植物与植物生理第一章植物细胞.ppt

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 1、细胞的发现、细胞的发现 2 2、细胞学说、细胞学说 3 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=101um=10-6 -6m m， ， 1A1A o o =10=10-4 -4um=10 um=10-10 -10m m， ， 1nm=101nm=10-9 -9 m m 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 1、细胞壁、细胞壁 2 2、原生质体、原生质体 3 3、细胞内含物、细胞内含物 (4) (4) 细胞壁特化细胞壁特化 (3) (3) 细胞壁成分细胞壁成分 (2)(2)纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝 (1)(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 1 2 3 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) (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 1、细胞壁、细胞壁 细胞壁层次细胞壁层次 (2)(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) (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 1、细胞壁、细胞壁 细胞壁层次细胞壁层次 (2)(2)纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝(4) (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 1、细胞壁、细胞壁 2 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%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%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%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0.1-0.1- 0.001um0.001um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 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 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(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 1、细胞壁、细胞壁 2 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 1、细胞壁、细胞壁 2 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 1、细胞壁、细胞壁 2 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RuBPRuBP羧化酶。叶绿体羧化酶。叶绿体DNADNA、蛋白质、蛋白质 ，各类，各类RNARNA、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8-10nm8-10nm， 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CO CO 2 2 和和H H 2 2O O 糖酵解糖酵解TCATCA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0.50.5 1m1m，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171723nm23nm 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RNARNA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，mRNAmRNA 和和tRNAtRNA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 19551955年年de de DuveDuve与与NovikoffNovikoff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 0.250.3m0.250.3m。 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0.11m0.11m，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0.5m0.5m。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25nm25nm，其中管壁厚，其中管壁厚45nm45nm，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7nm7nm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 1、细胞壁、细胞壁 2 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 1、细胞壁、细胞壁 2 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10-2010-20mm，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rERrER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 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 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 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 1、细胞壁、细胞壁 2 2、原生质体、原生质体 3 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 1、细胞壁、细胞壁 2 2、原生质体、原生质体 3 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可以淀粉是由质体合成的，在叶绿体或白色体中葡萄糖可以 聚合成淀粉，再以某一点为聚合成淀粉，再以某一点为脐点脐点，形成淀粉粒，产生淀，形成淀粉粒，产生淀 粉粒的白色体称为粉粒的白色体称为造粉体造粉体或或淀粉体淀粉体。一个造粉体可含一。一个造粉体可含一 个或多个淀粉粒个或多个淀粉粒 半复淀粉粒半复淀粉粒 单淀粉粒单淀粉粒 复淀粉粒复淀粉粒 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 1、细胞壁、细胞壁 2 2、原生质体、原生质体 3 3、细胞后含物、细胞后含物 淀粉 蛋白质 脂肪 晶体 细胞中的贮藏蛋白质 细胞中的贮藏蛋白质 呈呈固体状态固体状态，生理活性，生理活性 稳定，与原生质体中呈稳定，与原生质体中呈 胶体状态的有生命活性胶体状态的有生命活性 的蛋白质在性质上不同的蛋白质在性质上不同 拟晶体拟晶体 不定形蛋白质：呈颗粒不定形蛋白质：呈颗粒 状，称糊粉粒状，称糊粉粒 脂肪和油类是含 能量最高而体积最 小的贮藏物质。在 常温下为固体的称 为脂肪，液体的则 称为油类。 椰子胚乳细胞 在植物细胞的液泡中， 多余的钙离子常常会形成无 机盐，以晶体的形式存在。 最常见晶体的是草酸钙晶体 ，少数植物中也有碳酸钙晶 体。 它们一般被认为是新陈 代谢的废物，形成晶体后便 避免了对细胞的毒害。 晶体的形状有：单晶、针晶、簇晶、钟乳体 单晶单晶簇晶簇晶 针晶针晶 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 1、细胞壁、细胞壁 2 2、原生质体、原生质体 3 3、细胞后含物、细胞后含物 植物细胞植物细胞 原生质体原生质体细胞壁 细胞壁 质膜质膜衬质衬质细胞器细胞器 具双层膜具双层膜 的细胞器的细胞器 非膜系统非膜系统 的细胞器的细胞器 单层膜的单层膜的 细胞器细胞器 细胞核细胞核线粒体线粒体质体质体微管微管 核蛋核蛋 白体白体 微丝微丝 叶绿体及其它质体叶绿体及其它质体 单层膜细胞器单层膜细胞器 高尔高尔 基体基体 内质网内质网胞间胞间 连丝连丝 液泡液泡溶酶体溶酶体微体微体 粗糙粗糙 内质网内质网 光滑光滑 内质网内质网 乙醛乙醛 酸体酸体 过氧化过氧化 物体物体 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 上述讲述的是真核细胞的结构。原核细胞无细胞 核、无细胞器只分为周质和核质。 原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞 核区核区 细胞核细胞核 原核细胞和真核细胞的主要区别 叶绿体 线粒体 细胞壁 细胞膜 液泡 细胞质 光面内质网 细胞核 粗面内质网 高尔基体 高尔基体 线粒体 细胞质 细胞膜 细胞核 粗面内质网 光面内质网 中心体 纤毛 植物细胞和动物细胞 特 征动物细胞植物细胞 质体（叶绿体）无，异养营养有，自养营养 细胞壁无有（纤维素和果胶质） 大的中央液胞无有（代谢调节作用） 其它溶酶体、中心体 分裂时的收缩环 乙醛酸循环体、胞间连丝 分裂时的细胞板 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 三、植物细胞的繁殖 第一章植物细胞 三、植物细胞的繁殖 1 1、无丝分裂、无丝分裂 2 2、有丝分裂、有丝分裂 3 3、减数分裂、减数分裂 无丝分裂:也叫（直接分裂) 细胞的简单分裂方 式，有：横缢、纵缢、出芽等 v分裂时核内不出现染色体，也不形成纺锤丝 v分裂形式：横缢、纵缢、碎裂、出芽等 v分裂过程：核仁一分为二，细胞核延长，核仁向两 端移动，核中间缢缩断裂成两个子核，随后在两子 核之间形成新壁，成为2个子细胞 v优点：消耗能量少，分裂速度快 v缺点：不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两 个子细胞中 第一章植物细胞 三、植物细胞的繁殖 1 1、无丝分裂、无丝分裂 2 2、有丝分裂、有丝分裂 间期 分裂期 细胞在分裂过程中产生纺锤丝和染色体，因而称为有 丝分裂。进行有丝分裂的细胞具有周期性，称为细胞周期 。是指从一次分裂结束到下一次分裂结束为止的全过程。 可分为间期和分裂期 1.1.间期间期 G1G1期：期：RNARNA、Pr.Pr.的合的合 成期成期 S S期：即期：即DNADNA的合成期的合成期 G2G2期：少量期：少量RNARNA、Pr.Pr. 的合成的合成 细胞周期细胞周期 第一章植物细胞 三、植物细胞的繁殖 1 1、无丝分裂、无丝分裂 2 2、有丝分裂、有丝分裂 间期 分裂期 后期 末期 中期 前期 细胞经过间期后进入分裂 期,首先进行核分裂,再细 胞质分开,这样一个细胞 就分成两个子细胞 前期前期：染色体出现，核染色体出现，核 膜、核仁消失膜、核仁消失 中期中期：染色体排列在染色体排列在 赤道板上赤道板上 后期后期：染色体单体分染色体单体分 开向两极移动开向两极移动 末期末期：形成两个子核。形成两个子核。 细胞核分裂 细胞质分裂 形成成膜体 形成细胞板,同时质膜 和胞间连丝逐渐形成。 随着细胞板的形成，成 膜体向四周扩展，最后 逐渐消失 最后细胞板与母细胞相 连，将细胞一分为二。 有丝分裂的意义 经过间期和分裂期，核 分裂和胞质分裂，一个细 胞便分裂为2个细胞。 染色体经过间期复制， 故每个子细胞所获得染色 体数目与母细胞相同，保 证了子细胞具有与母细胞 相同的遗传潜能，确保了 细胞遗传的稳定性。 3 3、减数分裂、减数分裂 第一章植物细胞 三、植物细胞的繁殖 1 1、无丝分裂、无丝分裂 2 2、有丝分裂、有丝分裂 3 3、减数分裂、减数分裂 发生在有性生殖过程中的一 次特殊的细胞分裂，包括2 次连续的细胞分裂，1个母 细胞形成4个子细胞，子细 胞中染色体数减半 减数分裂 减数分裂 减数分裂 第一章植物细胞 三、植物细胞的繁殖 1 1、无丝分裂、无丝分裂 2 2、有丝分裂、有丝分裂 3 3、减数分裂、减数分裂 减数分裂 减数分裂 I: 前期 I：染色体出现，核膜 核仁消失. 细线期：染色体出现 偶线期：同源染色体联会 粗线期：染色单体间交换 双线期：交叉的染色体分 开 终变期：染色体最短，核 膜、核仁消失 中期 I：染色体对排列在赤 道面上 后期 I：同源染色体分离 末期 I：染色体到达两极， 核膜、核仁出现 减数分裂 II: 是一次普通 的有丝分裂 前期 II：核膜核仁消失 中期 II：染色体排列在 赤道面上 后期 II：染色体单体分 离 末期 II：染色体到达两 极，核膜、核仁出现 减数分裂的意义 是有性生殖的前提， 保持物种稳定性的基 础。 遗传物质发生了交换 、重新组合，丰富了 植物遗传的变异性。 有利于产生适应能力 更强的后代。 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 四、植物细胞的生长与分化、死亡 第一章植物细胞 四、植物细胞的生长与分化、死亡 1 1、植物细胞生长、植物细胞生长 2 2、植物细胞分化、植物细胞分化 3 3、植物细胞死亡、植物细胞死亡 概念：细胞体积的增长，包括细胞纵向的延长 和横向的扩展。 变化：体积扩大、内部结构变化（液泡化、细 胞器数量和分布变化、壁物质积累） 影响因素： 1.细胞核的控制能力