植物细胞的形态结构.ppt

物种 species 生物分类的基本单位 它是具有一定的和一定的的生物类群 同一个种的各个个体具有相同的遗传性状 而且彼此交配可以产生后代 但一般不与其他物种中的个体交配 或交配后一般不能产生有生殖能力的后代 居群 population 占据特定空间的 由交配和亲子关系联系起来的同一物种的个体群 是物种存在的具体形式 自然分布区 形态特征和 生理特性 生殖隔离 林奈CarlVonLinn 1707 1778 又译林耐 林内 瑞典博物学家 创立了双名命名法 speciesplantarum 三 植物的命名法 1双名法 用拉丁文给植物的种起名字 每一种植物的种名 都由两个拉丁词或拉丁化形式的字构成 第一个词是属名 相当于 姓 第二个词是种加词 相当于名 一个完整的学名还需要加上最早给这个植物命名的作者名 故第三个词是命名人 因此 属名 种加词 命名人名是一个完整学名的写法 银杏GinkgobilobaL 2国际植物命名法规对植物命名的规定要点 每种植物只能有一个合法名称 即用双名法给出的学名每种植物的学名必须有两个拉丁词或拉丁化的词构成 第一词为属名 第二词为种加词 属名一般用名词单数第一格 种加词用形容词 并要求与属名的性 数 格一致 双名法的书写形式是 属名第一字母必须大写 种加词全为小写 命名人为姓氏缩写 第一字母也要大写 新发表的学名 必须附有拉丁文正式发表的描述 种下分类单位采用三名法 即 属名 种加词 命名人 种下单位符号缩写 种下单位种加词 种下单位命名人Prunuspersica L BpressaBean 六 本书内容和门类 原核生物 细菌门 蓝藻门和原绿藻门 真核藻类 裸 绿 轮 甲 隐 金 黄 硅 褐和红藻门 菌物 黏菌门 真菌门和地衣门 苔藓植物蕨类植物裸子植物被子植物 第一部分植物的细胞和组织 第一章植物的细胞第一节植物细胞的结构和功能 细胞是构成植物体的基本单位有机体除病毒外 都是由单个或多个细胞构成的 细胞是生命活动的基本结构与功能单位 1 细胞的发现1665年 英国的RobertHooke利用自制的显微镜观察软木薄片 木栓 发现很多象蜂房样的小室 他把这种小室命名为cell 细胞 2 细胞学说德国植物学M J Schleiden和动物学家M J Schwann二人于1838 1839年间提出的 细胞学说认为 一切动 植物都是由细胞构成的 细胞是一切动植物体的基本组成单位 细胞学说的建立从理论上确立了细胞在整个生物界的地位 把自然界中形形色色的有机体统一了起来 二植物细胞的形状和大小 一 植物细胞的形状单细胞植物或离散的单个细胞多为球形 多细胞植物体内形状多样 有执行功能有关在均匀组织内 典型未经分化的薄壁细胞是14面体 二 植物细胞的大小大小差异很大 最小的支原体细胞直径只有0 1 m 种子植物中 一般的细胞直径为20 m 100 m 1mm 1000 m 细胞体积小的原因 细胞大小受细胞核控制范围制约细胞体积小 相对表面积大 对物质的迅速交换和转运都比较有利 一般生理活跃的细胞常常较小 代谢活动弱的细胞 则往往较大 显微结构和亚显微结构显微结构 在光学显微镜下呈现的细胞结构 光学显微镜的分辨率不超过0 2um 有效放大倍数一般不超过1200倍 亚显微结构 在电子显微镜下看到的更为精细的结构称为亚显微结构或超微结构 供生物学研究的电镜放大倍数在20万倍以上 分辨率可达2 3 1um 10000 三植物细胞的基本结构 一 细胞壁包围在植物细胞原生质体外的外壳 是植物细胞特有的结构 其功能是支持和保护原生质体 使细胞保持一定形状 1 细胞壁的化学组成成分 在高等植物和绿藻中主要成分是纤维素 果胶质和半纤维素 也有时特化为含多糖以及角质 木质 栓质和矿质等 2 细胞壁的亚显微结构 多个葡萄糖分子形成的长链 长链分子间形成晶格结构的微团 微团构成微纤丝 纤维素分子束 微纤丝交织成网状 构成骨架 再彼此缠绕成大纤丝 最后形成细胞壁 微团 微团 3细胞壁层次 根据形成时间和化学成分可划分为胞间层 初生壁和次生壁 胞间层 又称中层 位于细胞壁最外层 化学成分为果胶 初生壁 细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层 主要成分为纤维素 半纤维素和果胶 3 次生壁 细胞停止生长后在初生壁内侧继续积累的细胞壁层 主要成分为纤维素 含少量半纤维素 并常常含有木质素 具有较大的强度 4 纹孔和胞间连丝初生纹孔场 初生细胞壁上具有的凹陷区域胞间连丝 是穿过细胞壁的原生质细丝 它连接相邻细胞间的原生质体 它是细胞原生质体之间物质和信息直接联系的桥梁 是多细胞植物体成为一个结构和功能上统一的有机体的重要保证 Alliumcepa 细胞壁和胞间连丝 http www biologie uni hamburg de b online e26 1 htm 纹孔 次生壁上凹陷的结构 即初生壁完全不被次生壁覆盖的区域称为纹孔 物质可通过纹孔在细胞间运转 纹孔腔 纹孔四周的次生壁所围成的腔穴 纹孔膜 纹孔腔底的胞间层和初生壁 纹孔对 相邻两细胞的纹孔常成对出现称纹孔对 纹孔类型 根据次生壁增厚情况单纹孔 纹孔腔从外到内的直径一般相等为直筒形 具缘纹孔 次生壁拱起覆盖在纹孔腔之上 中间有一开口 这种拱起的次生壁称纹孔缘 纹孔缘中间的开口称纹孔口 5细胞壁的特化 木质化 指细胞壁内填充和附加了木质素木质化细胞壁加入间苯三酚试液和盐酸 因木质化程度不同 而显红色或紫红色反应 加氯化锌碘液显黄色或棕色反应 栓化 细胞壁中增加了木栓质 脂类化合物 木栓化细胞壁加苏丹 试液显橘红色或红色 遇KOH加热 木栓质则溶解成黄色油滴状 多发生在次生壁 5细胞壁的特化 角化 细胞壁为角质 脂类化合物 所浸透 并常在细胞壁的表面形成一层无色透明的角质层 角质化细胞壁的化学反应与木栓化类同 加苏丹 试液显橘红色或红色 但遇碱液加热能较持久地保持 粘液化 细胞壁中果胶质和纤维素变成粘液或树胶的一种变化 粘液化细胞壁加玫红酸钠酒精溶液可染成玫瑰红色 加钉红试液可染成红色 矿化 细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙 二 原生质体1概念 原生质 构成细胞的生活物质称为原生质 原生质是细胞生命活动的物质基础 原生质体 是生活细胞内全部具有生命的物质的总称 由原生质所构成 原生质体一般由质膜 细胞质和细胞核三部分组成 是细胞各类代谢活动的主要场所 2原生质体的组成 光镜下的洋葱表皮细胞 1 质膜原生质体表面的一层薄膜 电子显微镜下三层结构 两侧的暗带 中间夹着一个明带 明带的主要成分是脂质双层分子 暗带的主要成分是蛋白质 这种在电子显微镜下显示出由三层结构组成为一个单位的膜称为单位膜 生物膜的结构 膜的流动镶嵌模型S J SingerandG Nicolson1976 fluidmosaicmodel 蛋白质流动镶嵌在磷脂双分子层中 质膜的主要功能 为细胞生命活动提供稳定的内环境控制细胞和环境间的物质交换细胞识别 细胞内外信息传递等过程中具有重要作用 2 细胞核 数目 1个细胞多1个核位置 幼时中央 成熟靠近细胞壁结构 核膜 是双层结构的膜 核膜上具有核孔 控制核和细胞质间的物质交流 核纤层 核周间隙 染色质 是细胞核内易被碱性染料 如藏花红 甲基绿 染色的物质 由DNA 组蛋白 非组蛋白及少量RNA组成的细丝状结构 是遗传物质的载体 当细胞进行有丝分裂时转化成粗短的染色体 核仁 细胞核内非常明显的结核 呈球状 无膜包被 1到多个 核内合成 加工和贮藏rRNA和核糖体亚单位装配的场所 核内除染色质和核仁外以蛋白质成分为主的网架结构体系 布满细胞核中 是核的支架 与DNA复制 基因表达以及染色体包装与构建有密切关系 核基质 Figure1Transmissionelectronmicrograph X47 000 ofaportionofnuclearmatrix left andsurroundingcytoplasm http www ii bham ac uk clinicalimmunology CISimagelibrary Nuclear htm 细胞核功能 储存和传递遗传信息 以及通过控制蛋白质的合成对细胞的生理活动起重要的调节作用 是遗传和代谢的调控中心 3 细胞质 质膜以内细胞核以外的部分 由细胞器和细胞质基质组成 A细胞器散布在细胞质内具有一定结构和功能的微结构 包括质体 线粒体 内质网 高尔基体 溶酶体 微体 液泡 细胞骨架等 质体一类和碳水化合物合成与贮藏密切有关的细胞器 是植物细胞特有的结构 根据色素不同 可分为三种类型 叶绿体 有色体和白色体 叶绿体 是进行光合作用的质体 只存在植物的绿色细胞中 包含叶绿素 叶黄素和胡萝卜素 叶绿体的功能 吸收利用光能 进行光合作用 将光能转化成化学能 叶绿体的结构 叶绿体被膜 双层膜 基粒类囊体 光反应 基质 暗反应 基质类囊体 类囊体 有色体 只含胡萝卜素和叶黄素 比例不同呈现黄 红和橘黄 形状多样 位于花果细胞中 功能 积聚淀粉和脂类 在花和果有吸引传粉昆虫和动物及传播种子的作用 白色体 不含色素 无色颗粒状 普遍存在于植物体各部分细胞 特别是贮藏细胞中较多 根据贮藏物质不同分为造粉体 淀粉 蛋白体和造油体 功能 淀粉和脂类合成中心 结构 有色体和白色体只有双层膜 内部没有发达的膜结构 不形成基粒 质体的发育 在植物发育过程中 质体由前质体分化 前质体 叶绿体 有色体 白色体 光 日光 黑暗 线粒体是一些大小不一的颗粒状 棒状 丝状或有分枝的细胞器 比质体小 光学显微镜下需特殊染色 JanusGreenB染成蓝绿色 功能 进行呼吸作用的场所 为生命活动提供直接能量 因此 线粒体被喻为 动力工厂 结构 内质网细胞质中由膜围成的管状或囊状腔而构成的互相沟通的网状结构 粗糙型内质网 膜外侧附有核糖体小颗粒光滑型内质网 膜外侧不附有核糖体小颗粒内质网的功能 粗糙型内质网主要功能是合成和运输蛋白质光滑型内质网是脂质合成的场所 高尔基体由叠在一起的囊和其周围大量的囊泡所组成 分泌旺盛的细胞富含高尔基体 功能 加工与分泌从内质网来的蛋白质 脂质 参与植物细胞中多糖的合成和分泌 参与新细胞壁和膜的形成 溶酶体 单层膜包围的囊泡 内含多种水解酶 能够分解所有生物大分子 功能 分解代谢产物和细胞组分 微体 单层膜包被的颗粒形细胞器 含氧化酶和过氧化氢酶 分为过氧化物酶体和乙醛酸循环体 过氧化物酶体分布在叶片细胞 与叶绿体线粒体共同参与光呼吸过程 乙醛酸循环体存在于含有大量脂肪的萌发种子中 对脂肪转化为糖起重要作用 液泡 植物特有的细胞器 核糖核蛋白体 一种颗粒状结构没有被膜包被 主要成分是蛋白质和RNA 在细胞中以附着在内质网表面形成粗糙内质网或分散在细胞质基质的游离状态存在 功能 细胞中蛋白质合成中心 功能 渗透调节 贮藏和消化 细胞骨架真核生物中由蛋白质纤维构成的网架体系 分布在细胞质基质中 由微管 微丝和中间纤维三者构成 显示一个细胞内微管分布的照片 3 细胞质基质细胞质中除细胞器以外的无定形部分 是一种粘稠的胶体 蛋白质含量20 30 细胞质运动 生活细胞中 细胞质基质带动细胞器在细胞中作有规则的持续的流动 功能 细胞器间物质运输和信息传递的介质 细胞代谢的场所 为各类细胞器行使功能提供原料 原生质体是细胞内一团具有复杂分化的原生质单位 是作为一个整体进行生命活动的 四 细胞中的后含物细胞原生质体新陈代谢作用的产物 是细胞中无生命的物质 后含物一部分是贮藏的营养物质 一部分是不能再利用的废物 包括 糖类 蛋白质 脂类 脂肪 角质 栓质 蜡质等 还有成结晶的无机盐和其他有机物 一 淀粉 直链淀粉遇碘液显蓝色 支链淀粉遇碘液显紫红色 细胞中碳水化合物最普遍的贮藏形式 在细胞中常以颗粒存在称淀粉粒 单粒淀粉粒复粒淀粉粒半复粒淀粉粒 Starch storingcellsinapotatotuber 二 蛋白质细胞中贮藏的蛋白质呈固体状态 可以是结晶或无定形的 贮藏的