叶绿体的基本形态及动态特征

1、叶绿体的基本形态及动态特征,叶绿体的形态分布及数目 叶绿体的分化与去分化 叶绿体的分裂 总结补充,一叶绿体的基本形态及动态特征,（一）、叶绿体的形态、分布及数目 形态: 高等植物中的叶绿体为凹透镜或铁饼状。藻类中叶绿体有网状、带状、裂片状和星形等 。,（一）叶绿体的形态大小、数量和分布, 数目 大多数高等植物的叶肉细胞含有几十到几百个叶绿体, 可占细胞质体积的40%90%。 分布 叶绿体在细胞质中的分布有时是很均匀的，但有时也常集聚在核的附近， 或者靠近细胞壁。,图 植物叶肉细胞中的叶绿体分布,高等植物成熟叶绿体体积与数目相对保持稳定，但细胞内的叶绿体仍呈现动态特征；叶绿体在细胞内的位置与分布

2、受光照影响，且叶绿体定位（chloroplast positioning）借助微丝骨架的作用，在拟南芥叶肉细胞中，微丝结合蛋白CHUP1(chloroplast unusual positioning)为叶绿体正常定位所必须。,除位置与分布外，叶绿体的动态行为还表现在叶绿体之间的动态连接，与线粒体不同，叶绿体间罕见相互融合，但叶绿体间通过基质小管（stromafilled tubule)实现相互联系。,叶绿体的分化与去分化,叶绿体仅存在与植物茎叶等绿色组织的细胞内，未发芽的种子（胚）细胞中没有叶绿体。,种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中原质体相继分化为叶绿体，这种分化依赖于阳光。,植物在黑

3、暗条件下生长时，细胞中原质体不能形成叶绿体，幼苗呈黄色。可见，叶绿体是原质体的一种分化。,储藏组织（如块根、块茎、胚乳）和一些其他白化组织中，质体以造粉质体或白色体的形式存在。 原质体亦成为前质体，为叶绿体、白色体、有色体等质体的前身结构。 质体包括：叶绿体、有色体、白色体。,叶绿体分化于幼叶的形成和生长阶段。因此，从生长中的植物顶芽纵切片上，可观察到分化细胞中的原质体分化形成叶绿体的连续过程。 叶绿体的分化： 形态上，表现为体积的增大，内膜系统的形成和叶绿体的积累。 生化和分子生物学上，体现为叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的合成、运输及定位。,据推测，叶绿体的正常工作需要数千个基因的支

4、持，可见叶绿体分化是一个十分复杂的过程。 某一个基因的突变或异常往往会导致叶绿体分化的障碍，机制多种多样，如叶绿体合成相关基因的突变致白化，其他基因缺陷致白化等。,导致叶绿体分化障碍的现象,常春藤花叶突变体,特定情况下，叶绿体的分化是可逆的。叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织时，叶绿体去分化再次形成原质体。 目前，人们对叶绿体分化与去分化的了解还仅限于发现了一些必须的基因。其复杂的调控网络尚不清楚，有待于进一步研究。,叶绿体的基本形态及动态特征,叶绿体的分裂,叶绿体的基本形态及动态特征,总结补充,主要内容,叶绿体的结构 叶绿体的形态特点 叶绿体的分化 叶绿体的来源 叶绿体的功能 叶绿体的分裂 叶绿

5、体与叶绿素的区别与联系 叶绿体与线粒体的异同,叶绿体的结构,叶绿体的形态特点,高等植物中叶绿体像双凸或平凸透镜，更容易收集光能，叶绿体多分布在向阳的一面，也是为了收集光能，发挥功能,叶绿体在细胞去分化后的变化,叶绿体在细胞去分化后会变小，同时数量减少，主要以原质体的形式存在,细胞分化在什么情况下是可逆的？,细胞分化在正常情况下是不可以逆转的，但如果是在离体并且有适当的环境，类似的情况是会发生的，在植物组织培养技术中，利用植物体细胞分化的全能性来培育新的个体，其中就有一个脱分化的过程，在那个过程中，离体的植物细胞会在植物激素的作用下进行脱分化成为愈伤组织，当愈伤组织达到一定规模后再次分化成各种器

6、官，然后型成新的个体。,叶绿体的来源,1.从原质体开始的发育： 在个体发育中叶绿体由原质体发育而来，原质体存在于根和芽的分生组织中，由双层被膜包围，含有DNA，一些小泡和淀粉颗粒的结构，但不含片层结构，小泡是由质体双层膜的内膜内折形成的。,在有光条件原质体的小泡数目增加并相互融合形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域增殖，形成基粒，变成绿色原质体发育成叶绿体。 在黑暗生长时，原质体小泡融合速度减慢，并转变为排列成网格的小管的三维晶格结构，称为原片层，这种质体称为黄色体。黄色体在有光的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出基粒，变为叶绿体。,2.生物学起源 古生物学家推断，叶绿体可能起源于

7、古代蓝藻。某些古代真核生物靠吞噬其他生物维生，它们吞下的某些蓝藻没有被消化，反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质。在长期共生过程中，古代蓝藻形成叶绿体，植物也由此产生。,3.叶绿体是半自主性细胞器： 叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质（半自主性），其余的是在细胞质激离的核糖体上合成的，必需运送到叶绿体，才能发挥叶绿体应有的功能。,叶绿体的功能,叶绿体是植物细胞进行光合作用的细胞器。绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程叫做光和作用。光合作用的基本产物是葡萄糖，因此，有人把它比喻成养料制造工厂和能量转换站,没有叶绿体的细胞能进行分裂吗？,可以，动物细

8、胞没有叶绿体，但也能分裂，细胞分裂需要DNA和蛋白质的复制，还有细胞器的复制，没有线粒体是不行的，线粒体为细胞分裂提供能量，只要是活细胞就能进行新陈代谢，但有些细胞分化程度很高，不能进行分裂，比如人的表皮细胞，没有叶绿体，可以新陈代谢，但不能分裂。,叶绿体和叶绿素的区别与联系,区别： 叶绿素是叶绿体中的一种色素,用于光合作用。 叶绿体是一个细胞器，外面有双层膜，里面有基质、囊状结构，囊状结构上有叶绿素。 叶绿素是色素，不是个细胞器。有叶绿体一定有叶绿素，但有叶绿素不一定有叶绿体。,联系： 叶绿体是叶绿素的载体，它含有多种色素，叶绿素a和叶绿素B主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素B对绿光的吸收量最少，正因如此，绿光被反射出来，叶绿体才呈现绿色。,树叶为何呈绿色?,植物细胞内约有40-50 个叶绿体，当阳光照在叶片上，阳光的七彩颜色被叶片吸收，只有绿色光被反射，所以叶片会呈现绿色。 叶绿体内含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等色素。在通常情况下，叶绿素的含量占有