植物的概念与作用
大多数植物是由无数的细胞组成的，但不同的植物之间有着较大区别：有些植物只是由一个细胞构成；有些植物的构造却非常复杂，即由数目众多的细胞形成一定的组织，各个组织再进一步连接成为器官。
植物具有两大作用：光合作用，即通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气；蒸腾作用，即水分从活的植物体表面（主要是叶子），以水蒸气的状态散发到大气中。
植物的细胞
滋养我们生存的自然，是由无数的细胞组成，因此，我们有必要对细胞进行详尽的叙述。细胞，就是组成万物的基本结构，由细胞壁、细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、液泡等有机体构成。
如我们所言，细胞是组成万物最基本的结构，大多数植物便是由无数细胞组成的。但不同植物之间，仍然存在很大区别：有些植物只是由一个细胞构成；有些植物的构造却非常复杂，包含着数目众多的细胞，这些细胞形成一定的组织，各个组织又进一步连接成为器官。
细胞的组成部分——细胞壁，是指存在于细胞外围的一层厚壁，其主要成分为多糖类 [1] 物质。细胞壁的不同，是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一。植物细胞壁的主要成分是纤维素、半纤维素以及果胶质，它是由三个部分组成：一为胞间层 [2] ，又称中胶层；二为初生壁 [3] ；最后一个为次生壁 [4] 。
不同植物、不同部位、不同功能、不同发育时期的细胞壁，在结构和成分上也有所不同。例如，由分生组织细胞刚分裂形成的幼嫩细胞，其壁只有很薄的一层胞间层，随着细胞的生长和成熟，才有原生质体所分泌的初生壁层形成。
细胞核，是细胞内最大、最重要的细胞器，它是由核膜、染色质、核仁和核液几部分组成。细胞核不仅是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，还包含着植物细胞中的遗传物质，可以说是整个植物细胞的“生命中枢”。因为它里面存在着染色质，也就是我们平常所知的“染色体”。染色体的构成成分主要是脱氧核糖核酸，即“DNA”，而DNA上面的碱基排列顺序中，储存着细胞的遗传信息。一般说来，这里面有着怎样的信息，植物的下一代就有着怎样的特征。因此，细胞核可以说是所有真核生物细胞中最重要的物质。
植物细胞结构
细胞是最小的生命单位，是组成有机体的形态和功能的基本单位，其自身又是由许多部分构成的。植物的细胞由细胞核、细胞质、细胞壁、线粒体、叶绿体和液泡等几个部分组成，其中的细胞壁是动物细胞所不具备的。
线粒体，一种细胞器，由双层膜围绕而成，它是植物的呼吸作用发生的场所。线粒体的功能如同一个能量供应站，通过呼吸作用，把糖转化为二氧化碳和水，同时把能量以ATP的形式予以释放。这是一种高能物质，细胞中的很多合成反应都需要消耗大量的ATP。
高尔基体，由扁囊和小泡组成，它与细胞的分泌活动有重要关系，通常参与植物细胞壁的形成。
叶绿体，指藻类和植物体中所含有的叶绿素，是植物进行光合作用的器官，也是植物最显著的细胞器之一。被称为一切生命活动所需的能量——太阳能（光能） ，通过光合作用被转化成化学能。由于光合作用能利用光能、二氧化碳和水合成储藏能量的有机物，同时产生氧，因此绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。
植物细胞核结构
细胞核是细胞内最大的细胞器。它是由核膜、染色质、核仁和核液几部分组成。细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。
叶绿体含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素 [5] ，其中叶绿素的含量最多，遮蔽了其他色素，所以一般植物都呈现绿色。此外，叶绿体由叶绿体外被、类囊体和基质三部分组成。叶绿体包含着三种不同的膜，外膜、内膜、类囊体膜，以及三种彼此分开的腔——膜间隙、基质和类囊体腔。其中，类囊体是叶绿体的主要组件，所有的光能转化都是在类囊体的膜上进行的。许多类囊体像圆盘一样叠在一起，成为基粒，基粒是光合作用中暗反应进行的场所。
内质网，植物细胞内膜系统所构成的一个连续的管道系统，这个管道系统有两种类型：粗糙内质网和光滑内质网，前者由于具有核糖体而参与所有蛋白质的合成与加工；后者则由于表面没有核糖体而只参与合成脂类。
液泡，植物细胞中的泡状结构，是植物所特有的结构。液泡往往存在于成熟的植物细胞之中，它们会随着细胞的生长而长大，然后相互合并，最后在细胞中央形成一个大的中央液泡，这个细胞可占据细胞体积的90％以上。当中央液泡形成后，细胞质的其余部分与细胞核挤在一起，成为紧贴细胞壁的一个薄层。具有一个大的中央液泡，是成熟的植物细胞的显著特征，也是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一。
细胞膜结构
细胞膜又称质膜，是细胞表面的一层薄膜，有时称为细胞外膜或原生质膜，主要结构成分一般是蛋白质、类脂和碳水化合物。细胞膜最基本的功能是吸收细胞所必需的养分和排出代谢产物。
液泡的表面包裹着一层薄薄的膜，即液泡膜，其内充满着细胞液。细胞液是含有多种有机物和无机物的复杂的水溶液，如无机盐、生物碱、糖类、蛋白质、有机酸以及各种色素等代谢物，甚至还含有有毒化合物。细胞液始终处于高渗状态，因此使细胞处于饱满状态。而液泡膜具有特殊的选择透性，因为膜上有些小孔，能够让一些微小的物质穿过，使许多物质积聚在液泡中，从而使不同的植物产生不同的味道，例如甘蔗的茎和甜菜的根中，含有大量蔗糖，具有浓厚的甜味。也有些果实，由于含有丰富的有机酸而具有强烈的酸味。
由于细胞液中富含各类物质，使它保持着相当的浓度，这与细胞的渗透压以及水分的吸收有着很大的关系，因此液泡与植物细胞的水分代谢密切相关。简单来说，就是当植物吸水后，液泡保持稳定的膨压，这时植物的叶子就是舒展的；当植物缺水时，液泡缩小，植物的叶子也就萎蔫了。
植物的组织与器官
高等植物的体内是由多细胞组成的，为了适应环境，这些多细胞植物体内会不断分化出许多生理功能不同、形态结构也不同的细胞组合，它们之间有机配合，紧密联系，形成了各种器官。
细胞分化为组织，是植物体需要适应不同生理功能的结果。一种植物，其细胞分化的程度越高，结构就越复杂，也越能适应环境。正如被子植物，由于它分化的程度高，产生了非常完善的组织结构，因此无论从数量上，还是在分布上，相比其他的植物都占有绝对的优势。
依照组织功能和结构的不同，人们把组织分为分生组织、基本组织、保护组织、输导组织、机械组织和分泌组织。后五种组织，都是在器官形成时由分生组织衍生的细胞发展而成的，因此，有人把它们总称为成熟组织。这些组织各司其职，共同发挥着不同的作用和功能，并且相互配合，共同促进植物的生长。
植物体内运输
植物的韧皮部是高等植物输送叶片中合成的有机物的通道。植物叶片之间有很大一部分空隙，形成连续的通道，共质体（包括韧皮部）与离质体（包括木质部）平行地分布在植物体内，形成两大网络，分别承担有机物与水分和无机物的运输，可将二氧化碳、水分和无机养料输送到需要的部位，供呼吸之用。
细胞在分化后，能够形成许多形态、结构和功能不同的细胞群，这些形态相似、结构和功能相同的细胞群就叫组织。生物体的这些不同功能和作用的组织，按一定的次序联合起来，就能形成具有一定功能的结构，这就是器官。一些器官进一步有序地连接起来，共同完成一项或几项生理活动，就构成了各种不同的系统。大多数动植物的系统，就是这样形成的，因此它们体内的各个部分都是密切联系的。
植物的细胞及细胞壁
细胞壁是植物细胞的质膜外围，由细胞分泌物形成的一层厚而复杂的结构。成熟植物细胞的细胞壁分为三层：中层、初生壁和次生壁。同时，细胞壁上还会角化，即增加角质。角质在表皮细胞外堆积成层，称为角质层。
植物的器官在生物体中具有一定功能，它们承担着生物体一定的工作，在生物的结构层次中要高出组织一级。动物器官的种类复杂繁多，而植物的器官就相对简单得多。在植物中，被子植物是最典型也是最高等的一类，它们具有根、茎、叶、花、果实、种子六大器官。而其他的植物并非都拥有这六大器官，比如，裸子植物只有根、茎、叶、种子，蕨类植物只有根、茎、叶，而苔藓植物只有茎、叶。至于大部分的藻类植物，则根本没有器官的分化，甚至，一些单细胞藻类的组成仅仅只是一个细胞而已，连组织都谈不上。
光合作用
光合作用可以为人类和其他生物的生存，提供最基本的物质来源和能量来源，因此，光合作用对人类和生物界而言，具有至关重要的意义。
光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放出氧气的过程。植物中的叶绿体也因此被认为是阳光传递生命的媒介。我们吸入的氧，都是植物进行光合作用时所释放的；我们每天吃的食物，也都直接或间接地来自植物光合作用所制造的有机物。
早期，人们一直认为，人类从植物中摄取的营养都是植物从土壤中获得的，直到1773年，英国科学家普利斯特利（1733—1804年，英国化学家及神学家） 做了一个实验，才让人们对于植物的认识进入一个新的阶段。实验是这样的：普利斯特利首先将一只小白鼠和一支点燃的蜡烛，分别放到密闭的玻璃罩里，小白鼠很快就死了，蜡烛也随之熄灭；然后，他又将两盆植物分别与点燃的蜡烛、小白鼠放到不同的、密闭的玻璃罩中。这时，他发现植物能够长时间地活着，蜡烛没有熄灭，小白鼠也安然无恙。于是，他指出，植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。这次试验，改变了人类对植物的看法，也推进了人类对植物的研究，自此以后，人类对植物的了解也越来越深刻。
光合作用
植物与动物不同，它们没有消化系统，因此必须依靠其他方式来摄取营养。绿色植物在阳光充足的白天，利用阳光的能量来进行光合作用，以获得生长发育必需的养分。光合作用的关键参与者是植物内部的叶绿体。叶绿体在阳光的作用下，把经由气孔进入叶子内部的二氧化碳和由根部吸收的水转变成为葡萄糖，同时释放氧气。
由于植物没有消化系统（这是它们与动物的最大区别） ，因此必须依靠其他方式来摄取自身生长所需的养分。它们必须在阳光充足的白天，利用阳光的能量进行光合作用，从而获得自身生长发育必需的养分。在此过程中，植物内部的叶绿体是关键参与者：叶绿体在阳光的作用下，把由气孔进入叶子内部的二氧化碳，和由根部吸收的水，转变为葡萄糖，为自身生长提供养分，同时释放氧气。
光合作用
植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，保持了地球大气中氧气和二氧化碳的相对平衡，从而为地球生物的生存、发展和进化创造了条件。
光合作用可以为人类和其他生物的生存，提供最基本的物质来源和能量来源。因此，光合作用对于人类和生物界而言，具有至关重要的意义。
光合作用的重要意义可以概括为四个方面：
（1）通过光合作用，植物可以制造大量有机物。据科学家推断，绿色植物每年可以制造出四五千亿吨的有机物，比地球上每年的工业产品总产量还要高。所以，人们把绿色植物比作“绿色工厂”。人类和其他生物的食物也都直接或间接地来自植物光合作用制造的有机物。
（2）植物可以转化并储存太阳能。通过光合作用，植物将太阳能转化成化学能，并储存在光合作用制造的有机物中。地球上几乎所有的生物，其生命活动的能源都是直接或间接地来自这些能量。
（3）植物的光合作用，可以使大气中的氧和二氧化碳的含量相对稳定。我们知道，所有生物都是通过呼吸氧气生存的，但据不完全统计，地球上所有的生物，平均每秒要消耗掉一万吨的氧气。以这样的速度计算，大气中的氧，约两千年就会用完。而氧气的耗尽，也就意味着地球上生命的消失。然而，植物的光合作用却避免了这种情况的发生。正是因为这些广泛分布的绿色植物通过光合作用不断吸入二氧化碳，释放氧气，才使大气中的氧和二氧化碳的含量保持着相对的稳定。
（4）植物的光合作用对生物的进化具有重要的作用。我们知道，在地球刚形成之时是没有生命的，因为那时绿色植物尚未出现，即地球的大气中还没有氧气。当绿色植物在地球上出现并逐渐占有优势后，地球的大气中才逐渐含有氧，这样，那些必须通过有氧呼吸生存的生物才逐渐发展。
蒸腾作用
蒸腾作用是植物吸收和运输水分的主要动力，因为它可以造成压降（即电势的降落），促进水分向植物上部的运输，也就是说，如果没有蒸腾作用，植物高处的茎叶就不能吸收水分，整棵植物也无法生长。
蒸腾作用，是指水分从活的植物体表面（主要是叶子） ，以水蒸气的状态散发到大气中的过程。这个蒸发过程，与物理学上的蒸发作用是不同的，因为蒸腾作用除了要受到外界环境的影响，还要受植物本身的调节和控制，所以它是一种比物理学上的蒸发复杂得多的生理过程。这种作用的发生，与植物的幼小或成熟度无关，即使再幼小的植物也能进行蒸腾作用。
蒸腾作用
蒸腾作用是水分从以植物叶子为主体的表面以水蒸气状态散发到大气中的过程，是植物吸收和运输水分的主要动力。蒸腾作用能降低植物体和叶片表面的温度，避免高温灼伤。
叶片是植物进行蒸腾作用的主要部位，通过两种方式进行：一是通过叶片角质层 [6] 进行的蒸腾作用，叫作角质蒸腾；二是通过叶片气孔进行的蒸腾作用，叫作气孔蒸腾。由于水分对植物是极其重要和宝贵的，因此，一旦水分丧失，植物可能会没命。为了减少蒸腾作用对自身的影响，植物在叶片的表面进化出一层角质层，而这个角质层正好阻止了水分的流失。除此之外，植物的叶片上还有气孔，而气孔巧妙的结构，也在最大程度上减少了水分的流失。因此，气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。
如果说植物的光合作用，是为地球上其他生物服务；那么蒸腾作用，就是为植物本身服务。
蒸腾作用是植物吸收和运输水分的主要动力。它可以造成压降，促进水分向植物上部运输，如果没有蒸腾作用，植物高处的茎叶就不能吸收到水分，整棵植物也无法生长。此外，蒸腾作用还能增加叶片周围小环境的湿度，降低植物体和叶面的温度，这样就能有效地防止有害的强光灼伤叶片。而且，蒸腾作用还可以使空气湿润，尤其是炎热的夏天，是植物进行蒸腾作用最强烈的时间。此外，蒸腾也可以引起上升的液流，有助于矿质元素和根系中合成的有机物的运输。蒸腾还使气孔开放，有助于植物的呼吸和光合作用。然而，植物蒸腾会流失很多水分，如一株玉米从出苗到收获要消耗两三百千克的水，而被自身所吸收的只有百分之一，其余的都被蒸腾掉了。因此，在高湿度条件下，植物生长比较茂盛，这也是热带湿度比较大的地区会有大片树林的原因。
[1] 多糖类：构成生命的四大基本物质之一，广泛存在于高等植物、动物、微生物、地衣和海藻等中，如植物的种子、茎和叶组织、动物黏液、昆虫及甲壳动物的壳真菌、细菌的胞内胞外等。多糖在抗肿瘤、抗炎、抗病毒、降血糖、抗衰老、抗凝血、促进免疫等方面发挥着生物活性作用。
[2] 胞间层：又称中层（middle lamella），是连接相邻细胞初生壁的中间区域，其主要成分是果胶（pectin），具有很强的亲水性和可塑性，使相邻细胞彼此黏结在一起。果胶易于被酸或酶溶解，从而引起细胞的相互分离，是许多果实成熟后变软的原因。
[3] 初生壁：初生壁是指细胞分裂后，最初由原生质体分泌形成的细胞壁，存在于所有活的植物细胞中。初生壁位于胞间层的内侧，是细胞生长过程中形成的壁层，一般较薄，厚度为1～3微米。
[4] 次生壁：次生壁是在细胞生长停止以后，原生质体继续分泌壁物质沉积于初生壁内侧而形成的，一般较厚，但并不是每一细胞均具有次生壁。它主要存在于植物体中起输导、支持和保护作用的细胞。
[5] 叶黄素，又名“植物黄体素”，在自然界中与玉米黄素共同存在，是构成玉米、蔬菜、水果、花卉等植物色素的主要成分，含于叶子的叶绿体中，可将吸收的光能传递给叶绿素a，对光氧化、光破坏具有保护作用，也是构成人眼视网膜黄斑区域的主要色素。
[6] 角质层：是植物地上器官（如茎、叶等）表面的一层脂肪性物质，由表皮细胞分泌。它在叶子的表面最明显；嫩枝、花、果实和幼根的表皮外层也常具有这种结构。其主要功能是限制植物体内水分的散失。
