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普通生物学-第三章-植物在生物圈中的作用

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1、一、植物在生物圈中的作用,生存环境的缔造者生态系统中的生产者,原始地球，了无生息,原始地球空气组成： H2O + N2 +NH3 + CO2 + CO + CH4 + H2 + H2S,原始地球开始出现多种生物,原始的藻类植物开始释放氧气、制造有机物； O2 - O3，臭氧层出现，对生物有重要的保护作用。,二、植物的种类,藻类植物地衣菌类植物苔藓植物蕨类植物种子植物,裸子植物被子植物,孢子植物,藻类植物,赤潮,海藻,淡水藻类,地衣,地衣外观,解剖结构,菌类植物,致病真菌,耳病真菌,脚气真菌,食用真菌,有毒真菌,苔类,极地苔藓,高山苔藓,藓类,苔藓植物,蕨类植物,树蕨,蕨类的繁殖器官,常见蕨类,裸子植物,被子植物 angiosperm,单子叶植物 monocot 双子叶植物 dicot,种子植物的结构、功能及发育,生物界的生存法则,生物体的结构与功能相适应生物个体性状与环境相适应,种子植物的形态,（一）根的结构、功能与发育（教材：P. 112-118）,1. 根-形态,直根系,须根系,根的变态metamorphosis,贮藏根肉质直根萝卜、胡萝卜块根甘薯

2、、天门冬气生根支柱根榕树攀援根常春藤呼吸根红树、水松寄生根菟丝子,肉质直根,块根,天门冬,甘薯,支柱根,支柱根,攀援根,呼吸根,呼吸根,寄生根,2. 根尖的结构,根毛,分裂活动频繁,D：成熟区,分生组织进行有丝分裂产生新细胞,幼根示丰富的根毛,细胞分化(differentiation),保护组织薄壁组织分生组织成熟组织输导组织机械组织分泌组织,3. 根的功能,吸收：水分、无机盐输导：运输水分、无机盐固着：固定植株、防风固沙贮藏：养分,水及矿物质运输途径,共质体途径质外体途径内皮层（凯氏带）调节物质的进入（教材：P. 115）,根吸收水分的动力,渗透力根压毛细管作用蒸腾拉力,根压,毛细管作用,蒸腾拉力,(二) 茎的结构功能和发育,1. 茎的结构特点,有节和节间之分在节上着生叶和芽(叶芽、花芽）在节上能开花结果,2. 茎尖的结构,叶原基,顶芽原基,腋芽原基,分生组织活动区,3. 幼茎的横切面观,一个维管束的放大,4. 成熟茎解剖,年轮,心材,边材,地上茎的变态类型叶状茎如昙花、文竹、天冬草等茎卷须如黄瓜、南瓜、葡萄等枝刺

3、如皂荚、山楂等肉质茎如仙人掌等地下茎的变态类型根状茎如竹、姜、莲等块茎如马铃薯等球茎如荸荠、芋、慈菇等鳞茎如洋葱、水仙、百合等,5. 茎的变态,昙花叶状茎,葡萄的茎卷须,皂荚的茎刺,仙人掌的肉质茎,生姜的根状茎,马铃薯的块茎,荸荠的球茎,鳞茎,6. 茎的功能,支持：厚壁细胞、厚角细胞输导：木质部导管、韧皮部筛管产生新的活组织：形成层贮藏：薄壁细胞,（三）叶的结构与功能（教材：P. 73-82, 138）,1. 千姿百态的叶,2. 叶的解剖结构,角质层,上表皮,栅栏组织,气腔,叶脉,海绵组织,下表皮,气孔,叶肉细胞,叶绿体（光合作用的场所）,光合作用（photosynthesis）,光合作用定义：光合作用是字样生物绿色细胞中发生的极其重要的代谢过程，是将太阳的光能转变为有机分子的化学键能的过程。,叶绿体结构,叶绿素,卟啉环+叶醇叶绿素a、b 吸收红、蓝光 (1883，Engelmann) 作为天线色素、反应中心,暗反应,光反应,光合作用示意图,暗反应,卡尔文循环,3. 光合作用（教材：P.54-61),光反应：消耗H2O，产生 O2、ATP、N

4、ADPH 暗反应：消耗CO2、合成糖,保卫细胞控制气孔的开闭,气孔关闭CO2浓度降低,光呼吸（P. 59-60） C4植物的适应性（P. 59-61）,光呼吸 photorespiration,1,5-二磷酸核酮糖羧化酶 Rubisco 1,5-二磷酸核酮糖加氧酶氧与1,5-二磷酸和酮糖结合产生乙醇酸, 最后被分解,C4植物,4. 叶的变态,叶卷须,叶刺,捕虫叶,5. 叶的功能,光合作用：制造有机物，释放氧气蒸腾作用：促进水的吸收，散热,繁殖器官的发育、结构与功能,花器的构造,雄蕊,花药,花丝,花瓣,柱头,花柱,子房,雌蕊,花托,花萼,胚珠,1. 花的形态与传粉方式相适应,花的形态结构与传粉方式相适应,2. 花粉的结构与传粉方式相适应,3. 雌雄生殖细胞的发育,减数分裂,4.双受精过程,花粉的萌发,受精卵胚,双受精的定义,双受精(double fertilization)：被子植物特有的受精过程，其花粉中产生两个精细胞，一个与卵细胞结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚；另一个精子与中央细胞极核结合，成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳。这是植

5、物有性生殖中最进化的形式。,双受精的意义：保证了种的延续保证了新个体获得双重遗传信息，并使新形成的种子具有与环境相适应的最大的生存活力,5. 双受精的意义,6. 种子的形成,珠被种皮,受精极核胚乳,受精卵胚,种子,7. 果实的发育与由来,花冠,花萼,花柄,花托,胚珠,子房,花柱,柱头,花丝,花药,心皮,萼片,雄蕊,8. 各种各样的果实,果实和种子的传播,动物取食传播,果实和种子的传播,风力传播,被子植物生活史(life cycle),花药,子房,减数分裂,小孢子（N）,大孢子（N）,雄配子体,雌配子体,精子,卵细胞,双受精,合子,双倍体世代,单倍体世代,四、植物在人类社会生活中的作用,提供生活资料提供生产资料食物、能源、药物、木材、纤维织物、纸张、调节气候、美化生活,生物能源,石油和天然气的消耗速度比它们自然形成的速度要快大约100万倍。全球每年由光合作用产生的生物质为1440亿到11800亿吨。生物能一直与太阳能、风能以及潮汐能一起作为新能源的代表。,重要的药用植物,植物的药用价值,全世界约有40%的药物来源于植物我国使用中草药治疗疾病的历史有上千年。我国有详细记载的中草药资源有近5000种。现代生物技术与传统中医药结合，使药用植物的研究与开发迅猛发展并极具前景。,植物药物的种类与用途,植物中的天然有机化合物（次生代谢产物）植物蛋白质、多肽、酶类药物植物糖类药物植物脂类药物,天然有机化合物,苯丙素类醌类黄酮类鞣质萜类甾体生物碱,次生代谢产物,次生代谢产物,次生代谢产物,蛋白、多肽、酶类,植物糖类药物,植物脂类药物,脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸磷脂类：大豆卵磷脂固醇类：-谷固醇、豆固醇。,感谢植物保护绿色,

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