植物与植物生理第一章植物细胞

第一章植物细胞一、植物细胞的发现二、植物细胞的结构和功能四、植物细胞的生长与分化、死亡三、植物细胞的繁殖第一章植物细胞一、植物细胞的发现1、细胞的发现、细胞的发现 2、细胞学说、细胞学说 3、细胞学的发展、细胞学的发展 细胞的发现是和欧洲 15世纪到 16世纪工业生产的巨大发展相联系的，特别是和透镜制造与光学技术的发展直接相关。没有显微镜就不可能有细胞学诞生。（ 1）第一台复式显微镜的制作（ 2）英国的胡克（ Robert Hooke） 在 1665年首次描述了植物细胞（木栓），命名为 cella。（ 3）荷兰的 列文虎克 （Leeuwenhoek）和意大利的马尔比基（ Malpighi）1838年德国植物学家施莱登指出细胞是植物体的基本结构。同年，德国动物学家施旺在动物中证实细胞是动物体的基本结构。1839年施旺指出： 细胞是有机体。动、植物都是这些有机体的集合物，他们按着一定的规则排列在动植物体内。并于1839年首次提出了 “ 细胞学说 ” （ Ce11 theory），即 细胞是组成有机体的结构、功能基本单位。细胞学说的要点：所有动植物组织都是由细胞构成所有细胞来自其它细胞卵和精子都是细胞单个细胞可分裂形成组织细胞遗传的全能性 植物组织培养技术在 20世纪初期，细胞的各主要显微结构均已查明。二十世纪的 30-40年代以前，细胞学与生物化学的结合，对细胞结构与功能的关系开始有所了解，认识到细胞是生物体结构和功能的基本单位。在 30-40年代，由于透射电子显微镜的研制成功，以电磁透镜代替了玻璃透镜，突破了光学显微镜的局限性。应用于生物学的研究中，提示了细胞一个新的研究领域 -超微结构。60年代末，扫描电子显微镜问世并被广泛应用，使人们能直接观察到生物，乃至细胞立体、生物的结构。随着现代化观察仪器和设备的研制和应用，人类对细胞的研究和探讨会更加深入和完善。60年代，组培技术 细胞全能性 :证明细胞学说为了检查布的质量，亲自磨制透镜，装配了高倍显微镜（ 300倍左右），并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子，这是人类第一次观察到完整的活细胞。 世界上第一台显微镜是荷兰眼镜商詹森（ Hans Janssen在 1604年发明的。用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为 “ cella” ，这是人类第一次发现细胞，不过，胡克发现的只是死的细胞壁。 植物细胞植物细胞 是植物体结构和功能的基本单位。是植物体结构和功能的基本单位。单细胞植物单细胞植物 ，一个细胞代表了一个个体，一切生命，一个细胞代表了一个个体，一切生命活动，包括新陈代谢、生长发育、繁殖等均由一个活动，包括新陈代谢、生长发育、繁殖等均由一个细胞完成。细胞完成。复杂的高等植物复杂的高等植物 ，一个个体由无数细胞组成，细，一个个体由无数细胞组成，细胞之间有了机能和形态结构的分工，相互依存，胞之间有了机能和形态结构的分工，相互依存，彼此协作，共同保证了有机体的生命活动。彼此协作，共同保证了有机体的生命活动。第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胸的形状和大小植物细胸的形状和大小植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构原核细胞与真核细胸原核细胞与真核细胸植物细胞的形状：与它所处的位置和执行的功能有关。球状体：一些游离状态细胞球状体：一些游离状态细胞柱状体：导管分子、筛管分子柱状体：导管分子、筛管分子多面体：主要分布在根茎顶端分生多面体：主要分布在根茎顶端分生组织细胞组织细胞纺锤形：茎形成层细胞纺锤形：茎形成层细胞梭形：纤维梭形：纤维波浪状：小麦叶肉细胞波浪状：小麦叶肉细胞植物细胞的大小一般为 10100 微米 最小（球菌） 0.5 微米西瓜果肉细 1 毫米棉花种毛长 75 毫米苘麻茎的纤维细 550毫米1um=10-6m， 1Ao=10-4um=10-10m，1nm=10-9m第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胸的形状和大小植物细胸的形状和大小植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构原核细胞与真核细胸原核细胞与真核细胸显微结构：显微结构： 在光学显微镜下呈在光学显微镜下呈现的细胞结构。由细胞壁和原现的细胞结构。由细胞壁和原生质体构成，后者又由细胞核生质体构成，后者又由细胞核，细胞质等构成，细胞质等构成 亚显微结构：亚显微结构： 在电子显微镜下在电子显微镜下显示的细胞结构称为亚显微结显示的细胞结构称为亚显微结构或超微结构。构或超微结构。原生质体原生质体细胞壁细胞壁后含物后含物细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核植物细胞植物细胞细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞核细胞核细胞质细胞质细胞器细胞器后含物后含物洋洋葱葱表表皮皮第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 3、细胞内含物、细胞内含物 (4) 细胞壁特化细胞壁特化(3) 细胞壁成分细胞壁成分(2)纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝(1)细胞壁层次细胞壁层次 细胞壁层次细胞壁层次胞间层胞间层初生壁初生壁次生壁次生壁123胞间层是细胞分裂时在 2个子细胞之间形成的一层薄膜。化学成分 ：果胶质或果胶酸钙和果胶酸镁功能 ：将相邻细胞粘连起来变化 ：果胶被酶或酸分解后，可以形成胞间隙或使细胞相互分离。例如：番茄、西瓜等果实成熟，真菌侵入植物体等。初生壁 是细胞停止生长前，原生质体分泌形成的细胞壁层。主要成分 ：纤维素、半纤维素和果胶许多细胞在形成初生壁后，不再形成新的壁层。如薄壁细胞等。次生壁 是细胞停止生长后，在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。主要成分 ：纤维素，少量的半纤维素和木质素特性 ：一般在光学显微镜下，次生壁可以显出折光不同的三层：外、中和内层。另外纤维素具有结晶特性，在偏光显微镜下显示多层结构。毛竹茎秆纤维细胞壁的多层结构 其加厚具有类似树木年轮的生长规律(3) 细胞壁成分细胞壁成分第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 细胞壁层次细胞壁层次(2)纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝纹孔腔纹孔腔纹孔缘纹孔缘纹孔塞纹孔塞次生壁增厚不均匀 ,有的地方不增厚 ,形成许多凹陷的区域,称为 纹孔 .相邻两个细胞上的纹孔常相对存在称为 纹孔对 .纹孔之间的胞间层和初生壁合称 纹孔膜 .纹孔是细胞之间水分和物质交换的通道 .分为单纹孔和具缘纹孔两种 .单纹孔 是次生壁在沉积时 ,于纹孔形成处终止而不延伸 .具缘纹孔 是次生壁在沉积时 ,于纹孔形成处向内延伸 ,形成弓形拱物 .胞间连丝胞间连丝 是是穿过细胞壁穿过细胞壁，沟通相邻，沟通相邻细胞的原生细胞的原生质细丝。质细丝。竹材薄壁细胞柿子胚乳细胞柿子胚乳细胞 -胞间连丝胞间连丝(3) 细胞壁成分细胞壁成分第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 细胞壁层次细胞壁层次(2)纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝 (4) 细胞壁特化细胞壁特化纤维素、半纤维素、果胶质等葡萄糖纤维素微团微纤丝大纤丝 木化 ：树的木材部分，导管、管胞、纤维等机械组织细胞，能产生木质素（丙酸苯酯类聚合物，具有很高的强度），填充于细胞壁中，叫木化。 角化 ：填充角质（脂类化合物），不透水，可透气，可透光。植物的表皮细胞常常发生角化，如叶的表面形成角质层，具有保护作用，防止水分蒸腾，病菌的侵入等。 栓化 ：填充栓质（脂类化合物）， 细胞不透水、不透气，细胞一经栓化后即死亡，树木的外皮，常常是栓化的细胞，具有良好的保护作用。 矿化 ：细胞壁内填充矿物质，增加硬度，如禾本科植物表皮细胞常常发生显著的硅化第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 原生质概念原生质概念 :泛指细胞内有生命的物质，是构成细胞结构和进行泛指细胞内有生命的物质，是构成细胞结构和进行生命活动的物质基础。生命活动的物质基础。原生质化学成分原生质化学成分 :原生质所包含的主要化学元素是碳原生质所包含的主要化学元素是碳、氢、氧氮四种，占全重的、氢、氧氮四种，占全重的 90%；其次有硫、磷、钙；其次有硫、磷、钙、锌、氯、镁、铁等元素，微量元素有钡、硅、锰、锌、氯、镁、铁等元素，微量元素有钡、硅、锰、钴、铜、钼、矾等。由这些元素组成的、钴、铜、钼、矾等。由这些元素组成的 原生质化原生质化合物合物 有水，无机盐和大分子的有机物（蛋白质、核有水，无机盐和大分子的有机物（蛋白质、核酸、脂类、糖类）。蛋白质占原生质干重的酸、脂类、糖类）。蛋白质占原生质干重的 60%左右左右，大分子的有机物约占原生质干重的，大分子的有机物约占原生质干重的 90%，其它为无，其它为无机盐机盐原生质的物理性质原生质的物理性质带有粘性的半透明的不均一胶质，具有半流动性，形成带有粘性的半透明的不均一胶质，具有半流动性，形成 0.1-0.001um的微小颗粒，分散在胶态的液体中，胶粒表面吸附一的微小颗粒，分散在胶态的液体中，胶粒表面吸附一层水膜，带电荷，由于同种电荷的排斥，使胶质均匀分散，层水膜，带电荷，由于同种电荷的排斥，使胶质均匀分散，不会凝聚。不会凝聚。（ 1）由于胶粒高度分散，有很大的表面积，有利于物质交换）由于胶粒高度分散，有很大的表面积，有利于物质交换和各种生化反应。和各种生化反应。（ 2）由于包有水膜，在干旱、寒冷情况下有一定的水分维持）由于包有水膜，在干旱、寒冷情况下有一定的水分维持生命活动。在种子干燥时，原生质由溶胶变成凝胶，在种子生命活动。在种子干燥时，原生质由溶胶变成凝胶，在种子萌发时吸收水分，原生质由凝胶变成溶胶。萌发时吸收水分，原生质由凝胶变成溶胶。(3）由于溶胶的半流动性，所以产生原生质的流动现象，有）由于溶胶的半流动性，所以产生原生质的流动现象，有利于细胞内物质的交换和运输利于细胞内物质的交换和运输具有新陈代谢能力具有新陈代谢能力 是原生质与其它物质的根本区别，也是原是原生质与其它物质的根本区别，也是原生质最重要的生理特性。也是生命的基本特征。生质最重要的生理特性。也是生命的基本特征。 代谢活动强时，原生质呈溶胶状态；代谢活动强时，原生质呈溶胶状态； 代谢活动弱时，原生质代谢活动弱时，原生质呈凝胶状态呈凝胶状态细胞核细胞质第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 原生质体原生质体 是指除细胞壁以外构成生活是指除细胞壁以外构成生活细胞的各部分，或者说是细胞的各部分，或者说是 指活细胞中指活细胞中细胞壁以内各种结构的总称。细胞壁以内各种结构的总称。 原生质原生质体包括了由原生质组成在形态构造上体包括了由原生质组成在形态构造上进一步分化的细胞质、细胞核、内质进一步分化的细胞质、细胞核、内质网、线粒体、质体、核糖体、高尔基网、线粒体、质体、核糖体、高尔基体等各部分体等各部分第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 细胞质质膜细胞器质膜： 包在细胞原生质体外面的一层薄膜，所以又称 细胞膜.但广义的细胞膜包括质膜和细胞内的膜系统（内质网、高尔基体、液泡等的膜），质膜又称为外周膜 、外膜 ，与内膜系统合称为膜系统质膜的的结构模型质膜的的结构模型质膜结构：在电子显微镜下观察，质膜呈现明显的三层结构，两侧呈两个暗带，中间夹有一个明带。三层总厚度约 7.5nm，其中两侧暗带各为 2.0nm，中间明带约3.5nm。明带的主要成分是类脂，而暗带的主要成分为蛋白质。这种由三层结构组成为一个单位的膜，称为 单位膜 。进一步研究认为，脂质双分子层构成膜的骨架，蛋白质结合在脂质双分子层的内外表面，嵌入脂质双分子层或贯穿整个双分子层。膜及其组成物质是高度地动态的、易变的。脂质和蛋白质都有一定的流动性，使膜的结构处于不断变动状态。细胞质膜的主要功能概括如下细胞质膜的主要功能概括如下 ：使细胞的内外环境分使细胞的内外环境分 隔开隔开 ，为生命活动提供相对稳，为生命活动提供相对稳定的内环境。定的内环境。控制膜内外之间的物质交换，具有控制膜内外之间的物质交换，具有 选择性选择性 的进行物的进行物质运输质运输参与主动运输，被动运输和胞饮作用参与主动运输，被动运输和胞饮作用 ，为多种酶提，为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行。供结合位点，使酶促反应高效而有序地进行。提供提供 细胞识别细胞识别 位点，完成细胞内外信息跨膜传递。位点，完成细胞内外信息跨膜传递。纤维素合成和微纤丝的组装纤维素合成和微纤丝的组装 随着研究的深入，质膜的功能还将不断的被认识。随着研究的深入，质膜的功能还将不断的被认识。胞基质第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 细胞质质膜细胞器细胞器是细胞质中具有一定形态结构和生理功能的亚单位。植物细胞有多种细胞器。 包括：包括： 质体质体、 线粒体线粒体 、 内质网内质网 、 高尔高尔基体基体 、核糖体、溶酶体、核糖体、溶酶体、 液泡液泡 、 微管微管 等等质体细胞质质膜细胞器质体 质体：是一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，它是植物细胞特有的结构。根据色素的不同，可将质体分成三种类型：叶绿体、有色体（或称杂色体），和白色体叶绿体有色体叶绿体：是绿色高等植物进行光合作用的细胞器。分布 ：叶肉细胞、气孔的保卫细胞、嫩茎的皮层细胞等。形态 ：球形、椭球形、凸透镜形等，直径 410m 。色素 ：叶绿素 a、 b，叶黄素和胡萝卜素功能 ：光合作用结构 ：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质黑藻叶片黑藻叶片 叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体 结构：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质结构：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质片层基质片层是单层膜围成的扁平小囊，是单层膜围成的扁平小囊，膜上含有光合色素，又称光膜上含有光合色素，又称光合膜。合膜。基质基质外膜的渗透性大，物质外膜的渗透性大，物质可自由进出。可自由进出。内膜对通过物质的选择性内膜对通过物质的选择性很强，控制物质的进出很强，控制物质的进出类囊体类囊体许多类囊体象圆盘一样叠许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒。在一起，称为基粒。贯穿在两个或两个以上基粒贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠称为基之间的没有发生垛叠称为基质片层或质片层或 基质类囊体基质类囊体 。主要成分包括：碳同化相关的酶类，主要成分包括：碳同化相关的酶类，如如 RuBP羧化酶。叶绿体羧化酶。叶绿体 DNA、蛋白质、蛋白质，各类，各类 RNA、核糖体等。、核糖体等。质体叶绿体有色体 细胞质质膜细胞器白色体有色体 ：是只含有胡萝卜素和叶黄素，不含基粒的质体。分布 ：主要分布于花瓣、果实、储藏根等部位。形态 ：颗粒状、针状等。结构 ：双层膜色素 ：叶黄素和胡萝卜素功能 ：吸引昆虫传粉、储藏营养物质红辣椒果实表皮红辣椒果实表皮 有色体有色体质体叶绿体有色体 细胞质质膜细胞器白色体部位 ：一些植物的贮藏器官中，如甘薯、土豆的地下器官及种子的胚中。色素 ：不含可见色素的无色质体，呈颗粒状功能 ：积累淀粉、蛋白质及脂肪，从而使其相应地转化为淀粉粒、糊粉粒和 油滴。（分别称为造粉体、造蛋白体和造油体）吊竹梅茎表皮 白色体这三种质体在条件发生变化时可以发生相互之间的转变 。 光照黑暗线粒体质体细胞质质膜细胞器线粒体 在光学显微镜下 ， 线粒体经Janus green B染色，可见到线粒体是一些大小不一的球状、棒状或细丝状颗粒结构，一般直径为 0.51m ，长度是 1 2m.在电子显微镜下，线在电子显微镜下，线粒体由双层膜包裹着粒体由双层膜包裹着，两膜之间，两膜之间 8-10nm，其内膜向中心腔内折其内膜向中心腔内折叠，形成许多隔板状叠，形成许多隔板状或管状突起，称为嵴或管状突起，称为嵴。内膜与嵴上有带柄。内膜与嵴上有带柄的球形小体称为基粒的球形小体称为基粒。葡萄糖葡萄糖 丙酮酸丙酮酸 CO2和和 H2O糖酵解糖酵解 TCA循环循环细胞质细胞质 线粒体线粒体线粒体的功能 ：线粒体内膜、脊、基粒以及基质内均含有与呼吸作用有关的酶，约 100多种， 线粒体呼吸释放的能量，能透过膜转运到细胞的其他部分，提供各种代谢活动的需要 ； 线粒体被比喻为细胞中的 “ 动力工厂 ” 。内质网质体细胞质质膜细胞器线粒体内质网高尔基体内质网内质网 是分是分布于细胞质中的布于细胞质中的网状膜系统，由网状膜系统，由管状、囊泡状或管状、囊泡状或片状结构的膜构片状结构的膜构成。成。内质网示意图内质网示意图内质网的电镜照图内质网的电镜照图粗糙型内质网粗糙型内质网 ：外膜上结合有核外膜上结合有核蛋白体；参与蛋蛋白体；参与蛋白质的合成与运白质的合成与运输功能输功能光滑型内质网：光滑型内质网：外膜无结合核蛋白外膜无结合核蛋白体；光滑型内质网体；光滑型内质网主要合成和运输类主要合成和运输类脂和多糖脂和多糖内质网可分为两种类型 内质网的主要功能、提供了细胞空间内的支持骨架，增加了细胞的表面积，使细胞的代谢活动在膜上高效率地进行。、是核糖体集中分布的场所，而核糖体与蛋白质合成有关、形成细胞内的运输和贮藏系统，特别是对蛋白质的运输和贮存。、通过胞间连丝中内质网活动，保持了细胞间的联系。质体细胞质质膜细胞器线粒体内质网高尔基体核糖体扁平囊扁平囊小泡小泡高尔基体 由一叠扁平的囊组成的结构，直径约由一叠扁平的囊组成的结构，直径约 0.51m ，囊的边缘产生囊状管，相互交织成网状。周围，囊的边缘产生囊状管，相互交织成网状。周围由管通过缢缩断裂，形成高尔基小泡，小泡可从高尔由管通过缢缩断裂，形成高尔基小泡，小泡可从高尔基体囊上分离出去。基体囊上分离出去。 高尔基体的功能、分离、浓缩和加工包装细胞质内合成的物质，向细胞的一定方向运输。如对粗糙内质网运来的蛋白质进行加工、浓缩、储存、运输，最后形成小泡，小泡脱离高尔基体成熟后最后排出细胞。、高尔基体能合成纤维素，半纤维素等多糖类物质，有丝分裂时参与细胞壁的形成质体细胞质质膜细胞器线粒体内质网高尔基体核糖体液泡电镜下的核糖体电镜下的核糖体 核糖体结构模型核糖体结构模型核糖核蛋白体核糖核蛋白体 ，为非膜性的细胞器，是直径为，为非膜性的细胞器，是直径为 17 23nm的小椭圆形颗粒。它的主要成分是的小椭圆形颗粒。它的主要成分是 RNA和蛋白质。在细和蛋白质。在细胞质中，它们可以游离状态存在，也可以附着于粗糙型胞质中，它们可以游离状态存在，也可以附着于粗糙型内质网的膜上内质网的膜上核糖体核糖体 是蛋是蛋白质的合成白质的合成场所，场所， mRNA和和 tRNA只有只有与核糖体结与核糖体结合才能够形合才能够形成蛋白质成蛋白质质体细胞质质膜细胞器线粒体内质网高尔基体核糖体液泡溶酶体液液泡泡组成：液泡膜；细胞液组成：液泡膜；细胞液功能：调节渗透压；功能：调节渗透压； 储藏功能储藏功能花青素花青素中性中性 紫色紫色酸性酸性 红色红色碱性碱性 兰色兰色植物碱植物碱有机酸有机酸无机盐无机盐幼细胞幼细胞 成熟细胞成熟细胞质体细胞质质膜细胞器线粒体内质网高尔基体核糖体液泡溶酶体圆球体溶酶体电镜照片溶酶体电镜照片1955年年 de Duve与与 Novikoff首次发首次发现溶酶体。现溶酶体。它是单层膜围绕、内含多种水解酶它是单层膜围绕、内含多种水解酶类的囊泡状细胞器，一般直径为类的囊泡状细胞器，一般直径为 0.250.3m 。异溶作用异溶作用 ：把细胞质的其他组分吞：把细胞质的其他组分吞噬进去，在溶酶体内进行消化。噬进去，在溶酶体内进行消化。自溶作用自溶作用 ：通过本身膜的解体，把：通过本身膜的解体，把酶释放到细胞质中溶解细胞本身。酶释放到细胞质中溶解细胞本身。质体线粒体内质网高尔基体核糖体液泡溶酶体圆球体微体膜包裹着的圆球状小体，直径为膜包裹着的圆球状小体，直径为 0.11m ，染色反应似，染色反应似脂肪。电子显微镜观察指出，它的膜只具有一层电子不脂肪。电子显微镜观察指出，它的膜只具有一层电子不透明层（暗带），而不象正常的单位膜具二个暗带，因透明层（暗带），而不象正常的单位膜具二个暗带，因此，可能只是单位膜的一半。圆球体贮藏脂肪。具有溶此，可能只是单位膜的一半。圆球体贮藏脂肪。具有溶酶体的性质酶体的性质一些由单层膜包围的小体，直径约一些由单层膜包围的小体，直径约 0.5m 。现在了解到微体。现在了解到微体有二种：过氧化物酶体和乙醛酸循环体。有二种：过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体：过氧化物酶体： 存在于高等植物叶肉细胞内，它与叶绿体、存在于高等植物叶肉细胞内，它与叶绿体、线粒体相配合，参与乙醇酸循环，将光合作用过程中产生的线粒体相配合，参与乙醇酸循环，将光合作用过程中产生的乙醇酸转化成已糖。乙醇酸转化成已糖。乙醛酸循环体：乙醛酸循环体： 与圆球体和线粒体相配合，把储藏的脂肪转与圆球体和线粒体相配合，把储藏的脂肪转化成糖类，出现在油料种子萌发时化成糖类，出现在油料种子萌发时微管和微丝荧光染色的微管荧光染色的微管 蕨精子的微管带蕨精子的微管带 鞭毛中的微管结构鞭毛中的微管结构微管微管微管和微丝微管和微丝 ：是细胞内二种重要的非膜性细胞器，分别呈管：是细胞内二种重要的非膜性细胞器，分别呈管状和纤丝状，构成了细胞内的骨骼支架，又称为细胞骨架状和纤丝状，构成了细胞内的骨骼支架，又称为细胞骨架 .微管微管 是直径约是直径约 25nm，其中管壁厚，其中管壁厚 45nm ，中心是电子透明的，中心是电子透明的空腔空腔微丝微丝 是由肌动蛋白组成的直径约是由肌动蛋白组成的直径约 7nm的骨架纤维，又称肌动蛋的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维。微丝和它的结合蛋白以及肌球蛋白三者构成化学机白纤维。微丝和它的结合蛋白以及肌球蛋白三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动械系统，利用化学能产生机械运动 .细胞中的应力纤维：细胞中的应力纤维：微丝（红色）微丝（红色）微管（绿色）微管（绿色）第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 细胞质质膜细胞器胞基质胞基质 存在于细胞器的外围 ,是具有弹性和黏滞性的透明胶体溶液 .胞基质的化学成分很复杂 ,含有水、无机盐和溶于水中的气体等小分子，以及脂类、葡萄糖、蛋白质、氨基酸、酶、核酸等，是一个 复杂的胶体系统 。生活细胞中胞基质总处于不断运动状态，而且它还可以带动其中的细胞器，在细胞内作有规律的持续流动，这种运动称为 胞质运动 。胞基质是细胞内进行各种生化活动的场所，同时还不断为细胞器运动提供必需的营养原料。细胞核细胞质第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 分生组织细胞核 成熟组织细胞核形态：形态： 细胞核多呈圆形，直径细胞核多呈圆形，直径 10-20m ，细胞核的形，细胞核的形状、大小及在细胞中的位置均随着细胞的生长而变化状、大小及在细胞中的位置均随着细胞的生长而变化核膜核膜染色质染色质核仁核仁核孔核孔核液核液结构结构 ：细胞核外有一层薄膜，称为：细胞核外有一层薄膜，称为 核膜核膜 。膜内充满均。膜内充满均匀透明的胶状物质，称为匀透明的胶状物质，称为 核质核质 ，其中有一到几个折光，其中有一到几个折光强的球状小体，称为强的球状小体，称为 核仁核仁 。当细胞固定染色后，核质。当细胞固定染色后，核质中被染成深色的部分，称中被染成深色的部分，称 染色质染色质 ，其余染色浅的部分，其余染色浅的部分称称 核液核液核膜核仁核质 核被膜的结构核被膜的结构核膜为核膜为 双层双层膜膜 ，外膜常，外膜常与与 rER相连相连，其上常有，其上常有核糖体。内核糖体。内外膜可愈合外膜可愈合产生核孔产生核孔大多数细胞的核内有 1个或几个核仁。光学显微镜下，核仁的折光率较强，呈致密小球体。电子显微镜下，可见核仁没有膜包围，有四种结构的组成成分：颗粒、纤维、染色质和蛋白质。核仁是核内合成和贮藏 RNA的场所，它的大小随细胞生理状态而变化核质 是核仁以外核模以内的物质。分为核液和染色质。核液 是细胞核内没有明显结构的基质，染色质和核仁悬浮在其中。核液中含有蛋白质、 RNA（ mRNA和 tRNA）和多种酶，这些物质保证了 DNA的复制和 RNA的转录。染色质 是易被碱性染料染色，同 DNA、组蛋白、非组蛋白和少量 RNA组成的复杂物质。通常情况下以极细的细丝分散在核液中，到细胞分裂时，通过螺旋化作用形成较大的、具有特定形态、结构的染色体。1） 细胞核的主要功能是细胞核的主要功能是 储存储存 和和 传递传递 遗传信息。遗传信息。2） 控制控制 和和 调节调节 细胞的生理活动。细胞的生理活动。3）通过控制不同基因的表达来）通过控制不同基因的表达来 控制生物的性状控制生物的性状 。细胞核细胞质第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 3、细胞内含物、细胞内含物 原生质体小结原生质体小结由由 细胞膜细胞膜 、 细胞质细胞质 和和 细胞核细胞核 三部分构成。三部分构成。细胞内一团结构上具有复杂分化生命单位细胞内一团结构上具有复杂分化生命单位。内含有许多特定形态和功能的细胞器，。内含有许多特定形态和功能的细胞器，从这个意义上讲，细胞核也可作为一个控从这个意义上讲，细胞核也可作为一个控制细胞遗传和发育的特殊的细胞器。制细胞遗传和发育的特殊的细胞器。在对植物细胞的研究过程中发现，大部分在对植物细胞的研究过程中发现，大部分的细胞器都是由单位膜构成的，膜的作用的细胞器都是由单位膜构成的，膜的作用主要是把不同的生化反应定位在不同的空主要是把不同的生化反应定位在不同的空间，这样，不同的细胞器不仅在功能上有间，这样，不同的细胞器不仅在功能上有分工，而且，也可通过膜发生联系，这个分工，而且，也可通过膜发生联系，这个膜系统被一些学者称为膜系统被一些学者称为 内膜系统内膜系统 。内膜系统不仅联系细胞内部的各个细胞器内膜系统不仅联系细胞内部的各个细胞器，而且还可通过胞间连丝连接其它细胞，而且还可通过胞间连丝连接其它细胞，使整个有机体成为一个统一的、和谐的整使整个有机体成为一个统一的、和谐的整体体第一章植物细胞二、植物细胞的结构和功能植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构1、细胞壁、细胞壁 2、原生质体、原生质体 3、细胞后含物、细胞后含物 后含物后含物 是原生质体的代谢产物，有的是原生质体的代谢产物，有的是营养物质，有的是代谢废物。是营养物质，有的是代谢废物。后含物与原生质体组成物质的区分：后含物与原生质体组成物质的区分： 后含物后含物 不是不是 构成原生质体或细胞器构成原生质体或细胞器的的 组成成分组成成分 。 后含物后含物 是是 已经已经 退出细胞生理代谢的退出细胞生理代谢的物质物质 ，凡参与细胞代谢的物质不能称，凡参与细胞代谢的物质不能称为后含物。为后含物。淀粉蛋白质脂肪晶体淀粉是葡萄糖分子聚合而成的长链化合物，它是细胞中碳水化合物最普遍的贮藏形式，在细胞中以颗粒状态存在，称为 淀粉粒淀粉是由质体合成的，在叶绿体或白色体中葡萄糖