【正文】 為。這樣，無機物都將被凍結(jié)在生物體內(nèi)，自然界最終也將會由于原料的缺乏而成為死的世界。因為氧是植物、動物和人類呼吸，以及物質(zhì)燃燒所必需的氣體。因而，在自然界的生態(tài)平衡中（ ）也就占著主要的地位?！　。ǎ┒嗄晟参?生存期超過兩年以上的草本植物。灌木和喬木的區(qū)別，不是內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，而是生長型的不同。其中種子植物是今天地球上種類最多，分布最廣，形態(tài)結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，也是和人類生活最為密切的一類植物?！　≡诘厍虮砻嫔希偟膩碇v，植物的分布極為廣泛。在年代，我國學(xué)者又把類病毒（）和病毒（）另立非胞生物界，和植物界、動物界、菌物界（即真菌界）、原生生物界、原核生物界，共同組成了六界系統(tǒng)。教案要求: 通過緒論的教案，要求學(xué)生掌握生物界的劃分和學(xué)習(xí)植物生物學(xué)的重要意義，了解地球上植物的發(fā)生和植物對人類及自然界的作用，了解植物生物學(xué)的研究對象、任務(wù)和分支學(xué)科，以及植物科學(xué)在自然科學(xué)和國民經(jīng)濟發(fā)展中的意義、植物科學(xué)的發(fā)展簡史和發(fā)展趨勢。以后出現(xiàn)了三界系統(tǒng)，即在動、植物界外，又另立原生生物界。本書作為植物學(xué)基礎(chǔ)課的教材，仍采用兩界系統(tǒng)，以便范圍較廣，易于理解，有利于初學(xué)者。在高空的大氣中，常有飄浮著的細(xì)菌和孢子，土壤的表層和深層，也多生活著藻類和菌類。因莖干的形態(tài)，又可分為喬木、灌木和半灌木三類。它們從種子萌發(fā)到開花結(jié)實，直至枯萎死亡，在一個生長季內(nèi)完成，如水稻、玉、高粱、大豆、黃瓜、煙草、向日葵等。因此，光合作用就是把無機物合成為有機物的過程。甚至古代植物所儲積的能量，到今天還被人類利用著，如工業(yè)上主要動力來源之一的煤，就是古代植物儲積的能量?！　∮纱丝梢姡G色植物的光合作用是地球上唯一的最大規(guī)模地把無機物轉(zhuǎn)化為有機物，將光能轉(zhuǎn)化為可儲積的化學(xué)能以及把氧釋放出來補充大氣中的氧，這是地球上生物界生命活動所需能量和其他必需條件的基本源泉，也正是綠色植物的三項偉大的宇宙作用。　?。参镌谧匀唤缥镔|(zhì)循環(huán)中的作用上面已經(jīng)提到綠色植物和非綠色植物的相互作用，以及有機物的分解在物質(zhì)循環(huán)中的作用。這些細(xì)菌、藍(lán)藻等把大氣中的游離氮固定轉(zhuǎn)化為含氮化合物，成為植物所能吸收利用的氮，這個過程稱為生物固氮作用（）?！?植物體內(nèi)除碳和氮外，還有氫、氧、磷、硫、鉀、鎂、鈣，以及各種微量元素如鐵、錳、鋅、銅、硼、氯、鉬等。因此，在城市、工廠區(qū)和隙地，多種草坪，盡量避免土壤裸露，也是保護(hù)環(huán)境、減少污染的一種有效措施。　　土壤污染可以由大氣污染和水質(zhì)污染而引起。不論植物的凈化作用或監(jiān)測作用，都必須在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市的環(huán)保工作等的統(tǒng)籌計劃和綜合治理的基礎(chǔ)上，使有毒物質(zhì)的含量，在植物可以忍受的程度下，才能起凈化和監(jiān)測的作用。此外，森林枝葉的蒸騰作用，使水汽在大氣中散發(fā)，水汽凝結(jié)成雨，減免地區(qū)干旱?？梢韵嘈?，隨著科學(xué)技術(shù)和古植物學(xué)研究的進(jìn)展，更多的化石會被發(fā)現(xiàn)，會被更好地鑒別，在辯證唯物主義的指導(dǎo)下，繼續(xù)研究，不少問題必將會逐步地獲得澄清和解決。低等的綠色植物是水生的，苔蘚植物是由水生轉(zhuǎn)向陸生的過渡類型，直到蕨類植物才成為陸生植物。由于環(huán)境條件繼續(xù)不斷地改變所形成的影響，以及植物自身不斷地變異，這樣，就創(chuàng)造了愈來愈多的新植物類型。我國社會主義建設(shè)事業(yè)正在大踏步前進(jìn)，植物學(xué)也必然相應(yīng)地發(fā)展，特別是在四化建設(shè)中，植物學(xué)工作者在向科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的進(jìn)軍中，也是一支重要的方面軍?！　≈参锷韺W(xué)（ ）植物生理學(xué)是研究植物體的生理功能（如光合、呼吸、蒸騰、營養(yǎng)、生殖等）、各種功能的變化、生長發(fā)育的情況，以及在環(huán)境條件影響下所起的反應(yīng)等的學(xué)科，其中專門研究植物細(xì)胞的活動和細(xì)胞組成方面的科學(xué)，稱為植物細(xì)胞生理學(xué)（ ）。大會將植物學(xué)分為代謝植物學(xué)（ ）、發(fā)育植物學(xué)（ ）、遺傳學(xué)和植物育種（ ）、結(jié)構(gòu)植物學(xué)（ ）、系統(tǒng)及演化植物學(xué)（ ）、環(huán)境植物學(xué)（ ）等大組，與年月在澳大利亞悉尼召開的第屆國際植物學(xué)大會分為大組不同，數(shù)目削減了一半，許多學(xué)科被合并。　　在我國，植物學(xué)必須為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)和為今后植物學(xué)的發(fā)展服務(wù)，二者相輔相成，缺一不可。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，特別是人類從事農(nóng)牧業(yè)生活后，對野生植物和栽培植物的生活習(xí)性、形態(tài)結(jié)構(gòu)以及它們和外界環(huán)境間的相互關(guān)系，又有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。在藥用植物方面，漢代的《神農(nóng)本草經(jīng)》積累了古代相傳的藥用植物的知識。世紀(jì)，德國施萊登（ ，—）和施旺（ ，—）首次提出了“細(xì)胞學(xué)說”，認(rèn)為動、植物的基本結(jié)構(gòu)單位是細(xì)胞。宋代劉蒙在《菊譜》（年）中已經(jīng)指出：“花之形色易變”、“歲取其變以為新”。此外，植物細(xì)胞學(xué)、胚胎學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)等的研究工作也都取得一定成績。第屆國際植物學(xué)會所顯示的發(fā)展，也值得借鑒和學(xué)習(xí)。人類只有以植物學(xué)為武器，才能更好地利用、控制和改造植物，使它能為人類的生活和建設(shè)服務(wù)。因此，學(xué)習(xí)植物學(xué)必須以辯證唯物主義的觀點為指導(dǎo)?！　∮^察是學(xué)習(xí)植物學(xué)的一種基本方法?！　W(xué)習(xí)原是一個艱苦的勞動，學(xué)習(xí)植物學(xué)也不例外。通過實驗和野外實習(xí)，識別和記錄常見的和中學(xué)課本所涉及的孢子植物，以及它們的生態(tài)和分布，并學(xué)會標(biāo)本的采集、野外的觀察和記錄以及各類孢子植物標(biāo)本的制作方法。植物的細(xì)胞和組織重點與難點：本章重點是細(xì)胞、組織、細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化等基本概念，有絲分裂的全過程及其意義，分生組織的類型。年英人虎克用顯微鏡觀察薄木軟片，看到軟木是由一個個被分隔的小室集合而成，形似蜂窩，他稱這些小室為“”，中文譯為“細(xì)胞”。同時，細(xì)胞勻漿，超速離心，同位素示蹤等生化技術(shù)在細(xì)胞學(xué)研究上的運用，使人們對細(xì)胞的結(jié)構(gòu)及其與功能間的關(guān)系，以及細(xì)胞的發(fā)育有了更深入的理解?！　≡诙嗉?xì)胞植物體內(nèi)，細(xì)胞是緊密排列在一起的，由于相互擠壓，使大部分的細(xì)胞成多面體。　　由于細(xì)胞如此之小，因此，肉眼一般不能直接分辨出來，必須借助于顯微鏡?！?細(xì)胞的大小也受許多外界條件的影響，例如水肥供應(yīng)的多少 光照的強弱、溫度的高低或化學(xué)藥劑的使用等，都可以使植物細(xì)胞大小發(fā)生變化。它們二者都不是勻質(zhì)的，在內(nèi)部還分化出一定的結(jié)構(gòu)，其中有的用光學(xué)顯微鏡可以看到，而有的必須借助于電子顯微鏡才能顯得出來。也有的細(xì)胞到成熟時，核被許多線狀的細(xì)胞質(zhì)索懸吊在細(xì)胞中央。這些孔能隨著細(xì)胞代謝狀態(tài)的不同進(jìn)行啟閉，所以，不僅小分子的物質(zhì)能有選擇地透過核膜，而且，某些大分子物質(zhì)，如或核糖核蛋白體顆粒等，也能通過核孔而出入，由此反映出細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間具有密切而能控制的物質(zhì)交換，這種交換對調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝具有十分重要的作用。當(dāng)然，細(xì)胞核生理功能的實現(xiàn)，也脫離不了細(xì)胞質(zhì)對它的影響，細(xì)胞質(zhì)中合成的物質(zhì)以及來自外界的信號，也不斷進(jìn)入核內(nèi)，使細(xì)胞核的活動作出相應(yīng)的改變，因此，在細(xì)胞中，細(xì)胞核總是包埋在細(xì)胞質(zhì)中的。明帶的主要成分是類脂，而暗帶的主要成分為蛋白質(zhì)。質(zhì)膜的選擇透性使細(xì)胞能從周圍環(huán)境不斷地取得所需要的水分、鹽類和其他必需的物質(zhì)，而又阻止有害物質(zhì)的進(jìn)入；同時，細(xì)胞也能將代謝的廢物排除出去，而又不使內(nèi)部有用的成分任意流失，從而保證了細(xì)胞具有一個合適而相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，這是進(jìn)行正常生命活動所必需的前題。而且，這樣的結(jié)構(gòu)不是一成不變的，構(gòu)成膜的磷脂和蛋白質(zhì)都具有一定的流動性，可以在同一平面上自由移動，使膜的結(jié)構(gòu)處于不斷變動的狀態(tài)。葉綠體含有葉綠素（）、葉黃素（）和胡蘿卜素（），其中葉綠素是主要的光合色素，它能吸收和利用光能，直接參與光合作用。在低等植物（藻類）中，葉綠體有各種形狀，如杯狀、帶狀和各種不規(guī)則形狀?！　“咨w不含色素，呈無色顆粒狀。前質(zhì)體進(jìn)一步的發(fā)育，因外界條件而異，在光照條件下，內(nèi)膜逐漸發(fā)育成正常的葉綠體基粒，同時形成葉綠素，發(fā)育為葉綠體；而在黑暗的條件下，內(nèi)膜形成分離的管子，相互連接成立體的網(wǎng)格，同時也不形成色素，發(fā)育成白色體。在二層被膜之間及中心腔內(nèi)，是以可溶性蛋白為主的基質(zhì)（圖－）?！　?nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種類型，一類在膜的外側(cè)附有許多小顆粒，這種附有顆粒的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（圖—，），這些顆粒是核糖核蛋白體（）；另一類在膜的外側(cè)不附有顆粒，表面光滑，稱光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在細(xì)胞壁進(jìn)行次生增厚的部位內(nèi)方，也可以見到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)緊靠質(zhì)膜，反映了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可能與加到壁上去的多糖類的合成有關(guān)。當(dāng)小泡輸送物質(zhì)參與壁的生長時，小泡向質(zhì)膜移動，先與質(zhì)膜接觸，二者的膜發(fā)生融合，然后小泡內(nèi)容物向壁釋放出去，添加到壁上?！　『颂呛说鞍左w是細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成的中心，氨基酸在它上面有規(guī)則地組裝成蛋白質(zhì)?！　∫号菔潜灰粚右号菽ぃǎ┌唬?nèi)充滿著細(xì)胞液（ ），它是含有多種有機物和無機物的復(fù)雜的水溶液?；ㄉ氐娘@色與細(xì)胞液有關(guān)，酸性時呈紅色，堿性時呈藍(lán)色，中性時呈紫色，常見的牽?；ㄔ谠绯繛樗{(lán)色，以后漸轉(zhuǎn)紅色，就是這個緣故?！　≈参锛?xì)胞具有大的中央液泡，可能有著一種特殊的生理意義。例如，在導(dǎo)管和纖維成熟時，原生質(zhì)體最后完全破壞消失，這一過程就與溶酶體的作用密切有關(guān)。圓球體是一種儲藏細(xì)胞器，是脂肪積累的場所，當(dāng)大量脂肪積累后，圓球體便變成透明的油滴，內(nèi)部顆粒消失。過氧化物酶體存在于高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi)，它與葉綠體、線粒體相配合，參與乙醇酸循環(huán)，將光合作用過程中產(chǎn)生的乙醇酸轉(zhuǎn)化成已糖。因此，說明微管可能在細(xì)胞中起支架作用，保持細(xì)胞一定的形狀；第二，微管參與細(xì)胞壁的形成和生長。在細(xì)胞中呈縱橫交織的網(wǎng)狀，與微管共同構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的支架，維持細(xì)胞的形狀，并支持和網(wǎng)絡(luò)各類細(xì)胞器。它的化學(xué)成分很復(fù)雜，包含水、無機鹽、溶解的氣體、糖類、氨基酸，核苷酸等小分子物質(zhì)，也含有一些生物大分子，如蛋白質(zhì)、等，其中包括許多酶類。同時，胞基質(zhì)也不斷為各類細(xì)胞器行使功能提供必需的原料。絕大部分的細(xì)胞器都是由膜所圍成，各類細(xì)胞器的膜在成分上和功能上雖具有各自的特異性，但它們的基本結(jié)構(gòu)是相似的，都是單位膜?！　∫虼?，具有內(nèi)膜系統(tǒng)是生物進(jìn)化的表現(xiàn)，只有真核細(xì)胞（即具有真正細(xì)胞核的細(xì)胞）才有內(nèi)膜系統(tǒng)，處于較低級狀態(tài)的原核細(xì)胞（即沒有真正細(xì)胞核的細(xì)胞）不分化成內(nèi)膜系統(tǒng)?，F(xiàn)在已經(jīng)證明，在細(xì)胞壁（主要是初生壁）中亦含有多種具有生理活性的蛋白質(zhì)，它們可能參與細(xì)胞壁的生長、物質(zhì)的吸收、細(xì)胞間的相互識別以及細(xì)胞分化時壁的分解等過程，有的還對抵御病原菌的入侵起重要作用。麻類植物的莖浸入水中的漚麻過程，也是利用微生物分泌酶分解纖維的胞間層使其相互分離。次生壁較厚，一般約—μ，質(zhì)地較堅硬，因此，有增強細(xì)胞壁機械強度的作用。它的主要成分是纖維素、半纖維素和果膠?！　。ǎ┌g層 又稱中層，存在于細(xì)胞壁的最外面。它是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，與液泡、質(zhì)體一起構(gòu)成了植物細(xì)胞與動物細(xì)胞相區(qū)別的三大結(jié)構(gòu)特征。因此，許多生物學(xué)家認(rèn)為，細(xì)胞內(nèi)這些細(xì)胞器是一個統(tǒng)一的、相互聯(lián)系的膜系統(tǒng)在局部區(qū)域特化的結(jié)果，這個膜系統(tǒng)稱為細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)。在細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)，具有特定形態(tài)和功能的細(xì)胞器，懸浮于以蛋白質(zhì)為主的膠狀基質(zhì)中?！　≡谏畹募?xì)胞中，胞基質(zhì)處于不斷的運動狀態(tài)，它能帶動其中的細(xì)胞器，在細(xì)胞內(nèi)作有規(guī)則的持續(xù)的流動，這種運動稱胞質(zhì)運動（ ）?！　∥⒔z的主要成分是類似于肌動蛋白和肌球蛋白的蛋白質(zhì)，因此，它具有像肌肉一樣的收縮功能，除了起支架作用外，它的主要功能是與微管配合，控制細(xì)胞器的運動，微管的排列為細(xì)胞器提供了運動的方向，而微絲的收縮功能，直接導(dǎo)致了運動的實現(xiàn)。其后，微管在質(zhì)膜下的排列方向，又決定著細(xì)胞壁上纖維素微纖絲的沉積方向。　?、馕⒐芎臀⒔z（）微管和微絲是細(xì)胞內(nèi)呈管狀或纖絲狀的二類細(xì)胞器，它們在細(xì)胞中相互交織，形成一個網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，成為細(xì)胞內(nèi)的骨骼狀的支架，使細(xì)胞具有一定的形狀，在細(xì)胞學(xué)上稱它們?yōu)槲⒘合到y(tǒng)（）。因此，圓球體具有溶酶體的性質(zhì)?，F(xiàn)在了解，在植物細(xì)胞中，許多結(jié)構(gòu)組分都含有酸性水解酶類，都具有分解代謝物及細(xì)胞組分的本領(lǐng)，其中如液泡就占據(jù)重要的地位。　　液泡中的代謝產(chǎn)物不僅對植物細(xì)胞本身具有重要的生理意義，而且，植物液泡中豐富而多樣的代謝產(chǎn)物是人們開發(fā)利用植物資源的重要來源之一，例如，從甘蔗的莖、甜菜的根中提取蔗糖，從罌粟果實中提取鴉片，從鹽膚木、化香樹中提取單寧作為烤膠的原料等。細(xì)胞液中各類物質(zhì)的富集，使細(xì)胞液保持相當(dāng)?shù)臐舛?，這對于細(xì)胞滲透壓和膨壓的維持，以及水分的吸收有著很大的關(guān)系，使細(xì)胞能保持一定的形狀和進(jìn)行正常的活動。液泡膜具有特殊的選擇透性，能使許多物質(zhì)大量積聚在液泡中?！　≡趫?zhí)行蛋白質(zhì)合成功能時，單個核糖核蛋白體經(jīng)?！獋€或更多個串聯(lián)在一起，形成一個聚合體，稱為多核蛋白體或多核糖體（或），它的合成效率比單個的更高。也有實驗證明，根的根冠（ ）細(xì)胞分泌粘液，松樹的樹脂道（ ）上皮細(xì)胞分泌樹脂等，也都與高爾基體活動有關(guān)。當(dāng)穿孔擴大時，囊的邊緣便顯得象網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。核糖核蛋白體也稱核蛋白體或核糖體。線粒體呼吸釋放的能量，能透過膜轉(zhuǎn)運到細(xì)胞的其他部分，提供各種代謝活動的需要，因此，線粒體被比喻為細(xì)胞中的“動力工廠”。如果黃化的植物再轉(zhuǎn)入光下，白色體又可以發(fā)育成正常的葉綠體（圖－）。當(dāng)白色體特化成淀粉儲藏體時，便稱為淀粉體（），當(dāng)它形成脂肪時，則稱為造油體（）。除了這些以外的其余部分是沒有一定結(jié)構(gòu)的基質(zhì)（或）（圖－6A，）。植物葉片的顏色，與細(xì)胞葉綠體中這三種色素的比例有關(guān)?！　。ǎ┘?xì)胞器 細(xì)胞器一般認(rèn)為是散布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有一定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)或微器官。　　生物膜的選擇透性是與它的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的，但是，關(guān)于膜的分子結(jié)構(gòu)，到目前為止，還沒有完全被人們所了解。細(xì)胞中除質(zhì)膜外，細(xì)胞核的內(nèi)膜和外膜，以及其他細(xì)胞器表面的包被膜一般也都是單位膜，但各自的厚度、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都有差異。細(xì)胞器是細(xì)胞質(zhì)中具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和具有特定功能的小“器官”，包括質(zhì)體（）、線粒體（）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ ）、高爾基體（或 ）、液泡（）、微管（）……等。　　核仁是核內(nèi)合成和貯藏的場所，它的大小隨細(xì)胞生理狀態(tài)而變化，代謝旺盛的細(xì)胞，如分生區(qū)的細(xì)胞，往往有較大的核仁，而代謝較慢的細(xì)胞，核仁較小。細(xì)胞核具有一定的結(jié)構(gòu) 當(dāng)觀察生活細(xì)胞時，可以看到細(xì)胞核外有一層薄膜，與細(xì)胞質(zhì)分界，稱為核膜（ ）。同樣，細(xì)胞壁也有精細(xì)的構(gòu)造。三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)　　植物細(xì)胞由原生質(zhì)體（）和細(xì)胞壁（ ）兩部分組成?！　〖?xì)胞體積之所以小，主要受兩個因素的影響。然而這種典型的十四面體細(xì)胞，在植物體中是不易找到的，只有在根和莖的頂端分生組織中和某些植物莖的髓部薄壁細(xì)胞中，才能看到類似的細(xì)胞形狀，這是因為細(xì)胞在系統(tǒng)演化中適應(yīng)功能的變化而分化成不同的形狀。；光學(xué)顯微鏡的分辨率為μ；電子顯微鏡的分辨率為。以后，荷蘭的列文虎克（ ，—）、意大利的馬爾比基（ ，—）等人先后