄇ嗨氐念伾c細胞液的PH值有關(guān)，酸→紅，中→紫，堿→藍。植物體各器官的不同顏色正是花青素對細胞液的不同酸堿度的反應(yīng)。F、植物堿：一種含N的有機化合物，種類很多，因植物種類不同而異?？Х?、茶葉→咖啡堿；煙草→煙堿；罌粟→罌粟堿；黃蓮素、三棵針牙膏→小檗堿，半夏、烏頭→半夏堿（啞藥)。G、無機鹽類和結(jié)晶體：有的呈溶解態(tài)，有的呈結(jié)晶體，如草酸鈣結(jié)晶。H、其它特殊物質(zhì)：橡膠樹→橡膠，松柏類植物→松第74頁/共91頁四、細胞壁包圍在植物細胞原生質(zhì)體外面的一個堅韌的外殼。（一）細胞壁的功能及成分1）支持、保護作用。相當于動物的骨骼，稱外骨骼；2）還參與植物體吸收、分泌、蒸騰和細胞間運輸?shù)龋?/p>

3）有Pr，參與細胞生長、調(diào)控，細胞識別等生理活動。成分：主要是纖維素和果膠質(zhì)（半纖維素、Pr、水、多種酶）第75頁/共91頁（二）細胞壁的結(jié)構(gòu)

1、胞間層（中層）:主要成分為果膠質(zhì)或果膠酸鈣、果膠酸鎂。2、初生壁：主要成分為纖維素及少量的果膠質(zhì)、半纖維素。特點:(1)初生壁一般薄而柔軟，約1-3微米，可塑性大，適應(yīng)細胞體積不斷增大的需要。

(2)同時可透過水分和溶質(zhì),多存在于薄壁細胞之間。

3、次生壁：形成于細胞停止生長以后，在初生壁內(nèi)側(cè)形成的壁層，主要成分為纖維素及木質(zhì)。特點:(1)較厚，堅硬。

(2)分為外、中、內(nèi)三層，中層最厚，內(nèi)層最薄。

(3)次生壁加厚的cell多數(shù)是死細胞殘留的細胞壁如纖維、導(dǎo)管或石cell。第76頁/共91頁細胞壁上的特殊結(jié)構(gòu)

1、紋孔：細胞壁增厚時，并非全面均勻增厚，其中常留有不增厚的部分稱紋孔。實際上并非真正的孔，而是一些薄壁的區(qū)域。根據(jù)紋孔加厚程度不同分為：單紋孔、具緣紋孔、半具緣紋孔。

2、胞間連絲：在相鄰的生活細胞之間，細胞質(zhì)常以極細的細胞質(zhì)絲穿過細胞壁而彼此相互聯(lián)系，這些穿過細胞壁的細胞質(zhì)絲叫胞間連絲?？梢园l(fā)生次生變化和此生形成。第77頁/共91頁2.3植物組織2.3.1植物細胞的生長、分化和組織形成2.3.2植物組織的類型

分生組織

薄壁組織

保護組織

輸導(dǎo)組織

機械組織

分泌組織2.3.3植物體內(nèi)的維管系統(tǒng)

第78頁/共91頁§2.3.1

植物細胞的生長、分化和組織形成

一、植物細胞的生長、分化及全能性

（一）細胞生長：細胞體積和重量的增長（原生質(zhì)增加，液泡增大）。生長受遺傳因子的控制，也受環(huán)境條件的影響。（二）細胞分化：指同源cell逐漸變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)、功能、生化特征相異的細胞的過程（功能上、結(jié)構(gòu)上的特化）。（三）細胞的“全能性”：在一個有機體內(nèi)每個生活cell均具有同樣的或基本相同的成套的遺傳物質(zhì)，而且具有發(fā)育成完整有機體或分化為