吉林大学植物生物学课件

吉林大学植物生物学概论本课程将介绍植物生物学的基础知识，包括植物的结构、功能、生长、发育和进化等方面通过学习这门课程，您将对植物世界有更深入的了解，并掌握分析植物现象和解决相关问题的能力课程简介植物生物学课程目标课程内容课程特色这是一门研究植物生命的科学培养学生对植物生物学的兴趣涵盖植物的结构、功能、生长结合实际案例，理论与实践相，从分子水平到生态系统，揭，掌握植物生命的基本原理，发育、繁殖、遗传、进化等，结合，培养学生的分析问题和示植物的奥秘为未来的科研和应用打下基础包括经典理论和最新研究成果解决问题的能力植物生物学的研究内容光合作用呼吸作用植物如何将光能转化为化学能，并合成有机物植物如何利用有机物，并释放能量生长发育遗传与育种植物如何从种子萌发到开花结果，以及影响其植物如何遗传和变异，以及如何利用遗传规律生长的因素进行育种植物的基本形态植物的基本形态是指植物的外部形态特征，是植物长期适应环境的结果植物的形态特征包括根、茎、叶、花、果实和种子等，这些器官在植物的生命活动中发挥着重要的作用了解植物的基本形态可以帮助我们更好地理解植物的生长发育和生理功能植物细胞结构与功能植物细胞是植物生命活动的基本单位与动物细胞相比，植物细胞具有细胞壁、叶绿体、液泡等特有结构细胞壁为植物细胞提供支撑和保护叶绿体是植物进行光合作用的场所液泡储存水分和营养物质，并调节细胞内的渗透压细胞壁和细胞器细胞壁细胞器细胞壁由纤维素、半纤维素和果胶等构成细胞器是真核细胞中执行特定功能的结构，提供支撑和保护功能它能调节细胞内，例如叶绿体进行光合作用，线粒体进行外的物质交换，并参与植物细胞的生长发呼吸作用，内质网合成蛋白质和脂类，高育尔基体加工和运输蛋白质光合作用的过程光反应阶段光合作用的产物光能被叶绿素吸收，转化为化学能，生成ATP和NADPH光合作用产生氧气和葡萄糖，为生物提供了能量来源和氧气123暗反应阶段利用光反应产生的ATP和NADPH，将二氧化碳固定并转化为糖类，合成有机物呼吸作用的过程第一阶段糖酵解在细胞质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸，并产生少量ATP和NADH第二阶段三羧酸循环在线粒体基质中进行，丙酮酸被氧化，产生CO2和少量ATP以及还原性辅酶NADH和FADH2第三阶段电子传递链在线粒体内膜上进行，NADH和FADH2将电子传递给电子传递链，最终将电子传递给氧气，产生水并释放大量的能量植物激素的种类与作用生长素赤霉素促进植物细胞伸长生长，促进侧促进植物茎秆伸长，促进种子萌根和不定根的形成，促进果实发发，解除休眠，促进开花和果实育生长细胞分裂素脱落酸促进细胞分裂和分化，延缓叶片促进叶片、果实脱落，促进休眠衰老，促进根系生长，提高抗逆，提高抗逆性，抑制生长性根系的结构与功能根系是植物地下部分的重要器官，主要功能是吸收水分和无机盐，固定植物，并储存养分根系通常由主根、侧根和不定根组成主根是由胚根发育而来，侧根从主根或侧根上长出，不定根从茎、叶等部位长出根系的形态和结构因植物种类而异，例如，直根系、须根系和不定根系茎的结构与功能支持植物运输水分和营养储存营养物质繁殖和生长茎为植物提供机械支撑，防止茎中的维管组织（木质部和韧一些植物的茎具有储存功能，茎上会生长出新的枝条，并产其倒塌，并使叶子、花和果实皮部）负责将根部吸收的水分如马铃薯，其地下茎可以储存生花蕾、花和果实，进行繁殖能有效地暴露在阳光下和矿物质运输到植物的各个部大量淀粉等营养物质和生长许多植物可以利用茎位，并运输光合作用产生的养进行无性繁殖分叶的结构与功能叶是植物进行光合作用的主要器官，是植物进行物质和能量转换的重要场所叶片由叶柄和叶片两部分组成叶柄是连接叶片和茎的部位，叶片是进行光合作用的主要部位，通常呈扁平状，以便更好地接受阳光照射叶片由表皮、叶肉和叶脉组成表皮是叶片的保护层，分为上表皮和下表皮，上表皮一般无气孔，下表皮通常有气孔，是叶片进行气体交换的通道叶肉位于表皮之间，是进行光合作用的主要部位，通常分为栅栏组织和海绵组织，栅栏组织细胞排列紧密，含有大量的叶绿体，海绵组织细胞排列疏松，有利于气体交换叶脉是叶片的血管，由木质部和韧皮部组成，木质部负责将水分和无机盐从根部运输到叶片，韧皮部负责将光合作用产生的有机物运输到植物体的其他部位植物的水分吸收和运输根毛吸收1通过根毛吸收土壤中的水分木质部运输2通过木质部的导管向上运输水分蒸腾作用3通过叶片气孔释放水分蒸汽植物根系吸收水分主要通过根毛进行，水分通过木质部的导管向上运输，最终通过叶片气孔以蒸汽的形式释放到大气中植物矿质营养的吸收与运输根系吸收1根毛吸收土壤中的矿物质木质部运输2木质部中的导管将矿物质运输至植物各部位叶片利用3叶片通过光合作用利用矿物质进行生长发育循环利用4植物体内可进行矿质营养的再利用植物从土壤中吸收矿质营养物质，并通过根系木质部中的导管运输至植物各部位矿物质是植物生长发育不可或缺的元素，参与光合作用、呼吸作用等重要生理活动植物通过根毛吸收土壤中的矿物质，并通过木质部中的导管运输至植物各部位矿物质在叶片中参与光合作用，为植物生长发育提供能量和物质基础植物体内还可以进行矿质营养的再利用，提高矿物质利用率，节省养分消耗植物生长发育的调节

11.植物激素

22.环境因素植物激素是一类微量有机化合光照、温度、水分和营养物质物，能够调节植物生长发育过等环境因素也能够影响植物的程，例如生长素、赤霉素、细生长发育胞分裂素、脱落酸和乙烯

33.光周期

44.温度影响光周期是影响植物开花的重要温度影响植物的生长速率、开因素，不同的植物对光周期的花时间和果实成熟反应不同植物有性生殖的过程传粉1花粉从雄蕊的花药中散落，落到雌蕊的柱头上，这个过程称为传粉受精2花粉粒在柱头上萌发，花粉管穿过花柱，进入子房，精子与卵细胞结合，形成受精卵胚胎发育3受精卵经过一系列细胞分裂和分化，发育成为胚胎，子房发育成果实，胚珠发育成为种子植物无性繁殖的方式扦插嫁接扦插是植物无性繁殖的一种常用方法将植物的茎、叶或根的一部分剪下，嫁接是将一种植物的芽或枝接在另一种植物的根或茎上，使两者结合在一起插入土壤中，使其生根发芽，形成新的植株，形成新的植株嫁接可以改变植物的品种或提高其抗逆性植物生物钟与昼夜节奏生物钟昼夜节律内源性的时间调节机制，控制生物体生物体对24小时光照-黑暗循环的周周期性的生理和行为变化期性反应植物生物钟昼夜节奏调控植物生长发育、光合作用、气孔对植物的生长、开花、果实成熟、抗开闭等重要生理过程逆性等产生重要影响植物对环境变化的反应光照温度12光照影响光合作用和植物生长温度影响植物的代谢活动，如发育酶活性水分养分34水分影响植物的生理活动，如养分影响植物生长发育，如氮水分吸收和运输磷钾等元素植物的抗逆机制干旱胁迫盐胁迫植物通过调整气孔运动、提高渗植物可以降低细胞内盐浓度，减透调节能力和积累保护性物质等少盐分对植物的伤害，并通过调机制，适应水分不足的环境节代谢途径提高抗盐能力低温胁迫高温胁迫植物通过积累抗寒物质，增强膜植物通过增强热休克蛋白的表达的流动性，提高抗寒能力，提高抗热能力植物的二次代谢产物生物碱萜类化合物生物碱是植物中常见的二次代谢产物，具有复萜类化合物是植物中种类最多的二次代谢产物杂的环状结构，对人体有重要药理作用，例如，具有多种生理活性，例如薄荷醇和维生素A吗啡和奎宁酚类化合物糖苷酚类化合物是植物中重要的抗氧化剂，具有抗糖苷是植物中常见的化合物，由糖和非糖部分菌、抗病毒和抗癌等作用，例如黄酮类和花青组成，具有多种药理活性，例如洋地黄苷和阿素魏酸植物的工业应用价值医药领域许多植物提取物被用于制造药物，例如抗生素、抗癌药物、止痛药生物能源等例如，人参、灵芝等中草药被广泛用于治疗疾病植物可以转化为生物燃料，例如生物柴油和乙醇这些可再生能源可减少化石燃料的依赖，减轻环境污染植物生理学在农业中的应用提高作物产量改善作物品质例如，利用植物激素调节植物生了解植物对光照、温度和水分的长发育，提高作物产量，减少农需求，可以优化种植条件，提高药使用作物品质促进农业可持续发展开发新型农业技术例如，研究植物对盐碱和干旱等例如，利用植物生物技术培育高环境胁迫的适应机制，提高作物产、优质、抗病虫害的作物品种抗逆性，促进农业可持续发展植物生理学在园艺中的应用提高花卉品质促进果树丰产提高蔬菜产量调节光照、水分、温度等环境因素，优化运用植物激素，调节果树生长、开花结果利用植物生理学知识，合理施肥、灌溉，花卉生长发育，提升观赏价值，提高果实品质和产量提高蔬菜生长速度，提升产量和质量植物生理学在林业中的应用提高森林生产力优化森林经营12了解树木的光合作用、水分利用、营养吸收等机制，可以植物生理学可以帮助林业工作者制定科学合理的森林经营提高森林的生长速度和产量方案，提高森林的生态效益和经济效益抵御自然灾害培育优良树种34研究树木的抗逆性，可以提高森林对干旱、病虫害等自然植物生理学可以帮助培育出高产、抗逆、适应性强的优良灾害的抵抗能力树种，提高森林的整体素质植物生理学在环保中的应用污染物清除碳汇植物可吸收土壤和水体中的重金属、有机污染物等，净化环境植物通过光合作用吸收二氧化碳，减缓温室效应生态修复生物能源植物可用于修复受污染的土壤和水体，改善生态环境植物可用于生产生物燃料，减少化石能源消耗植物生理学在医药中的应用中草药药用植物药物研发植物生理学揭示中草药的活性成分及从植物中提取药用成分，例如抗生素植物生理学研究为新药研发提供线索其作用机理，为药理研究提供理论基、抗癌药物等，为人类健康提供保障和靶点，例如从植物中筛选活性物质础，如人参、黄芪等具有显著药用价，如银杏、紫杉等，开发新的抗病药物值植物生理学在科技创新中的应用合成生物学基因编辑技术农业机器人植物生理学为合成生物学提供理论基础，植物生理学促进基因编辑技术的发展，提植物生理学为农业机器人设计提供理论指应用于药物、生物材料和可再生能源的生高植物产量、抗逆性和营养价值导，实现精准农业和智能化管理产植物生理学研究的未来发展方向更深入的分子机制研究植物逆境生理研究植物与微生物互作研究植物生理学与农业应用运用先进的分子生物学技术加强对植物耐旱、耐盐、耐深入研究植物与根际微生物将植物生理学研究成果应用，深入研究植物生长发育、寒等逆境生理机制的研究，、内生菌等之间的相互作用于农业生产实践，例如，培光合作用、呼吸作用等重要探索提高植物抗逆性的有效，探索利用微生物提高植物育高产、优质、抗逆的作物生理过程的分子机制例如途径，为应对气候变化和环生长、抗逆性和营养吸收效品种，提高农作物产量和品，揭示植物激素信号转导途境污染提供理论基础率的可能性质径，开发新型植物生长调节剂总结与展望未来发展应用领域植物生理学研究不断深入，新技术手植物生理学将进一步拓展在农业、医段层出不穷，将推动人类对植物的认药、环保等领域的应用，为解决全球识和利用达到新高度性问题做出更大的贡献。