植物学考研笔记(超详细)

植物学笔记一、植物界的多样性生物多样性：包括植物种类多样性；植物遗传的多样性；以及植物生态系统的多样性。植物的多样性表现在为下诸方面：1、种类繁多，50万种，七大类群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从营养方式看：1.自养植物2.异养植物：寄生植物、腐生植物5、生活环境多种多样按形态和生活周期：木本植物：乔木和灌木草本植物：一年生、二年生、多年生按植物的生态环境：陆生、水生按植物对水分的要求：旱生、中生、湿生植物按植物对光照的要求：阳地、阴地二、植物基本特征和植物界的划分（一）生物界的划分(二)植物的类型三、植物在自然界及人类生活中的重要作用（一）参与生物圈形成,推动生物界发展发展规律（1）由简单到复杂（2）由水生到陆生（3）由低等到高等（二）植物的光合作用无把机物合成为有机物，是其它生物食物的来源把光能转变成化能，是生物能量的来源光合作用放出氧气，为所有生物的呼吸所需氧气的来源（三）植物的矿化作用矿化作用:指非绿色植物,如细菌、真菌等对死的有机物的分解过程。结果使复杂的有机物分解成简单的无机物（CO2），可以再为绿色植物所利用。（四）植物在国民经济发展中的重要性解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于生命科学的发展,自然也依赖于植物生物学的发展。植物学的发展对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全方位的。植物科学的研究为利用植物和改造植物提供基础理论和基本知识通过对植物区系、植物资源、植被和珍稀濒危植物的调查研究，为农业区划、工业发展和城市建设提供科学依据细胞和组织培养、生物工程和分子生物学的发展，为农业上的品种改良和新品种培育开辟了新的前景植物化学的研究，对开发药用资源、发展医药工业有重要的意义（五）植物对环境的保护作用（1）净化作用植物对大气的净化据广州市测定，在居住区墙面种有五爪金龙的地方，与没有绿化的地方比较，室内空气含尘量减少22%。南京林业大学在南京一水泥厂测定，绿化林比无树空旷地空气中的粉尘量减少37.1～60%。植物对水域的净化：主要表现在对有毒物质进行分解转化和富集两个方面。植物对土壤的净化：主要表现在对土壤中污染物质的吸收上，如植物对化学农药、毒性除莠剂、工业废水、废渣中的有毒物质等都能进行吸收，从而减少土壤中污染物质的数量。（2）监测作用植物的监测作用：有些植物对特定的气体反应敏感，如果环境中的特定气体的浓度超出一定的指标，植物则出现伤害的病征，因此可以做监测环境污染的指标植物。（六）植物对水土保持的作用四、植物科学的发展简史1、植物学的发展可追溯到约2000年前的本草学时期2、1859年达尔文的进化论3、20世纪50年代电子显微镜等的发展，揭示了植物细胞的超微结构4、1953年DNA双螺旋结构的发现，研究从器官细胞水平进入到分子水平，也即进入到探索生命现象本质的阶段五、植物科学的研究内容、分科及发展趋势1、植物学研究内容：植物形态结构和发育规律，生长发育的基本特征，类群进化和分类，以及植物生长、分布与环境的相互关系。2、植物学的分科a、植物分类学b、植物形态学：植物解剖学、植物胚胎学、植物细胞学c、植物生理学d、植物遗传学e、植物生态学和地植物学六、学习植物学的内容、目的和方法内容：植物形态学、植物分类学目的：（1）为后继课程打好基础（2）为生产建设服务第一章第一节细胞概述一、细胞的发现及细胞学说的建立和发展1665年RobertHooke用自制的显微镜观察了软木薄片,发现了蜂窝状的小格子“Cell”细胞学说:1.动物和植物组织均由细胞构成2.所有细胞均由细胞分裂或融合而来3.卵和精子都是细胞4.一个细胞可以分裂形成组织二、细胞的基本概念细胞的概念：细胞是生物体形态结构的基本单位，是生命活动的功能单位。植物细胞与动物细胞的主要区别特征：细胞壁、质体和大液泡。三、原核细胞和真核细胞四、真核植物细胞的基本特征(一)细胞的大小和形状细胞大小:（1）一般大小：种子植物分生组织的细胞5-25μm；分化成长的细胞15-65μm。（2）最大的：苎麻纤维细胞的长度可达620mm。细胞的形状多种多样。(二)细胞的基本结构第二节细胞生命活动的物质基础——原生质原生质与原生质体的概念(1)原生质protoplasm：构成原生质体的主要物质称为原生质。是细胞中的生活物质。是细胞中组成成分的名称。(2)原生质体protoplast：由原生质特化而来，构成生活细胞的除细胞壁以外所包含的各部分，包括细胞膜、细胞质和细胞核。是细胞中结构的名称。第三节细胞的外被结构——细胞壁与细胞膜一、细胞壁包围在原生质体外的坚韧外壳保护、支持作用吸收、蒸腾、运输、分泌细胞识别参与细胞生长调控(一)细胞壁的分层胞间层：是由相邻的两个细胞向外分泌的果胶物质构成的。处于细胞之间，主要成分果胶质。功能：粘连细胞。初生壁：是新细胞最初产生的壁层，也是细胞生长增大体积时所形成的壁层，是由邻接的细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。位于胞间层之内，主要成分纤维素、半纤维素和果胶质。大多数生活的植物细胞的壁只有胞间层和初生壁。功能：是原生质体基本的保护和支撑结构次生壁：位于初生壁之内，细胞停止生长后形成的壁层，构成次生壁的物质以纤维素为主，但还有木质或木栓质等其他物质。大部分具有次生壁的细胞，在成熟时原生质体已死亡，少数细胞具有次生壁，如纤维、石细胞、导管、管胞、木栓细胞等。功能：细胞停止生长后形成的，较强的机械支持作用。(二)细胞壁的化学组成和超微结构构架:纤维素衬质:多糖、水和蛋白质(三)细胞壁的生长和特化壁的生长：初生壁以填充方式进行，次生壁以内填和附加方式进行。有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木化、角化、栓化、矿化。(1)木质化：指木质素渗透到细胞壁中，加大细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。如纤维、导管、管胞。(2)角质化角化：是指细胞外壁被角质所渗透，在外表形成膜，为脂类化合物，不透水，但可透光。如叶表皮外表的角质膜。(3)栓质化栓化：为木栓质(脂类化合物)渗入细胞壁引起的变化。栓化后，细胞失去透水，通气能力。原生质体最终解体成为死细胞。如植物老茎、枝和老根的外层。（4）矿质化细胞壁渗入矿物质而引起的变化，最常见的矿物质有CaCO3和SiO2等。矿化能增强细胞壁的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫能力。如禾本科植物茎、叶表皮的硅细胞。二、细胞膜①狭义概念：指与细胞壁相邻，包围于细胞质外的一层膜。②广义概念：包括质膜(外周膜)与细胞内膜系统(内质网、高尔基体、微体、质体、线粒体、液泡等的膜组成)，也称为生物膜(一)膜的化学组成主要成分为蛋白质和磷脂。(二)膜的分子结构单位膜模型①单位膜概念：膜结构的一种假设模型，是根据电镜观察的结果提出来的。用电镜观察，膜的横断面呈现“暗－明－暗”三条平行的带，即内外两层暗的带(由大的蛋白质分子组成)之间，有一层明亮的带(由脂类分子组成)，这样的膜称为单位膜。流动镶嵌模型②流动镶嵌模型：是膜结构的一种假说模型。脂类物质分子的双层，形成了膜的基本结构的衬质，而膜的蛋白质则和脂类层的内外表面结合，或者嵌入脂类层，或者贯穿脂类层而部分地露在膜的内外表面。磷脂和蛋白质都有一定的流动性，使膜结构处于不断变动状态。(三)细胞膜的功能选择透性、主动运输、接受和传递信息、抵御病菌的感染、参与细胞识别。第四节细胞间的联络结构——纹孔与胞间连丝一、纹孔(一)初生纹孔场初生纹孔场概念：细胞壁在生长时并不是均匀增厚的，在细胞的初生壁上有一些明显凹陷的较薄区域称为初生纹孔场。其上有许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔,与相邻细胞相连，这些细丝称胞间连丝。(二)纹孔(pit)纹孔概念：具有初生壁的细胞进行次生加厚形成次生壁时，加厚不是均匀的，局部地方没有次生壁，只有胞间层+初生壁，细胞壁的这种比较薄的区域就叫纹孔。纹孔可以起通水作用。纹孔对概念：相邻两细胞之间的纹孔多成对存在,称纹孔对。纹孔膜概念：将一对纹孔隔开的薄膜称纹孔膜，纹孔膜实际上就是胞间层+初生壁。纹孔腔概念：从纹孔到纹孔膜之间的空腔。1.单纹孔：纹孔腔呈圆柱形，直径大小几乎一致。2.具缘纹孔：纹孔周围的次生壁离开初生壁隆起成一拱形结构，使纹孔具有隆起的边缘，纹孔腔呈圆锥形。二、胞间连丝plasmodesma胞间连丝概念：穿过细胞壁的细胞质细丝，它连接相邻细胞的原生质体。电镜研究表明，胞间连丝与相邻细胞中内质网相连，从而构成了一个完整的膜系统。胞间连丝主要起细胞间的物质运输和刺激传递的作用。第五节细胞质一、胞基质enchylema1．胞基质的概念和成分(1)胞基质概念：胞基质是包围细胞器的细胞质部分。即使在电镜下也看不出胞基质有什么结构存在，因此可以认为，胞基质是细胞质中没有特化的原生质部分，是细胞中的生活物质。(2)主要成分：同原生质的化学成分。胞质环流：也叫胞质运动，在生活细胞中，胞基质是处于不断的运动状态，它能带动其中的细胞器，在细胞内作有规律的持续的流动。二、细胞器organelle(1)细胞器的概念：细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。(一)双层膜结构的细胞器1.质体plastid分为叶绿体、有色体和白色体(1)叶绿体chloroplast：叶绿体主要存在于植物叶肉细胞中，其形状、数目、大小随不同植物和不同细胞而异。叶绿体含叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，叶片颜色与细胞中这几种色素的比例有关。结构：外包双层单位膜类囊体：由膜所围成的圆盘状或片层状的囊。thylakoid基粒：由许多圆盘状（空烧饼状）的类囊体重叠而成的柱状单位。basalgranule基质类囊体（基质片层）：呈分枝状与基粒相连接的类囊体。stromalamella基质：内部没有一定结构的部分stroma(2)有色体chromoplast形态：多种颗粒状，针状等，含胡萝卜素和叶黄素。功能：积累淀粉，脂类，吸引昆虫和其它动物传粉及传播种子。(3)白色体leucoplast不含色素，普遍存在于幼嫩或不见光的组织中。植物的贮藏细胞中。根据贮藏物质的不同分三类：淀粉体amyloplast、蛋白体proteinoplast和造油体elaioplast。2.线粒体mitochondrion(1)形状：多种多样（杆状，球形等等）(2)结构：A.外膜:平整、光滑B.内膜:向内折叠成嵴，嵴表面有许多圆球形颗粒，称为基粒。C.膜间隙intermembranespaceD.基质matrix：与呼吸有关的各种酶类，环状DNA，核糖体（3）功能：呼吸作用respiration（二）单层膜结构的细胞器粗糙型内质网roughER:膜的外侧附有许多颗粒（核糖核蛋白体）。光滑型内质网smoothER:膜的外侧不附有颗粒，表面光滑。主要功能：①粗糙型内质网主要合成并运输蛋白质；②光滑型内质网主要合成和运输类脂和多糖。2.高尔基体Golgibody高尔基体:由一叠单层膜围成的扁囊组成。每个囊由单层膜包围而成，中央似盘底，边缘或多或少出现穿孔。在网状部分的外侧，局部区域膨大，形成小泡，通过缢缩断裂，小泡从高尔基体囊上分离出去。高尔基体呈弧形，凸出的面为形成面，与内质网膜联系，凹入的面称为成熟面或分泌面，位于近细胞表面处。高尔基体的主要功能：(1)参与细胞的分泌作用(2)参与细胞壁的形成3.液泡:一层单位膜包围的囊泡，其内充满了细胞液。具有一个大的中央液泡是成熟的植物生活细胞的显著特征，也是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一。中央液泡，它可占据细胞体积的90％以上。①液泡膜vacuolemembrane：液泡外包被的一层膜，具有特殊的选择透性，能使许多物质大量积聚在液泡中。②细胞液cellularjuice：它是含有多种有机物和无机物的复杂的水溶液。液泡的功能：调节细胞的渗透作用infiltratepressure和膨压swellingpressure细胞代谢产物metabolicproduction的贮藏场所消化作用hydrola