细胞的基本结构和功能

1、第二章 植物细胞和组织第1节 细胞的基本结构和功能1 植物细胞的形状和大小“细胞学说”，即：细胞是生物有机体的结构和功能的基本单位。细胞学说内容：    1. 植物和动物的组织由细胞构成    2. 所有的细胞由细胞分裂或融合而成    3. 卵和精子都是细胞    4. 一个细胞可分裂形成组织（1） 植物细胞的形状细胞的形状与细胞所执行的功能有关。（2） 植物细胞的大小细胞小的原因：受细胞核所能控制的范围的制约；有利物质的交换（相对表

2、面积大）和转运。细胞大小变化的一般规律：生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞往往较大；受外界条件的影响2 植物细胞的结构和功能（1） 原生质体1. 细胞核细胞核的结构：细胞核的功能：遗传信息库，细胞代谢的控制中心（染色体和染色质：同种物质在细胞不同时期的两种状态）2. 细胞质（1） 质膜（细胞膜或原生质膜）定义：植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜生物膜：细胞、细胞器和其环境接界的所有膜的总称。质膜的化学成分：类脂和蛋白质。单位膜：电镜下呈现 “暗-明-暗”三层结构为一个单位的膜。膜的功能: a.控制细胞与外界环境的物质交换，具有“选择透性”（主要） b.排出代谢废物 c.主动运输

3、d.信息传递 e.抵御细菌的感染 f.参与细胞间的相互识别（2） 细胞器细胞器(organelle):细胞质内具特定结构和功能的微结构或微器官（亚细胞结构）。具双层膜的：质体、线粒体具单层膜的：高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、微体具半层膜的：圆球体无膜结构的：核糖体、微管和微丝。1 质体种类：叶绿体，有色体，白色体转化：三种质体的比较2 线粒体形状：常为球状、棒状或细丝状颗粒。 结构：外膜、内膜、嵴、基质。功能：呼吸释放能量，动力车间。3 内质网形态与结构：由单层膜构成的网状管道系统。 类型：粗糙型内质网和光滑型内质网。功能：粗糙型内质网与蛋白质的合成有关； 光滑型内质网主要合成和运输类脂和多

4、糖4 高尔基体功能：与细胞的分泌功能有关5 核糖体成分：RNA和蛋白质功能：蛋白质的合成中心6 液泡植物细胞特有的细胞器形态与发育：由一层单位膜（液泡膜）包被，内含大量水溶液（细胞液）。 功能：a.具有特殊的选择透性b.使细胞能保持一定的形状和进行正常的活动c.调节细胞的渗透压和膨压及小分水的吸收d.高浓度的细胞液有抗旱，抗寒的作用7 溶酶体 功能：对贮藏物质的利用；消除不必要的结构组成，细胞衰老过程中破坏原生质体的结构8 圆球体（单位膜的一半）功能：脂肪累积的场所9 微体概念：单层膜的球状细胞器类型：过氧化物酶体；乙醛酸循环体功能：参与植物中乙醛转化为己酸和脂肪转化为糖类的反应10 细胞骨架

5、a)三种蛋白质纤维微管：细胞内细小中空的长管状纤维，直径2327nm，由球形的微管蛋白组成。微丝：实心纤维，直径为58nm,由肌动蛋白组成。中间纤维：直径介于微管与微丝之间的中空管状纤维。b)功能:·维持细胞的形状 ·参与细胞壁的形成和生长。 ·影响细胞内的运输和胞质运动。 ·参与纺锤丝的形成。（3） 胞基质胞基质：细胞内无特殊结构的细胞质部分。 功能：·细胞器之间物质运输和信息传递的介质 ·细胞代谢的场所 ·为各类细胞器行使功能提供必需的原料 【胞质运动 生活细胞中，胞基质处于不断的运动状态，它能带动其中的细胞器，在细胞内

6、作有规则的持续的流动，这种运动称为胞质运动。胞质运动的类型循环式：单个大液泡中，胞基质往往绕着液泡朝一个方向作循环流动流走式：多个液泡中，胞基质可以有不同的流动方式胞质运动的功能：促进了细胞器之间生理上的相互联系】（2） 细胞壁1.细胞壁的层次2.纹孔和胞间连丝纹孔： 在初生壁上具有一些明显的凹陷区域，称为初生纹孔场，在初生纹孔场上集中分布的小孔。 单纹孔：次生壁在纹孔腔边缘终止而不延伸，整个纹孔腔的直径上下一致具缘纹孔：次生壁在纹孔边缘向内延伸，形成穹形的延伸物，拱起在纹孔腔上，仅在中央形成-小开口-纹孔口。 胞间连丝： 穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝。3. 细胞壁的成分主要成分：纤维

7、素次要成分：果胶质，半纤维素，非纤维素多糖和蛋白质等亲水物质3 原核细胞和真核细胞第2节 植物细胞的后含物1. 淀粉存在形式：淀粉粒类型：单粒淀粉粒、复粒淀粉粒、半复粒淀粉粒2.蛋白质细胞中贮藏的蛋白质呈固体状态。常有两种方式：拟晶体（结晶状态）糊粉粒（无定形状态）3.脂肪和油滴存在形式：在常温下呈固体的为脂肪，液体的为油滴常贮藏在种子、胚和分生组织细胞中。鉴别方法：遇苏丹III变橘红色 4.晶体常为细胞的代谢废物，为避免其对细胞的毒害，被贮藏在细胞的特殊部分（常在液泡中）。根据形状不同，可分为单晶、针晶和簇晶。第3节 植物细胞的繁殖1 有丝分裂间接分裂1. 核分裂（1）间期：DNA复制前期（

8、G1期）：主要进行DNA及蛋白质，包括各种有关酶的合成。 DNA复制期（S期）： 主要进行DNA的大量合成，使其量比原来的增加一倍，使染色体发生复制DNA复制后期（G2期）： 不再进行DNA的合成，仅进行少量的RNA和蛋白质的合成。（2） 前期：染色质凝聚、缩短，形成染色体。 核仁、核膜消失 出现纷缍丝。（3） 中期：由纺缍丝形成纺锤体; 染色体排列在赤道面上; （4） 后期：每一条染色体中的2条染色单体自着丝点分开，并分别移向核的两极。（5） 末期：染色体解螺旋，重新恢复为染色质; 核膜、核仁出现，子核形成。2. 胞质分裂定义：在2个子核之间形成细胞板，分隔母细胞质的过程。 2 无丝分裂直接

9、分裂定义：指间期核不经过任何有丝分裂时期，直接分裂，形成差不多相同的2个子细胞的过程。类型：较为常见的有横缢、纵缢、出芽等，其中以横缢为最常见。 特点：过程简单，耗能少，速度快。3 减数分裂（一）减数第一次分裂1. 前期I：持续的时间较长，且变化复杂。 细线期：染色质螺旋弯曲，出现细丝状偶线期：同源染色体配对，联会形成四联体; 粗线期：同源染色体进行基因互换双线期：发生交叉的染色单体开始分开，呈现出X,V,8,0等形状终变期：染色体最粗，最短。核膜、核仁消失，纺缍丝出现。2. 中期I：同源染色体以交叉点为基点排列在细胞中央的赤道面上，随之，纺缍体形成。 3. 后期I：同源染色体在纺缍丝的牵引下

10、，彼此分离。分别移向核的两极。于是在两极各有一组染色体，其数量仅为原来细胞的一半，说明减数分裂中染色体数目的减半就发生在该时期。 4. 末期I：染色体到达两极。 （二）减数第二次分裂与有丝分裂基本相同（3） 减数分裂的特点和意义特点：包含2次相连续的分裂过程，但DNA的复制仅为一次; 每分裂一次可产生4个子细胞; 子细胞的染色体数目仅为半细胞的一半; 分裂过程中发生染色体片段的交换，从而进行遗传物质的重新组合意义：确保了细胞遗传的稳定相对。 丰富了植物遗传的变异性，有利于产生适应能力更强的后代。 第4节 植物细胞的生长和分化1 植物细胞的生长细胞分裂产生的子细胞，其体积只有母细胞的一半。细胞的

11、生长是有一定限度的，这主要是受遗传因子的控制。2 植物细胞的分化一般将多细胞有机体内的细胞在结构和功能上的特化过程（内部生理变化和形态外貌变化）。第五节植物组织和组织系统植物组织:具有相同来源的同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。简单组织:同一类型的细胞构成的组织。复合组织:不同类型（多种类型）的细胞构成的组织。1 植物组织的类型（1） 分生组织1. 概念：在植物体内某些特定部位具有持续性或周期性分裂能力的细胞群。2. 类型（1） 按在植物体上的位置分1 顶端分生组织·位置：位于根、茎及其分枝的顶端·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

12、织最后还将产生生殖器官·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，无后含物原分生组织初生分生组织2 侧生分生组织·位置：根茎侧面靠近边缘的位置，包括形成层和木栓形成层·作用功能：使根茎不断增粗。木栓形成层的活动使长粗的根茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织·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·注意：没有加粗生长的单子叶植物中，没有侧生分生组织。草本双子叶中活动微弱或根本不存在属于次生分生组织3 居间分生组织 ·位置：位于茎、叶柄、子房柄、花柄、花序轴

13、等器官的成熟组织之间；是顶端分生组织在上述器官中局部区域的保留 ·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属于初生分生组织（2） 按来源的性质分1 原分生组织：直接由胚细胞保留下来的，一般具有持久而强烈的分裂能力，位于根茎端较前的部分。2 初生分生组织：由原分生组织刚衍生的细胞组成。位于顶端稍下的部分。边分裂边分化，是由分生组织向成熟组织过渡的类型。 3 次生分生组织：由成熟组织的细胞，经历生理和形态上的变化，脱离原来成熟的状态（即反分化） 重新转变而成的组织一般而言，侧生分生组织属于次生分生组织。尤其是木栓

14、形成层是典型的次生分生组织。（2） 成熟组织1. 概念：分生组织分裂而来的大部分细胞失去了分裂能力，发生分化，所形成的其他各种组织，有时也称为永久组织。2. 类型（1） 保护组织概念：覆盖于植物体表起保护作用的组织功能：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1 表皮初生保护组织·来源：由初生分生组织细胞分化而成·位置：覆盖在幼嫩器官的表面·结构特征：一般只有一层细胞，彼此紧密嵌合，无胞间隙，外壁加厚并覆盖一层角质膜；有些在角质膜外还覆盖有蜡质(蜡被,呈白霜状)l 角质膜的作用： 不透水性，有效地减少了体内的水分蒸腾防止病菌的侵入增加

15、机械支持l 蜡质的作用：不易浸湿，具有防止病菌孢子在体表萌发l 表皮毛的作用：保护；防止植物失水；分泌功能u 气孔： 气体进出的门户水气蒸腾的通道水液的入口u 气孔器=2个保卫细胞+气孔口（+副卫细胞）n 根的表皮：吸收水分和无机盐吸收组织n 根毛：极大地扩大了根的吸收表面积2 周皮=木栓层+木栓形成层+栓内存次生保护组织·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：木栓形成层平周分裂,向外细胞分化形成木栓层,向内分化成栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层合称周皮u 木栓层（多层细胞）：高度不透水性抗压，隔热，绝缘，质地轻，具弹性保护作

16、用u 栓内层（一层细胞）：u 木栓形成层 皮孔：与外界进行气体交换（2） 薄壁组织结构特点：a.壁薄，仅有初生壁；b.胞间隙发达；c.常为等径的多面体细胞；d.具生活的原生质体，液泡较大1 同化组织定义：营光合作用的薄壁组织特点：细胞质中含有大量的叶绿体分布：一切绿色部分2 贮藏组织定义：贮藏大量营养物质的薄壁组织分布：各类贮藏器官3 贮水组织定义：贮藏有丰富水分的薄壁组织特点：有较大的液泡，内含大量的黏性汁液分布：肉质植物光合器官4 通气组织定义：具明显间隙的薄壁组织分布：水性和湿性中发达作用：氧气的进入；水中的浮力的支持作用5 传输组织定义：由传递细胞构成，是一种与物质迅速传递关系密切的薄

17、壁组织特征：细胞壁具内突生长分布：溶质短途密集运输的部分（3） 机械组织支持作用1 厚角组织具有不均匀增厚的初生壁的活细胞2 厚壁组织具有均匀增厚的次生壁的死细胞两种类型的细胞。（4） 输导组织1 木质部（复合组织）a) 管胞·单个细胞，末端楔形·两个演化方向：细胞壁更厚，纹孔变窄，专营支持木纤维 细胞端壁溶解，专营输导导管分子b) 导管分子导管分子的管径比管胞的粗大，输水效率更高穿孔：导管分子在发育时细胞的断壁溶解，形成一个或数个大的孔c) 木纤维·末端尖锐的伸长细胞·高度木质化，成熟时原生质体通常死亡，有支持作用d)木质薄壁细胞：在发育后期细胞壁木质

18、化，常含有淀粉和结晶，贮藏功能2 韧皮部a) 筛管分子·管状分子，长距离运输光合产物·只具有初生壁，无核，无液泡膜，具生活的原生质体（相关名词）筛孔：筛管分子的上下断壁上分化出许多孔筛管：筛管细胞在植物体中纵向连接，形成长的细胞行列原生质联络索：穿过筛孔使上下邻接的筛管分子的原生质体密切相连b) 伴胞·伴胞与筛管分子同源（来源于同一个原始细胞）·与筛管分子同生共死c) 韧皮纤维：支持作用d) 韧皮薄壁细胞：主要起储藏和横向运输的作用。（5） 分泌组织1 外部的分泌结构a) 腺表皮：植物体某些部位的表皮细胞为腺体，具有分泌功能作用：利于黏着花粉和控制花粉的萌发b)腺毛：具有分泌功能的表皮毛状附属物c)排水器水孔：变态的气孔，保卫细胞已失去关闭孔的能力通水组织：变态的叶肉细胞，细胞排列疏松，无叶绿体维管束d)蜜腺：一种分泌糖液的外部分泌结构，存在于许多虫媒花植物的花部2 内部的分泌结构a) 分泌细胞·生活或非生活的细胞·