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文檔簡(jiǎn)介

1、植物細(xì)胞具有含纖維素為框架物質(zhì),果膠為襯架物質(zhì)的細(xì)胞壁,亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中最突出的是具有葉綠體等質(zhì)體,和含有高滲細(xì)胞液的液泡。纖維素的細(xì)胞壁,是在海洋生物中形成的,綠藻,紅藻,褐藻中都有,果膠與纖維素是由自身細(xì)胞合成分泌的,因此細(xì)胞壁具有內(nèi)起源性。葉綠體早于植物細(xì)胞壁的形成。藍(lán)藻只有含葉綠素a的類(lèi)囊體,含藍(lán)藻藻藍(lán)素和紅藻藻紅素的藻膽體。分子進(jìn)化研究確認(rèn)葉綠體起源于藍(lán)藻的祖先。葉綠體的起源:漸進(jìn)說(shuō)(認(rèn)為葉綠體是由真核細(xì)胞的祖先自行產(chǎn)生,和光合作用有關(guān)的細(xì)胞膜發(fā)生內(nèi)褶和間隔化,并脫離細(xì)胞膜而獨(dú)立存在),內(nèi)共生(較大的生物細(xì)胞吞噬了另一種較小的細(xì)胞建立內(nèi)共生關(guān)系,被吞噬的小細(xì)胞逐步特化,成為亞細(xì)胞結(jié)構(gòu))。

2、葉綠體在細(xì)胞內(nèi)的增加只能通過(guò)自身的分裂,不是從細(xì)胞的其他部分形成,擁有與細(xì)胞核,線粒體互為獨(dú)立的基因組,葉綠體中蛋白質(zhì)合成體系,與藍(lán)藻和細(xì)菌相似,而與真核細(xì)胞質(zhì)中的有較大差異,高等植物葉綠體形態(tài)比較一致,在藻類(lèi)植物中,形態(tài)多樣,但無(wú)一例外具有淀粉核,在許多種類(lèi)細(xì)胞中只有一個(gè)葉綠體,而在高等植物中只有角苔類(lèi)細(xì)胞具有單個(gè)葉綠體。陸地的生活條件:解決水分的供應(yīng)。最初的維管植物并沒(méi)有根。避免水分的過(guò)度喪失。首先解決。上表皮細(xì)胞壁增厚并角質(zhì)化,下表皮細(xì)胞壁并未增厚和角質(zhì)化。至于水分的供應(yīng),苔蘚植物尚未發(fā)展出真正的輸導(dǎo)組織,只是出現(xiàn)了“導(dǎo)水胞”和“類(lèi)篩管”這樣的原始管狀分子。苔蘚植物以植物體全部表面吸收水

3、分,以毛管狀的細(xì)胞(毛細(xì)管的壓力)間隙在體內(nèi)迅速運(yùn)輸水分,因此,苔蘚植物沒(méi)有根和輸導(dǎo)組織,但仍能在失水后快速的吸水。輸導(dǎo)組織在裸蕨中已經(jīng)發(fā)張出來(lái),但沒(méi)有跟,只有假根。蕨類(lèi)植物有了根莖葉的分化,輸水的管狀分子由管胞到麻黃式的導(dǎo)管再發(fā)展成導(dǎo)管。維管柱的中柱類(lèi)型在蕨類(lèi)植物中表現(xiàn)復(fù)雜,但在種子植物中卻以選擇原生中柱為出發(fā)點(diǎn)。維管柱以束為單位在橫切面上排成一輪,這是由古蕨的原生中柱發(fā)展而來(lái)的“真中柱”。對(duì)植物莖向外增粗是有利的。種子植物的維管束具有最古老的起源,其形式比蕨類(lèi)植物簡(jiǎn)單。管胞結(jié)構(gòu)復(fù)雜,輸水有局限性,限制了裸子植物的多樣性。毛細(xì)管不適于高大的喬木,因此,是靠蒸騰作用在管狀分子中運(yùn)輸,由氣孔完成

4、。在苔蘚植物中已經(jīng)有了氣孔,但不能關(guān)閉,在蘚類(lèi)開(kāi)始有了真正的氣孔,表明,苔蘚植物在植物體內(nèi)水分過(guò)剩時(shí)有把多余水分排出體外的需要。氣孔數(shù)量也是演化的結(jié)果,數(shù)量增多促使小型葉向大型葉的演化,與大氣中CO2的含量有關(guān),氣孔數(shù)量太少會(huì)導(dǎo)致植物的蒸騰量太少,和葉溫升高。變寬大會(huì)沒(méi)有足夠多的氣孔來(lái)散熱。在CO2濃度非常大的情況下,小型葉植物沒(méi)有形成大型葉的需要。無(wú)性生殖在水環(huán)境生長(zhǎng)的藻類(lèi),低等真菌產(chǎn)生能游動(dòng)的孢子,孢子萌發(fā)或直接形成個(gè)體,或直接轉(zhuǎn)化為雌雄配子,簡(jiǎn)單的在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)經(jīng)反復(fù)分裂,形成多數(shù)的孢子,母細(xì)胞壁就是孢子囊壁,高級(jí)的如苔蘚植物孢子囊,一些蕨類(lèi)植物的孢子囊有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),孢子囊壁有一或多層不育

5、細(xì)胞組成,具有使孢子囊開(kāi)裂和孢子散布的結(jié)構(gòu)和機(jī)制。孢子由同型無(wú)性別分化,或同型有性別分化,發(fā)展到異型。孢子成熟后,在藻類(lèi)植物,菌類(lèi),苔蘚植物和蕨類(lèi)都要離開(kāi)母體才能發(fā)育,而在種子植物中,孢子不脫離母體并在母體內(nèi)萌發(fā)。異型中,大孢子從全部能育到一個(gè)能育,雌配子受精的機(jī)會(huì)會(huì)更大。苔蘚植物的孢子壁第一次有了孢粉素,在蕨類(lèi)的孢子和種子植物的花粉都保留下來(lái),能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿,孢粉壁不易分解,孢粉可以保存很久,就是孢粉素的作用,孢子和花粉的壁層由外壁層的孢粉素和內(nèi)壁層的纖維素組成,內(nèi)壁層可以被消蝕,可渡過(guò)惡劣環(huán)境,是適應(yīng)陸上生境除細(xì)胞壁角質(zhì)化演化出來(lái)的另一具有重大意義的特征。有性生殖雌雄配子結(jié)合方式由同配,異配

6、發(fā)展到卵式生殖,是有性生殖從體外完成最后在體內(nèi)完成的演化過(guò)程。生殖結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)創(chuàng)造了一個(gè)不受外界干擾的環(huán)境。輪藻的精囊和卵囊,其最重要的標(biāo)志是生殖細(xì)胞是否具有了由不育細(xì)胞組成的保護(hù)套。卵式有性生殖最重要的特征是受精過(guò)程在雌配子囊內(nèi)進(jìn)行。保證雌雄配子在濕潤(rùn)的環(huán)境能夠生存,對(duì)陸生植物有重大的意義。有性生殖產(chǎn)生的雄配子一直都是鞭毛能游動(dòng)的,需要有水的環(huán)境才能完成受精過(guò)程。在種子植物蘇鐵和銀杏中保留下來(lái),而在其他裸子植物和被子植物雄配子則完全失去了鞭毛。苔蘚植物的孢子體不能獨(dú)立生活的,蕨類(lèi)植物和種子植物的孢子體是獨(dú)立生活的。無(wú)性生殖和有性生殖都是在母體中,這個(gè)局部環(huán)境是穩(wěn)定濕潤(rùn)的,受精,胚idea發(fā)育和

7、種子的形成均在母體中。“滯母性”。頸卵器有頸和腹兩部分組成。外部常有一層不育的細(xì)胞包裹。頸部中央有一列頸溝細(xì)胞,腹部有一卵,連接頸部與腹部有一腹溝細(xì)胞,頸細(xì)胞數(shù)目可以很多,也可以只有四個(gè)。頸卵器是在配子體上產(chǎn)生的,性質(zhì)上屬于卵囊。苔蘚植物和蕨類(lèi)植物成熟的孢子要離開(kāi)母體,前者經(jīng)過(guò)原絲體階段形成配子體,后者萌發(fā)形成稱(chēng)為原葉體的配子體。而在裸子植物中,頸卵器是在胚珠中形成的雌配子體上產(chǎn)生的,受精時(shí),頸溝細(xì)胞和腹溝細(xì)胞解體,頸口張開(kāi),同時(shí)頸卵器釋放出引導(dǎo)精子的物質(zhì),使精卵結(jié)合。頸卵器在苔蘚植物中出現(xiàn)后,一直延續(xù)到種子植物。胚珠/花粉管/種子胚珠由珠被,珠心,珠孔,珠柄組成。珠被與珠心匯合處稱(chēng)為合點(diǎn)。胚

8、珠是種子植物特有的結(jié)構(gòu),相當(dāng)于孢子囊,當(dāng)大孢子母細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生了4個(gè)大孢子后,通常僅有一個(gè)大孢子在珠心內(nèi)萌發(fā)形成雌配子體,裸子植物除買(mǎi)麻藤植物和百歲蘭以外在雌配子體的珠孔端產(chǎn)生若干頸卵器,在被子植物中,舍去了這一步,大孢子萌發(fā)產(chǎn)生7細(xì)胞8核的胚囊。胚珠最后發(fā)育成種子。 然而買(mǎi)麻藤植物和百歲蘭具有由雌配子體發(fā)展而來(lái)的單核相胚乳,和松柏類(lèi)一樣仍屬于裸子植物。由這一點(diǎn)看,被子植物不可能是從裸子植物演化而來(lái)。最有可能是從兩者的共同祖先起源。花粉管是種子植物特有的結(jié)構(gòu)。它的誕生使植物有性生殖過(guò)程最終擺脫了必須有水的條件。裸子植物的種子的胚乳是雌配子體的殘余,而被子植物的胚乳是雙受精的結(jié)果。就會(huì)不時(shí)

9、發(fā)現(xiàn)有胚乳沒(méi)有胚的銀杏“種子”,可以解釋為裸子植物的胚乳是在雌配子體形成時(shí)就產(chǎn)生了的。在被子植物,雙受精過(guò)程不完成無(wú)論胚還是胚乳都不會(huì)產(chǎn)生。可見(jiàn),被子植物生存戰(zhàn)略比裸子植物要占上風(fēng)。現(xiàn)存的種子植物,裸子植物全是具有單性花,蘇鐵,銀杏,買(mǎi)麻藤為雌雄異株,松柏雄花是單花,雌花則為花序。與風(fēng)媒花相比,蟲(chóng)媒花所產(chǎn)生的花粉數(shù)量要少得多。植物生存的策略生長(zhǎng)在冬季寒冷結(jié)冰氣候環(huán)境里的大量植物,結(jié)冰的土壤使根不能從土壤吸收水分,如果冬季又干燥多風(fēng),枝條失水,植物會(huì)因干燥而死亡,于是植物采取落葉,樹(shù)皮變厚可以抵御寒冷,地上部分冬季全部枯死,但地下的鱗莖,球莖,塊莖保留了下來(lái),鱗莖本來(lái)長(zhǎng)在地表,由于根的收縮,把鱗

10、莖拉進(jìn)土壤,也有短命植物,在開(kāi)花結(jié)果后死亡,留下的種子渡過(guò)惡劣的環(huán)境去延續(xù)后代。在這種情況下,如果植物是常綠的,其葉的角質(zhì)層變得格外厚,使水分散失最小化。熱帶雨林的高達(dá)喬木有許多附生植物,根是暴露在空氣中的,由于水分供應(yīng)不能及時(shí)得到,因此除下雨時(shí)吸收水分,不下雨時(shí)也能從潮濕的空氣中吸收水分,根具有根被,葉片通常較厚,表皮細(xì)胞有很厚的角質(zhì)膜和蠟被,一方面可以貯藏水分,另一方面可以減少蒸騰。有的是寄生植物,根進(jìn)入寄主體內(nèi)直接從寄主吸收水分,無(wú)機(jī)鹽和養(yǎng)分,有的是半寄生,根進(jìn)入寄主體內(nèi)吸收水分和無(wú)機(jī)鹽,有正常的葉,能自己制造養(yǎng)分。紅樹(shù)林在漲潮時(shí)浸泡在水中,退潮時(shí)可見(jiàn)許多膝狀的呼吸根,適應(yīng)在含鹽很高的環(huán)

11、境中生活,有泌鹽的代償機(jī)制,長(zhǎng)在水邊的喬木類(lèi),其莖髓形成稱(chēng)為氣道的空隙,不需要形成呼吸跟進(jìn)行氣體交換。沙漠植物的肉質(zhì)化,細(xì)胞壁增厚并有蠟被,或退化成刺或鱗片,莖常肉質(zhì)化,產(chǎn)生強(qiáng)大的貯水組織,莖皮細(xì)胞含葉綠體。夾竹桃科植物極少有病蟲(chóng)害,與體內(nèi)含有毒的化學(xué)物質(zhì)有關(guān)。松柏植物在傳粉的季節(jié),揚(yáng)起的花粉被稱(chēng)為“硫磺雨”,可見(jiàn)其花粉量之大。椰子的果實(shí)很大,但每一個(gè)果實(shí)只有一粒種子,許多蔓生植物以營(yíng)養(yǎng)繁殖作為主要的繁殖方式,在農(nóng)業(yè)中栽種紅薯是不用種子的,蔬菜種植多用種子,但韭菜以根莖,大蒜,蔥以鱗莖種植,洋蔥以種子種植,具鱗莖的植物在寒冷的環(huán)境里保存下來(lái)的不是種子而是鱗莖。植物多樣性包括物種多樣性,遺傳多樣

12、性,生態(tài)環(huán)境多樣性植物種類(lèi)多樣性。植物營(yíng)養(yǎng)方式多樣性。含葉綠素及類(lèi)似的色素,光合作用,自養(yǎng)植物或綠色植物。寄生,菟絲子,寄生生物。從動(dòng)植物尸體上攝取營(yíng)養(yǎng),腐生植物。寄生腐生植物也成異養(yǎng)植物,非綠色植物。非綠色植物中,也有如硫細(xì)菌,鐵細(xì)菌,屬于化學(xué)自養(yǎng)植物。植物生命周期多樣性。種子植物有木本和草本兩種,木本植物都是多年生的,草本分為一年生,二年生和多年生。二年生:第一年內(nèi)只有根莖葉等營(yíng)養(yǎng)氣器官的生長(zhǎng),把養(yǎng)分貯藏起來(lái),越冬后第二年才開(kāi)花結(jié)果直至死亡。多年生:每年開(kāi)花結(jié)果后,地上部分雖然枯死。地下部分卻仍然存活者,來(lái)年又出芽。植物遺傳多樣性。生物的界最初林奈把生物界劃分為動(dòng)物界(不具葉綠體,不能制造

13、養(yǎng)分,利用植物的貯藏物質(zhì)作為食物,缺乏堅(jiān)硬的細(xì)胞壁,具運(yùn)動(dòng)性)與植物界(具有葉綠體,能利用太陽(yáng)輻射進(jìn)行光合作用,制造養(yǎng)分并作為植物本身的貯藏物質(zhì),多數(shù)植物細(xì)胞油堅(jiān)硬的細(xì)胞壁,固著生活)。菌物界(既不含葉綠體,也不吞噬食物,而是從生物體上分解,吸收養(yǎng)分,或活在生物體內(nèi)行寄生生活)。原核生物界(缺乏細(xì)胞核,機(jī)油缺乏葉綠素的細(xì)菌,也有具葉綠素的藍(lán)藻).原生生物界(單細(xì)胞,沒(méi)有真核的生物,具有能運(yùn)動(dòng)的鞭毛)分類(lèi)等級(jí)不論是哪一個(gè)等級(jí)都可稱(chēng)為分類(lèi)單元。也可以在每一個(gè)分類(lèi)單元下增加次級(jí)分類(lèi)單元,有時(shí)也在亞科分類(lèi)單元增加族,亞族,種之下建立變種,變型。界 kingdom門(mén) division亞門(mén) subdivi

14、sion綱 class目 order科 family亞科 subfamily族 tribe亞族 subtribe屬genus亞屬 subgenus組 section亞組 subsection系 series種 species亞種 subspecies變種 variety變型 form種是生物分類(lèi)的基本單位,有林奈種(具有明確的和清晰的特征的一群植物,并有一定的分布區(qū))和約當(dāng)種(凡一個(gè)種的個(gè)體之間必須極為相似)之分。雙名法屬名(有各種來(lái)源,包括被紀(jì)念的人名)加種加詞(不具任何實(shí)際意義,不表示它和其他種分隔或親緣程度)。銀杏屬僅含銀杏一種,稱(chēng)為單型屬。同樣的種加詞可以用在不同的屬。植物在自然界中的

15、作用植物保障了地球生命系統(tǒng)。90%的有機(jī)物為海洋植物所合成,植物占全球生物量的98%,少數(shù)細(xì)菌和藍(lán)藻能進(jìn)行固氮作用,蛋白質(zhì)通過(guò)呼吸及動(dòng)植物尸體的分解,進(jìn)行氨化作用,釋放出氨,一部分氨成為銨鹽被植物吸收,另一部分經(jīng)硝化細(xì)菌的硝化作用形成硝酸鹽,成為植物吸收的主要氮源。生物質(zhì)能源:將植物油脂轉(zhuǎn)化為生物柴油。利用藻類(lèi)生產(chǎn)氫燃料。利用植物淀粉和作物秸稈生產(chǎn)酒精。利用微生物生產(chǎn)沼氣。植物的個(gè)體發(fā)育與系統(tǒng)發(fā)育,幼態(tài)成熟。系統(tǒng)發(fā)育是指植物類(lèi)群起源和演化的歷史,兩個(gè)基本過(guò)程:起源和發(fā)展。幼態(tài)成熟:個(gè)體發(fā)育過(guò)早的完成,可能導(dǎo)致個(gè)體發(fā)育想新的方向演化,形成新的類(lèi)群。植物細(xì)胞質(zhì)體(plastid)質(zhì)體是植物特有的結(jié)

16、構(gòu),對(duì)糖類(lèi)的代謝起重要作用,由于所含色素不同,其生理功能葉不一致。可分為葉綠體(chloroplast)高等植物所含色素有4種(chlorophyll a/chlorophyll b/xanthophyll/carotene)葉綠素是主要的光合色素,其他兩類(lèi)色素不能直接參與光合作用,只能將吸收的光能傳遞給葉綠素,起輔助光合作用的功能,在營(yíng)養(yǎng)不良,氣溫降低,或葉片衰老時(shí),葉綠素含量降低。有色體chromoplast存在于植物花,果實(shí)和根中,所含的色素是葉黃素和胡蘿卜素,胡蘿卜素易形成結(jié)晶,使有色體的形狀不規(guī)則,能積累淀粉和脂質(zhì),在花和果實(shí)中具有吸引昆蟲(chóng)和其他動(dòng)物傳粉及傳播種子的作用,白色體leu

17、coplast不含色素的質(zhì)體,多見(jiàn)于幼嫩或不見(jiàn)光的組織細(xì)胞中,特別在貯藏組織的細(xì)胞中較多,有些白色體在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中能積累淀粉,稱(chēng)為造粉體amyloplast,有些能參與油脂的形成,稱(chēng)為造油體elaioplast。有色體和白色體不形成基粒。質(zhì)體可有前質(zhì)體proplastid發(fā)育而來(lái),前質(zhì)體可以發(fā)育成各種質(zhì)體,在光照影響下,前質(zhì)體增生片層,疊合成基粒,并合成各種光合色素與蛋白質(zhì),發(fā)育成葉綠體,再不見(jiàn)光的細(xì)胞中,發(fā)育成白色體。子房發(fā)育成果實(shí)時(shí),白色體轉(zhuǎn)化成葉綠體,果實(shí)成熟時(shí),葉綠體轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)體,最后成為紅色。線粒體是那個(gè)嵴的數(shù)量常用來(lái)判斷線粒體的活性和細(xì)胞的生活力。細(xì)胞基質(zhì)cytoplasmic

18、matrix處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它能帶動(dòng)其中的細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)作有規(guī)則的持續(xù)流動(dòng),稱(chēng)為胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)。兩種情況:在具有單個(gè)大液泡的細(xì)胞中,細(xì)胞質(zhì)常繞著液泡朝一個(gè)方向流動(dòng),在具有多個(gè)液泡的細(xì)胞中,細(xì)胞質(zhì)分成許多小流,有不同方向的流動(dòng)。胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)是生活細(xì)胞的標(biāo)志之一,可以促進(jìn)細(xì)胞中物質(zhì)的交換和運(yùn)輸,有利于細(xì)胞的新陳代謝和細(xì)胞的生長(zhǎng)。植物中除最低等的類(lèi)群細(xì)菌和藍(lán)藻外,大多數(shù)生活細(xì)胞都有細(xì)胞核。核膜以內(nèi),核仁以外的膠態(tài)物質(zhì)為核質(zhì),包括染色質(zhì)chromatin和另一種不容易被染色的核液nucleochylema。高爾基體由一疊扁圓形的泡囊組成,每一泡囊由單層膜包圍,泡囊邊緣可以不斷形成小泡。高爾基體能合成纖維素,

19、半纖維素等多糖類(lèi)物質(zhì),根冠細(xì)胞分泌粘液,松樹(shù)的樹(shù)脂道上皮細(xì)胞分泌樹(shù)脂,都與它有關(guān)。一般認(rèn)為,在溶酶體的外膜沒(méi)有破裂或損壞時(shí),溶酶體內(nèi)存在的酶是不活化的,當(dāng)膜破裂時(shí),酶被釋放并活化,使細(xì)胞內(nèi)的各種化合物遭受侵襲,結(jié)果整個(gè)細(xì)胞被破壞,稱(chēng)為細(xì)胞的自溶。圓球體,單層膜所包圍,是脂肪積累的場(chǎng)所,當(dāng)積累大量脂肪后,圓球體變成透明的油滴,圓球體內(nèi)檢出脂肪酶,也具有溶酶體功能。微體:?jiǎn)螌幽ぃ赶到y(tǒng)的不同分為過(guò)氧化物酶體(常與葉綠體線粒體想配合,將光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的乙醇酸轉(zhuǎn)化為己糖)和乙醛酸循環(huán)體(在油料種子萌發(fā)時(shí),與圓球體和線粒體想配合,把貯藏脂肪轉(zhuǎn)化為糖類(lèi))微管和微絲細(xì)胞骨架出現(xiàn)在細(xì)胞內(nèi)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)中,也

20、作為細(xì)胞內(nèi)一種復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),主要由微管和微絲構(gòu)成。微管控制著細(xì)胞纖維素的增加和胞質(zhì)中細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng),控制著由高爾基體形成額度含細(xì)胞壁成分的小泡,控制著一些細(xì)胞鞭毛或纖毛的運(yùn)動(dòng),主要由微管蛋白組成13條原絲,縱行螺旋排列而成。微管的主要生理功能與維持細(xì)胞的額形態(tài)及構(gòu)成細(xì)胞壁有關(guān)。在植物有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中,微管是紡錘絲的組成部分。微絲比微管細(xì),由長(zhǎng)而細(xì)的蛋白質(zhì)絲構(gòu)成,微絲像肌肉中的肌動(dòng)蛋白一樣有收縮功能,與細(xì)胞的移動(dòng)和細(xì)胞質(zhì)的運(yùn)動(dòng)有密切的關(guān)系。幼生的分生組織細(xì)胞中具有很小的液泡,隨著細(xì)胞的生長(zhǎng),代謝產(chǎn)物的增多,細(xì)胞從外界吸收大量水分,于是小液泡增大,彼此合并,最后在細(xì)胞中央形成一個(gè)中央大液泡

21、,占細(xì)胞體積的90%以上,其形成標(biāo)志著細(xì)胞已經(jīng)發(fā)育到成熟階段。細(xì)胞液相當(dāng)?shù)臐舛染S持細(xì)胞的滲透壓和膨壓,有利于細(xì)胞保持一定的形狀和進(jìn)行正常的活動(dòng),高濃度的細(xì)胞液對(duì)植物抗旱,抗寒,抗鹽堿能力的提高有一定的作用。細(xì)胞壁對(duì)原生質(zhì)起支持和保護(hù)作用,還影響植物的吸收,蒸騰,物質(zhì)運(yùn)輸,分泌。根據(jù)形成的先后,黃雪成分和結(jié)構(gòu)方面的不同,相鄰兩細(xì)胞的細(xì)胞壁由兩細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)體共同分泌而成。細(xì)胞壁可分為胞間層intercellular layer主要由果膠酸鈣和果膠酸鎂的化合物組成,果膠化合物使細(xì)胞黏著在一起,很容易被酸或堿等溶解,從而使細(xì)胞分離,有些真菌能分泌果膠酶,溶解植物的胞間層而侵入植物體內(nèi)。初生壁prim

22、ary wall:主要成分是纖維素,半纖維素和果膠,還有少量的結(jié)構(gòu)蛋白,質(zhì)地柔軟,能隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)而延展,如不再有新壁層的積累,初生壁便成為它們永久的細(xì)胞壁,在有新壁層發(fā)育的細(xì)胞壁上,初生壁和胞間層之間很難分出界限,通常將胞間層和初生壁合在一起,稱(chēng)為復(fù)合胞間層。次生壁secondary wall:細(xì)胞停止生長(zhǎng)后,在初生壁內(nèi)側(cè)繼續(xù)積累的細(xì)胞壁層,也是由纖維素和半纖維素組成,但常常含有木質(zhì)素,較厚,質(zhì)地較堅(jiān)硬,增強(qiáng)細(xì)胞壁機(jī)械強(qiáng)度,可以顯出折光不同的三層:外層,中層,內(nèi)層。細(xì)胞壁的主要成分可分為構(gòu)架物質(zhì)和襯質(zhì)。構(gòu)架物質(zhì)主要是纖維素,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,能夠耐受酸堿及其他很多溶劑,是一種比較親水的化合物,襯

23、質(zhì)含非纖維素多糖,蛋白質(zhì)和水。多糖包含果膠物質(zhì),半纖維素,胼胝質(zhì)等,細(xì)胞壁蛋白包括結(jié)構(gòu)蛋白類(lèi),酶以及一些尚未確定功能的蛋白質(zhì)。壁內(nèi)蛋白的存在說(shuō)明壁亦能參與細(xì)胞代謝,并非完全是無(wú)生命的結(jié)構(gòu),襯質(zhì)是一種親水性凝膠,可塑性強(qiáng)。細(xì)胞壁最小可見(jiàn)單位是微纖絲,由纖維素分子束聚合的纖絲,微纖絲相互交織成網(wǎng),構(gòu)成了細(xì)胞壁的基本構(gòu)架,襯質(zhì)填于微纖絲網(wǎng)的空隙中,由微纖絲再聚集成較粗的纖絲,稱(chēng)為大纖絲,間也充滿襯質(zhì),在初生壁中,纖維素成分較少,微纖絲常呈網(wǎng)狀排列,襯質(zhì)比例高,因而較柔韌,而次生壁纖維素含量高,在三層中各以不同取向作規(guī)則的排列,且各層微纖絲密度不同,襯質(zhì)少,伸展性低。細(xì)胞生長(zhǎng)分化過(guò)程中,原生質(zhì)體分泌的

24、一些物質(zhì)滲入到纖維素的細(xì)胞壁,角質(zhì),栓質(zhì),礦質(zhì)。角質(zhì)和栓質(zhì)是脂肪性物質(zhì),角質(zhì)化和栓質(zhì)化的壁不易透水,具有減少蒸騰和免于雨水的浸漬作用,木質(zhì)是親水性物質(zhì),木質(zhì)化的壁硬度增加,加強(qiáng)了機(jī)械支持作用,壁又能透水,礦質(zhì)主要是碳酸鈣和二氧化硅,礦質(zhì)化的壁也具有大的硬度,增強(qiáng)了支持力。細(xì)胞壁增厚時(shí),次生壁不是均勻地附加于初生壁上,有些部分還保持很很薄,沒(méi)有次生壁,形成紋孔pit,有利于細(xì)胞間的溝通和水分的運(yùn)輸,在初生壁上有一些明顯凹陷的區(qū)域,其中有胞間連絲通過(guò),該區(qū)域稱(chēng)為初生紋孔場(chǎng),在次生壁形成時(shí),往往在原有的初生紋孔場(chǎng)處不形成次生壁,留下各種形狀的小孔,便是紋孔,相鄰兩細(xì)胞的紋孔常常成對(duì)出現(xiàn),稱(chēng)為紋孔對(duì)。

25、因形狀不一分為單紋孔simple pit(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,次生壁不拱出紋孔腔外,所形成的紋孔口底同大)和具緣紋孔bordered pit(結(jié)構(gòu)復(fù)雜,紋孔四周的次生壁拱出紋孔腔之外,出現(xiàn)兩個(gè)同心環(huán),小環(huán)是紋孔口的輪廓,大環(huán)是紋孔腔底部的影像,也就是紋孔膜的邊緣)。裸子植物管胞的具緣紋孔,紋孔中央增厚成紋孔塞,周緣具微纖絲組成的網(wǎng)狀塞緣,水可以通過(guò)塞緣空隙在管間流動(dòng),若水流過(guò)速,就會(huì)將紋孔塞推向一側(cè),使紋孔塞關(guān)閉該測(cè)得紋孔口,暫時(shí)堵塞水流通道。細(xì)胞質(zhì)常以極細(xì)的細(xì)胞質(zhì)絲穿過(guò)細(xì)胞壁而互相聯(lián)系,這種穿過(guò)胞間層和初生壁的細(xì)胞質(zhì)絲稱(chēng)為胞間連絲plasmodesma,相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜通過(guò)胞間的管道而連接,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也通過(guò)

26、胞間連絲相連,有利于細(xì)胞之年物質(zhì)的運(yùn)輸和信息傳遞,使植物體中生活的原生質(zhì)體聯(lián)合成一個(gè)整體。還可能成為原生質(zhì),生物大分子,細(xì)胞核從一個(gè)細(xì)胞進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞的通道,但病毒感染時(shí),也成為病毒遷移的途徑。通過(guò)胞間連絲的物質(zhì)運(yùn)輸稱(chēng)為共質(zhì)體運(yùn)輸,另一種是通過(guò)細(xì)胞壁和胞間隙,稱(chēng)為質(zhì)外體運(yùn)輸。植物細(xì)胞的后含物淀粉:含量?jī)H次于纖維的一種豐富的糖類(lèi),葉綠體中合成了淀粉,再被水解成糖類(lèi),運(yùn)輸?shù)狡渌课唬儆稍旆垠w重新合成貯藏淀粉。一個(gè)造粉體內(nèi)可能含有一個(gè)或幾個(gè)淀粉粒。臍點(diǎn)是淀粉粒的發(fā)生中心,糖類(lèi)沿著它層層沉積,由于直鏈淀粉和支鏈淀粉交替地分層沉積,出現(xiàn)了輪紋。三種淀粉粒:?jiǎn)瘟#瑥?fù)粒,半復(fù)粒。蛋白質(zhì):貯藏的蛋白質(zhì)成固體

27、狀態(tài),無(wú)生命,與呈膠體狀態(tài)的有生命的蛋白質(zhì)性質(zhì)上不同。貯藏蛋白可以是結(jié)晶或無(wú)定形的。結(jié)晶的蛋白質(zhì)具有晶體和膠體的兩重性,被稱(chēng)為擬晶體crystalloid,以與真正的晶體相區(qū)別,常呈方形。無(wú)定形蛋白質(zhì)常被一層膜包裹成圓球狀的顆粒,稱(chēng)為糊粉粒aleurone grain。禾谷類(lèi)種子胚乳最外層的一層或幾層細(xì)胞含大量的糊粉粒,稱(chēng)糊粉層aleurone layer.貯藏蛋白通常聚集在液泡內(nèi),糊粉粒在液泡中產(chǎn)生,在它形成的過(guò)程中,大液泡分解成小液泡,當(dāng)貯藏組織成熟時(shí),每個(gè)小液泡轉(zhuǎn)變成糊粉粒,液泡膜成了包在糊粉粒外面的膜。到種子萌發(fā)時(shí),蛋白質(zhì)被消化了,許多小液泡有合并成一個(gè)大液泡。糊粉粒內(nèi)含有水解酶。脂質(zhì)

28、:常溫下,固體的稱(chēng)為脂肪,液體的稱(chēng)為油類(lèi)。細(xì)胞壁和壁內(nèi)的蠟質(zhì),角質(zhì),木栓質(zhì)都是一些脂肪類(lèi)物質(zhì),呈小滴分散在細(xì)胞質(zhì)里。結(jié)晶:無(wú)機(jī)鹽常呈各種結(jié)晶,大多數(shù)是草酸鈣結(jié)晶,少數(shù)為碳酸鈣結(jié)晶。一般認(rèn)為,結(jié)晶是由細(xì)胞中代謝廢物沉積而成的。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞原核細(xì)胞:由細(xì)胞膜,細(xì)胞質(zhì),核糖體,擬核組成。擬核由一條環(huán)狀DNA雙鏈構(gòu)成,分布于細(xì)胞中央一個(gè)較大的區(qū)域,外無(wú)核膜包被,細(xì)胞質(zhì)中無(wú)線粒體,質(zhì)體等具膜細(xì)胞器,能進(jìn)行光合作用的藍(lán)藻也只有由膜組成的光合片層,其上附有光和色素。有的種類(lèi)細(xì)胞壁,成分主要是肽聚糖,只有無(wú)絲分裂一種。只有原核生物細(xì)菌,古細(xì)菌和藍(lán)藻的細(xì)胞是原核細(xì)胞。種子植物的營(yíng)養(yǎng)器官根:是植物進(jìn)化過(guò)程中

29、適應(yīng)陸生生活而發(fā)展起來(lái)的器官。除了苔蘚植物和松葉蘭目以外,其他類(lèi)型如石松綱,真蕨綱,木賊綱,裸子植物和被子植物都具有由胚根或直接從枝條上發(fā)生的根。生理功能: 1.根的主要功能是從土壤中吸收水,二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽類(lèi)。植物對(duì)于無(wú)機(jī)物質(zhì)的吸收,具有嚴(yán)格的選擇性。 2.根具有固著和支持作用。 3.根具有合成功能。合成氨基酸,運(yùn)到生長(zhǎng)部位構(gòu)成蛋白質(zhì)。激素:細(xì)胞分裂素,赤霉素,植物堿。 4.具有輸導(dǎo)作用。 5.貯藏功能。 6.有些植物的根具有產(chǎn)生不定芽的能力。 7.分泌作用。許多生長(zhǎng)物質(zhì),能釋放生長(zhǎng)抑制物,使周?chē)参锼劳觯惙N克生現(xiàn)象。分泌物還能促進(jìn)土壤中一些微生物的生長(zhǎng)。 8.呼吸,攀援作用。根與根系:

30、1.定根與不定根 主根由胚根發(fā)育而來(lái),所以稱(chēng)為初生根primary root,也稱(chēng)直根tap root.主根上產(chǎn)生側(cè)根lateral root,不論主根和側(cè)根,都有一定的發(fā)生位置,都來(lái)源與胚根,稱(chēng)為定根normal root,有些植物的根可以從莖,葉上產(chǎn)生,不是由根部發(fā)生,位置也不定的根統(tǒng)稱(chēng)為不定根adventitious root。不定根具有和定根相同的結(jié)構(gòu)和生理功能,同樣能產(chǎn)生側(cè)根,但有少數(shù)有特殊功能,如榕樹(shù)由側(cè)枝生長(zhǎng)下垂的不定根,具有吸收和支撐的功能,紅樹(shù)伸出地面的呼吸跟,玉米莖節(jié)基部的支持根。扦插,壓條利用了不定根的特性。 2.根系的類(lèi)型 定根與不定根都可發(fā)育成根系。 直根系 主根發(fā)達(dá)

31、,較粗長(zhǎng)。大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物的根系。 須根系 主根不發(fā)達(dá)或早期停止生長(zhǎng),莖基部形成許多粗細(xì)相似的不定根。大部分單子葉植物和某些雙子葉植物。 3.根系在土壤中的分布與環(huán)境的關(guān)系 根占整個(gè)植物1/3干重,分為深根系和淺根系。仙人掌科植物屬于淺根系植物,地下水位低,通氣良好,肥沃的土壤根系分步深,反之則淺。水生植物在水中能產(chǎn)生根,附生植物產(chǎn)生氣生根。根尖的結(jié)構(gòu)與發(fā)育根尖root tip 根的頂端到著生根毛的部分,分為根冠root cap,分生區(qū)meritermatic zone,伸長(zhǎng)區(qū)elongation zone,成熟區(qū)maturation zone。藻類(lèi)植物藻類(lèi)algae是具有光合作用色

32、素,能獨(dú)立生活的自養(yǎng)原植體植物autotrophic thallophyte,形狀差異大,從單細(xì)胞體到由單細(xì)胞集合而成的群體,從絲狀體,片狀體到體長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百米的巨藻Macrocystis.藻類(lèi)植物的分布 有行浮游生活:衣藻屬,柵藻屬,水綿屬,有的固著生活;石莼屬,鞘藻屬,除水生藻類(lèi)外,也有部分生長(zhǎng)在潮濕的巖石,墻壁,土表及樹(shù)干上,稱(chēng)為亞氣深藻。一些藻類(lèi)與真菌共生,形成共生體,如地衣。少數(shù)藻類(lèi)還寄生在動(dòng)植物體內(nèi),如魚(yú)腥藻屬生長(zhǎng)在滿江紅屬的組織類(lèi),小球藻屬生長(zhǎng)在動(dòng)物水螅體內(nèi),還有一些藻類(lèi),失去葉綠體,行腐生生活。分門(mén)的依據(jù) 起源最早的一群植物,分為9門(mén)。根據(jù)真核原核,色素種類(lèi),貯藏物質(zhì)類(lèi)型,細(xì)胞壁

33、的構(gòu)成,有無(wú)鞭毛及數(shù)量,生殖方式等。繁殖方式及生活史類(lèi)型 包括營(yíng)養(yǎng)生殖(營(yíng)養(yǎng)體上的一部分由母體分離出來(lái)后又能長(zhǎng)成一個(gè)新個(gè)體,單細(xì)胞藻類(lèi)通過(guò)細(xì)胞有絲分裂進(jìn)行,多細(xì)胞絲狀體等可以斷裂方式形成新的個(gè)體),無(wú)性生殖(形成若干類(lèi)型的孢子:游動(dòng)孢子,靜孢子,休眠孢子,不經(jīng)過(guò)結(jié)合直接發(fā)育成新的個(gè)體),有性生殖(形成生殖細(xì)胞,經(jīng)結(jié)合形成合子再形成新個(gè)體,或由合子先形成孢子,在由孢子萌發(fā)形成新個(gè)體)(同配生殖:雌雄配子形狀,結(jié)構(gòu),大小和運(yùn)動(dòng)能力相似,配子同行。異配:雌雄配子形狀結(jié)構(gòu)相似,但大小和運(yùn)動(dòng)能力不同,配子異形。卵式生殖:形狀結(jié)構(gòu)大小運(yùn)動(dòng)能力都不相同,大而不能運(yùn)動(dòng)的為卵,小而能有鞭毛能運(yùn)動(dòng)的為精子。 藍(lán)藻

34、和一些單細(xì)胞藻類(lèi)僅存在營(yíng)養(yǎng)繁殖,極少數(shù)藍(lán)藻以內(nèi)生孢子和外生孢子進(jìn)行無(wú)性生殖,均不發(fā)生有性生殖。有性生殖存在于大多數(shù)真核藻類(lèi)。 在有性生殖過(guò)程中,由于減數(shù)分裂發(fā)生的時(shí)間不同,以及形成的植物體核相不同,三種不同的生活史類(lèi)型:1.合子減數(shù)分裂型的生活史:減數(shù)分裂在合子萌發(fā)時(shí)發(fā)生,合子是唯一的單倍體階段,只有1種單倍體植物體。2.配子減數(shù)分裂型的生活史:減數(shù)分裂在配子囊形成配子時(shí)發(fā)生,生活史中配子時(shí)唯一的單倍體階段,只有一種雙倍體植物,不產(chǎn)生孢子。3.孢子減數(shù)分裂型的生活史:合子萌發(fā)時(shí)不發(fā)生減數(shù)分裂,單倍體和雙倍體植物體交替出現(xiàn),稱(chēng)為世代交替現(xiàn)象,有同形世代交替和異形時(shí)代交替(一方占優(yōu)勢(shì))。藍(lán)藻門(mén)Cy

35、anophyta有單細(xì)胞,群體,絲狀體filament。群體有定形和不定形群體。具有明顯的細(xì)胞壁,原生質(zhì)體分化為中心質(zhì)和周質(zhì)兩部分,無(wú)細(xì)胞器和真正的細(xì)胞核,僅具核質(zhì),屬于原核生物。細(xì)胞壁的主要成分是糖胺聚糖或肽聚糖。細(xì)胞壁外有膠質(zhì)鞘或衣鞘,主要為果膠酸和糖胺聚糖,還常含有非光和色素。藻類(lèi)植物的起源與演化藻類(lèi)植物是當(dāng)時(shí)第五上唯一的綠色植物。釋放氧氣,產(chǎn)生了臭氧層。依光合色素的演化建立的藻類(lèi)植物系統(tǒng)樹(shù) 所有光自養(yǎng)藻類(lèi)均含有葉綠素a,但藻膽素只存在于藍(lán)藻,紅藻,隱藻中。分為三條進(jìn)化支系。 包括原核藍(lán)藻和真核紅藻。都含有藻膽素,二者都沒(méi)有鞭毛。 包括隱藻門(mén),甲藻門(mén),黃藻門(mén),硅藻門(mén),褐藻門(mén),特征以葉綠素

36、C作為光系統(tǒng)的主要集光色素。 3.包括裸藻門(mén),原綠藻門(mén),綠藻門(mén)。以葉綠素B作為主要集光色素。普遍認(rèn)為原綠藻門(mén)進(jìn)化為真核綠藻。菌物fungi缺乏光合色素,依靠現(xiàn)存有機(jī)物質(zhì)生活的一群真核生物,為單細(xì)胞或菌絲體,有細(xì)胞壁,能產(chǎn)生孢子,一般不運(yùn)動(dòng)。細(xì)胞壁主要成分為幾丁質(zhì)(殼多糖),無(wú)質(zhì)體及光合色素,核糖體分散于原生質(zhì)內(nèi),而植物的與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,線粒體不像植物那樣規(guī)則而堅(jiān)實(shí),細(xì)胞分裂過(guò)程中很少形成紡錘體。菌物的異養(yǎng)生活方式有腐生saprophytism(從死的生物殘害,有機(jī)物或土壤腐殖質(zhì)中吸收營(yíng)養(yǎng)稱(chēng)為腐生),和寄生parasitism(從獲得生物組織中吸收營(yíng)養(yǎng)稱(chēng)為寄生,許多時(shí)候可有寄生轉(zhuǎn)為腐生。根據(jù)營(yíng)養(yǎng)階

37、段是否為原生質(zhì)團(tuán)或假原生質(zhì)團(tuán)將菌物劃為黏菌門(mén)和真菌門(mén)。黏菌門(mén)myxomycota在生長(zhǎng)期或營(yíng)養(yǎng)期為裸露的無(wú)細(xì)胞壁的多核原生質(zhì)團(tuán),稱(chēng)為變形體plasmodium,與原生動(dòng)物中的變形蟲(chóng)相似。但在繁殖時(shí)期產(chǎn)生具纖維素細(xì)胞壁的孢子,又具有真菌的形狀,因此黏菌是介于動(dòng)物和真菌之間的一群生物。多數(shù)為腐生菌。真菌門(mén)Eumycota典型的異養(yǎng)真核生物,不含葉綠素和質(zhì)體,常為絲狀的多細(xì)胞體,營(yíng)養(yǎng)體很少分化,但高等大型真菌有定形的子實(shí)體或組織體,絕大多數(shù)有細(xì)胞壁,主要成分是幾丁質(zhì)chitin,即氨基葡聚糖。較低級(jí)的真菌如藻狀菌,仍為纖維素。貯藏養(yǎng)分主要為肝糖。菌絲hyphae 是纖細(xì)的管狀體,組成一個(gè)菌體的全部菌

38、絲總稱(chēng)為菌絲體。菌絲有兩種類(lèi)型:無(wú)隔菌絲:長(zhǎng)管型細(xì)胞,分支或不分支,多核;有隔菌絲,菌絲分隔成許多細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞含1或2個(gè)核。菌絲的橫隔上常有小孔,原生質(zhì)甚至核可以從小孔流過(guò)。腐生菌菌絲直接或產(chǎn)生假根從基質(zhì)中吸取養(yǎng)分,寄生菌在寄主細(xì)胞內(nèi)生活時(shí),直接和寄主的原生質(zhì)接觸而吸收養(yǎng)分,胞間寄生的真菌,其菌絲分化成吸器,伸入寄主細(xì)胞內(nèi)吸收養(yǎng)分,吸收養(yǎng)分的方式借助于多種水解酶,把大分子物質(zhì)分解為可溶性的小分子物質(zhì),然后借助于較高的滲透壓吸收,寄生真菌的滲透壓一般比寄主高25倍,腐生菌則更高。真菌繁殖方式有3種,營(yíng)養(yǎng)繁殖可以通過(guò)菌絲斷裂,也可以通過(guò)細(xì)胞分裂進(jìn)行。無(wú)性生殖以產(chǎn)孢子進(jìn)行。從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞出芽形成的

39、孢子稱(chēng)為芽胞子blastospore,芽胞子脫離母體后經(jīng)有絲分裂發(fā)育成一個(gè)新個(gè)體。菌絲中個(gè)別細(xì)胞膨大形成額休眠孢子稱(chēng)為厚壁孢子chlamydospore,其細(xì)胞壁厚,原生質(zhì)濃縮,于渡過(guò)不良環(huán)境后萌發(fā)的菌絲體,由菌絲依次斷裂形成的孢子稱(chēng)節(jié)孢子arthrospore,這些不是主要的無(wú)性生殖方式,主要是通過(guò)具有一定分化結(jié)構(gòu)產(chǎn)生孢子。游動(dòng)孢子,孢囊孢子,分生孢子。有性生殖時(shí)產(chǎn)生休眠孢子,卵孢子,接合孢子,子囊孢子,擔(dān)孢子。生殖細(xì)胞經(jīng)有性結(jié)合后產(chǎn)生的孢子是有性孢子。低等真菌有同配和異配。真菌的生活史由無(wú)性階段和有性階段組成,無(wú)性階段是指孢子在適當(dāng)?shù)臈l件下萌發(fā)生成芽管,再繼續(xù)生長(zhǎng)形成新的菌絲體,在一個(gè)生長(zhǎng)

40、季節(jié)能產(chǎn)生若干代無(wú)性孢子,產(chǎn)生若干代菌絲體,有性階段是指在真菌生長(zhǎng)的后期,從菌絲上發(fā)生配子囊,產(chǎn)生配子,經(jīng)過(guò)質(zhì)配,核配及減數(shù)分裂形成有性孢子。菌物的進(jìn)化在黏菌中,營(yíng)養(yǎng)體以裸細(xì)胞集合成較大的形體,對(duì)群體保護(hù)較為有利,亦有利于其吞食植物碎屑及有機(jī)質(zhì),具有纖維素細(xì)胞壁的孢子可以抵御干旱,適應(yīng)陸生。苔蘚植物是一群沒(méi)有維管組織的小型的有胚植物,其生殖器官為多細(xì)胞結(jié)構(gòu),孢子囊和配子囊外有不孕性細(xì)胞包圍。生活史存在明顯的世代交替現(xiàn)象,配子體占優(yōu)勢(shì),孢子體生活周期較短,常寄生在配子體上,多生于陰濕的環(huán)境中。配子體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 一種是無(wú)莖葉分化的扁平的葉狀體thallus,另一種是有假根和類(lèi)似莖,葉分化的擬莖葉體

41、。植物體具有有單細(xì)胞或單列細(xì)胞所組成的假根,主要起固著作用,莖無(wú)維管組織的分化,但少數(shù)高級(jí)類(lèi)群有類(lèi)似于導(dǎo)管和篩管的長(zhǎng)細(xì)胞,葉只有類(lèi)似葉脈的結(jié)構(gòu)(稱(chēng)中肋),可吸收水分,養(yǎng)料,或具機(jī)械支持作用,稱(chēng)擬葉。繁殖 1 營(yíng)養(yǎng)繁殖:產(chǎn)生各種形式的無(wú)性胞芽進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)繁殖,亦可以通過(guò)葉狀體斷裂或個(gè)體局部死亡而以類(lèi)似分株的方式進(jìn)行。 2 無(wú)性生殖:產(chǎn)生無(wú)性孢子,孢子萌發(fā)形成原絲體,經(jīng)原絲體形成配子體。 3 有性生殖:苔蘚植物的配子體在有性生殖時(shí)產(chǎn)生頸卵器archegonium和精子器antheridium.頸卵器形似長(zhǎng)頸燒瓶,由頸部neck和腹部venter兩部分構(gòu)成,中央稱(chēng)頸溝neck canal,頸溝內(nèi)有一串頸

42、溝細(xì)胞neck canal cell,腹部的外壁常平周分裂形成2或3層細(xì)胞,中間具1大型卵細(xì)胞egg cell,卵細(xì)胞與頸溝細(xì)胞之間的部分稱(chēng)腹溝ventral canal,內(nèi)含1個(gè)腹溝細(xì)胞ventral canal cell.精子器多棒狀,球狀,內(nèi)產(chǎn)生許多螺旋狀卷曲,具兩條鞭毛的精子。頸卵器中的卵成熟時(shí)促進(jìn)頸溝細(xì)胞與腹溝細(xì)胞解體,精子借助水游動(dòng)進(jìn)入頸卵器而與卵結(jié)合,形成2倍體合子。合子不經(jīng)休眠即分裂形成胚embryo。胚的形成是陸生植物進(jìn)化的里程碑,標(biāo)志著高等有胚植物進(jìn)化歷程的開(kāi)始。孢子體形態(tài)結(jié)構(gòu)苔蘚植物的胚在頸卵器內(nèi)發(fā)育形成孢子體。通常由三部分組成:上端為孢子囊sporangium,成熟時(shí)稱(chēng)

43、孢蒴capsule,孢蒴之下為蒴柄seta,最下端為基足foot,孢子體借助基足伸入配子體組織中吸收養(yǎng)料。無(wú)性生殖時(shí),首先在孢蒴中形成多細(xì)胞的孢子囊,其外有不孕性的蒴壁細(xì)胞包被,其內(nèi)形成造孢組織sporogenous tissue,造孢細(xì)胞組織產(chǎn)生孢子母細(xì)胞spore mother cell ,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成四分孢子。孢子在適合的環(huán)境中萌發(fā),先形成原絲體,原絲體生長(zhǎng)一段時(shí)間后,產(chǎn)生芽,芽向上生長(zhǎng)形成配子體。苔蘚植物對(duì)陸地生活的適應(yīng)性將苔蘚植物,蕨類(lèi)植物,種子植物合稱(chēng)為有胚植物,同屬于高等植物的范疇。苔蘚植物體表無(wú)角質(zhì)層或角質(zhì)層極不發(fā)達(dá),在干旱的環(huán)境中僅幾分鐘會(huì)因失水而干燥,受精作用依賴(lài)于水,

44、因此,苔蘚植物多生于陰濕的環(huán)境中,且常叢生成片,植物間的微小空隙有利于苔蘚通過(guò)毛細(xì)作用從周?chē)h(huán)境中吸收水分,還可以貯存大量的水分,極大地提高其保水能力。苔蘚植物的分類(lèi)分為三個(gè)門(mén),即苔門(mén)Hepatophyta,角苔門(mén)Anthocerotophyta和蘚門(mén)Bryophyta,將苔蘚植物稱(chēng)為非維管植物nonvascular plants,另一種觀點(diǎn)則把苔蘚歸為一個(gè)門(mén),苔蘚植物門(mén)。分為三個(gè)綱,強(qiáng)調(diào)不同類(lèi)群之間的相似性。苔綱Hepaticae苔類(lèi)植物的營(yíng)養(yǎng)體或?yàn)槿~狀體,或?yàn)橛蓄?lèi)似莖,葉分化的擬莖體,兩者均多為兩側(cè)對(duì)稱(chēng),有背腹之分,假根有單細(xì)胞組成,細(xì)胞常含油體oil body。葉狀體苔類(lèi)thalloid

45、 liverworts,由一至多層細(xì)胞組成,有或無(wú)分化,腹面有或無(wú)鱗片,擬莖葉體苔類(lèi)leafy liveworts葉長(zhǎng)于細(xì)長(zhǎng)莖上,但莖無(wú)組織分化,全為薄壁細(xì)胞,葉無(wú)中肋,多僅一層細(xì)胞。孢子體的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,孢蒴無(wú)蒴齒和蒴軸。孢蒴內(nèi)除孢子外還具有彈絲。孢子萌發(fā)時(shí),原絲體階段不發(fā)達(dá),為由少數(shù)細(xì)胞組成的絲狀體,或?yàn)閳F(tuán)狀或片狀體,且每一原絲體只能產(chǎn)生一個(gè)配子。地錢(qián)在有性生殖時(shí),在雌雄配子體的中肋上分別產(chǎn)生雌生殖托archegoniophore和雄生殖托antheridiophpre。精子器有小孔與外界相通,外壁由一層細(xì)胞構(gòu)成,下有一個(gè)短柄與雄生殖托相連,精子頂端生有兩條等長(zhǎng)的鞭毛。雌生殖托托柄較長(zhǎng),托盤(pán)

46、指狀深裂,形成810條下垂的指狀芒線,兩芒線基部之間的下側(cè)有一列倒懸的頸卵器,每行頸卵器的兩側(cè)各有一片薄膜將其遮住,稱(chēng)蒴孢involucre,保護(hù)幼嫩的孢蒴(孢子囊),每個(gè)頸卵器的基部細(xì)胞還會(huì)發(fā)育成一層鞘狀結(jié)構(gòu),稱(chēng)假蒴孢。孢子囊幼時(shí)綠色,具葉綠體,無(wú)氣孔,無(wú)性生殖時(shí),有的細(xì)胞不經(jīng)減數(shù)分裂而伸長(zhǎng),其細(xì)胞壁螺旋狀加厚而形成彈絲,孢蒴成熟后,撐破假蒴孢,孢蒴頂部不規(guī)則開(kāi)裂,孢子借彈絲的作用散布出去。角苔綱Anthocerotae角苔綱配子體葉狀,帶狀或心形,腹面無(wú)鱗片,葉狀體內(nèi)部無(wú)組織分化,細(xì)胞長(zhǎng)含一個(gè)大型葉綠體,每個(gè)葉綠體含有1個(gè)淀粉核,細(xì)胞不含油體,細(xì)胞均為薄壁細(xì)胞。孢子體從配子體上長(zhǎng)出,綠色,

47、具基足,和蒴軸,但無(wú)蒴柄,基足之上有分生組織,可連續(xù)產(chǎn)生孢子體組織,逐漸分化出蒴壁,蒴軸,造孢組織,因此孢子囊的界限并不明顯,造孢組織f覆蓋于蒴軸外,成熟時(shí)由先端2線狀孔開(kāi)裂,角苔的孢子體蒴壁細(xì)胞中具葉綠體,能自行制造養(yǎng)料,因此它在配子體上實(shí)際上是營(yíng)半寄生生活,角苔屬Anthoceros是角苔綱的代表屬,配子體為具背腹面的葉狀體,在葉狀體的邊緣有深缺刻,腹面生有假根,腹面含有膠質(zhì)穴,有念珠藻屬植物附生在穴內(nèi)。為雌雄同株植物,精子器和頸卵器均起源于葉狀體內(nèi)部的細(xì)胞而非表皮細(xì)胞,且頸卵器外無(wú)腹壁細(xì)胞蘚綱Musci蘚類(lèi)植物多年生,比苔類(lèi)植物更耐低溫。配子體 多為擬莖葉體,其植物體是由頂端分生組織中一

48、個(gè)具頂端優(yōu)勢(shì)的細(xì)胞發(fā)展而來(lái),蘚類(lèi)的葉寬,多具中肋,絕大多數(shù)蘚類(lèi)除中肋外均由1層細(xì)胞構(gòu)成,部分類(lèi)群葉的表面上具有櫛節(jié)lamellae,具有保水和增加光合作用的面積的作用。上表皮具角質(zhì)層,下表皮無(wú)角質(zhì)層,有利于植物體直接從霧露中吸收水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),和維管植物不同,蘚類(lèi)植物的水分運(yùn)輸時(shí)從外而內(nèi),從葉到莖的,不能有效的保持水分。 莖一般短小,常無(wú)組織分化,表層細(xì)胞多呈規(guī)則的長(zhǎng)方形,排列緊密,僅略有分化,與真正的表皮不同,內(nèi)部組織均一或具中軸分化。在莖基或沿匍匐莖具假根,假根由單列細(xì)胞構(gòu)成,主要起固著作用。發(fā)育 孢子萌發(fā)成典型的原絲體,原絲體絲狀,片狀,葉狀,或塊狀。原絲體細(xì)胞多具葉綠體,假根自原絲體下

49、側(cè)長(zhǎng)出,最后在原絲體上長(zhǎng)出具細(xì)胞質(zhì)的小細(xì)胞構(gòu)成的芽,原絲體多年生,蔓延生長(zhǎng),一個(gè)原絲體可形成多數(shù)芽,芽向上生長(zhǎng)形成配子體。生殖 精子器和頸卵器常生于莖的頂端,雌雄同株或異株,精子具雙鞭毛,能游動(dòng),卵細(xì)胞大而不動(dòng)。精子的釋放是借助于不育細(xì)胞的收縮或通過(guò)在精子下面聚集水分將精子向外推。精子借助雨水的濺射或自身的游動(dòng)到達(dá)頸卵器,頸卵器分泌除的性誘導(dǎo)物質(zhì)指引精子進(jìn)入頸卵器中與卵子結(jié)合。孢子體 合子經(jīng)過(guò)橫向分裂形成2細(xì)胞,基部細(xì)胞發(fā)育成球根狀的基足,上部細(xì)胞通過(guò)分裂擴(kuò)展成頂生,不分支的孢子囊,即孢蒴孢蒴具有不育細(xì)胞構(gòu)成的外層蒴壁和內(nèi)部的蒴軸,孢原細(xì)胞包圍于蒴軸外方,經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成單核相孢子孢子與基足將

50、具長(zhǎng)柄,即蒴柄。幾乎所有的蘚類(lèi)植物均為單一基生結(jié)構(gòu),未發(fā)現(xiàn)有分支,或具葉,苞片,芽等。孢子體具有真正的表皮,至少在孢子囊基部出現(xiàn)氣孔,蒴柄內(nèi)具有厚壁的長(zhǎng)細(xì)胞,常為導(dǎo)水胞和類(lèi)篩管。孢子囊的開(kāi)裂機(jī)制較復(fù)雜,其頂部分化出一帽狀的蒴蓋operculum,當(dāng)基部的環(huán)帶細(xì)胞脫落時(shí),蒴蓋從孢子體上脫落,露出內(nèi)面的蒴齒。蒴齒是由細(xì)胞經(jīng)過(guò)細(xì)胞分裂和分化形成的,表現(xiàn)出明顯的水濕運(yùn)動(dòng)hygroscopic movement,濕潤(rùn)時(shí)向下彎曲,覆蓋孢腔,干燥時(shí)向外彎曲,使孢子散發(fā)出來(lái),孢子小而干,易通過(guò)氣流散布。幾乎所有蘚類(lèi)植物的孢子都是同型的,個(gè)別種類(lèi)在每個(gè)孢子囊腫產(chǎn)生兩類(lèi)孢子,大孢子發(fā)育成具頸卵器的雌配子體,小孢子

51、則形成附著于雌配子體上的矮小的雄配子體。苔蘚植物的起源和演化沒(méi)有分化出維管組織的苔類(lèi),角苔類(lèi),蘚類(lèi)以單倍體在生活史中占優(yōu)勢(shì),而具有維管組織的植物,以二倍體或多倍體在生活史中占優(yōu)勢(shì),這兩類(lèi)植物歸為有胚植物,共同點(diǎn)是它們的生殖結(jié)構(gòu)均是多細(xì)胞的,且有不孕性的細(xì)胞組成的保護(hù)層.盡管三類(lèi)的孢子體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度不一樣,但其在配子體上發(fā)育形成單核相孢子是相同的,這和蕨類(lèi)的情形不同,也和種子植物情況不同,這兩者形成的胚發(fā)育成二倍體的植株離開(kāi)母體,不想苔蘚植物形成胚后緊跟著產(chǎn)生單倍體的孢子,孢子離開(kāi)母體,孢子萌發(fā)時(shí)形成原絲體,繼續(xù)發(fā)展成為配子體。進(jìn)化:局部位置表皮細(xì)胞的形成,角質(zhì)膜和氣孔的出現(xiàn),出現(xiàn)了分生組織,

52、出現(xiàn)了導(dǎo)水胞和類(lèi)篩管。1.綠藻起源說(shuō) 苔蘚植物和全部維管植物沒(méi)有親緣關(guān)系,是有綠藻而不是萊尼蕨,獨(dú)立以及在不同時(shí)間進(jìn)化而來(lái)。依據(jù):苔蘚植物的葉綠體和綠藻的載色體結(jié)構(gòu)相似,色素種類(lèi)相同,葉綠素a,b,葉黃素,產(chǎn)淀粉,萌發(fā)時(shí)形成原絲體,游動(dòng)精子,兩條等長(zhǎng)鞭毛,世代交替類(lèi)型。2.裸蕨退化說(shuō) 起源于早期的維管植物萊尼蕨rhyniophytes,通過(guò)失去維管組織,孢子體退化,配子體復(fù)雜化實(shí)現(xiàn),依據(jù):沒(méi)有真正的根和葉,只有橫生的莖上生有假根,中軸結(jié)構(gòu),輸導(dǎo)組織消失,3.苔蘚植物和裸蕨植物起源于同一祖先 至少有一部分的苔蘚植物從維管植物的祖先通過(guò)簡(jiǎn)化演化而來(lái),另一部分則與萊尼蕨有共同的祖先。 蕨類(lèi)植物Pte

53、ridophyta蕨類(lèi)植物和種子植物是具有維管系統(tǒng)vascular system 的有胚植物。簡(jiǎn)稱(chēng)為維管植物vascular plant,維管植物具有適應(yīng)陸生環(huán)境的完善結(jié)構(gòu),植物體高度分化形成復(fù)雜的根莖葉系統(tǒng),具有中柱stele或維管柱結(jié)構(gòu)。中柱是指高等植物根的中軸部分,包括中柱鞘,維管組織及髓,射線等薄壁組織。種子植物莖的皮層與中柱之間界限不明顯,常稱(chēng)維管柱。維管植物配子體不發(fā)達(dá),孢子體占優(yōu)勢(shì),只有蕨類(lèi)植物的幼孢子體才依賴(lài)配子體生活,而松柏類(lèi)和有花植物的配子體完全寄生在孢子體上。概述 是高等的孢子植物,原始的維管植物,頸卵器植物和有胚植物。孢子體常為多年生,根莖葉具有維管組織的分化,產(chǎn)生孢子

54、囊,配子可獨(dú)立生活,上面形成精子器,頸卵器,具有異形世代交替生活史,是介于苔蘚植物和種子植物之間的一類(lèi)植物,是沒(méi)有種子的維管植物。孢子體 多為多年生,少數(shù)為一年生草本。體表常被各種附屬物:?jiǎn)渭?xì)胞毛,鱗片等,根狀莖常在地下橫走,或匍匐地面,蔓生等,分枝由二叉分枝演化為單軸分枝,亦有不分枝的。常阿紫根狀莖上著生不定根,木質(zhì)部的主要成分為管胞及薄壁組織,管胞上有不同類(lèi)型的加厚,少數(shù)具有導(dǎo)管,如某些石松,真蕨類(lèi)。不過(guò)二者大小區(qū)別不明顯。韌皮部的主要成分是篩胞,篩管以及韌皮薄壁組織。一般沒(méi)有形成層結(jié)構(gòu)。 蕨類(lèi)植物的葉,根據(jù)形態(tài),結(jié)構(gòu)可分為小型葉microphyll和大型葉marophyll;小型葉是延伸

55、起源,無(wú)葉隙leaf gap,和葉柄stipe,為原始類(lèi)型的葉。大型葉是頂枝起源,有葉隙,葉跡,葉脈多具分枝,存在于真蕨類(lèi)和木賊類(lèi)。多數(shù)蕨類(lèi)植物的葉無(wú)營(yíng)養(yǎng)葉(不育葉,sterile frond)與孢子葉(能育葉,fertile frond)之分,既能進(jìn)行光合作用制造養(yǎng)分,又能在葉子上產(chǎn)孢子囊和孢子,稱(chēng)為同型葉。 蕨類(lèi)植物的孢子囊由葉表皮細(xì)胞發(fā)育而來(lái),在小型葉蕨類(lèi)中,孢子囊單生在孢子葉的近軸面葉腋或葉基部,孢子葉通常集生在枝的頂端,形成孢子葉球strobilus 或孢子葉穗sporophyll spike.較進(jìn)化的真蕨類(lèi),其孢子囊常生于孢子葉背面,或集生在一個(gè)特化的葉子上,往往由多數(shù)孢子囊聚集成

56、群,稱(chēng)為孢子囊群或孢子囊堆 sorus,較原始的蕨類(lèi),孢子囊群裸露,進(jìn)化的種類(lèi)在孢子囊群外有囊群蓋,水生蕨類(lèi)的孢子囊群生在特化的孢子囊果(孢子莢,sporocarp)內(nèi),孢子囊開(kāi)裂方式由僅有部分增厚演化出稱(chēng)為環(huán)帶annulus的特化機(jī)制,環(huán)帶是由孢子囊壁上1行不均勻增厚的細(xì)胞構(gòu)成。 無(wú)論是同型孢子homospory還是異型孢子heterospory,在形態(tài)上都可以分為兩面型或四面型兩類(lèi),兩面型孢子較進(jìn)化,單裂縫,兩側(cè)對(duì)稱(chēng)四面型孢子輻射對(duì)稱(chēng),具三裂縫,孢壁分為內(nèi)壁(纖維素),外壁(孢素粉),周壁三層。 配子體 精子具鞭毛,幼胚暫時(shí)寄生在配子體上,長(zhǎng)大后配子體死亡,孢子體即形獨(dú)立生活。石松亞門(mén)Ly

57、cophytina石松植物club mosses是最早的陸生維管植物。蕨類(lèi)植物的起源與演化 可能是古生代的志留紀(jì)末期和泥盆紀(jì)時(shí)出現(xiàn)的裸蕨植物。化石蕨類(lèi)植物的主要類(lèi)群萊尼蕨類(lèi)Zosterophyllophytrs石松類(lèi)Trimerophytophytes木賊類(lèi):具維管形成層,產(chǎn)生次生木質(zhì)部,可能還產(chǎn)生次生韌皮部,具真正的單軸生長(zhǎng),主莖,側(cè)枝以及真正的葉和根。木賊類(lèi)和石松類(lèi)的維管形成層是各自獨(dú)立演化的,共同的缺陷是:紡錘狀原始細(xì)胞最終因太大而失去功能,次生生長(zhǎng)消失。真蕨類(lèi) 多數(shù)人認(rèn)為古老蕨類(lèi)植物起源于藻類(lèi)裸藻起源于綠藻:具有相同的葉綠素,貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是淀粉類(lèi),以及游動(dòng)細(xì)胞有等長(zhǎng)鞭毛。早期的陸地植物主要是沿著木賊類(lèi),石松類(lèi)和真蕨類(lèi)三條路線進(jìn)行演化和發(fā)展的。1 石松類(lèi) 蕨類(lèi)植物中最古老的一個(gè)類(lèi)群,具側(cè)生孢子囊,可推斷出具有側(cè)生位置的孢子囊特征的石松是由Zosterophyllophytrs起源的。2 木賊類(lèi) 被認(rèn)為是起源于萊尼蕨類(lèi) 3 真蕨類(lèi) 可追溯至萊尼蕨類(lèi),而現(xiàn)存的真蕨類(lèi)有較大差別,故被歸為原始蕨類(lèi),孢子囊呈長(zhǎng)形,縱向開(kāi)裂或頂上開(kāi)

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