大学植物学第一章植物细胞汇总

1、植物细胞,目录,1.,概述,2.,组分,3.,组分的功能及特点,4.,胞间的信息交流,5.,植物细胞的后含物,6.,细胞的生理周期及衰亡,7.,小结,细胞学说的建立：,结论：细胞是生物体结构和功能的基本单位，是生命活动的基本单位。,植,物,细,胞,原,生,质,体,细胞膜,细胞质,细胞核,细胞基质,细胞器,核仁,核膜,核质,细,胞,壁,胞间层,次生壁,初生壁,后,含,物,贮藏营养物质,生理活性物质,其他物质,根据植物细胞核的有无，细胞可以分成真核细胞和原核细胞。,一、原生质和细胞外被,(,一,).,原生质,1,、概念,植物细胞生命活动的物质基础是原生质，有原生质组成的各种结构，统,称为原生质体。

2、原生质体为结构名称，原生质为组成成分的名称。,2,、化学组成,原生质主要由,水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类和脂质,组成。,3,、物理性质,主要表现为无色、半透明半流动态的黏稠液体，密度比水高，具亲水性。,4,、生理特性,就生命现象，即具有新陈代谢的能力。,（二）,.,细胞壁,1.,胞间层,两个相邻的细胞所共有的薄层，是细胞分裂时，在细胞中部分纺锤丝的赤道,板产生细胞板，将细胞分隔成二，并在细胞板上形成果胶物质所组成的结构。,2.,初生壁,是在细胞生长过程中，由原生质体分泌的物质，主要是纤维素、半纤维素和,果胶物质增加在胞间层内方面形成的。,3.,次生壁,是有些细胞停止生长以后，原生质体分泌物继

3、续在初生壁的地方填积，使细,胞壁加厚形成的。,4.,细胞壁的组成和功能特效,组成：主要由纤维素组成，由其他物质如半纤维素，果胶质等继续填充于各级纤丝中而累积变厚。,功能：主要为保护支撑，同时含有参与植物体的生长、物质的吸收、运输、分泌和细胞间的相互识别、,细胞分化时细胞壁分解的蛋白质。,特性：,木质化,:,细胞壁内填充和附加了木质素，可使细胞壁的硬度增加，细胞群的机械力增加。这样的填充木,质素的过程就叫做木质化。,木栓化,:,细胞壁中增加了脂肪性化合物木栓质，它是一种简化的细胞，不易透气，也不易逐水，所以造,成最后细胞内的原生质体完全消失。这样的填充脂肪族化合物的过程就叫做木栓化。,角化：,指

4、在表皮接触空气的一面壁上形成覆于壁外的一层角质（亦为一种脂肪酸）膜，可减少植物体水,分损失，防止机械损伤，昆虫摄食和病菌侵染，也可调节暴晒下植物的体温。角质膜透明不影响透光。,粘液化：,是指细胞壁所含的果胶质和纤维素变成粘液和树胶的一种变化。,矿化：,指矿物质如钙，硅等积累在细胞壁内，可增加组织结构的硬度与保护功能。禾本科，莎草科等植,物茎，叶表皮外壁中常积累有二氧化硅而硅质化。,（三）、细胞膜,1,、细胞膜又称细胞质膜，细胞表面的一层薄膜，有时称为细胞外膜或原生质,膜。细胞膜位于细胞表面，主要由,脂类,、,蛋白质,和,糖类,组成。,2,、细胞膜把细胞包裹起来，使细胞能够保持相对的稳定性，维持

5、正常的生命,活动。此外，细胞所必需的养分的吸收和代谢产物的排出都要通过细胞膜。,3,、功能：,分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境；,屏障作用：膜两侧的水溶性物质不能自由通过，表现出,选择透过性,；,识别和传递信息功能（主要依靠糖蛋白）；,物质转运功能：细胞与周围环境之间的物质交换，是通过细胞膜的转运功,能实现的，表现出半透性。,二、胞间的信息交流,1.,纹孔：,植物细胞的细胞壁上，未经次生加厚而留下的凹陷,.,初生细胞壁随细胞的生长而扩大，由原生质体产生的纤维素不断,添加到初生壁上，但细胞壁的加厚并不是均匀的,.,很多地方留下没有增厚的空隙，这就是纹孔,.,纹孔通常

6、呈小窝、缝隙,或细管状,.,相邻的细胞壁其纹孔常成对地相互衔接，称纹孔对,.,纹孔可分为：,单纹孔,：胞壁未加厚部分呈圆孔形或扁圆型，纹孔对中间由初生壁和中胶层所形成的纹孔膜隔开,.,具缘纹孔,：纹孔边缘的次生壁，向细胞腔内隆起呈拱架状，形成一个半圆的纹孔腔，纹孔腔有一纹孔口，纹孔膜中,央加厚成为纹孔塞，因此从正面看呈三个同心圆状,.,纹孔塞仅在松柏类植物的管胞中才具有，其他裸子植物与被子植,物则没有纹孔塞，故从正面仅看到两个同心圆,.,纹孔电镜图,2.,胞间连丝,胞间连丝贯穿两个相邻的植物细胞的细胞壁，并连接两个原生质体的胞质,丝。它们使相邻细胞的原生质连通，是植物物质运输、信息传导的特有结

7、,构,胞,间,连,丝,的,染,色,电,镜,图,三,.,细胞器及其功能,1.,质体：从原质体发育而来,叶绿体：是绿色植物和藻类等真核自养生物细胞中专业化亚单元的细胞器。其主要作用是进行光合作用，叶绿体,内类囊体紧密堆积。主要含有叶绿素（叶绿素,a,和叶绿素,b,）、类胡萝卜素。线粒体与叶绿体都是细胞内进行能量,转换的场所，两者在结构上具有一定的相似性。均由两层膜包被而成，且内外膜的性质、结构有显著的差异。,均为半自主性细胞器，具有自身的,DNA,和蛋白质合成体系。因此绿色植物的细胞内存在,3,个遗传系统。,有色体：是植物或藻类细胞内的细胞器，可以由白色体或叶绿体转,化而来。这种胞器因为含有类胡萝

8、卜素或是其他色素而带有颜色，,是进行光合作用（叶绿体）或是生产与储存色素的场所。,白色体：凡是不含色素的,成熟质体都为白色体，分,布于植物不见光的部位或,者植物嫩叶。具有储藏淀,粉、蛋白质和油脂的功能。,2.,线粒体,线粒体是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。也叫做细胞的“动力车间”。,一个细胞内含有线粒体的数目可以从几百个到数千个不等，越活跃的细胞含有的线粒体数目越多。,线粒体是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，也是植物体中除细胞核含有遗传物质的两个场所之,一。,线粒体嵴简称“嵴”，是线粒体内膜向线粒体基质折褶形成的一种结构。线粒体嵴的形成增大了线粒体内膜的

9、表面积。,越是活跃的细胞，嵴也越多。,3.,内质网,内质网是在真核生物细胞中由膜围成,的隧道系统，为细胞中的重要细胞器。,实际上内质网是膜被折叠成一个扁囊,或细管状构造，可分为粗面内质网和,光面内质两种。内质网与高尔基体及,核膜相连续。,功能：（,1,）它是细胞质的膜系统，外,与细胞膜相连，内与核膜的外膜相通，,将细胞中的各种结构连成一个整体，,具有承担细胞内物质运输的作用。,（,2,）能有效地增加细胞内的膜面积，,内质网能将细胞内的各种结构有机地,联结成一个整体。（,3,）滑面内质网上,没有核糖体附着，这种内质网所占比,例较少，但功能较复杂，与脂类、糖,类代谢有关。（,4,）粗面内质网上附着

10、,有核糖体，其排列也较滑面内质网规,则，功能主要与蛋白质的合成有关,4.,高尔基体,亦称高尔基复合体、高尔基器，是真核细胞中的一种细胞器，属于细胞的一组膜，,为内膜系统的组成之一，专门收集并包裹各种物质，例如酶和激素。高尔基体为,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。高尔基体由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成。,主要功能是将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，然后分门别类地送,到细胞特定的部位或分泌到细胞外。,5.,核糖体,是细胞中的一种细胞器，细胞中都有核糖体存在。核糖体由一大一小两个亚基结合形成，主要成分

11、是相互缠绕的,RNA(,称为“核糖体,RNA,”，简称“,rRNA,”,),和蛋白质,(,称为“核糖体蛋白质”，简称“,RP,”,),。核糖体在细胞中负责完成,“中心法则”里由,RNA,到蛋白质这一过程，即将氨基酸组成肽链，该过程在生物学中被称为“翻译”,6.,溶酶体,又称溶体、溶小体，存在于细胞中，是单层膜的囊状胞器，内部含有数十种从高基氏体送来的水解酶，这些,酶在弱酸性环境之下（通常为,PH,值,5.0,）能有效分解生命所需的有机物质。许多透过细胞吞噬的物质，会先,形成内体，然后跟溶体融合并且进行消化。,溶体对老旧、损坏的胞器和膜蛋白进行分解，产生的小分子随后,可再次被细胞利用，一旦溶体破

12、裂释放出水解酶，细胞就会被分解（又称细胞自杀）。起分解大分子。消化,和消除残余物的作用,7.,圆球体,是在植物细胞中存在的一种细胞器与乙醛,酸循环体连接。直径,0.51,微米，在电镜下,圆球体为一半单位膜包围，内部可看到的,细微结构。其化学组成主要是脂类和蛋白,质。,8.,微体,其形态、大小及功能常因生物种类,和细胞类型不同而异。根据微体内,含有的酶的不同可以将微体分为过,氧化物酶体和乙醛酸循环体。,9.,液泡,是细胞质中的泡状结构。是由单层膜与其内的细胞液组成的。主要存在于植物细胞中。动物细胞中也含有液泡。低,等动物特别是单细胞动物的食物泡、收缩泡等均属于液泡。液泡也是一个具有溶酶体性质的细

13、胞器。成熟的植物细,胞中的液泡很大，可占据整个细胞体积的,90%,。液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液，其中含有糖类、无机盐、,色素和蛋白质等物质，可以达到很高的浓度。,中央大的液泡对生活的植物细胞有着重要意义，它不仅,储存有机代谢产物；参与细胞中物质的生化循环。而且,由于它的细胞液是浓度较高的溶液，对于植物体对水分,的吸收、运输以及维持细胞的紧张状态都有着直接关系。,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质被称为原生质,层。水分进出细胞要经过原生质层。,液泡的功能：调节细胞的内环境，充盈的液泡还可以使,细胞保持一定的渗透压。,10.,细胞骨架系统,是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构，包括细胞

14、质骨架和细胞核骨架。细胞骨架系统的主要作用是,维持细胞的一定形态，使细胞得以安居乐业。细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通,动脉的作用,;,细胞骨架还将细胞内基质区域化；此外，细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架,的主要成分是微管、微丝和中间纤维,（,1,）微管,细胞内含有很多微小的管状结构，成为微管。有些,分布于细胞质靠近于膜的位置，与细胞形状形成关，,有些分布于正在分裂的细胞核区域，与染色体向两,极移动和形成细胞板的囊泡向赤道板面上运输有关,（,2,）微丝,比微管更细的纤维，有收缩功能，与细胞内物质运,输和原生质的流动有关,（,3,）中间纤维,又名中间丝具有骨架功

15、能和信息功能,四,.,植物细胞核,1.,核被膜,包括核膜及膜以内的核纤维层，细胞核的最外层结构。由两层,单位膜所组成，外膜附有核糖体。它将,DNA,与细胞质隔开，形,成了核内特殊的微环境，保护,DNA,分子免受损伤；使,DNA,的复,制和,RNA,的翻译表达在时空上分隔开来；此外染色体定位于核,膜上，有利于解旋、复制、凝缩、平均分配到子核，核被膜还,是核质物质交换的通道。核纤层与细胞有丝分裂中核膜崩裂和,重组有关。,2.,核仁,是细胞核中椭圆形或圆形的颗粒状结构，无膜包被，可能是核糖体的前体。核仁富含,RNA,和蛋白质，核糖,体中的,RNA,来自于核仁。蛋白质合成旺盛的细胞，常有较大的或较多的

16、核仁。核仁是,rRNA,的所在之处。,3.,核质,核仁以外、核膜以内的物质成为核质，可分为核基质和染色质。染色质是细胞中遗传存在的主要形式，易,被碱性染料着色，主要由,DNA,赫尔蛋白质构成，含少量的,RNA,和非蛋白质。,4.,功能,（,1,）遗传物质储存和复制的场所（,2,）细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心,五,.,植物细胞的后含物,1.,贮藏营养物质,1,）,.,淀粉,以淀粉粒的形式储藏于细胞质的，淀粉粒可在白色体中形成也可在叶绿体中形成。在叶绿体中形成的淀,粉粒称为初生淀粉粒，很快会变成糖转运至白色体内。又在白内体内转化为淀粉粒，叫做次生淀粉粒。,这种贮藏淀粉粒的白色体叫做造粉粒。,

17、2,）,.,脂肪和油,它们是脂肪酸和甘油集合而成的。脂肪是储存营养物质中最为经济的形式，在氧化时放出的能力最多。,脂肪遇苏丹,III,或,IV,变为橙红色，遇四氧化锇变为黑色,3,）,.,蛋白质,贮藏的蛋白质不同于构成原生质的蛋白质，是无生命的物质，一般以糊粉粒的状态存在于细胞的任何部,位，常为不定性的小颗粒或结晶体,2.,次生代谢物质,单宁一类的酚类化合物的衍生物，可保护植物免于脱水、腐烂或遭受动物的伤害。,植物体除存在于质体参与光合作用的叶绿素和胡萝卜素等，常分布于花瓣和果实内。起到改变花的颜色,等作用,六,.,细胞的生理周期及衰亡,1.,细胞周期,细胞周期是指能持续分裂的真核细胞从一次有

18、丝分裂结束后生长，再到下一,次分裂结束的循环过程。进一步可分为,4,个时期，包括分裂期的,G1,期,S,期,G2,期和分裂的,M,期,1,）,G1,期,从有丝分裂到,DNA,复制前的一段时期，又称合成前期，,此期主要合成,RNA,和核糖体,。,该期特点是物质代谢活跃，迅速合成,RNA,和蛋白质，,细胞体积显著增大,。这一期的主,要意义在于为下阶段,S,期的,DNA,复制作好物质和能量的准备,。,2,）,S,期,DNA,合成期，在此期，除了,合成,DNA,外，同时还要,合成组蛋白,。,DNA,复制所需要的,酶,都在这一时期合成。,3,）,G2,期,为,DNA,合成后期，是有丝分裂的准备期。在这一

19、时期，,DNA,合成终止，,大量,合成,RNA,及蛋白质，包括微管蛋白和促成熟因子等,。,4,）,M,期,即有丝分裂期，细胞的有丝分裂需经前、中、后，末期，是一个连续变化过程，由,一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需,1,2,小时,2.,有丝分裂（,口诀,）,1,）前期,染色质丝高度螺旋化，逐渐形成染色体。染色体短而粗，强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动，在细,胞中形成两极；而后以中心粒随体为起始点开始合成微管，形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化，,核仁逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。,2,）中期,细胞变为球形，核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面，从纺锤体两极

20、发出的微管附,着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群。,3,）后期,由于纺锤体微管的活动，着丝点纵裂，每一染色体的两个染色单体分开，并向相反方向移动，接近各自,的中心体，染色单体遂分为两组。与此同时，细胞被拉长，并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动，,该部缩窄，细胞遂呈哑,铃形。,4,）末期,染色单体逐渐解螺旋，重新出现染色质丝与核仁；内质网囊泡组合为核被膜；组胞赤道部缩窄加深，最,后完全分裂为两个,2,倍体的子细胞。,3.,无丝分裂,又叫直接分裂。无丝分裂的早期,球形的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部,分狭细。最后,细胞核分裂,这时细胞质也随

21、着分裂,并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝,分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体和纺锤丝的出现,当然也就看不到染色体复制的规律性变化。,但是,这并不说明染色质没有发生深刻的变化,实际上染色质也要进行复制,并且细胞要增大。当细胞核,体积增大一倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质就分配到子细胞中去。,4.,减数分裂,（,1,）减数第一次分裂,前期,根据染色体的形态，可分为如下几个阶段：,细线期,细胞核内出现细长、线状染色体，细胞核和核仁体积增大。每条染色体含有两条姐妹染色单体。,偶线期,又称配对期。细胞内的同源染色体两两侧面紧密相进行配对，这一现象称作联会。由于配对的一对同源染色体中

22、有,4,条,染色单体，称为四分体（或“二联体”）,粗线期,染色体连续缩短变粗，同时，四分体中的非姐妹染色单体之间发生了,DNA,的片断交换，从而导致了父母基因的互换，,产生了基因重组，但每个染色单体上仍都具有完全相同的基因。,双线期,发生交叉的染色单体开始分开。由于交叉常常不止发生在一个位点，因此，染色体呈现,V,、,X,、,8,、,O,等各种形状。,终变期,(,又叫浓缩期）,染色体变成紧密凝集状态并向核的周围靠近。以后，核膜、核仁消失，最后形成纺锤体。,中期,各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着丝点成对排列在赤道板两侧，细胞质中形成纺锤体。,后期,由纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体

23、各自发生分离，并分别移向两极。,末期,到达两极的同源染色体又聚集起来，重现核膜、核仁，然后细胞分裂为两个子细胞。这两个子细胞的染色体数目，只,有原来的一半。重新生成的细胞紧接着发生第二次分裂。,（,2,）减数第二次分裂,减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色,体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。,前期,染色体首先散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形成纺锤体。,中期,染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。,后期,每条染色体的着丝点分离，两条姊妹染色单体也随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵,引下，这两条染色体分别移向细胞的两极。,末期,重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目