大学生植物学必看1PPT课件

第一章植物细胞，基本要求1。理解细胞理论在自然科学史上的意义。2.掌握细胞壁、细胞膜、细胞器和细胞核的结构和主要功能。3.掌握细胞分裂对生物体维持所有生命活动和延续物种的意义，以及细胞分裂的三种方式(无丝分裂、有丝分裂和减数分裂)，特别是有丝分裂的过程和每个分裂时期的特点。细胞的第一部分是植物结构和功能的基本单位。显微镜的发明和细胞的发现荷兰眼镜制造商让桑和让桑及其儿子制造了第一台复合显微镜。虽然它的放大率不超过10倍，但却具有划时代的意义。2.1665罗伯特索克，一个英国人，使用了他自己设计和制造的显微镜(放大倍数：40-140倍，观察软木(橡树皮)切片)，第一次描述了植物细胞的结构，第一次用细胞这个词来指他看到的类似于蜂巢的微小的封闭细胞(实际上只观察到纤维细胞壁)。3.1672，1682英国尼希米格劳出版了两卷植物显微照片，并注意到植物细胞的细胞壁和细胞质之间的差异。罗伯特看了看他和他的显微镜。荷兰科学家列文霍克于1674年发明了世界上第一台可用的光学显微镜。他于1680年成为皇家学会的成员，一生中制作了200多台显微镜和500多个镜头。放大范围为50-275倍.他是第一个看到活细胞的人，观察了原生动物、人类精子、鲑鱼红细胞、牙石中的细菌等。显微镜的发明打开了显微镜世界的大门，光学显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、细胞的基本概念，1838-1839年德国施莱登和施万创立了细胞理论1)所有动植物有机体都是由细胞组成的；2)细胞是生命活动的基本单位，是多细胞生物的结构、功能和遗传单位。1855年，德国人R . Virchow提出了“所有细胞都来自细胞”(omniscilla)的著名论断，进一步完善了细胞理论。恩格斯称赞细胞理论是19世纪三大发现之一。尽管病毒和类病毒有生命现象，但它们没有细胞结构。细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的。细胞是生命活动的功能单位，所有的代谢活动都以细胞为基础。细胞是生物体生长和发育的基础。单细胞植物，一个细胞代表一个个体，所有的生命活动，包括新陈代谢、生长和繁殖，都是由一个细胞完成的。复杂的高等植物，一个个体由无数细胞组成，细胞具有分工、相互依存、相互合作的功能和形态，共同保证生物体的正常生活活动。细胞是生殖和遗传的基础和桥梁，具有相同的遗传语言。(遗传单位)细胞具有遗传全能性；植物细胞的全能性：种植物的大多数活细胞在适当条件下通过分裂、生长和分化形成完整植物的现象或能力。现代生命科学的三大基石，1838年至1839年施莱登和施万的细胞理论，1859年达尔文的进化论，1866年孟德尔建立的遗传学，细胞学的发展：从16世纪末到20世纪初：细胞的发现，细胞理论的建立，细胞主要结构的发现和描述；20世纪初至20世纪50年代：细胞形态描述；20世纪50 90年代：细胞部分的结构和功能；20世纪90年代至今：细胞的生命活动及其调控。视频：美国科学家创造了第一批人类活细胞(2010年5月21日)。1。植物细胞的形状和大小。植物由细胞组成(单细胞或多细胞)。第二部分是植物细胞的基本结构。美国物理学家组织网络1月16日报道：美国的实验揭示了单细胞变成多细胞的过程，细胞有各种形状，如球形、多面体、立方体、长形等。细胞的形状取决于它的位置和它所执行的功能。它受遗传因素控制，即细胞核。细胞大小通常在20-50米之间。种子植物的直径通常为10-100米。较大的细胞，如番茄果肉和西瓜果肉，直径为1毫米，肉眼可见。最小：球菌直径0.5米支原体0.1-0.3米最大：苎麻纤维细胞550毫米长。就分辨率而言，人眼的分辨率为0.2毫米光学显微镜、0.2微米电子显微镜、0.2纳米扫描隧道显微镜、0.1-0.2纳米和0.001纳米，可以清楚地区分被测物体细微结构之间的最小间距，即两个相邻物点之间的最小距离。植物细胞的基本结构尽管植物细胞的大小和形状不同，但它们通常具有相同的基本结构。显微结构：由细胞壁和原生质体组成，原生质体又由质膜、质膜、细胞质和细胞核组成。亚显微结构或超微结构：电子显微镜下显示的细胞结构称为亚显微结构或超微结构。植物细胞结构的完整图像，植物细胞的基本结构，植物细胞的亚显微结构-立体模型图像，植物细胞的基本结构，细胞膜，细胞质，核膜，核仁，细胞核，核物质，细胞基质，细胞器，原生质体，细胞壁，植物细胞，植物细胞是区别植物细胞和动物细胞的特征之一。这是一种独特的植物细胞结构。它由原生质分泌的物质组成。以前，它被认为是无生命的，只起到保护和支持的作用，使细胞保持一定的形状和相对稳定的外部环境。现在认为细胞壁有一定的生理活性。(1)细胞壁，主要成分：多糖和蛋白质；1)多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶化合物。2)蛋白蛋主要包括结构蛋白(如伸展蛋白)、酶和凝集素。3)其他：酚类化合物(木质素)、脂类化合物(角质、栓剂、蜡)、矿物质(草酸钙、碳酸钙、氧化硅)。1。细胞壁的化学成分，细胞壁亚显微结构：微纤维白细胞介素：基本单位胶束：纤维素分子、胶束。由于功能不同，这堵墙在结构和组成上有很大的不同。细胞壁可分为：细胞间层(中间层):果胶主要被果胶酶溶解。初生壁：纤维素和果胶、半纤维素和糖蛋白(用微纤维交联)。果胶使细胞壁具有延展性。第二层：纤维素主要由大量的木质素、少量的半纤维素、较少的果胶和较低的延展性组成。此外，细胞壁中还有条纹和胞间连丝。细胞壁、次生壁、初生壁、细胞间层的结构，电镜下，次生壁可分为外、中、内三层纤维和具有典型次生壁细胞的石细胞。细胞壁有五层结构：细胞间层、初级壁和三层活壁。植物细胞初生壁的厚度不均匀，有的地方厚，有的地方薄。Primarypitfield在主壁上有一些明显的凹陷区域。胞间连丝是穿过细胞壁并与邻近细胞相通的原生质丝。(电子显微镜下的复杂结构)，3。初生壁和初生纹状孔场和细胞间连接丝。细胞间层、次生壁、初生壁、初生纹孔场(蓝色)、初生纹孔场、纹孔和细胞间连接丝、细胞间连接丝的功能：细胞间运输和信息传递(是植物细胞间物质和信息交换的直接通道，其渗透性随组织类型、生理状态和发育阶段而变化。从两个相邻细胞分离的细胞壁的电子显微照片，显示细胞间细丝。具有两种不同形状的细胞间细丝的细胞壁示意图。确定了胞间丝分子筛的特性。共质体/质外体的所有植物可分为两部分：原生质体通过胞间连丝连接在一起，称为共质体。合胞体外的部分称为质外体，包括细胞壁、细胞间隙和死亡细胞的细胞腔。洋葱细胞继续生长，初生壁扩张。主壁厚度一般较薄，约1-3 m，质地较软，塑性较大。它可以随着细胞的生长而膨胀。植物细胞的次生壁不是完全连续的，在某些地方有间断，导致次生壁上出现一些“小孔”:垂体、垂体膜、两层质膜、两层主壁和一层细胞间层，垂体对细胞壁上的凹坑通常与相邻细胞壁上的一个凹坑相对，两个相对的凹坑统称为凹坑对。4.次生壁、横纹孔、横纹孔对、次生壁、初生壁、胞间层、横纹孔、横纹孔对和简单凹坑：的细胞壁加厚部分为圆形或扁圆形，横纹孔对的中部被主壁和中间层形成的横纹孔膜隔开。具有条纹孔：的边缘的第二壁以搁架拱的形式凸出到细胞腔中，以形成具有圆形或扁条纹孔的扁条纹孔腔。同时，横纹孔膜的中心(即横纹孔所在的主壁)增厚，形成横纹孔塞。因此，在显微镜下，一些有边框的凹坑从前面看起来像三个同心圆，外环是凹坑腔的边缘，第二个环是凹坑塞的边缘，内环是凹坑的边缘。波纹塞在边缘波纹上具有阀门的功能。当水流非常快时，水流压力将隔膜推向一侧，波纹塞将阻塞波纹孔，从而减缓上升的水流。这种皮孔只在针叶树的管胞中发现，在其他裸子植物和被子植物的边缘皮孔中没有皮孔。因此，前面只有两个同心圆。孔塞，塞缘，横纹孔，横纹孔和细胞间连接丝，5。细胞壁木质化：细胞代谢。产生了一种木材，它是由三种醇化合物脱氢形成的高分子聚合物。它被填充在纤维素的框架中并被木质化，以增强细胞壁的硬度和细胞的支撑力。角质化：叶子和幼茎的表皮细胞外壁通常充满胶体(脂类化合物)，并经常在细胞壁外积累形成角质层或膜。角质化后，细胞壁的透水性降低，但透明。栓系：栓系是一种由软木化合物渗入细胞壁引起的变化，它使细胞壁不透气、不透水，并增加保护效果。栓系细胞通常是棕色的，有弹性。矿化：当细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙时，就会发生矿化。水稻和小麦等谷类作物的叶和茎中的表皮细胞通常含有大量的二氧化硅。细胞壁矿化可以增强作物茎叶的机械强度，提高抗倒伏和抗虫害能力。粘蛋白化(凝胶化):粘蛋白化是指细胞壁中的果胶和纤维素变成粘液或树胶，这种现象通常出现在水果或种子的表面。在植物细胞分化以适应特定生理功能的过程中，细胞壁的局部增厚和降解经常发生。如导管、筛管和转移细胞的分化。百年草培养的叶肉细胞分化为管状分子的过程涉及到多氯二苯并呋喃(PCD)。培养的叶肉细胞有一套完整的细胞器。培养基中激素组成的变化可诱导细胞去分化(B，C)，然后逐渐分化为管状分子的前体细胞(D)，其为具有次生壁增厚特征的未成熟管状分子。在成熟的管状分子中，液泡被溶解，然后细胞内容物被完全降解(E)，最后形成死的和空的管状分子(F)。细胞壁的功能、细胞壁的机械支持和保护以及细胞生长的调节涉及物质运输(质外体运输)、细胞识别(糖蛋白、凝集素等)。)、防御(超敏反应)和细胞分化(固定的极化方向)。它们生活在细胞原生质的外表面，被一层叫做细胞膜或质膜的膜所包围。膜的化学成分几乎是e(2)电镜下细胞(质)膜、单位膜、质膜的超微结构和单位膜的切片，显示两个暗带和一个亮带的结构，厚度为70-100。流体镶嵌模型，(1)脂质的分子框架):膜结构，主要是磷脂，1。膜的分子结构，磷脂性质：在水环境中形成的双层是水溶性分子难以通过的天然屏障。双分子层，磷脂，膜蛋白：与磷脂双分子层结合，执行各种功能。运输车辆：各种分子泵和离子泵；酶类：催化剂、膜反应；受体：接收和传导化学信号；连通性：连接细胞骨架和细胞外基质的分子结构。(2)膜蛋白，(1)固有蛋白(跨膜蛋白)2。外源蛋白(外周蛋白)，膜蛋白结合磷脂双层的方式，(3)膜糖胺聚糖是由9个单糖如葡萄糖和半乳糖连接的寡糖链。大多数与蛋白质分子结合形成糖蛋白，而很少与脂质分子结合形成糖脂。糖蛋白与细胞识别有关。生物膜是连接细胞、细胞器及其环境的所有膜的总称。除了一些病毒，所有的生物都有生物膜。真核细胞不仅有质膜(细胞膜)(外周膜)，还有细胞器膜(细胞内膜系统)，如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体、叶绿体等。生物膜具有双分子层的层状结构，即磷脂双分子层形成基本骨架，蛋白质分子位于其表面或嵌入其中，生物膜的厚度约为5-10纳米。附：生物膜的概念，不同的生物膜有不同的功能。质膜和物质的选择性通透性、细胞对外界信号的识别功能和免疫功能密切相关。神经细胞膜和肌肉细胞膜是高度分化的可兴奋膜，它们产生并传递电和化学兴奋。叶绿体类囊体膜和光合细菌膜可以将光能转化为化学能。线粒体内膜可以合成三磷酸腺苷；细胞呼吸释放的能量。内质网膜是蛋白质和脂质生物合成的场所。生物膜是活细胞物质、能量和信息形成、转化和传递的重要结构。生物膜的概念，1)流动性，生物膜特性，2)不对称性，生物膜特性，3)渗透性细胞膜只允许某些分子或离子进入或离开细胞的特性，是细胞膜最基本的功能。它能防止细胞中的许多有机物质(如糖和可溶性蛋白质)渗出细胞，并能调节水、盐和其他营养物质进入细胞，使细胞在复杂的环境中保持相对稳定，从而维持细胞的正常生命活动。(跨膜运输的主要方式是自由扩散、辅助扩散和主动运输。还有胞吞和胞吐等。)，以维持稳定的细胞内环境；控制细胞内外物质的交换，有选择地允许物质通过或排出废物；摄入周围的小液体或固体颗粒；参与细胞内物质的细胞外分泌；信号转换(细胞信号转导：细胞外