植物学-植物细胞(2015)

第一章植物细胞,河南农业大学生命科学院,主讲人：叶永忠,植物学课堂教学CAI,第一节 植物细胞的基本特征,细胞的发现 细胞的基本概念细胞的化学组成植物细胞的基本特征,一、细胞的发现及细胞学说,细胞发现的历史 虎克、列文虎克细胞学说 1839年 施莱登、施旺 显微镜下的细胞结构 20世纪初电镜下的细胞结构 20世纪40年代,细胞学说的主要内容,1)所有的动物和植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所组成 ；2)每个细胞既作为相对独立的单位，又对其他细胞共同组成的整体的生命有所助益；3)新细胞是由已存在的细胞分裂而来 ；4)生物体是通过细胞的活动来反映其功能的 。,细胞学说的意义,1、从细胞角度把整个有机体统一起来了；2、证明了动物和植物都是由细胞起源的；3、证明了达尔文的生物进化论观点，打击了唯心论和神创论。,二、细胞的基本概念,细胞是生物有机体的基本结构单位，一切有机体都是由细胞组成的。代谢和功能的基本单位有机体生长发育的基础遗传上的基本单位（细胞的全能性）,概念,原核细胞和真核细胞的主要区别,三、细胞的化学组成,水: 85% 无机盐: 1.5% 蛋白质 : 10% 脂质 : 2% 糖类: 0.4% DNA : 0.4% RNA : 0.7%,水和无机盐,水:,占细胞全重的6090%，其中95为游离水，可以参与代谢活动，其余的为束缚水（结合水）组成原生质的重要成分，影响原生质的胶体状态是光合作用的原料有吸热作用，起溶剂作用，溶解无机盐和矿物质避免原生质温度过高导致细胞死亡.,无机盐:,多种呈离子状态的元素，如铁、铜、锌、锰、镁、钙、钾、钠、氯等.,蛋 白 质,蛋白质是构成原生质的一类及其重要的高分子有机物，其分子量很大（约为1万到一百万甚至更大），蛋白质是原生质的结构物质，并且还以酶等形式起着重要作用。蛋白质是由氨基酸分子组成，它在原生体中通常不是单独存在，而是与其他物质的分子或离子结合，如：与核酸结合成核蛋白，与金属离子结合成色素蛋白，与 脂类结合成脂蛋白。蛋白质的组成元素为：C H O N,核 酸,核酸是重要的遗传物质，它担负储存和复制遗传信息的功能，它的单位是核苷酸，每个核苷酸由一个含N碱基，一个五碳糖和一个磷酸分子组成,转录 翻译中心法则：DNARNA蛋白质,RNA：rRNA核糖体RNAtRNA转运RNAmRNA信使RNA,脂 类,1.组成原生质的成分之一：有的作为原生质的结构物质（磷脂与蛋白质结合构成细胞质表面和细胞内部的各种膜）,有些脂类物质形成角质、木栓层和蜡质。 2.氧化放热，提供细胞生命活动所需的能量 3. 角质、栓质和蜡质起了保护细胞的作用。,概念：凡经水解后产生脂肪酸的物质就属于脂类,特点：难溶于水,北冰洋海象,作用：,糖 类,糖类是光合作用的同化产物。糖类化合物含有C、H、O、三种元素。细胞中最重要的糖分为单糖、双糖、和多糖。 单糖：不能用水解的方法再降解成更小的糖单位的糖类。细胞内最重要的单糖是五碳糖（如核糖和脱氧核糖，是核酸的组成成分）、六碳糖（如葡萄糖C6H12O6，是细胞内能量的主要来源） 双糖（C12H22O11）：是两个单糖分子脱去一个水分子聚合而成。植物细胞中最重要的双糖是蔗糖和麦芽糖。 多糖（C6H10O5）n：是由许多单糖分子，脱去相应数目的水分子聚合而成的高分子糖类化合物。植物细胞中最重要的多糖是纤维素（是细胞壁的最重要的构架物质）、淀粉（是储藏的营养物质）、果胶物质（是壁的组成成分之一）。,四、植物细胞的基本特征,（一）植物细胞的形状与大小,植物细胞的形状和大小取决于细胞的遗传，对环境的适应和生理上所担负的功能。 植物细胞形状多种多样，有多面体形、有纺锤形、长柱形、波浪形、长棱形等。 植物细胞的体积小，一般用肉眼看不见，最小的植物细胞：球菌，直径0.5m；一般的种子植物细胞：直径10-100m；少数植物的细胞较大：番茄果肉细胞，西瓜瓤细胞，直径达1mm；棉种子上的表皮毛，长达75mm；苎麻茎中的纤维细胞，最长达550mm。,植物细胞的形状和大小取决于细胞的遗传，对环境的适应和生理上所担负的功能。,形状多种多样球状体：一些游离状态细胞多面体：主要分布在根茎顶端分生组织细胞纺锤形：茎形成层细胞长柱状、管状：导管分子，筛管分子波浪状：小麦叶肉细胞梭形：纤维,五、植物细胞与动物细胞的区别,植物细胞特有的结构:细胞壁（cell wall) 、叶绿体（chloroplast) 、大液泡（vacuole) 、胞间连丝（plasmodesmata),动物细胞特有的结构:中心粒,第二节 植物细胞的基本结构和功能,植物细胞虽然大小不一，形状各异，但是细胞的基本结构一般都相同。基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等部分。 植物细胞的基本结构，也可概述为细胞壁和原生质体两大部分。 原生质体:活细胞中细胞壁以内各种结构的总称.,一 、细 胞 壁,植物细胞的质膜外方有细胞壁，这是植物细胞的显著特征之一。细胞壁是具有一定硬度和弹性的固体结构，起着保护和支持的作用，并对吸收、蒸腾、运输和分泌有很大关系。细胞壁是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的。由于功能不同，壁在结构和成分上变化很大。细胞壁可以分为：胞间层、初生壁、次生壁三部分，除此以外细胞壁上还有纹孔和胞间连丝 。,1.细胞壁的化学组成,高等植物的细胞壁的主要成分是多糖和蛋白质.多糖包括:纤维素、半纤维素、果胶质、胼胝质蛋白质包括：结构蛋白、酶蛋白,纤维素: 由葡萄糖分子串联而成。结构单位：微团、微纤丝、大纤丝纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。,2.细胞壁的层次结构,细胞壁由外向内依次为三层：胞间层、初生壁和次生壁。有生活原生质体的细胞一般不具次生壁。,胞间层：主要成分为果胶质初生壁：纤维素、半纤维素 和果胶质次生壁：纤维素、木质素等,3 细胞间的联络结构,主要有单纹孔和具缘纹孔两类 A：单纹孔 B：单纹孔对 C：具缘纹孔对 D：半具缘纹孔对 E、F：具缘纹孔,（1）纹孔 细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚的区域成为纹孔。 相邻两个细胞壁上的纹孔往往精确地发生，形成纹孔时，纹孔对中间的胞间层和两侧的初生壁，合称纹孔膜。由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。,(2)胞间连丝,胞间连丝是穿过细胞壁的细胞质细丝，以此连接相邻细胞间的原生质体。在细胞间起着物质运输与信息传导的通道作用。,（1）细胞壁的生长 增大面积：即形成初生壁的生长 增加厚度：即形成次生壁的生长,（2）细胞壁的特化 有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木化（木质素）、角化（角质）、 栓化（木栓质）、 矿化（Si、Ca）,3 细胞壁的生长和变化,细胞壁的作用,起着保护和支持的作用，并对吸收、蒸腾、运输分泌和细胞间的相互识别、细胞分化、防御及信号传递等有很大关系。,维持细胞的形状调控细胞的生长机械支持作用维持细胞的水分平衡参与细胞的识别是植物细胞的天然屏障,细胞壁与植物抗病性,病原菌浸染后会引起细胞壁中伸展蛋白的积累和木质化,栓质化程度的提高.病原菌浸染后可诱导细胞壁内相关酶类活性增高.凝集素的作用,二、细胞膜（ 质 膜）,植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。 质膜的厚度约7.510纳米,所以只能在电子显微镜下才能看清楚。 在电子显微镜下看到的质膜是由两层染色深的暗层，中间夹着一层染色浅的亮层组成，中间亮层为脂类双分子层的疏水尾部，暗层为两侧各覆盖着一层蛋白质分子层和脂类双分子层的亲水头部，这样的结构称为单位膜。,质膜的分子结构,脂质（lipid) 质膜结构的分子骨架，主要是磷脂以及糖脂和胆固醇,磷脂性质： 磷脂是双极性分子，在水环境中自发形成的双分子层或脂质体，是水溶性分子难以通过的天然屏障。,脂 双 层,脂 质 体,膜 蛋 白,膜蛋白：与磷脂双分子层结合，执行各种功能，分为： 运输载体 酶 受体蛋白 连接蛋白,流动镶嵌模型,糖萼,蛋白质,脂双层,膜蛋白分布不对称,不对称性,流动性,流动镶嵌模型特性,膜脂的运动,流动镶嵌模型特性,质膜的功能,信号转换：外源信号和内源信号,物质的跨膜运输：对物质的透过有高度的选择性(简 单扩散，促进扩散，主动运输，内 吞作用，外排作用)。,细胞识别：参与细胞识别的主要是糖蛋白,指非脂溶性物质或亲水性物质，如氨基酸、糖和金属离子等借助细胞膜上的膜蛋白的帮助顺浓度梯度或顺电化学浓度梯度，不消耗ATP进入膜内的一种运输方式，也称协助扩散.,促进扩散(facilitated diffusion),主动运输 active transport,指物质逆浓度梯度，在载体的协助下，在能量的作用下运进或运出细胞膜的过程。Na+、K+和Ca2+等离子，都不能自由地通过磷脂双分子层，它们从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。,三、 细胞质与细胞器,细胞质可分为胞基质和细胞器。,(一) 细胞器的类型、结构及其功能,细胞器:悬浮在胞基质中，是细胞质内具有特定结构和功能的亚细胞结构。是真核细胞的典型结构特征之一 。 植物细胞中的细胞器主要有：质体、线粒体、内质网、液泡、高尔基体、溶酶体、微体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常的工作，运转。,1.质体,质体:与同化产物的合成、积累和贮藏相关的一类细胞器，具双层膜的结构。植物细胞特有的细胞器。 （1）叶绿体（含叶绿素）光合作用 外膜、内膜、基质、基质片层、基粒 含少量DNA、核糖体 （2）白色体 造粉体（积累淀粉） 造油体（贮藏脂肪） 造蛋白体（积累蛋白质） （3）有色体 含胡萝卜素、叶黄素,(1)叶绿体,功能：光合作用(绿色植物摄取太阳光，使二氧化碳固定成为有机物.),叶绿体基本结构,膜：两层(外膜,内膜) 类囊体系统：包括基粒类囊体（叠加形成基粒）和基质类体。 基质：可溶性蛋白质，内含DNA、酶等物质 类囊体：由单层膜围成的封闭的扁平小囊。,结构,(2)有色体和白色体,白色体的类型与功能,质体比较,2.线 粒 体,线粒体是1850年发现的，1898年命名。线粒体由两层膜包被，外膜平滑，内膜向内折叠形成嵴，两层膜之间有腔，线粒体中央是基质。基质内含 有与三羧酸循环所需的全部酶类，内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。线粒体能为细胞的生命活动提供场所，是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，有细胞动力工厂 (power plant)之称。另外，线粒体有自身的DNA和遗传体系， 但线粒体基因组的基因数量有限，因此，线粒体只是一种半自主性的细胞器。,2.线 粒 体,结构：具双层膜，内膜内突形成嵴，内膜及嵴上有种颗粒 叫ATP合成酶复合体；基质内含核糖体、DNA及各种酶。,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称动力车间。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。双层膜，形状为椭球形，直径一般为0.51.0微米，长约12微米。有少量DNA和RNA，能相对独立遗传。,叶绿体和线粒体的比较,电镜下的叶绿体和线粒体,3.内质网,内质网是由单层膜包围而成的片层管道系统。在电子显微镜下为成对平行的膜形成为一层层扁平的囊泡、槽、池或管，互相沟通成网状系统。,内质网是由单层膜构成的网状管道系统，内与核的外膜相连，外与质膜相连，还可通过胞间连丝与相邻细胞的内质网相连。,糙面内质网,光面内质网,内质网基本类型,糙面内质网（表面附有核糖体）滑面内质网（表面无核糖体附着） 光面型内质网：合成和运输类脂与多糖 粗糙型内质网：与蛋白质的合成与运输有关,内质网的信号假说,蛋白质的合成与运输,脂质的合成与运输,蛋白质的修饰,新生多肽的折叠与组装,内质网功能,4.高尔基体,高尔基体（Golgi apparatus，Golgi complex） 亦称高尔基复合体、高尔基器。为意大利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成的囊泡系统，它由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成。,高尔基体由扁平内凹的囊泡或槽库、致密小泡和分泌小泡组成。,蛋白质修饰与加工（糖基化等）多糖的合成和分泌,参与细胞壁的形成蛋白质和脂质的运输参与某些细胞器的形成,高尔基体功能,5.溶 酶 体,溶酶体（lysome）单层膜的泡状结构，含多种水解酶,专司分解各种外源和内源的大分子物质。1955年由比利时学者CRde迪夫等人在鼠肝细胞中发现。,溶酶体（lysome）单层膜的泡状结构，含多种水解酶,根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：初级溶酶体（primary lysosome)次级溶酶体（secondary lysosome)残余小体（residual body),Lysosome and Golgi body,溶酶体的功能,溶酶体的标志酶是酸性水解酶,例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化 2. 哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等,消化细胞内吞的食物，为细胞提供营养 清除衰老的细胞器 防御功能,内质网、高尔基体、溶酶体的功能衔接,6.液 泡,中央大液泡是植物细胞区别于动物细胞的显著特征之一。由液泡膜及所含细胞液构成，液泡成分十分复杂：代谢储藏物；排泄物；多种水解酶。,液泡的功能,参与细胞内物质的转移与储藏参与细胞内物质的生化循环调节细胞的水势和膨压与植物的抗旱，抗寒性有关隔离有害物质，避免细胞受害防御作用,功能：具有特殊的选择透性,能使许多物质大量积聚在液泡中;有利于原生质体与外界发生气体和养料的交换。,7.微 体,乙醛酸循环体:含有乙醛酸循环酶系，存在于油料植物种子和大麦、小麦种子的糊粉层及玉米的盾片中，与脂肪代谢有关，能将脂肪分解成糖。,微体是由单层膜包围的细胞器，直径约0.20.5微米。,微体有两种主要类型：,过氧化物酶体:含有过氧化氢酶等，存在于高等植物叶的光合细胞内，常与叶绿体相伴存在，与光呼吸有密切关系；,8.核 糖 体,核糖体是合成蛋白质的细胞器，由蛋白质和rRNA组成。主要功能：按mRNA 的指令合成多肽链,核糖体1530 nm，由大小两个亚单位组成。常几个到几十个与mRNA分子结合成念珠状的复合体,称为多聚核糖体。,核糖体的装配,9.细胞骨架结构及其功能,细胞骨架(cytoskeleton):真核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。由三类蛋白质纤维构成：微管，微丝和中间纤维，共同构成细胞的支架，维持细胞的形状。并与细胞内的运动和物质运输有关。,细 胞 质 骨 架,微丝,微管,中间纤维,微丝(microfilament ):直径约5-8 nm,是指真核细胞中由肌动蛋白单体组成的骨架纤维。,肌动蛋白单体,微丝有收缩功能，与细胞内的物质运输和原生质流动有关。,微管(microtubule) :中空管状或纤丝状结构，外径约25nm。微管的管壁由13条原纤丝集合而成，每条原纤丝由和球状蛋白，即微管蛋白的亚基组成双体，沿着管径的长轴呈斜向交替排列。,微管的模型,微管在细胞中起支架作用，使细胞保持一定的形状。例如，用秋水仙素处理破坏微管后，植物的精子细胞不再呈纺锤形而变成球形。微管还参与构成有丝分裂和减数分裂的纺锤丝，以及参与细胞壁的形成和生长。微管也与胞质运动和鞭毛运动有关。,维持细胞形态与胞内运输有关与鞭毛运动与菌毛运动有关与纺锤体和染色体运动有关基粒与中心体的结构单位,中间纤维（intermediate filaments）直径10nm左右，介于微丝和微管之间。与微管不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。,(二)细胞质基质,功能：为细胞器提供必需的物质和介质环境；作为一 个缓冲系统可以调节PH值；能进行胞质运动。,定义： 细胞质中细胞器以外均匀半透明的液态胶状物质。能维持细胞器的实体完整性提供所需要的离子环境，供给细胞器行使功能所必须的物质。,成分：水，无机离子，糖类，氨基酸，核苷酸，蛋白 质，RNA等。,四、细胞核的结构及功能,细胞核是细胞的遗传物质贮存、复制和转录的场所，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 。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。,细胞核结构示意图,1.核被膜,核被膜由两层膜构成。两层膜在一定间隔愈合形成核孔。核孔很小，是控制细胞核与细胞质之间物质交换的通道。,2.染色质与染色体,染色质是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合体。在间期核内，染色质常伸展成网状细丝。到有丝分裂时，染色质高度螺旋化变粗成为光学显微镜下能看见的染色体。染色质由球状核蛋白所组成的基本单位核小体或核粒，被DNA的纤丝缠绕成念珠状。每个核小体包括8个组蛋白分子组成小珠状，DNA链就在小珠外缠绕1.75圈，这就是染色质的基本结构。 可分为常染色质和异染色质两种.,染色质 (chromatin) 间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构常染色质 低度折叠压缩的染色质， 处于常染色质状态是基因转录的必要条件。 异染色质 压缩程度高,处于凝集状态，碱性染料染色时着色深的染色质。染色体（chromosome） 细胞在分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构,染 色 体,短臂,着丝粒,长臂,DNA,染色单体,3.核 仁,核仁没有膜包围，其中央为纤维区，含有弥散的染色质细丝；外围是颗粒区。核仁的主要功能是进行核糖体RNA的合成。,4.核基质,功能：为细胞核内组分提供了结构支架，使 核内的各项活动得以有序进行。,定义：核内由纤维蛋白组成的网络状结构， 又称核骨架。,综上所述，细胞核是细胞内遗传物质存在的主要场所,主要功能是控制核酸和蛋白质的合成，控制细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调为“细胞的控制中心”，在细胞遗传和代谢方面起着主导作用。,大部分的细胞器是由膜围成的，膜基本结构是相似的，都是单位膜。细胞核的外核膜与粗糙内质网相联系；光滑型的内质网产生的囊泡可转化为高尔基体囊泡；内质网和高尔基体又可衍生出液泡和各类小泡，小泡又可进一步发育为溶酶体、圆球体和微体等。内质网、高尔基体、液泡、微体、圆球体、溶酶体和细胞外核膜等的膜结构，在功能上连续成为统一的内膜系统。同时内膜系统与质膜相连，相邻细胞间的内膜通过胞间连丝互相沟通，提供了细胞内和细胞间的物质和信息运输系统，使多细胞的植物体成为协调统一的整体。,中层 初生壁 次生壁,质膜 胞基质 细胞骨架 质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡 微管 微体,细胞核,细胞壁,原生质体,细胞质,细胞器,植物细胞的结构,第三节、植物细胞的后含物,后含物是指植物细胞原生质代谢过程中的产物，包括贮藏的营养物质、代谢废弃物和植物的次生物质。它们可以在细胞生活的不同时期产生和消失。 后含物在结构上是非原生质的物质，有的存在于液泡内，有的存在于细胞器内，有的分散于细胞质中。后含物中主要是贮藏物质，其中以淀粉、蛋白质和脂类为主。,1.淀粉,淀粉呈颗粒状，有脐和轮纹。不同植物的淀粉粒有不同的形态（单粒、复粒和半复粒），可作为商品检验、生药鉴定的依据。淀粉粒遇碘呈蓝到紫色反应。,一、贮藏的营养物质,2蛋白质,贮藏蛋白与结构蛋白不一样，是没生命的，是一种比较稳定的状态。蛋白质可以无定形蛋白质和结晶蛋白形态存在。结晶蛋白具有晶体和胶体的二重性，因此称为拟晶体。无定形蛋白被一层膜包裹成圆球状颗粒叫糊粉粒。含有大量糊粉粒的细胞层称糊粉层。蛋白质遇碘呈黄色反应,3脂肪和油,常温下呈液体的称为油，呈固体的称为脂肪。遇苏丹-III呈橙红色.,二、晶体,植物细胞中，无机盐常形成各种形状的晶体。常见的有草酸钙、碳酸钙晶体。根据形态可以分为单晶、针晶和晶簇三种。,植物次生代谢物质是在植物体内合成的，在植物代谢中没有明显作用的一类化合物。但这些物质对植物抵御病虫害的侵害和吸引传粉媒介有作用。 常见有酚类化合物（包括酚、单宁、木质素），类黄酮（如花色素苷、黄酮醇和黄酮），生物碱，一类含氮的碱性有机物，多为白色晶体，具有水溶性（如金鸡纳、奎宁、尼古丁、吗啡等），非蛋白氨基酸。,三、次生代谢物质,第四节 细胞的分裂、生长和分化,细胞的分裂是生命体的重要特征，通过分裂可以增加个体数量、繁衍后代。 植物细胞分裂的方式有三种：,1.有丝分裂:有丝分裂是真核细胞繁殖的基本形式。通过分裂，使细胞分裂后所产生的新细胞生长增大，随后又常平均地分裂成两个和原来母细胞相似的子细胞。,3.无丝分裂:无丝分裂也称直接分裂。分裂时，细胞核的变化没有像有丝分裂过程中所看到的那样复杂的变化。无丝分裂有许多方式，如横缢、纵裂、出芽等。,2.减数分裂:减数分裂是植物在有性生殖过程中所进行的一种细胞分裂。在被子植物中，它发生在花粉母细胞形成花粉粒和胚囊母细胞产生胚囊的时候。,一.细胞周期与细胞增殖,细胞周期: 指细胞一次分裂结束开始，到下一次分裂完成所经历的整个过程，分为间期和分裂期。,(一)细胞分裂间期,（1）DNA合成前期（G1期） 细胞开始为下一次分裂合成DNA所需的前体物质、能量和酶类等 ,RNA 核糖体.,（2）DNA合成期（S期） DNA进行复制,组蛋白也相应增加一倍。,（3）DNA合成后期（G2期） RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微管蛋白及能量准备,（1）核分裂(前期、中期、后期和末期),（2）胞质分裂,(二)细胞分裂期,二.有丝分裂,有丝分裂又称为间接分裂，它是真核细胞分裂最普遍的形式。在有丝分裂过程中，细胞的形态，尤其是细胞核的形态发生明显的变化，出现了染色体和纺锤丝。 有丝分裂的过程复杂而连续，包括细胞核分裂和胞质分裂两个过程。 有丝分裂保证了子细胞具有与母细胞相同的遗传潜能，保持了细胞遗传的稳定性。,(1)前期 染色质的螺旋化作用缩短变粗, 形成染色体 分裂极的确定 分裂极决定细胞分裂的方向。 核仁解体 是在前期后半期发生的重要过程。 核膜崩解 前期末，染色体形成后趋向于核膜，核中央变空，标志着核膜即将崩解，而核膜的崩解，标志着前期的结束。 （2）中期 中期是纺锤体形成和染色体排列在赤道面上的时期。 （3）后期 是染色体从着丝点分开，并分别从赤道面转向两极的时期。 （4）末期 从子染色体到达两极后至形成两个新细胞为止。末期的主要过程包括子核的形成和胞质分裂。,染色体的形成,子核形成 这一过程大致经历与前期相反，即到达两极后的染色体，首先解螺旋化，松弛、膨胀而轮廓消失，形成一个大块状的染色质，继而伸长变为细丝状而回复到间期状态。与此同时，其周围集合新的核膜成分，融合成新的核膜。核仁也重新出现，从而形成子细胞核。胞质分裂 染色体到达两极后，两极的纺锤丝消失，但在两个子核之间的纺锤丝（中间丝）越来越密，在赤道面区域形成桶状的成膜体。 同时赤道面上排列着来自高尔基体的小泡。小泡间有内质网、微管穿过；这些小泡排列整齐，泡内含有果胶质，形成由一单层小泡组成的细胞板。小泡内的果胶质形成新的细胞壁的胞间层，两侧的单层膜成为两个子细胞的质膜，穿于小泡之间的内质网与微管形成胞间连丝，细胞板扩展形成新的细胞壁，分隔成两个细胞。,在有丝分裂过程中，由于每个染色体是由两个染色单体组成的，分裂后，子细胞的染色体数目和母细胞相同。有丝分裂各个时期的持续时间是不同的。通常前期的时间最长，可达12小时，甚至更长。中期的时间较短，一般在515分钟。后期的时间最短，只有210分钟。末期则在1030分钟内完成。 从整个细胞周期来说，各个时期的长短，以S期最长，分裂期最短，G1期和G2期长短变化较大。,三、减数分裂,与植物的有性生殖过程相联系的细胞分裂方式 花粉母细胞形成花粉粒 胚囊母细胞形成胚囊 减数分裂的特点： （1）母细胞进行连续两次分裂，而染色体只复制一次，形成的4个子细胞所含的染色体数目比母细胞减少了一半。 （2）同源染色体之间发生基因重组，引起后代的变异，使后代对外界环境条件的变化有更大的适应性。,减数分裂的过程,一、间期 前减数分裂期也可分为G1期、S期和G2期。和有丝分裂不同的是，DNA不仅在S期合成，而且也在前期合成一小部分。 二、分裂期 （一）、减数分裂I 1.前期I：通常人为划分为5个时期：细线期合线期粗线期双线期终变期 1）细线期: 染色体呈细线状，持续时间占减数分裂周期的40%。2）偶线期：是同源染色体配对，又称联会。同源