第二章 植物细胞和组织

.,第2章植物细胞和组织,.,第2章植物细胞和组织,一、植物细胞的基本结构和功能二、植物细胞的后含物三、植物细胞的繁殖四、植物细胞的生长和分化五、植物的组织和组织系统,.,细胞的发现1665年，英国人胡克（RobertHooke）在显微镜（放大40倍140倍）下观察软木薄片，发现了软木是由许多蜂窝状的小格子（小室）组成，并将其定名为“细胞(Cell)”,一、植物细胞的基本结构和功能,.,植物细胞的形状和大小,细胞（cell）：有机体的结构和功能的基本单位。植物细胞形态多样性细胞体积：直径通常为10-100m,表皮和保卫细胞,薄壁细胞,分生组织细胞,导管分子,纤维,.,植物细胞的结构与功能,.,细胞核（nucleus）,细胞质（cytoplasm）,细胞壁（cellwall）,液泡（vacuole）,植物细胞的显微结构,.,细胞遗传和代谢的调控中心核膜：双层膜、核孔核仁：1-数个、合成和贮藏RNA染色质：DNA、蛋白质间期核染色质常伸展成网状细丝染色质；分裂时，染色质高度螺旋化变粗染色体。核基质：胶质液体、蛋白质、网状结构细胞的控制中心储存和传递遗传信息，控制蛋白质的合成量,细胞核,.,细胞核之外，细胞膜之内外面包被质膜，内部包埋细胞器,细胞质,.,质膜：原生质膜或细胞膜电子显微镜下看到的质膜是由两层暗带（一层蛋白质的分子层和脂类双分子层的亲水头），中间夹着一层亮带（脂类双分子层的疏水尾）组成。这样的结构称为单位膜。,细胞质膜结构,.,膜的流动镶嵌模型选择透性流动性,.,维持稳定的细胞内环境（分室作用）；控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排出废物（物质交换）；吞食外围的液体或固体小颗粒；参与胞内物质向胞外分泌；接受外界的刺激和信号；代谢场所；参与细胞的相互识别的功能。,细胞质膜功能,.,细胞质内具有一定形态结构和特定功能的微结构或微器官。质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡、核糖体、圆球体、微体、微管、微丝和中间纤维等,细胞器,.,植物细胞特有根据所含色素不同，分三种类型：叶绿体有色体（杂色体）白色体,质体,.,只存在于绿色细胞（多为叶肉细胞）含叶绿素、叶黄素和胡萝卜素功能是进行光合作用，把光能转变为化学能；将二氧化碳和水合成有机物，释放氧气。球形、卵形或凸透镜形,叶绿体,.,叶绿体的亚显微结构,.,只含胡萝卜素和叶黄素，呈橙红-黄之间的颜色果实、花瓣或其他部分都有存在形状多样聚积淀粉和脂质，吸引昆虫和其他动物传粉或传播种子,有色体,.,不含色素无色颗粒状存在于储藏细胞中（甘薯、马铃薯）淀粉和脂肪的合成中心,白色体,.,各类质体的形成,前质体光照形成叶绿体黑暗形成白色体，光照后可转换为叶绿体有色体由叶绿体转换形成，且可转换为叶绿体,前质体,.,植物细胞的显著特征之一细胞液的主要成分是水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花青素和无机盐等物质贮藏、吞噬和消化作用;调节细胞水势、pH值与离子稳态液泡中的代谢物是人类开发利用植物的主要来源,液泡,.,保护原生质体细胞壁的结构：胞间层、初生壁、次生壁细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁,细胞壁,.,.,原核细胞无成形的细胞核，无细胞器的分化。真核细胞有成形的细胞核，有细胞器的分化。,原核细胞遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成细胞内没有核膜和具有专门结构与功能的细胞器的分化,真核细胞和原核细胞的区别,.,五、植物的组织和组织系统,植物组织的类型,植物组织,分生组织meristematictissue,成熟组织maturetissue,具有持续分裂能力(持久或一定时期内)的细胞群。特点：不分化或或很少有分化,由分生组织衍生的细胞，进一步生长、分化形成的其它各种组织（永久组织）。特点：分化程度不同,.,顶端分生组织,分生组织的类型按位置分类,位置：位于根、茎及其分枝的顶端细胞特征：小而等径，薄壁，核位于中央并占较大体积,液泡小而分散,原生质浓厚，无后含物作用功能：使根、茎不断伸长,并在茎上形成侧枝和叶。茎顶端分生组织最后还将产生生殖器官。,.,侧生分生组织细胞特征：细胞大部分呈长梭形，原生质体高度液泡化，细胞质不浓厚。分裂活动具明显周期性。作用功能：使植物的根或茎加粗生长。,.,居间分生组织,位置：位于茎、叶柄、子房柄、花柄、花序轴等器官的成熟组织之间作用功能：能使上述器官伸长活动特点：细胞持续分裂活动的时间短，分裂一定时间后，所有细胞都转变为成熟组织,.,分生组织的类型按来源分类,原分生组织位置：位于根、茎最前端，由没有分化的、最幼嫩的、终生保持分裂能力的胚性细胞所组成(即由胚遗留下来的最早的分生组织),.,初生分生组织,位置：位于根、茎的顶端，由原分生组织刚刚衍生的细胞所组成，在原分生组织的下方特点：细胞在形态上出现了最初的分化，细胞仍然具有很强的分裂能力，但没有原分生组织那样旺盛，因此是一种边分裂，边分化的组织，是由分生组织向成熟组织过渡的组织,.,次生分生组织,由成熟组织的细胞，经过脱分化恢复分裂能力形成的分生组织位置：存在于根、茎的维管形成层和木栓形成层中。,.,把(1)、(2)两种分类方法结合起来会出现怎样的联系？,.,注意：成熟程度是相对的，并非一成不变，如薄壁组织有时能进一步特化为另一种组织；有时成熟组织也可脱分化成分生组织。,分生组织衍生的大部分细胞逐渐丧失分裂的能力，进一步生长和分化形成的各种组织,类型：按功能分为保护组织、薄壁组织、机械组织、输导组织和分泌组织。,成熟组织,.,功能：减少体内水分蒸腾，控制植物与环境的气体交换，防止病虫害侵袭和机械损伤等类型：根据来源及形态结构的不同分为两类：表皮(epidermis)、周皮（periderm）,保护组织,.,表皮分布：覆盖于植物幼嫩器官表层的一层或多层细胞。特点：1）通常含有多种不同特征和功能的细胞组成；2）细胞无间隙，无叶绿体的生活细胞；3）外弦向壁常加厚，并角质化；4）常具显著的角质层；气孔器表皮附属物,.,.,.,表皮毛在植物体上的分布,.,.,周皮次生保护组织来源：由侧生分生组织木栓形成层形成位置：位于有加粗生长的根茎表面组成：木栓层、木栓形成层、栓内层。皮孔：为突出周皮的裂缝(通气结构),.,薄壁组织,结构特点:(1)壁薄，仅有初生壁；胞间隙发达；(2)具生活的原生质体，液泡较大;(3)分化程度较低，薄壁组织可脱分化转变为分生组织；也参与侧生分生组织形成层和木栓形成层的发生,.,蚕豆叶横切,.,贮藏组织,.,贮水组织,.,通气组织,灯心草茎横切,.,传输细胞或转移细胞：一类特殊的薄壁细胞特点：细胞壁具内突生长(增加质膜面积)，细胞质浓厚，富含线粒体，有发达的胞间连丝(有利于代谢物质的运输与传递)。分布：在植物体内广泛存在，如小叶脉输导组织的附近(叶肉和输导分子之间的桥梁)，茎节部的维管束中，分泌结构中，种子的子叶、胚乳、胚柄等部位,传输组织,.,机械组织,厚角组织,.,厚壁组织,梨果肉中的石细胞,.,亚麻茎纵、横切面,纤维细胞和纤维束,.,木质部：管胞、导管分子运输水裸子植物和蕨类植物只有管胞,输导组织,.,导管：管径较管胞粗大，又以穿孔直接沟通，因此，导管比管胞具较高运水效率存在于被子植物木质部中,.,.,.,韧皮部：筛管、筛胞筛管：筛管分子一侧常具伴胞分布位置：被子植物韧皮部,筛板,筛孔,筛管,伴胞,.,裸子植物和蕨类植物中承担有机物质运输功能的是筛胞与筛管的区别是，原生质体中无P蛋白体，细胞端壁上只有筛域而无筛板。筛胞之间以侧壁上的筛域进行物质运输。,.,某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物，如蜜汁、黏液、挥发油、树脂、乳汁等，并把它们排出体外或积累于细胞内，这种现象称为分泌现象，凡是能产生分泌物质的细胞或细胞组合称为分泌结构外部的分泌结构：将分泌物分泌到植物体表面的分泌结构。腺表皮、腺毛、蜜腺和排水器内部的分泌结构：将分泌物积聚在体内的分泌结构。分泌细胞、分泌腔(道)、乳汁管,分泌结构,.,.,.,蜜腺,.,分泌蜜汁是对虫媒传粉的适应，蜜源植物又具有较高的经济价值,.,生长于茎、叶、花梗等营养体部位上的称为花外蜜腺,丝瓜叶腋处的花外蜜腺,.,内部的分泌结构分泌细胞具分泌能力的特化细胞，散生于其它细胞之中，体积明显较周围细胞为大，分泌物积聚于细胞腔内依分泌物质分为油细胞(樟科等)、黏液细胞(仙人掌科等)、含晶细胞(桑科等)、鞣质细胞(蔷薇科等)、及芥子酶细胞(十字花科等)等,.,分泌腔和分泌道(sectorycavity)体内贮藏分泌物的腔或管道，形成方式主要有二种：溶生型：起初部分细胞中形成芳香油，随后细胞破裂解体，形成腔隙，内含物释放到溶生的腔内裂生型：分泌细胞间的中层溶解，细胞分开形成腔隙，分泌物分泌到腔内，如松柏类的树脂道,漆树的漆汁道裂溶生:由上两种方法结合而形成,如芒果叶分泌道,.,裂生性分泌腔,.,乳汁管无节乳汁管：由一个细胞发育而成，随植物生长而延伸分枝，贯穿于植物体内，如大戟属植物。有节乳汁管：由许多分泌乳汁的管状细胞彼此相连且连接壁融化消失而成，如菊科、罂粟科等。,.,植物组织,分生组织meristematictissue,成熟组织matu