2细胞和组织学习课程

1、 虎克（虎克（1665): 1665): 发现并命名发现并命名“Cell” “Cell” “细胞细胞”。 列文虎克（列文虎克（1632-1723)1632-1723)、马尔比基、马尔比基(1628-1694)(1628-1694)： 用显微镜观察了用显微镜观察了真正的细胞。真正的细胞。 施莱登施莱登(1838)(1838)、施旺、施旺(1839)(1839)：提出：提出“细胞学说（细胞学说（Cell theory)Cell theory)”： 一切植物、动物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。细胞的发现第1页/共81页第一页，编辑于星期五：三点 二十七分。植物细胞的形状和大小植物细胞

2、的形状和大小 第2页/共81页第二页，编辑于星期五：三点 二十七分。 中层 初生壁 次生壁 质膜 细胞核 基质 质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡 微管 微体 细胞壁原生质体植物细胞的结构植物细胞的结构细胞质 细胞器后含物第3页/共81页第三页，编辑于星期五：三点 二十七分。植植物物细细胞胞的的组组成成第4页/共81页第四页，编辑于星期五：三点 二十七分。液泡 (vacuole) 一层液泡膜(tonoplast)包被, 其中充满细胞液(cell sap), 液泡占据成熟细胞的大部分体积。 主要成分是水，还含有盐、糖、可溶性性质、晶体以及花青素等。 功能：维持细胞的膨压；细胞代谢产物的

3、贮藏场所第5页/共81页第五页，编辑于星期五：三点 二十七分。质体(plastid) 与糖类的合成和贮藏密切相关的细胞器，植物细胞特有。叶绿体(chloroplast)有色体(chromoplast)白色体(leucoplast)第6页/共81页第六页，编辑于星期五：三点 二十七分。n叶绿体构造： 叶绿体膜(chloroplast membrane)、 类囊体(thylakoid) 基质(stroma)。n含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素三种色素n半自主性细胞器。第7页/共81页第七页，编辑于星期五：三点 二十七分。 含有胡萝卜素和叶黄素，使许多植物的花、老叶、果实和根呈黄色、橙色或红色。 有助于

4、吸引昆虫和其它动物。红辣椒表皮第8页/共81页第八页，编辑于星期五：三点 二十七分。 不含色素的质体 合成淀粉 合成脂肪 合成蛋白质第9页/共81页第九页，编辑于星期五：三点 二十七分。质体比较质体比较叶绿体叶绿体有色体有色体白色体白色体存在部位存在部位叶肉、幼茎的叶肉、幼茎的皮层皮层花瓣、成熟果实、花瓣、成熟果实、老叶老叶幼嫩细胞、贮幼嫩细胞、贮藏组织、胚等藏组织、胚等形状形状球形、椭圆形球形、椭圆形或凸透镜形或凸透镜形规则或不规则规则或不规则近球形近球形结构结构双层膜、基质、双层膜、基质、基粒基粒双层膜、简单的双层膜、简单的片层和基质片层和基质双层膜、不发双层膜、不发达的片层和基达的片层和

5、基质质色素色素叶绿素叶绿素a a、b b，胡萝卜素、叶胡萝卜素、叶黄素黄素胡萝卜素、叶黄胡萝卜素、叶黄素素无色素无色素功能功能光合作用光合作用积累淀粉和脂类、积累淀粉和脂类、吸引昆虫等吸引昆虫等储藏（造蛋白体、储藏（造蛋白体、造油体等）造油体等）第10页/共81页第十页，编辑于星期五：三点 二十七分。后含物(ergastic substance) 细胞代谢的产物： 包括贮存物质和代谢废物 包括糖类（carbohydrate)蛋白质(protein)、脂肪(fat)及其有关的物质，还有成结晶的无机盐和其它有机物，如丹宁、树脂和植物碱等。第11页/共81页第十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。淀

6、粉(starch) 形成淀粉粒 质体合成 脐点和轮纹 三种类型：单粒淀粉粒、复粒淀粉粒和半复粒淀粉粒。第12页/共81页第十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。第13页/共81页第十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。蛋白质 贮藏蛋白质呈固体状态，生理活性稳定，与原生质体中呈胶体状态的有生命蛋白质在性质上不同。 呈晶体或无定形。 糊粉粒 积累在液泡中。第14页/共81页第十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。脂肪 含能量最高而体积最小的贮藏物质。 脂肪：常温下为固体。 油类：常温下为液体第15页/共81页第十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。晶 体 无机盐形成各种晶体 主要为草酸钙晶体。 单

7、晶、针晶和簇晶 液泡中形成第16页/共81页第十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。 中层 初生壁 次生壁 质膜 细胞核 基质 质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡 微管 微体 细胞壁原生质体植物细胞的结构植物细胞的结构细胞质 细胞器后含物第17页/共81页第十七页，编辑于星期五：三点 二十七分。细胞壁细胞壁 (cell wall)(cell wall)区别于动物细胞的最显著特征。控制原生质体大小。控制原生质体大小。含有多种酶，参与细胞物质吸收、转移和含有多种酶，参与细胞物质吸收、转移和分泌。分泌。接受和处理病原菌侵袭释放的化学信号，接受和处理病原菌侵袭释放的化学信号，并将信号传递到质

8、膜。并将信号传递到质膜。支持和保护原生质体，同时还能防止细胞吸支持和保护原生质体，同时还能防止细胞吸胀而破裂。胀而破裂。第18页/共81页第十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。（1 1）细胞壁的分层 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（2 2）化学组成构成细胞壁 的物质构架物质：纤维素衬质：多糖（果胶、半纤维素、胼胝质、粘液、树胶） 蛋白质和水附加物质：木质、矿物质、心材色素及角质、 蜡质、木栓质、孢粉素等第19页/共81页第十九页，编辑于星期五：三点 二十七分。细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成 纤维素纤维素(cellulose): (cel

9、lulose): 由葡萄糖分子串联而成。由葡萄糖分子串联而成。 结构单位：微团结构单位：微团(micelle) (micelle) 、微纤丝、微纤丝(microfibre) (microfibre) 、 大纤丝大纤丝(macrofibre)(macrofibre) 纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。第20页/共81页第二十页，编辑于星期五：三点 二十七分。细胞壁的附属结构细胞壁的附属结构1. 胞间连丝2. 纹孔单纹孔具缘纹孔纹孔对半具缘纹孔纹孔基本结构纹孔腔纹孔膜第21页/共81页第二十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。细胞壁上的附器细胞

10、壁上的附器胞间连丝胞间连丝(plasmodesma):(plasmodesma): 由质膜包围的直径狭窄由质膜包围的直径狭窄的通道，内质网贯穿其中。的通道，内质网贯穿其中。原生质体间物质运输和信号原生质体间物质运输和信号转导的桥梁。转导的桥梁。第22页/共81页第二十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。第23页/共81页第二十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。初生纹孔场(primary pit field):初生壁生长的不均匀增厚，初生壁上非常薄的区域。第24页/共81页第二十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。纹孔(pit ) 次生壁形成时，初生壁不被次生壁覆盖，结果形成许多凹陷的区域。第

11、25页/共81页第二十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。半具缘纹孔半具缘纹孔具缘纹孔具缘纹孔单纹孔单纹孔纹孔基本结构纹孔腔纹孔膜具缘纹孔具缘纹孔单纹孔单纹孔第26页/共81页第二十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。第27页/共81页第二十七页，编辑于星期五：三点 二十七分。 植物细胞生长：是指植物细胞体积的增长，包括植物细胞纵向的延长和横向的扩展，使植物体表现出明显的伸长或扩大。 植物细胞在生长过程中，细胞内原来小而分散的液泡逐渐长大和合并，最后成为中央液泡，细胞质成为紧贴细胞壁的一薄层，细胞核随细胞质由中央移向侧面。第28页/共81页第二十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。植物细胞生长

12、过程第29页/共81页第二十九页，编辑于星期五：三点 二十七分。 细胞结构和功能上的特化，称为细胞分化（cell cell differentiationdifferentiation）。细胞分化表现在内部生理变化和外部形态变化两个方面，生理变化是形态变化的基础。 细胞分化使多细胞植物中细胞功能趋向专门化，这样有利于提高各种生理功能的效率，因此，分化是进化的表现。第30页/共81页第三十页，编辑于星期五：三点 二十七分。第31页/共81页第三十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。 组织(tissue):指植物体内许多形态结构、机理相同的细胞，在器官发育中有相同来源，且相互密切联系共同完成一种或

13、几种生理功能的细胞群。 分为： 简单组织(simple tissue): 由一种类型细胞构成的组织。 复合组织(compound tissue): 由多种类型细胞构成的组织。如输导组织.第32页/共81页第三十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。植物组织的类型 分生组织(meristematic tissue or meristem) 保护组织(protective tissue) 薄壁组织(parenchyma) 机械组织(mechianical tissue) 输导组织(conducting tissue) 分泌组织(secretory tissue)成熟组织(mature tissue)

14、第33页/共81页第三十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。1. 分生组织的概念 指植物体内保留的具有持久分裂能力的组织。2. 分生组织组成细胞的特点: 细胞壁薄、体积小、原生质浓厚、细胞核大、液泡不明显。分生组织第34页/共81页第三十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。分生组织的类型：按位置分： 顶端分生组织(apical meristem)分布于根、茎顶端形成初生植物体。 侧生分生组织(lateral meristem)分布于双子叶植物和裸子植物根、茎侧面形成植物体的次生结构。 居间分生组织(intercalary meristem)位于植物节上顶端分生组织被成熟组织隔离而保留下来的部分

15、。第35页/共81页第三十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织第36页/共81页第三十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。（1）原生分生组织(promeristem) 直接由植物胚胎里的细胞分裂保留 下来的组织。（2）初生分生组织 (primary meristem) 由原分生组织衍生细胞组成，已出现了分化，仍具有分裂能力。 分为： 原表皮 基本分生组织 原形成层（3）次生分生组织(secondary meristem) 由成熟组织经反分化成为具分裂能力的细胞。 分为：维管形成层和木栓形成层。按来源和性质分：第37页/共81页第三十七页，编辑于星期五：三点

16、二十七分。初生分生组织位于原分生组织后面由原分生组织衍生出来的细胞组成细胞原生质量减少，液泡数量增多并变大主要特点是一方面组成细胞已开始分化，另一方面细胞仍继续保持分裂能力次生分生组织一般位于植物体侧面植物体中某些成熟细胞恢复分裂能力而形成第38页/共81页第三十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。存在部位存在部位 细胞特点细胞特点 作用作用顶端分生顶端分生组织组织根尖、茎尖顶根尖、茎尖顶端分生区端分生区短轴或近于短轴或近于等径等径使根茎伸长、芽形使根茎伸长、芽形成与分化成与分化 侧生分生侧生分生组织组织 根茎等器官的根茎等器官的周围周围 长梭形长梭形 使根茎等器官加粗使根茎等器官加粗生长生长

17、 居间分生居间分生组织组织 穿插于成熟组穿插于成熟组织间织间 短轴或近于短轴或近于等径等径使某些部位短时期使某些部位短时期内快速生长内快速生长 原分生组织原分生组织由胚性细胞保留下来的，具持久而强烈的分裂能由胚性细胞保留下来的，具持久而强烈的分裂能力，位于根尖、茎尖前端。力，位于根尖、茎尖前端。 初生分生组初生分生组织织由原分生组织衍生而来，能继续分裂，细胞出现由原分生组织衍生而来，能继续分裂，细胞出现初步分化。初步分化。 次生分生组次生分生组织织由已经成熟的薄壁组织恢复分裂功能转化（脱分由已经成熟的薄壁组织恢复分裂功能转化（脱分化）而来的。化）而来的。 第39页/共81页第三十九页，编辑于星

18、期五：三点 二十七分。两类分生组织的对应关系表解两类分生组织的对应关系表解第40页/共81页第四十页，编辑于星期五：三点 二十七分。植物组织的类型 分生组织(meristematic tissue or meristem) 保护组织(protective tissue) 薄壁组织(parenchyma) 机械组织(mechianical tissue) 输导组织(conducting tissue) 分泌组织(secretory tissue)成熟组织(mature tissue)第41页/共81页第四十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。保护组织 覆盖于植物体表起保护作用，包括表皮(epid

19、ermis)和周皮(periderm). 表皮：幼嫩部分的表皮层细胞。一层板状细胞，排列紧密，无细胞间隙（除气孔外）第42页/共81页第四十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。 初生保护组织 表 皮 木栓层 次生保护组织 周 皮 木栓形成层 栓内层 n保护组织覆盖于植物体的外表，由一至几层细胞组成，主要有防止水分过分蒸发，抵抗病虫害的侵袭等作用。保护组织第43页/共81页第四十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。初生保护组织表皮 表皮外常覆盖有角质膜。 角质和蜡质 角质膜 （角质层） 角质和纤维素 （角化层）第44页/共81页第四十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。表皮气孔 气孔气体进出植物

20、体的门户。由二个特殊的保卫细胞和它们间的开口共同组成。 保卫细胞成肾形或哑铃形，含叶绿体，具特殊不均匀增厚的细胞壁，通过改变细胞的形态，而使孔口开放或关闭。第45页/共81页第四十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。表皮表皮毛 单细胞或多细胞的表皮毛，具有保护及防止水分丧失的功能。 腺毛：具分泌功能的表皮毛。 非腺毛：不具分泌功能。第46页/共81页第四十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。表皮根表皮 根表皮主要与水分和无机盐吸收有关。具薄的细胞壁和薄的角质层。 根毛：根表皮细胞外壁向外延伸，形成管状突起。增加根的吸收面积。第47页/共81页第四十七页，编辑于星期五：三点 二十七分。次生保护组

21、织周皮存在于加粗生长的根和茎的表面。 木栓层木栓形成层 周皮 栓内层 第48页/共81页第四十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。周皮 木栓形成层 属于侧生分生组织（次生分生组织）。木栓层 由多层细胞径向排列，细胞横切面 呈长方形，细胞壁厚且强烈栓质化， 成熟时原生质体死亡，细胞腔中充满 空气。栓内层 生活的薄壁细胞，通常一层。周皮上的附属物：皮孔(lentical): 周皮上的通气结构，气孔下方木栓形成层形成球形的补充细胞。第49页/共81页第四十九页，编辑于星期五：三点 二十七分。薄壁组织 进行各种代谢活动的主要组织。 具薄的细胞壁，较少特化，细胞常呈等径的多面体，具生活的原生质体，具有限

22、的分裂能力。具发达的细胞间隙。第50页/共81页第五十页，编辑于星期五：三点 二十七分。 根据生理功能不同，分为： 同化组织 贮藏组织 储水组织 通气组织 传递细胞（细胞壁向内凸起；进行物质短途运输）薄壁组织第51页/共81页第五十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。同同 化化 组组 织织苹果叶n能够进行光合作用的薄壁组织，它们的细胞中含有叶绿体，例如叶肉细胞。 第52页/共81页第五十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。贮藏组织贮藏组织n根、茎、果实和种子的薄壁细胞中常贮藏有大量的淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质，这类薄壁组织称为贮藏组织，如水稻、小麦种子的胚乳细胞。 第53页/共81页第五十三

23、页，编辑于星期五：三点 二十七分。储水组织储水组织组织细胞储藏有丰富水分，细胞较大，液泡中含有大量的粘性汁液。一般存在于旱生的肉质植物中。第54页/共81页第五十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。通气组织通气组织n湿生和水生植物体内的薄壁组织有特别发达细胞间隙，它们形成较大的气腔或贯连的气道，特称为通气组织。n这类通气结构有利于气体交换，或适应于水中的漂浮生活，如水稻、莲等植物体内就有发达的通气组织。 第55页/共81页第五十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。传递细胞传递细胞 传递细胞是一种特化的薄壁细胞，它们具有内突生长的细胞壁和发达的胞间连丝。这种内突生长的细胞壁是由非木质化的次生壁向

24、细胞腔内突生长而成。 传递细胞的这种结构有利于它的短途运输功能。细胞质膜紧贴这种多褶的胞壁内突物，使细胞的吸收、分泌以及与外界交换物质的面积大大增加。第56页/共81页第五十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。第57页/共81页第五十七页，编辑于星期五：三点 二十七分。类型类型结构特点结构特点功能功能同化组织同化组织细胞含大量叶绿细胞含大量叶绿体体光合作用光合作用贮藏组织贮藏组织细胞含大量贮藏细胞含大量贮藏营养物质营养物质贮藏作用贮藏作用储水组织储水组织细胞储藏丰富水细胞储藏丰富水分分储水抗旱储水抗旱通气组织通气组织胞间隙发达的细胞间隙发达的细胞群胞群贮存、交换气体贮存、交换气体传递细胞传递细

25、胞特化的薄壁细胞，特化的薄壁细胞，细胞内折生长细胞内折生长短途运输短途运输第58页/共81页第五十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。 厚角组织：细胞壁角隅处增厚（纤维素），生活细胞， 常含叶绿体；具细胞分裂潜力 厚壁组织：细胞壁全部增厚，常木质化，死细胞 厚角组织 木纤维 纤 维 厚壁组织 韧皮纤维 石细胞 机械组织机械组织第59页/共81页第五十九页，编辑于星期五：三点 二十七分。厚角组织(collenchyma): 细胞的初生壁具不均匀的增厚。在细胞的角隅上增厚特别明显。故称厚角组织。有些细胞弦向壁也特别厚。 化学成分：纤维素、果胶和半纤维素。 具生活的原生体，具分裂潜能。 分布于茎、叶

26、柄、叶片和花柄等部位的表皮下，连续成筒或分离成束。生长茎和叶的支持组织。第60页/共81页第六十页，编辑于星期五：三点 二十七分。第61页/共81页第六十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。第62页/共81页第六十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。厚壁组织具均匀增厚的、常木质化的次生壁，成熟后原生质体死亡。 石细胞(sclereid or stone cell) 纤维(fiber)第63页/共81页第六十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。厚壁组织石细胞 等径或不规则，细胞壁很厚、强烈木质化的次生壁，具纹孔道。 分布于茎、叶、果实和种子中，增加器官的硬度和支持作用。第64页/共81页第六十四

27、页，编辑于星期五：三点 二十七分。厚壁组织纤维 二端尖细成梭状的细长细胞，长度是宽度的许多倍。细胞壁的次生壁增厚，纹孔稀少成缝状，成熟时原生质体一般消失。少数纤维可保留原生质体。 分布成熟植物体各部分，常相互重叠排列。第65页/共81页第六十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。输导组织木质部(xylem):运输水分和无机盐。韧皮部(phloem)：运输有机营养。第66页/共81页第六十六页，编辑于星期五：三点 二十七分。输导组织维管束韧皮部木质部筛管伴胞韧皮纤维韧皮薄壁细胞导管管胞木纤维木薄壁细胞第67页/共81页第六十七页，编辑于星期五：三点 二十七分。输导组织木质部 组成分子：管胞、导管分

28、子、纤维、薄壁细胞。 管胞和导管分子：具厚壁伸长细胞，成熟无原生质体，次生壁具各种式样的木质加厚。第68页/共81页第六十八页，编辑于星期五：三点 二十七分。 管胞为单个细胞，上下相邻细胞通过端部楔形的管胞壁上的纹孔相通。另兼有支持的功能。大多数蕨类和裸子植物植物通过管胞输导水分。 管胞木纤维（壁增厚，纹孔变窄，支持）导管（端壁溶解，输导）管胞第69页/共81页第六十九页，编辑于星期五：三点 二十七分。导管分子 导管分子端壁在发育过程过程中溶解，形成一个或几个穿孔(perforation),具穿孔的端壁特称为穿孔板(perforated plate)。 导管(vessel):许多导管分子纵向连

29、接成细胞列，通过穿孔直接沟通，这样的导管分子连称为导管。第70页/共81页第七十页，编辑于星期五：三点 二十七分。输导组织韧皮部组成分子： 筛管分子(sieve-tube element) 筛胞(sieve cell)、 伴胞(companion cell) 薄壁细胞 纤维第71页/共81页第七十一页，编辑于星期五：三点 二十七分。筛管 筛管：筛管分子通过筛板连接成纵向的细胞行列。具伴胞。 筛管分子：只具初生壁，主要成分为果胶和纤维素。端壁形成筛板(sieve plate)，其上具筛孔，筛孔四周垫有胼胝质，上下邻接的筛管分子的原生质体（联络索）通过筛孔密切相连。 筛域(sieve area)：

30、筛分子的细胞壁上簇生小孔的区域。第72页/共81页第七十二页，编辑于星期五：三点 二十七分。筛管分子 筛管分子具生活的原生质体，缺乏细胞核，成熟时液泡膜破裂。 P-蛋白：成熟筛管分子中沿细胞壁分布并通过筛域或筛板上的筛孔的蛋白质体系。 胼胝质(cellose)：分布于联络索周围的葡聚糖。 胼胝体：胼胝质在筛孔附近形成的垫状物，堵塞筛孔。第73页/共81页第七十三页，编辑于星期五：三点 二十七分。伴胞 伴胞：与筛管由同一细胞衍生的，与筛管分子紧密相连的一种特化的薄壁细胞。具浓厚的细胞质，结构上类似分泌细胞。参与物质向筛管分子的运输。 蛋白细胞：裸子植物中与筛胞相伴的一种特殊的薄壁细胞，功能与伴胞相似。第74页/共81页第七十四页，编辑于星期五：三点 二十七分。筛胞 细而长且两端尖削的细胞。 细胞壁通常只有初生壁部分，具有不分化的筛域，均匀分布在整个细胞壁上，没有筛板。 成熟时细胞核解体，原生质与液泡之间的界限不明显。蕨类植物和裸子植物运输有机物的细胞。第75页/共81页第七十五页，编辑于星期五：三点 二十七分。维管组织(vascular tissue)