【正文】 第五章 營(yíng) 養(yǎng) — 物 質(zhì) 和 能 的 獲 取 ? 營(yíng)養(yǎng)方式： 生物劃分大類群的主要標(biāo)準(zhǔn)之一 ▲ 自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)： 綠色植物 （ 光合作用 ） ； 某些細(xì)菌 （ 化能合成作用 ） ▲ 異養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) ★ 腐食性 （ 吸收式 、 滲透式 ） 營(yíng)養(yǎng) 細(xì)菌 、 真菌； 某些內(nèi)寄生動(dòng)物 （ 原生動(dòng)物 、 絳蟲等 ） ； （ 書上提到的 瘧原蟲 — 實(shí)為胞口吞噬攝食 ） ★ 吞噬 （ 動(dòng)物式 、 全動(dòng)式 、 掠食性 ） 營(yíng)養(yǎng) 動(dòng)物 （ 除某些寄生蟲 ） 、 食蟲植物 （ 豬籠草等 ） 3 4 一 、 自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) — 綠色植物的營(yíng)養(yǎng) 二 、 異養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) （ 動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng) ） （ 一 ） 食物和營(yíng)養(yǎng)素 （ 二 ） 動(dòng)物對(duì)食物的消化 （ 三 ） 人的消化系統(tǒng) 一、 自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) —— 綠色植物的營(yíng)養(yǎng) C、 H、 O amp。 N、 P、 K etc. （ 一 ） 二氧化碳的攝取 1． 葉的結(jié)構(gòu)和功能 – 結(jié)構(gòu)：表皮組織：氣孔 ， 保衛(wèi)細(xì)胞 薄壁組織：葉肉 ， 柵欄組織 ， 海綿組織 維管組織：葉脈 (leaf veins),維管束鞘 (C4) –功能：光合作用 、 蒸騰作用 2． 氣孔開關(guān)的機(jī)制和調(diào)節(jié) ⑴ 機(jī)制：保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)側(cè)壁厚 ...... ⑵ 調(diào)節(jié)水份：機(jī)制 ?海綿組織細(xì)胞間隙中 CO2濃度：高則氣孔關(guān)閉； ?保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉水解，水勢(shì)降低而吸水，氣孔張開； ?保衛(wèi)細(xì)胞中 K+濃度：高則細(xì)胞吸水使氣孔張開；低則反之。 ——K+進(jìn)入細(xì)胞是需能的主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程；白天：光合使保衛(wèi)細(xì)胞中 CO2減少， H+泵出， K+逆向于細(xì)胞中積累，氣孔張開。夜間則相反。 ⑶ 氣孔開關(guān)對(duì)水分和光合的影響相反，如何解決這一矛盾？最終氣孔的開關(guān)將由特定環(huán)境下的 主要矛盾是水分還是光合來(lái)決定。 （二） 對(duì)礦物質(zhì)的需要 ?C, H, O, P, K, N, S, Mg, Ca —必需元素 （ 生物大分子成分或參與離子平衡 ） ?Fe, B, Cu, Zn, Mn, Cl, Mo —微量元素 （ 酶 、 輔酶成分 ） ?V, Co, Se, Si, Al, Na, etc. —是否必需 ？ （三） 水和礦物質(zhì)的攝取 1. 根的結(jié)構(gòu)和功能 ? 功能： 吸收 （ 水 、 無(wú)機(jī)鹽 ） ； 固定 （ 于土壤中 ） ； 儲(chǔ)存 （ 糖類 、 其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ） ； 合成 （ AA、 激素 、 生物堿等有機(jī)物 ） 。 ? 根系： 直根系 (tap root system) 須根系 (fibrous root system) 不定根 (adventitious) . 榕樹 ——獨(dú)木成林 10 主根 側(cè)根 不定根 (1)根尖 (root tip)： 根冠 (root cup)； 分生區(qū) (meristem zone)； 延長(zhǎng)區(qū) (elongation zone)； 根毛區(qū) (root hair zone)。 (2)初生結(jié)構(gòu)： – 表皮 (epidermis)： 根表一層細(xì)胞 ， 根毛； – 皮層 (cortex)： 多層薄壁細(xì)胞 ， 排列疏松 (時(shí)有厚壁 、 厚角組織 ) ? 內(nèi)皮層 (endodermis)： ? 凱氏帶 (Casparian band)：四面或馬蹄形加厚 。 – 中柱 (vascular cylinder)： 中柱鞘 (pericycle)、 木質(zhì)部 、 韌皮部 、 髓 (pith)(草本 ) 12 根冠 分生區(qū) 伸長(zhǎng)區(qū) 成熟區(qū) (3)次生結(jié)構(gòu)： ? 形成層 → 次生木質(zhì)部＋次生韌皮部 → 中柱鞘 ? 木栓形成層： 木栓 +栓內(nèi)層 =周皮 (次生保護(hù)組織 ) 2. 根吸收水和礦物質(zhì) 根毛總表面積巨大 ， 利于吸收土壤水分和礦物質(zhì) 。 (1)根毛區(qū)的吸收 主要途徑 主動(dòng)運(yùn)輸 +表皮細(xì)胞表面滲入： – 膜內(nèi)外的 ① 離子濃度 ， ② 電位差 (Ca2+,SO42,K+,NO3,NH4+)。 (2) 共質(zhì)體途經(jīng)和質(zhì)外體途經(jīng)： ? 水 、 礦物質(zhì)是如何從根表皮細(xì)胞到根中部的呢 ？ ? 一個(gè)可能途徑： 按 濃度梯度 或 主動(dòng)運(yùn)輸 等方式 透過(guò) 細(xì)胞膜 而進(jìn)入中柱的木質(zhì)部 ， 上行至葉 （ 光合 、 蒸騰保持水勢(shì)梯度 ） —該途徑阻力大 ， 速度慢 ， 非主要途徑 。 ? 共質(zhì)體途經(jīng)： 共質(zhì)體 (symplast)： 細(xì)胞以胞間連絲相互連接而成為一個(gè)整體 。 共質(zhì)體途經(jīng)： 水和無(wú)機(jī)鹽離子在互相連通的共質(zhì)體中 ， 順離子的濃度梯度 穿過(guò) 胞間連絲 向根的中部運(yùn)輸 。 ? 質(zhì)外體 (apoplast)途經(jīng)： 比共質(zhì)體途經(jīng)重要 水滲入根毛和根表皮的細(xì)胞壁 ， 在相鄰細(xì)胞的 細(xì)胞壁 和 細(xì)胞間隙 （ 非細(xì)胞質(zhì) ） 中運(yùn)行 (3) 菌根 (mycorrhizae) 二 、 異養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) （ 動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng) ） （ 一 ） 食物和營(yíng)養(yǎng)素 （ 二 ） 動(dòng)物對(duì)食物的消化 （ 三 ） 人的消化系統(tǒng) （ 一 ） 食物和營(yíng)養(yǎng)素 ? 食物的作用 ▲ 能源； ▲ 原材料： 生長(zhǎng) 、 發(fā)育 、 更新； ▲ 維生素 ? 營(yíng)養(yǎng)素類型 ▲ 糖； ▲ 脂類； ▲ 蛋白質(zhì)； ▲ 維生素； ▲ 礦物質(zhì)； ▲ 水； ▲ 膳食纖維素 1. 糖類 主要 能源 （ ＞ 50%） ； 能源物質(zhì)：糖； 脂肪； 蛋白質(zhì)； 有機(jī)酸等