植物地理学课件 植物细胞和组织学习资料

植物细胞与组织植物的细胞细胞的发现细胞的形状与大小细胞的基本结构（重点）细胞的繁殖、生长与分化植物的组织和组织系统组织的概念和类型组织系统

细胞的发现

Hooke（英）（1665）

首次发现了植物细胞。Leeuwenhoek（荷）Malpighi(意)

细胞学说细胞学说的创立1838年Schleiden

细胞是组成生物体的基本单位1839年Schwann

动植物都是细胞的集合物细胞学说的要点：

1所有生物都由细胞和细胞的产物组成；

2新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。细胞是生命活动的基本单位植物细胞的形状与大小形状：多种多样，与其功能有关。大小：大小不一，支原体0.1µm，苎麻550mm，通常在10~20mm。植物细胞的基本结构植物细胞细胞壁(cellwall)原生质体(protoplast)质膜(plasmamembrane)细胞质(cytoplasm)细胞核(nuclear)原生质体质膜

(plasmamembrane)：原生质体表面的一层薄膜，脂类和蛋白质主要功能：物质跨膜运输能量转换代谢调节细胞识别抗逆性信号转导纤维素合成细胞核（nuclear）通常一核，偶有双核或多核一般圆球形，直径约10-20

m细胞核染色质(chromosome):遗传物质的载体核仁(nucleolus)：rRNA合成、加工场所核基质(nuclearmatrix)：DNA复制、基因表达和染色体包装与构建核被膜(nuclearenvelop)

细胞质基质（cytomatrix)

细胞器(organelle)

后含物(ergasticmaterial)

细胞质（cytoplasm)

细胞器：细胞质中具有一定形态结和功能的微结构细胞器质体线粒体高尔基器内质网微体圆球体核糖体、溶酶体、液泡、微管、微丝等质体（Plastid）：与糖类合成和储藏有关质体有色体(chromoplast)叶绿体(chloroplast)白色体(leucoplast)线粒体(mitochondrium):脊(cristae)基质(matrix)呼吸作用内质网:细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管腔,彼此相通形成一个隔离于细胞基质的管道系统糙面内质网（rough）光面内质网（smooth）

细胞内的通讯系统、运输、合成高尔基体

是一些聚集的扁的小囊和小泡。是细胞分泌物的加工和包装场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。液泡（vacuole）：细胞代谢产物的储藏场所

细胞液（cellsap）溶酶体是单层膜小泡，由高尔基体断裂而产生,内含多种水解酶,可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。微体（micribady）：单层膜过氧化物酶体——与叶绿体和线粒体配合乙醛酸体——脂肪酸的转化圆球体（spherosome）：半单位膜脂肪的储藏和水解核糖体(ribosome)：合成蛋白质细胞骨架（cytoskeleton）微丝(microfilament，MF)：细丝状结构，直径6—8nm微管(microtubule,MT)：细长、中空的管状结构，外径25nm中间纤维(intermediatefilament,IF)：细长管状结构，直径10nm微丝微管中间纤维内膜系统(endomembranesystem)：具膜的细胞器与核膜一起，在细胞质基质中，彼此相关，甚至相通，组成一个复杂的膜系统，成为一个功能上连续统一的细胞内膜，称为内膜系统物质贮藏、运输、交换有利于能量的转换、传递有利于信息的管理、代谢活动的进行细胞基质细胞质中除细胞器以外的胶状物质称为细胞基质，细胞骨架和各种细胞器分布期中，含丰富蛋白质，可运动，与细胞代谢密切相关后含物（一）贮藏的营养物质1、淀粉(starch)2、蛋白质（protein）3、脂肪(fat)与油(oil)（二）生理活性物质酶、维生素、植物激素、杀菌素等保证细胞内一切生化反应的正常进行；调节和控制植物生长、发育、繁殖以至遗传、变异等一系列生命活动过程（三）其它物质糖类、有机酸、单宁、花青素、植物碱、精油、晶体等植物细胞内的晶体主要是草酸钙晶体，稀碳酸钙晶体，存在于液泡细胞壁(cellwall)组成结构：胞间层(middlelamella)初生壁(primarywall)：1—3μm次生壁(secondarywall)：5—10μm成分：果胶类物质纤维素(cellulose)、半纤维素、木质素(lignin)多种酶类(enzymes)和糖蛋白功能包围在原生质体外的坚韧外壳保护、支持作用吸收、蒸腾、运输、分泌细胞识别参与细胞生长调控初生壁次生壁胞间层细胞间的联系胞间连丝

(plasmodesma):贯穿于细胞壁之间，沟通细胞之间的连丝胞间连丝是细胞原生质体间进行物质运输和信号传导的桥梁质体线粒体高尔基体内质网核糖核蛋白体液泡溶酶体圆球体微体微管微丝叶绿体有色体白色体粗糙型内质网光滑型内质网过氧化物酶体已醛酸体细胞质基质细胞器质膜细胞质细胞核核膜核质核仁染色质核基质原生质(生活物质)后含物(代谢产物)贮藏的营养物质生理活性物质其它物质淀粉脂肪蛋白质维生素、生长素、酶无机盐、生物碱、单宁、有机酸、晶体等原生质体细胞壁胞间层初生壁次生壁植物细胞

细胞的类别原核细胞、真核细胞原核细胞遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成细胞内没有核膜和具有专门结构与功能的细胞器的分化原核细胞和真核细胞植物细胞和动物细胞叶绿体线粒体细胞壁细胞膜液泡细胞质光面内质网细胞核粗面内质网高尔基体高尔基体线粒体细胞质细胞膜细胞核粗面内质网光面内质网中心体纤毛植物细胞和动物细胞的比较

特征

动物细胞植物细胞质体（叶绿体）细胞壁大的中央液胞其它无，异养营养有，自养营养无有（纤维素和果胶质）无有（代谢调节作用）溶酶体、中心体乙醛酸循环体、胞间连丝分裂时的收缩环分裂时的细胞板

细胞的新陈代谢一切生命活动都是在细胞中进行的生物体内进行的全部的物质和能量的变化总称为新陈代谢同化作用：生物从外界摄入营养物质合成为生物自身的物质并贮存能量的过程异化作用：生物体不断地将自身的某些物质分解，释放能量，并将最终代谢产物排出的过程细胞的呼吸生命活动所需的能量通过细胞呼吸产生细胞呼吸：细胞氧化有机物以获取能量并产生CO2的过程，可分四个阶段：糖酵解：淀粉、葡萄糖或其他六碳糖在无氧状态下分解成丙酮酸的过程，发生在细胞质中丙酮酸氧化脱羧：脱羧产生乙酰辅酶A的过程，发生在线粒体基质中柠檬酸循环：通过循环氧化分解，直到形成水和二氧化碳的过程，发生在线粒体基质中电子传递和氧化磷酸化：NADH+H+的两个电子沿电子传递链传递给氧，同时产生ATP的过程，发生在线粒体的内膜系统上细胞中的脂类物质、蛋白质也可参与细胞呼吸，被氧化分解，释放出能量细胞与外界环境的物质交换未形成液泡的细胞，靠吸涨作用吸水液泡形成以后，细胞主要靠渗透性吸水植物细胞对水分的吸收植物细胞对矿质元素的吸收主动吸收被动吸收植物细胞的增殖细胞分裂的作用一些单细胞生物，如衣藻，一次细胞分裂可形成两个新生物体。多细胞生物，也是由一个细胞——受精卵或合子经过多次分裂和分化发育形成细胞分裂是细胞繁殖的一种形式。生物的生长也依赖于细胞分裂，细胞分裂还导致了多细胞生物的组织分化和生长发育。多细胞生物完全长大以后，仍然需要细胞分裂的过程，以维持细胞的新陈代谢，或者用于生物组织损伤的修复。细胞分裂（celldivision）的方式无丝分裂：细胞的简单分裂方式，有：横缢、纵缢、出芽等有丝分裂：体细胞和某些性细胞分裂的方式减数分裂：与有性生殖相关的性母细胞分裂方式植物细胞的生长、分化与组织形成植物细胞生长和发育——细胞体积和重量不可逆增加的过程，是植物个体生长的基础。植物细胞的全能性（totipotency）：指植物体的每一个活细胞都有一套完整的基因组，并具有发育成完整植株的潜在能力。细胞分化细胞在形态、结构和功能上的特化过程，称为细胞分化分化常是可逆的，分化细胞逆转为不分化细胞，称为脱分化植物的个体发育是植物细胞不断分裂、生长和分化的结果在系统发育上，植物越进化，细胞分化越剧烈分工越细致，植物体结构也越复杂细胞分化的基因表达与调控，是当今发育生物学研究的热点和中心问题之一植物的组织和组织系统在植物体中，具有相同来源的细胞(由一个细胞或同一群有分裂能力的细胞)分裂、生长与分化形成的细胞群称为组织(tissue)仅由一种细胞类型构成的组织叫简单组织由多种类型细胞构成的组织叫复合组织由不同的组织按一定的规律构成了器官(organ)植物组织的类型分生组织：由具分裂能力、未完全分化的、幼嫩的细胞组成的组织成熟组织：由分生组织衍生的细胞，经过生长、分化形成的其它各种组织，也称为永久组织——薄壁组织、保护组织、机械组织、输导组织和分泌组织位置：根、茎的顶端功能：伸长,形成侧枝和叶，产生生殖器官细胞：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，无后含物位置：根茎侧面，包括形成层和木栓形成层作用功能：增粗，受伤后形成新的保护组织细胞：长梭形，原生质体高度液泡化，细胞质不浓厚位置：茎、叶柄、子房柄、花柄、花序轴等器官的成熟组织之间作用功能：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分生组织：植物体内具有持续或周期性分裂能力的细胞群１．按在植物体上的位置分：①顶端分生组织②侧生分生组织③居间分生组织２．按发生来源分原分生组织位置：根、茎最前端，由没有分化的、最幼嫩的、终生保持分裂能力的胚性细胞所组成细胞：体积小，核相对较大，细胞质浓厚，多为等径的多面体②初分生组织位置：根、茎的顶端，由原分生组织刚刚衍生的细胞所组成，在原分生组织的下方特点：细胞在形态上出现了最初的分化，细胞仍然具有很强的分裂能力，但没有原分生组织那样旺盛，因此是一种边分裂，边分化的组织，是由分生组织向成熟组织过渡的组织③次分生组织位置：存在于根、茎的形成层和木栓形成层中；特别是木栓形成层是典型的次生分生组织特点：是由已经成熟的组织细胞，经过脱分化恢复分裂能力形成的分生组织，因此叫次生分生组织保护组织概念：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类型：根据来源及形态结构的不同分为两类：表皮和周皮薄壁组织是构成各器官最基本的组织，也是进行各种代谢活动的重要组织，在植物体内占有最大体积，故也叫基本组织结构特点：壁薄，仅有初生壁；胞间隙发达；常为等径的多面体细胞；具生活的原生质体，液泡较大分化程度较低，在创伤愈合、形成不定根、不定芽及嫁接愈合时，薄壁组织可脱分化转变为分生组织；也参与侧生分生组织——形成层和木栓形成层的发生①同化组织：营光合作用的薄壁组织，称为同化组织结构特点：细胞含有大量叶绿体，行光合作用合成有机物质部位：存在于植物体的一切绿色部分—叶肉、嫩茎等贮藏组织贮藏大量营养物质的组织称为贮藏组织特点：细胞内充满贮藏的营养物质部位：存在于各类贮藏器官中—块根、块茎、球茎、鳞茎、果实、种子等；根茎皮层和髓及其它薄壁组织也有贮藏功能贮水组织贮藏水分的组织特点：细胞较大，具较大的中央大液泡，可贮存大量水分备用多存在于旱生植物的肉质植物体内通气组织具有大量细胞间隙的薄壁组织称为通气组织水生植物的根茎薄壁组织有较大的胞间隙，形成气腔或气道，它们在体内形成一个相互贯通的通气系统，使生于水下的器官得到氧气吸收组织根尖表皮细胞向外突出形成根毛，行吸收功能，故称为吸收组织机械组织对植物体具有支持作用和加固作用的组织（相当于水泥建筑中的钢筋骨架）细胞特点：①细胞壁局部或全部加厚，起机械支持的作用②细胞多成束存在，且排列紧密，起加固的作用

输导组织①木质部:由导管分子、管胞、纤维、薄壁细胞等组成，前两者是厚壁的管状细胞，无生活的原生质体，壁