植物细胞和组织专家讲座

第一章植物细胞和组织植物细胞和组织专家讲座第1页细胞发觉：1665年，RobertHooke软木蜂窝状小格子命名为“cell”——细胞学说1838年，施莱登（Schleiden）1839年，施旺（Schwann）1858年，Virchow1880年，Weismann植物细胞和组织专家讲座第2页细胞学说能够归纳为以下3点：1、全部生物都由细胞和细胞产物组成；2、新细胞必须经过已存在细胞分裂而产生；3、细胞是生命活动基本单位。细胞定义：

细胞是生物体结构和生命活动基本单位，也是生物个体发育和系统发育基础，细胞含有遗传上全能性。

植物细胞和组织专家讲座第3页第一节植物细胞基本结构植物细胞和组织专家讲座第4页一、植物细胞形状与大小细胞形态多样：球形、多面体、长方体、管状等细胞直径普通为20-50μm

植物细胞和组织专家讲座第5页二、植物细胞基本结构细胞细胞壁原生质体质膜细胞质细胞核细胞器胞基质植物细胞和组织专家讲座第6页植物细胞和组织专家讲座第7页三、原生质体（protoplast）

原生质体：细胞内含有生命特征部分（生活细胞中除细胞壁以外全部部分）

原生质：组成原生质体主要物质原生质是生命活动物质基础，细胞内一切代谢活动都在原生质体内进行。植物细胞和组织专家讲座第8页植物细胞和组织专家讲座第9页（一）质膜（plasmamembrane）：原生质体表面一层薄膜，主要由脂类和蛋白质组成，含有“选择透性”和“流动性”。1、质膜结构：磷脂类物质组成双分子层，蛋白质不一样程度嵌入其中，膜糖与蛋白质和脂质相结合，分布于质膜表面，与细胞识别相关。植物细胞和组织专家讲座第10页单位膜模型：质膜在电镜下表现为“暗-明-暗”三条平行带结构，暗带为蛋白质分子组成，明带为脂类物质组成，这么结构称为单位膜。质膜超微结构植物细胞和组织专家讲座第11页2、细胞膜流动性

1972年，Singer和Nicolson提出细胞膜结构流动镶嵌模型，认为细胞膜含有流动性，膜是处于动态改变之中植物细胞和组织专家讲座第12页3、质膜功效：A、物质跨膜运输B、能量转换C、细胞识别D、代谢调整E、抗逆性F、信号传导G、纤维素合成及微纤丝组装植物细胞和组织专家讲座第13页（二）细胞质（cytoplasm）：细胞核以外、细胞膜以内原生质，包含细胞器和胞基质。

1、胞基质（matrix）：电子显微镜下无特殊结构细胞质部分。（1）化学成份：水、无机盐、溶解气体、糖类、氨基酸、核苷酸，蛋白质、RNA和酶类等

（2）特点：处于不停运动状态，能带动细胞器在细胞内做有规则连续流动，这种运动称胞质运动。

（3）功效：细胞之间物质运输和信息传递介质；细胞代谢主要场所；为细胞器行使功效提供必需原料。

植物细胞和组织专家讲座第14页2、细胞器（organelle）：散布于细胞质内含有一定形态和功效结构植物细胞和组织专家讲座第15页（1）质体（plastid）：植物细胞特有细胞器，与糖类合成和储备相关，可分为以下3种：A、叶绿体（chloroplast）：光合作用细胞器，由两层膜包围而成，基质内分布有膜状基粒和基质类囊体，含有叶绿素和类胡萝卜素等色素。功效：进行光合作用，合成和积累同化产物植物细胞和组织专家讲座第16页B、有色体（chromoplast）：形状多样，仅含有叶黄素和胡萝卜素，存在于花瓣和果实中，胡萝卜根中也有，能积聚淀粉和脂类C、白色体（leucoplast）：不含色素，呈无色颗粒状，普遍存在于植物体各部分储备细胞中。储备淀粉称为淀粉体(amyloplast)，储备蛋白质称为蛋白体，储备脂类称为造油体(elaioplast)植物细胞和组织专家讲座第17页（2）线粒体（mitochondrion）：双层单位膜组成，细胞进行呼吸作用主要场所，是释放能量中心，被称为细胞“动力工厂”植物细胞和组织专家讲座第18页（3）内质网（endoplasmicreticulum）：由一层单位膜围成管状、泡状、片状结构，分枝形成网状复杂结构。功效：a、合成、包装、运输一些代谢产物。b、分泌内质网小泡进而发育成其它细胞器（如高尔基体、圆球体、液泡等）植物细胞和组织专家讲座第19页糙面内质网（RER）：表面附有核糖体，与膜蛋白和分泌蛋白合成相关滑面内质网（SER）：表面无核糖体附着，与脂类和多糖合成运输相关植物细胞和组织专家讲座第20页（4）高尔基体（Golgibody）：一些聚集扁小囊和小泡，是细胞分泌物加工和包装场所，最终形成份泌泡将分泌物排出体外。还与植物分裂时新细胞壁和细胞膜形成相关。植物细胞和组织专家讲座第21页（5）液泡（vacuole）：单层膜包围而成，膜内充满细胞液，主要有水分、糖、单宁、有机酸、植物碱、花色素、无机盐等。为植物特有。功效：

①产生膨压，维持组织硬度②贮存代谢产物③参加物质循环④具溶酶体性质，更新细胞器植物细胞和组织专家讲座第22页（6）溶酶体（lysosome）：

单层膜小泡，内含各种水解酶，具消化作用，可分解生物大分子。植物细胞和组织专家讲座第23页（7）微体（microbody）：单位膜围成球形结构，可分为：过氧化物酶体：参加光呼吸过程乙醛酸循环体：参加脂肪酸转化（8）核糖体（ribosome）：长圆形或球形，主要成份是RNA和蛋白质，大量分布在细胞质中或附着在内质网外表面。是细胞中蛋白质合成中心。植物细胞和组织专家讲座第24页（9）细胞骨架（cytoskeleton）：使细胞形状稳定和细胞质组织化，并能进行细胞运动和物质运输。包含微管、微丝和中间纤维3种成份植物细胞和组织专家讲座第25页（三）细胞核（nucleus）：真核细胞普通都含有细胞核，通常单核，偶有双核或多核，呈圆球形，由核膜、染色质、核仁和核基质等部分组成。

细胞核是遗传物质贮存和复制主要场所，功效是控制蛋白质合成，控制细胞生长、发育和遗传植物细胞和组织专家讲座第26页1、核膜（nuclearenvelope）：位于核最外层，双层膜，上有核孔，负责核内外物质和信息交流，外连内质网，内与染色质相接。2、核仁（nucleolus）：无膜包围，由蛋白质和RNA组成，功效是合成核糖体RNA，进行核糖体大小亚基组装。3、核基质（nuclearsap）：核骨架+核液。4、染色质（chromatin）：DNA、组蛋白、非组蛋白和少许RNA组成线形复合体。可被碱性染料深染物质，在细胞分裂间期时呈细丝状，有丝分裂时则螺旋化成为棒状染色体植物细胞和组织专家讲座第27页四、细胞壁（cellwall）：包围在原生质体外面一个坚韧外壳，是植物特有结构。

功效：1、保护和支持原生质体2、吸收、分泌、蒸腾和物质运输3、参加细胞识别3、参加细胞生长调控植物细胞和组织专家讲座第28页（一）细胞壁化学组成

主要为多糖，包含纤维素、果胶质及半纤维素等另外在这些多糖组分中还添加木质素、角质，木栓质和腊质等植物细胞和组织专家讲座第29页酸性果胶分子糖蛋白中性果胶分子微纤丝半纤维素分子植物细胞和组织专家讲座第30页（二）细胞壁层次：1、胞间层(middlelamella，中胶层、中层）细胞分裂产生新细胞时最早形成，是相邻细胞共有一层结构，主要成份是果胶质，特征是柔软和胶粘，有可塑性，在细胞间起缓冲作用。2、初生壁（primarywall)细胞分裂和正在生长时形成细胞壁，主要成份是纤维素、半纤维素和果胶质，通常较薄、柔软而有弹性，能随细胞生长而扩展。植物细胞和组织专家讲座第31页3、次生壁（secondarywall)

细胞体积停顿增大后加在初生壁内表面形成壁层，主要成份为纤维素和半纤维素，并常有木质素、木质、栓质等物质填充其中。常出现在机械支持或运输作用细胞中。植物细胞和组织专家讲座第32页（三）初生纹孔场（primarypitfield）、胞间连丝（plasmodesma）与纹孔（pit）1、初生纹孔场：在初生壁上含有一些显著凹陷区域，称为初生纹孔场。其上有许多小孔，其中有胞间连丝穿过。植物细胞和组织专家讲座第33页2、胞间连丝：穿过细胞壁，沟通相邻细胞原生质细丝称为胞间连丝

经过胞间连丝结合在一起原生质体，称共质体（symplast）；共质体以外部分，称质外体（apoplast），包含细胞壁、细胞间隙和死细胞腔。植物细胞和组织专家讲座第34页3、纹孔：指次生壁上不加厚凹陷部分，相邻细胞纹孔通常成对存在称为纹孔对。纹孔腔呈圆筒状称为单纹孔纹孔腔呈圆锥状而边缘向中央隆起称为具缘纹孔单纹孔具缘纹孔植物细胞和组织专家讲座第35页五、后含物（ergasticsubstance）：

细胞原生质体代谢作用产物，能够在细胞生活不一样时期产生和消失，其中有是贮藏物，有是废物。1、淀粉（starch）：淀粉呈颗粒状，有脐和轮纹。淀粉粒遇碘呈蓝到紫色反应。植物细胞和组织专家讲座第36页植物细胞和组织专家讲座第37页2、蛋白质（protein）：结晶或无定形固体，常以糊粉粒形式存在于细胞质中，遇碘呈黄色反应。植物细胞和组织专家讲座第38页3、脂肪（fat）与油（oil）：以固体或油滴形式存在于细胞质中，是细胞中含能量最高而体积最小贮藏物质，常存在于种子、胚和分生组织细胞中。可被苏丹III或苏丹Ⅳ染成橙红色。植物细胞和组织专家讲座第39页4、晶体（crystal）：