植物细胞60HG.ppt

1、第二章植物细胞、第一节植物细胞一、细胞(Cell )的发现及其意义1665年，英国人钩(Robert Hooke )在改良软木结构的显微镜下观察时，发现了极小的蜂窝状细胞，将其命名为细胞。 实际上，他观察到的只有软木死细胞的细胞壁。 在施莱登1804-1881、Principles of Scientific Botany的插图德国人施旺1839年发表了关于动植物在构造与生长上的一致性的显微研究。 动物和植物都是由细胞构成的，细胞结构被认为是生物体的共同特征。 T. Schwann 18101882，细胞学说的建立：基于大量关于动植物观察的资料，施莱登(Schleiden )和Schwann)

2、(1838-1839年)是提出细胞学说(Cell Theory )的单个细胞、20世纪40年代电子显微镜的发明和速度离心、同位素示踪等生化技术在细胞学研究中的应用，对细胞的结构、功能有了更深入的了解。 细胞：大量研究表明，细胞是构成生物形态结构和生命活动的基本单位。 二、原核细胞和真核细胞根据细胞的进化程度和结构的复杂程度，分别含有(1)原核细胞(procaryotic cell ) :无小细胞核和细胞器的伪核。 (属于原核生物，如支原体、细菌、放线菌和蓝藻等) (2)真核细胞(eucaryotic cell )具有大的细胞核细胞骨架。 (许多生物由真核细胞构成，是真核生物)。 原核细胞和真核

3、细胞原核细胞(蓝藻)真核细胞(小球藻)、微观结构和超微结构、微观结构：在光学显微镜下出现的结构。 (0.1mm0.2m )超微结构(ultramicroscopicstructure ) :用电子显微镜观察的结构。 或者被称为子微结构(submicroscopicstructure )。 (0.2m-0.25nm )、植物细胞显微结构示意图、植物细胞超显微结构示意图、三、细胞生命活动的物质基础原生质体(protoplasm )是构成细胞的生活物质，是细胞结构和生命活动的物质基础。 1 .原生质体的化学组成、原生质体：无机物、有机物、生理活性物质(维生素、激素等)、水无机盐、蛋白质核酸脂糖类：2

4、 .原生质体的胶质性通常把原生质体浮在水溶液介质上的现象称为溶胶。 在一定条件下，当温度下降、水分减少时，胶体粒子呈网状连接，水溶液分散在胶体粒子网中，胶体粒子失去活性的现象成为凝胶。 溶胶凝胶，脱水等吸水等3 .原生质体生理特性同化作用的异化作用两个过程共同构成新陈代谢，是生命的基本特征。 空气水营养物质、代谢反应、空气水营养物质、四、植物细胞形状和大小不同种类的植物细胞形状不同，大小差异大。 纤维、薄壁细胞、西红柿果肉细胞、石细胞、叶表皮细胞、导管、五、植物细胞的结构和功能植物细胞由细胞壁和原生质体两部分组成。 植物细胞、细胞壁、原生质体、细胞膜细胞质细胞核、原生质体：一个活细胞壁内的原生

5、质体分化成各种结构的总称。 原生质体、细胞质膜、5.1细胞质膜(plasma membrane )又称为质膜，基本成分是磷脂和蛋白质。 电镜显示细胞膜呈暗明暗三层，中间明亮的层是磷脂双分子层的疏水尾部，两侧暗的层是蛋白质分子层和磷脂双分子层的亲水头部。 这种膜结构称为单位膜。 细胞膜(cell membrane )、生物膜(biomembrane ) :细胞内的所有膜结构。 包括质膜、构成各种细胞的膜、核膜。 一般是单位膜，但各自的厚度、结构、性质不同。细胞膜的流动镶嵌模型(Singer，1972 )、磷脂分子、蛋白质、细胞质膜(质膜):细胞膜有选择透过性，控制细胞内外的物质交换，调节物质输送

6、，具有细胞识别等功能。 5.2细胞质(cytoplasm )细胞质是细胞膜内、细胞核以外的原生质体，包括细胞基质、细胞器和细胞骨架。 细胞质：1)细胞基质：无色半透明的胶体物质为细胞器提供必要的离子环境，并进行生化反应。 细胞器和细胞骨架分布。 细胞基质经常在细胞内流动的现象称为细胞质环流(cyclosis )，是细胞生命活动的表现。 旋转运动循环运动，2 )细胞器：细胞内具有特定的形态结构和功能的子细胞结构。 细胞的种类体(plastid) 是绿色真核植物特有的细胞。 具备双层膜，内部是切片系统和液体基质。 体质体的功能是合成和积累同化产物。 体质是从前质体(proplastid )发育的。

7、 前体是小的无色体，形状不规则，存在于分生组织和幼龄细胞中。 按照所含有的色素，身体可分为叶绿体、有色体和白色体三种，叶绿体(chloroplast )主要存在于植物的绿色部分的细胞，如叶肉细胞和幼茎的皮质细胞中。 叶绿体膜(2层单位膜)的基粒：类囊体(基粒片层)层叠，基质类囊体(基质片层)连接成一个系统。 类囊体被单层膜包围，膜上结合有光合成色素(叶绿素a和b，叶黄素和胡萝卜素)。 基质、叶绿体的超微结构、基粒、基质片层、内膜、外膜、b .有色体存在于植物的花瓣，果实和根中-例如黄色的花瓣、西红柿、辣椒等红色的果实，胡萝卜根中含有的色素是胡萝卜素和叶黄素。 c .白色体(leucoplast

8、 )根据不含可见色素、呈无色颗粒状的年轻或看不见光的组织的细胞，特别是储藏组织的细胞中多见的功能，可分为造粉体、造蛋白体、造油体。 制作蛋白质体，制作粉体，制作油体，在一定条件下，可以把一种身体变成另一种身体。 有色体、叶绿体、白色体、前质体、光、黑暗、韭菜、叶带、花蓉三形、叶、花蓉和花供烹饪。 发现韭菜时，韭菜上面复上遮光物，半个多月，韭菜叶由绿变成黄，变成韭菜。 (2)线粒体(mitochondrion) 普遍存在于生活的真核细胞中。 双层膜、内膜内骨折形成丘，丘之间充满了液状基质。 内膜、丘及基质中含有与呼吸作用相关的酶类。 进行有氧呼吸的地方被比喻成细胞的“动力工厂”。 外膜、内膜、棱

9、、(3)核糖体(ribosome) 外观无膜的微细胞器由两个大小的亚基组成，60%核糖核酸和40%蛋白质。 合成蛋白质的地方。 经常由几个到几十个核糖体形成核糖体。 (4)内质网(endooplasireticuum，ER) 单层膜包围的管状或片状结构，使细胞基质成立体网状结构。 (粗面内质网和光面内质网)功能：起到支撑细胞的作用，将细胞质分离成区域。 合成、包装、运输代谢产物。 分泌内质网的小气泡，能生长成高尔基体、球体、气泡等其他种类的细胞。 (5)高尔基体(Golgi body) 由单层膜包围的扁平小囊层叠而成的细胞器。 可以参与蛋白质和脂质的加工、多糖的合成、细胞壁的形成。 Camil

10、lo Golgi (1844-1926 )意大利解剖学家和病理学家于1906年获得诺贝尔生理学和医学奖。 (6)溶酶体(lysosome) 单层膜包围的小泡状细胞含有多种水解酶，是酸性磷酸酶特有的酶。 溶酶体具有消化作用，能分解生物高分子。(7)微体单层膜包围的细胞器，其功能与所含酶类有关：过氧化物酶体参与光呼吸； 乙醛酸循环体把脂肪分解成糖。 (8)气泡(vacuole)充满单层膜包围的复杂水溶液的细胞器。 气泡中含有的水溶液叫做细胞液。 除了含有大量的水以外，还有很多有机酸、生物碱、无机盐、花青素等物质。 花青素根据细胞液的酸碱度而变化，酸性时为红色，碱性时为蓝色，中性时为紫色。 气泡具有

11、调节储藏、消化、渗透的作用。 气泡发展过程、植物细胞内气泡的数量、大小、形态及成分都不同，内质网、高尔基体、气泡、细胞质膜等膜结构通过小泡的输送和融合，相互连接的内膜系、细胞的内膜系、3 )细胞骨架(cytoskeleton )细胞基质中存在的蛋白质细胞骨架类型：微管(microtuberules，MT )微丝(microfilament，MF )中间纤维(IF )、微管-微管蛋白质(和球状蛋白质)组成的中空长管当细胞有丝分裂时，由微管构成纺锤形丝的微管还控制着纤维素微原纤维的排列方向，影响细胞壁的生长和分化的微管和直径较小的微管和中间纤维构成细胞骨架，起着支撑细胞的作用。 球状蛋白，球状蛋白

12、，比微丝微管细的纤维，直径6-8 nm，由肌红蛋白和类似肌红蛋白的蛋白构成，具有收缩功能，与细胞内物质输送和细胞质环流等有关。 在细胞质环流显着的细胞中，可以看到束的长丝排列在流动的带上。 用破坏微丝的药剂细胞松弛素处理后，细胞质环流停止。 中间纤维-由柔软性强的蛋白质丝构成，中空管状，直径在微管和微丝之间(植物细胞上没有吗？ (请参见。) 功能：保持细胞形态与细胞有丝分裂相关的细胞核是5.3细胞核(nucleus )细胞中最显着的结构，为常真球状，由核膜、核仁、核质组成的核是遗传物质贮藏和复制的主要场所。 主要控制蛋白质合成，控制细胞生长发育遗传。 核：核膜是双层膜，双层膜在很多地方愈合形成

13、核孔。 外膜的外观经常附着核糖体，能够连接到粗面内质网的核仁是核内1数个折射更强的均质的球体，外观没有膜，作为合成RNA储藏的地方的核物质在核仁之外，在核膜之中。 核物质分为核液和染色质。 染色质是由DNA、组蛋白、组蛋白和少量RNA组成的复合体，呈丝状的有丝分裂时螺旋化，变成染色体。、核膜、核孔、有丝分裂不同时期染色质的形态特征，5.4细胞壁(cell wall )植物细胞特有的结构是原生质体周围层具有一定硬度和弹性的固体结构。 作用：保持细胞的形状，保护和支撑原生质体等作用，与植物的吸收、蒸发、输送和分泌等有很大关系。 I细胞壁的结构和化学组成：细胞壁大致分为细胞间层、初生壁和次生壁三个层

14、次。 细胞壁：细胞间层：相邻两个新细胞之间共享的薄壁，也称为中层，主要成分是果胶胶体(果胶酸钙及果胶酸镁)，可塑性和高度亲水胶体，使相邻细胞粘合在一起，减轻细胞间的压迫不影响细胞生长。 初生壁：细胞间层两侧，出现原生质体活动堆积的薄层。 主要成分为纤维素、半纤维素、果胶，有少量结构蛋白质。 厚度一般较薄，质感柔软，有很大的可塑性，随着细胞的生长而扩展。 二次壁：细胞生长停止后，在初生壁内侧持续积蓄的细胞壁层。 由纤维素和半纤维素组成，但多含有木质。细胞壁的生长和专门化植物细胞根据生理分工，细胞壁发生性质的变化，使细胞壁完成一定的功能。 常见的是木化：细胞壁增加木质的过程。 角化：细胞壁增加角质

15、的过程。 栓化：细胞壁增加木栓质的过程。 矿化：细胞壁增加矿物质的过程，如SiO2、CaCO3。 粘液化：细胞壁中的果胶和纤维素变成粘液的过程。 木化细胞壁渗透木质素，变硬细胞壁，发挥支撑作用。 纤维和管细胞等。 染色时呈鲜红色。 红色部分显示梨果肉中含有的石细胞，角化细胞壁渗透到角质(脂质物质)，很好地堆积在细胞壁外，降低形成角质层的蒸散，发挥保护作用。 红色箭头表示叶表皮细胞附着在角层，木栓层、栓化细胞壁渗透到木栓质(脂质物质)，细胞壁不透水，不透气，具有保护作用。 矿化细胞壁渗入二氧化硅等物质，使细胞壁变得坚硬粗糙，增加抵抗性。水稻硅化了的表皮细胞、III植物细胞间的连络构造纹孔和细胞间

16、的线在初生壁上稍薄的凹陷区域被称为初生纹孔场。 之后，副产物壁变厚的话，在初生的花纹孔场不变厚，形成花纹孔(pit )，成为细胞间的水分和物质交换的通路。 纹孔与胞间的丝：纹孔腔呈圆筒状，被称为单纹孔的纹孔腔呈圆锥状，边缘在细胞内隆起称为有边缘的纹孔。 相邻细胞的纹孔经常成对存在，称为纹孔对。单纹孔、边纹孔、细胞间连接线、细胞间连接线(plasmosm ) :横穿细胞壁，相邻细胞的细胞质膜相互连接的管状结构。 在细胞间起着物质输送、刺激传递、细胞分化的控制作用。 5.5植物细胞后含物后含物(ergastic substance )通常指细胞中原生质体代谢的产物，这些物质是废弃物或可以再利用的储藏物质。 植物细胞后含有的I .储藏营养物质的许多后含有的物质对人有重要的经济价值，可以大致分为淀粉、蛋白质、脂质等几种。 淀粉通常呈颗粒状，有脐和轮纹，被称为淀粉粒。 分为单粒、复粒和半复粒三种不同植物淀粉粒具有不同的形态，可以作为商品检测、生药鉴定的依据的淀粉粒遇到碘并从蓝反应为紫。 蛋白质贮藏蛋白质经常以糊状粒子的形式存在于细胞质中的蛋白质遇到碘，呈现黄褐色。 糊粉粒、脂肪和油和脂肪多存在于种子和果实的细胞中，常常呈小油滴或固体状的叫油，呈固体的叫