植物细胞与组织课件.ppt

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1、 第一章 细胞与组织 细胞的结构与功能、繁殖方式、生长和分化 组织的类型及功能、演化及组织系统1 植物细胞-植物体的基本结构单位和功能单位n真核细胞的基本特征与结构真核细胞的基本特征与结构n原生质原生质n细胞壁与质膜细胞壁与质膜n胞间联络结构胞间联络结构n细胞质细胞质n细胞核细胞核n后含物后含物n细胞的繁殖细胞的繁殖n生长、分化及细胞的全能性生长、分化及细胞的全能性细胞的发现n英国学者胡克（Robert Hooke）1665年首次发现了植物细胞；-仅仅是死细胞。n1831年英国植物学家布朗（Robert Brown）从兰科植物的叶表皮细胞中发现了细胞核和细胞质；-至此发现了细胞的基本结构。n1

2、838-1839年，德国植物学学家Schleiden M.J.和动物学家Schwann T.提出了细胞学说；（a、一切生命有机体都是由细胞构成；b、所有细胞都是由细胞分裂和融合而产生）n被恩格斯高度评价，称为19世纪自然科学的三大发现之一。罗伯特胡克，英国物理学家、天文学家。1635年7月18日生于威特岛的弗雷施瓦特。其父是教区牧师。1653年入牛津基督教会学院后胡克结识了玻意耳。1655年胡克成为玻意耳的助手。1662年起直到逝世一直担任皇家学会实验管理员。1663年胡克获得了牛津大学文学学士学位，并且被选为皇家学会会员。1665年胡克任格雷山姆学院几何学、地质学教授，并从事天文观测工作。1

3、666年伦敦大火后，他担任测量员以及伦敦市政检查官，参加了伦敦重建工作。1676年他公布了著名的弹性定律。1677年到1682年任皇家学会干事。1703年3月3日逝世于伦敦，终年68岁。尽管胡克并不贫穷，但是他的日子过得实在不怎么样，晚年生活更是灾难性的。其中主要的原因是在发现“平方反比关系”优先权的争夺中得罪了牛顿。 19世纪自然科学的三大发现 1.细胞学说 19世纪30年代 ，由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺提出 2.能量守恒和转化定律 可以说是多人研究的结果。1842年，德国的青年医生迈尔(J.R.Mayer,1814-1878),写成了他的第一篇关于能量守恒和转化定律论文:论无机自

4、然界的力； 1847年，英国酿酒商焦耳、德国物理学家赫尔姆霍茨分别发表各自有关能量守恒和转化定律的讲演或论文；不过，焦耳被认为是最先用科学实验确立能量守恒和转化定律的人，但 焦耳和赫尔姆霍茨也承认迈尔发现能量守恒和转化定律的优先权。 1953年，威廉汤姆生帮助焦耳终于完成了关于能量守恒和转化定律的精确表述。至此，自然科学中的三大发现之一的能量转化和能量守恒定律宣告得到公认。 3.生物进化论 1859年，英国生物学家达尔文出版了物种起源，阐述了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论，给神创论和物种不变论以沉重的打击。这也是19世纪自然科学的三大发现之一。 植物学家-施莱登动物学家-施旺显微镜的类

5、别n光学显微镜n电子显微镜 主要是根据其显微原理而分类。 目前使用的显微镜有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜和电子显微镜等。 不管是何种显微镜，镜像的形成都需要三个基本要素: 照明系统 被观察的样品 聚焦和成像的透镜系统n显微结构： 在光学显微镜下看到的细胞结构。n普通光学显微镜的最大放大倍数为10001500倍，能够分辨两个点之间的最小距是0.2微米，小于这个距离就不能分辨。所以，一般认为普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。 n亚显微结构

6、： 亚显微结构（submicroscopic structure）又称为超微结构，是指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的，需在电子显微镜中观察的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米。 亚显微结构包括：亚显微结构包括：细胞膜、内质网膜、核膜、核糖体、微体、微管和微丝、高尔基体、中心体等直径小于0.2微米的细胞超微结构。 目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等 n电子显微镜由镜筒、真空系统和电源柜三部分组成。镜筒主要有电子枪、电子透镜、样品架、荧光屏和照相机构等部件，这些部件通常是自上而下地装配成一个柱体；真空系统由机械真空泵、扩散泵和真空阀门等构成，并通过

7、抽气管道与镜筒相联接,电源柜由高压发生器、励磁电流稳流器和各种调节控制单元组成。 n电子显微镜与光学显微镜在总体结构的设计上有很大的差别。在种类上，电镜可分为两大类: 透射电子显微镜透射电子显微镜 扫描电子显微镜扫描电子显微镜电子显微镜的基本构造电子显微镜的基本构造 电子束照明系统样品室成像系统真空系统记录系统电子枪聚光镜物镜中间镜投影镜 为什么电子显微镜需要真空系统为什么电子显微镜需要真空系统(vacuum system)? 答：答：由于电子在空气中行进的速度很慢，所以必须由真空系统保持电镜的真空度，否则，空气中的分子会阻挠电子束的发射而不能成像。细胞-除病毒以外的一切生物体的结构和功能的基

8、本单位。n细胞-生命物质，原生质存在的形式。 真核细胞-细胞核具有明显的核被膜所包围的细胞。细胞质中存在膜相细胞器。 原核细胞-细胞内遗传物质没有膜包围的一大类细胞。不含膜相细胞器。 原核生物：支原体、细菌、放线菌与蓝藻 真核生物：所有由真核细胞组成。 有细胞壁、大液泡。(与动物细胞的区别) 植物细胞组织结构示意图结构示意图植物细胞结构全图植物细胞结构全图植物细胞的形状和大小植物细胞的形状和大小n形状：形状：理论上典型的未经分化的薄壁细胞是十四面体，由于适应不同的功能，出现了多种多样的形状-（16面体？）n大小：大小：一般很小，但也有较大差异 最小：球菌直径0.5um。 最大：苎麻纤维细胞长5

9、50mm。 种子植物中一般直径10100um较大的如番茄果肉，西瓜瓤细胞达1mm，肉眼可见。思考：细胞大小与生物体大小有无关系？思考：细胞大小与生物体大小有无关系？细胞小的原因n受细胞核所能控制的范围的制约n有利物质的交换（相对表面积大）和转运。n细胞大小变化的一般规律：n生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞则往往较大；n受外界条件的影响，水、肥、光、温、化学药剂等。n原生质与原生质体 原生质原生质-构成细胞的生活构成细胞的生活物质物质，是细胞生命活动的物质基础。，是细胞生命活动的物质基础。 原生质体原生质体-由原生质组成的各种由原生质组成的各种结构结构的统称。如细胞膜、胞基质、的统称。如细胞

10、膜、胞基质、细胞核及各种细胞器、骨架系统等。细胞核及各种细胞器、骨架系统等。n化学组成与物理性质 原生质有着极其复杂而不断变化的化学组成，不仅因种类而异，而且原生质有着极其复杂而不断变化的化学组成，不仅因种类而异，而且在细胞的不同发育时期也不相同。主要是：无机盐、无机化合物的水在细胞的不同发育时期也不相同。主要是：无机盐、无机化合物的水 核酸、脂类、糖类、有机化合物蛋白质等；核酸、脂类、糖类、有机化合物蛋白质等；生理活性物质（维生素、生理活性物质（维生素、激素、抗生素等）激素、抗生素等）。 物理性质呈：无色、具有一定弹性与黏度、半透明的亲水胶体。物理性质呈：无色、具有一定弹性与黏度、半透明的亲

11、水胶体。n生理特性 活细胞通过原生质的各种结构活细胞通过原生质的各种结构(细胞器等细胞器等)进行着同化进行着同化(合成合成)、异化、异化(分分解解)作用，进行各种新陈代谢活动。如吸收、分泌、生长发育、繁殖。作用，进行各种新陈代谢活动。如吸收、分泌、生长发育、繁殖。水: 85% 无机盐: 1.5% 蛋白质 : 10% 脂质 : 2% 糖类: 0.4% DNA : 0.4% RNA : 0.7%细胞壁与质膜细胞壁与质膜-表面结构表面结构n细胞壁(cell wall)-具有一定的具有一定的弹性与硬度弹性与硬度，包围于原生质，包围于原生质体之外。细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异体之外。细胞壁之厚薄常

12、因组织、功能不同而异 。细菌和。细菌和蓝藻蓝藻等细等细胞也有细胞壁。胞也有细胞壁。n功能：维持细胞形状，保护原生质体；维持细胞形状，保护原生质体；参与吸收、分泌、蒸参与吸收、分泌、蒸腾、胞间运输等过程；腾、胞间运输等过程；在细胞生长调控、细胞识别等生理活动中发在细胞生长调控、细胞识别等生理活动中发挥一定作用。挥一定作用。n细胞壁的发生与分层： 它是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的。由于功能不同，细胞壁它是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的。由于功能不同，细胞壁在结构和成分上变化很大，在光学显微镜和电子显微镜下呈现出分层在结构和成分上变化很大，在光学显微镜和电子显微镜下呈现出分层现象。细胞壁现

13、象。细胞壁自外向内自外向内依次为：依次为： 胞间层、初生壁、胞间层、初生壁、次生壁次生壁。次生壁只存在于某些细胞中。次生壁只存在于某些细胞中(可参考课本可参考课本图图1-3)。院士-赵进东n学术成果n长期从事藻类生物学研究，对蓝藻细胞分化和格式形成有系统研究，尤其对蓝藻异型胞分化中的信号转导和基因表达调控有深入研究。揭示了钙结合蛋白和钙离子信号在蓝藻细胞分化中起到的重要调控作用。对蓝藻藻胆体吸收光能在两个光系统间的分配与调节开展了系统研究，对揭示藻胆体吸收光能向光系统1传递的途径和调控方式有重要贡献。利用蓝藻为合成生物学模型，进行第二代生物新能源和高等次级代谢物的生产，做出了重大突破。n199

14、8年在蓝藻分化和发育与分子机理研究方面取得重大进展，其成果发表在著名的美国科学院院报（PNAS）上和ARCHMICROBIO1上，受到国际同行的关注并应邀在国际会议上作学术报告。n专长是对植物生理特别是光合作用的研究。早在美国期间，在光合作用研究领域就取得突破性进展，应邀在国际学术会议上作报告10余次，SCI刊物先后收录其发表的论文20余篇，并获美国技术专利一项。http:/ ,PS)：吸收长波红光(700nm)的光系统。光系统(photosystem ,PS)：吸收短波红光(680nm)的光系统。这两个光系统是以串联的方式协同作用的。 PS的光化学反应是长光波反应，其主要特征是NADP+的还

15、原。 PS的光化学反应是短光波反应，其主要特征是水的光解和放氧，夺取水中的电子供给PS。n胞间层：又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是邻细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是果胶质果胶质，果胶是一类多糖，果胶是一类多糖物质。物质。n初生壁：在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维素层上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。和果胶质。 一般较为薄，有韧性，厚一般较为薄，

16、有韧性，厚1-3um。n次生壁：是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。 主要成分：纤维素、半纤维素，主要成分：纤维素、半纤维素， 且常有木质素等物质填充其内而发生质变。且常有木质素等物质填充其内而发生质变。n细胞壁的化学组成与超微结构： 化学组成：纤维素、衬质、半纤维素和细胞壁蛋白等。化学组成：纤维素、衬质、半纤维素和细胞壁蛋白等。 纤维素纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可以填是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚集成微纤充在其内。纤维素分子是由链状系列葡

17、萄糖基构成的，它聚集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。丝，微纤丝又聚集成大纤丝。初生壁与次生壁的区别：初生壁与次生壁的区别：初生壁纤维素成分较少，微纤丝常作网状排列，厚度较薄，衬质比例高；次生壁纤维素含量高，微纤丝定向排列，厚度大，衬质少。因此，初生壁较为柔韧，初期伸展性大，次生壁伸展性低但硬度和支持力强。n细胞壁的生长： 1、内填生长，当初生壁刚形成时，微纤丝少，分布稀疏，随着细胞的、内填生长，当初生壁刚形成时，微纤丝少，分布稀疏，随着细胞的伸展生长，原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质填充于初生壁的无数伸展生长，原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质填充于初生壁的无数网孔之间，使初生壁延展，表网孔之间

18、，使初生壁延展，表面积增加面积增加; 2、敷加生长，即原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质、敷加生长，即原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质自外向内自外向内-层层层层添加，使细添加，使细胞壁增厚胞壁增厚,这种生长方式主要发生在次生壁上这种生长方式主要发生在次生壁上. n细胞壁的特化： （1）木化）木化 细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇类化合细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇类化合物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而木化，以调强物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而木化，以调强细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。 （2）角化）角

19、化 叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）所浸透，叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）所浸透，且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后细胞壁透水性降且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后细胞壁透水性降低低,但透光。但透光。 （3）栓化）栓化 栓化是水栓质消类化合物渗入细胞壁引起的变化，使细胞栓化是水栓质消类化合物渗入细胞壁引起的变化，使细胞壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞常呈褐色，富壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞常呈褐色，富于弹性。于弹性。 （4）矿化）矿化 细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙等就会发生矿化。稻、麦等细胞壁渗入二氧化硅或碳酸

20、钙等就会发生矿化。稻、麦等禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧化硅。细胞壁禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧化硅。细胞壁的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能力。的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能力。 （5）粘液化（胶化）粘液化（胶化） 粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成粘液或粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成粘液或树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。细胞壁与可再生生物质能细胞壁与可再生生物质能细胞壁与可再生生物质能质膜(plasmalemma)-细胞膜细胞膜(cell membr

21、ane)n定义：与细胞壁相邻，包围于细胞质外的一层膜。但是广义而言，与细胞壁相邻，包围于细胞质外的一层膜。但是广义而言，细胞膜则包括细胞内的内膜系统细胞膜则包括细胞内的内膜系统(由内质网、高尔基体、微体、质体由内质网、高尔基体、微体、质体和液泡等的膜组成和液泡等的膜组成)和外膜和外膜(即质膜即质膜)。泛指生物细胞的膜时，就主要是。泛指生物细胞的膜时，就主要是指内膜和外膜二者，又统称为生物膜指内膜和外膜二者，又统称为生物膜(biomembrane)。n化学组成：主要由磷脂和蛋白质组成，尚有少量的糖类。主要由磷脂和蛋白质组成，尚有少量的糖类。n选择透性特性： 1.维持稳定的细胞内环境；维持稳定的细

22、胞内环境；2.控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排出废物出废物-钠钾泵，钙离子泵；钠钾泵，钙离子泵；3.吞食外围的液体或固体小颗粒；吞食外围的液体或固体小颗粒；4.参与胞内物质向胞外分泌；参与胞内物质向胞外分泌；5.接受外界的刺激和信号；接受外界的刺激和信号；6.还参与细胞的相互识别的功能（糖蛋白）还参与细胞的相互识别的功能（糖蛋白） 。 模型的提出：n单位膜模型：1959年，J.D.Robertson提出，蛋白质-磷脂-蛋白质三层结构。n流动镶嵌模型：1972年，S.J.Singer和G.Nicolson提出， 目前该模型被广泛接受

23、。n晶格镶嵌模型：1975年，Wallach提出，在流动镶嵌模型基础上提出；n板块镶嵌模型：1977年，Jain和White提出；n脂筏模型：1997年，K.Simons等提出，即在生物膜上由胆固醇富集而形成有序脂相，如同脂筏一样承载各种蛋白。流动镶嵌模型流动镶嵌模型纹孔与胞间连丝n纹孔：细胞壁加厚产生次生壁时，初生壁上未被加厚的部分，即次细胞壁加厚产生次生壁时，初生壁上未被加厚的部分，即次生壁上的凹陷，称为纹孔。生壁上的凹陷，称为纹孔。 n分类：单纹孔和具缘纹孔。单纹孔和具缘纹孔。n单纹孔：单纹孔最初是由初生壁的凹隙部分形成的，称为原纹孔。单纹孔最初是由初生壁的凹隙部分形成的，称为原纹孔。它

24、通常是它通常是成对存在成对存在的，初生壁两侧相对的原纹孔之间由胞间层和很薄的，初生壁两侧相对的原纹孔之间由胞间层和很薄的由的由纹孔膜纹孔膜(由初生壁形成）隔开。在原纹孔的基础上，次生壁在形由初生壁形成）隔开。在原纹孔的基础上，次生壁在形成过程中仍留下纹孔腔，这样的纹孔很简单，称做单纹孔。单纹孔常成过程中仍留下纹孔腔，这样的纹孔很简单，称做单纹孔。单纹孔常见于薄壁细胞、纤维与石细胞。见于薄壁细胞、纤维与石细胞。n具缘纹孔：具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞内延伸。具缘纹孔的次具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞内延伸。具缘纹孔的次生壁向细胞腔内隆起形成一个生壁向细胞腔内隆起形成一个穹形穹形的边缘。具缘纹孔则常见于

25、输水的的边缘。具缘纹孔则常见于输水的管胞和导管。管胞和导管。 n胞间连丝：贯穿细胞壁沟通相邻细胞的贯穿细胞壁沟通相邻细胞的细胞质连线细胞质连线。为细胞间。为细胞间物质运输与信息传递的重要通道，通道中有一连接两细胞物质运输与信息传递的重要通道，通道中有一连接两细胞内质网内质网的的连连丝微管丝微管。E.坦坦格尔格尔于于1879年首先在马钱子胚乳细胞间发现。年首先在马钱子胚乳细胞间发现。1882年年由德国植物学家、细胞学家由德国植物学家、细胞学家E.A.施特拉斯布格命名为施特拉斯布格命名为“胞间连丝胞间连丝” 。细胞质-胞基质、细胞器、细胞骨架n定义：真核细胞质膜以内、细胞核以外的原生质。称为细胞质

26、。真核细胞质膜以内、细胞核以外的原生质。称为细胞质。n胞基质：细胞质中除细胞器以外的、较为均质的半透细胞质中除细胞器以外的、较为均质的半透明的液态胶状物质，又称细胞浆（明的液态胶状物质，又称细胞浆（cytosol）。）。 胞基质在细胞内经常流动，这种现象称为胞基质在细胞内经常流动，这种现象称为胞质运动胞质运动，是，是细胞生命活动的表现。细胞生命活动的表现。 化学组成：化学组成：水约水约85%、蛋白质、蛋白质10%，核酸，核酸1.1%，脂类，脂类2%，糖及其他有机物糖及其他有机物0.4%，无机物，无机物1.5%。胶体性质。胶体性质。 主要功能：主要功能：细胞代谢的重要场所。（糖酵解途径、戊糖细胞

27、代谢的重要场所。（糖酵解途径、戊糖磷酸途径、脂肪的分解、脂肪酸的合成、蔗糖的合成、磷酸途径、脂肪的分解、脂肪酸的合成、蔗糖的合成、C4植物叶肉细胞固定植物叶肉细胞固定CO2的过程等都在细胞基质中进的过程等都在细胞基质中进行。行。) 细胞器organellesn定义：细胞质内具有一定形态、结构和功能的细胞质内具有一定形态、结构和功能的亚细胞亚细胞结结构。构。n分类： 双层膜结构的细胞器：质体双层膜结构的细胞器：质体(白色体、有色体和白色体、有色体和叶绿体叶绿体)、线粒体。线粒体。 单层膜结构的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶单层膜结构的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、微体。体、微体。

28、 非膜结构的细胞器：核糖体。非膜结构的细胞器：核糖体。叶绿体n定义：植物细胞中由双层膜围成，含有叶绿素能进行光植物细胞中由双层膜围成，含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。间质中悬浮有由膜囊构成的类囊体，内合作用的细胞器。间质中悬浮有由膜囊构成的类囊体，内含叶绿体含叶绿体DNA。 n是植物的是植物的“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转换能量转换站站”。n主要含有叶绿素（叶绿素主要含有叶绿素（叶绿素a和叶绿素和叶绿素b）、类胡萝卜素（胡）、类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素），叶绿素萝卜素和叶黄素），叶绿素a和叶绿素和叶绿素b主要吸收蓝紫光和主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色

29、素吸收红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。这些色素吸收的光都可用于光合作用。叶绿素的含量最多，遮蔽了其他的光都可用于光合作用。叶绿素的含量最多，遮蔽了其他颜色，而且，叶颜色，而且，叶绿素吸收绿光最少，绿光被反射，所以呈绿素吸收绿光最少，绿光被反射，所以呈现绿色。现绿色。 植物细胞内的叶绿体叶绿体的色素分离叶绿体的光合作用n光合机理：能量及物质的转化过程。首先光能转化成能量及物质的转化过程。首先光能转化成电能，经电子传递产生电能，经电子传递产生ATP和和NADPH形式的不稳定化学形式的不稳定化学能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为能，最终转化成稳定的化学能储存在糖类化合物中。分为

30、光反应（光反应（light reaction）和暗反应（）和暗反应（dark reaction），），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及涉及CO2的固定。分为的固定。分为C3和和C5两类。暗反应需要光反应产两类。暗反应需要光反应产生的能量来进行。生的能量来进行。 叶绿体的结构叶绿体的结构线粒体n概念：是进行呼吸作用的主要细胞器。是进行呼吸作用的主要细胞器。1850年被发现，年被发现，1898年命名，诸有细胞年命名，诸有细胞“动力工厂动力工厂” (power plant)之称。之称。另外，线粒体有自身的另外，线粒体有自身的

31、DNA和遗传体系。和遗传体系。n功能：通过氧化磷酸化作用合成通过氧化磷酸化作用合成ATP，为细胞各种生理，为细胞各种生理活动提供能量。活动提供能量。 n性状、数量及分布：一般呈短棒状或圆球状，但因一般呈短棒状或圆球状，但因生物种类和生理状态而异，还可呈环状、线状、哑铃状、生物种类和生理状态而异，还可呈环状、线状、哑铃状、分杈状、扁盘状或其它形状分杈状、扁盘状或其它形状 。同生物的不同组织中线粒。同生物的不同组织中线粒体数量的差异是巨大的。通常分布在细胞功能旺盛的区域。体数量的差异是巨大的。通常分布在细胞功能旺盛的区域。 线粒体结构图“嵴”与氧化磷酸化 n定义：线粒体嵴简称线粒体嵴简称“嵴嵴”，

32、是线粒体内膜向线粒体基，是线粒体内膜向线粒体基质折褶形成的一种结构。线粒体嵴的形成增大了线粒体内质折褶形成的一种结构。线粒体嵴的形成增大了线粒体内膜的表面积。膜的表面积。n排列方式：分别称为分别称为“片状嵴片状嵴”（lamellar cristae）、）、“管状嵴管状嵴”（tubular cristae）和）和“泡状嵴泡状嵴”（vesicular cristae） 内质网n定义：真核细胞细胞质内广泛分布的由膜构成的扁囊、真核细胞细胞质内广泛分布的由膜构成的扁囊、小管或小泡连接形成的连续的三维网状膜系统。分为糙面小管或小泡连接形成的连续的三维网状膜系统。分为糙面内质网和光面内质网两种。内质网和光

33、面内质网两种。 n功能：它是细胞质的膜系统，外与细胞膜相连，内与核膜的外膜相它是细胞质的膜系统，外与细胞膜相连，内与核膜的外膜相通，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的通，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。作用。 n粗面内质网可与核膜外层通连。主要功能是合成分泌蛋白质。滑面内粗面内质网可与核膜外层通连。主要功能是合成分泌蛋白质。滑面内质网表面光滑无核糖体附着，主要参与类固醇、脂类的合成与运输，质网表面光滑无核糖体附着，主要参与类固醇、脂类的合成与运输，糖代谢及激素的灭活等。糖代谢及激素的灭活等。 蛋白质转移到内质网上合成的过程蛋白质转移到内质网上

34、合成的过程液泡n定义：植物细胞中由单层膜围成的贮存水、离子和营养物质（如植物细胞中由单层膜围成的贮存水、离子和营养物质（如葡萄糖，氨基酸等）的细胞器。膜上含有各种转运蛋白。葡萄糖，氨基酸等）的细胞器。膜上含有各种转运蛋白。n结构及成份：液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、糖类、不同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、糖类、脂类脂类、蛋、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。 n功能特点 ： 1、调节渗透，维持细胞渗透压和膨压、调节渗透，维持细胞渗透压和膨压 2、贮藏和消化

35、细胞内的一些代谢产物、贮藏和消化细胞内的一些代谢产物 3、利于原生质体与外界发生气体与营养的交换、利于原生质体与外界发生气体与营养的交换 高尔基体n主要功能：主要功能将内质网合成的蛋白质进行加工主要功能将内质网合成的蛋白质进行加工 、分类、分类与包装，然后分门别类的送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。是完与包装，然后分门别类的送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。是完成细胞分泌物成细胞分泌物(如分泌蛋白如分泌蛋白)最后加工和包装的场所。最后加工和包装的场所。 核糖体n定义：生物体的细胞器，是蛋白质合成的场所，通过信使核糖核生物体的细胞器，是蛋白质合成的场所，通过信使核糖核酸与携带氨基酸的转移核糖核酸

36、的相互作用合成蛋白质。由大小亚基酸与携带氨基酸的转移核糖核酸的相互作用合成蛋白质。由大小亚基组成。主要由组成。主要由RNA(rRNA）和蛋白质构成，其惟一功能是按照）和蛋白质构成，其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。核糖体可在的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。核糖体可在mRNA上移动。上移动。n结构：核糖体无膜结构，主要由蛋白质核糖体无膜结构，主要由蛋白质(40%）和）和RNA(60%）构）构成。核糖体按沉降系数分为两类，一类（成。核糖体按沉降系数分为两类，一类（70S）存在于）存在于细菌细菌等原核生等原核生物中，另一类（物中，另一类（80S）存在于）存在于真核真核细胞的细胞

37、质中。他们有的漂浮在细胞的细胞质中。他们有的漂浮在细胞内，有的结集在一起。细胞内，有的结集在一起。 电镜下观察的核糖体电镜下观察的核糖体n理化特性：单个核糖体上存在四个活性部位，在蛋白质合成中单个核糖体上存在四个活性部位，在蛋白质合成中各有专一的识别作用。各有专一的识别作用。 1A部位：氨基酸部位或受位：主要在大亚基上，是接受氨酰基部位：氨基酸部位或受位：主要在大亚基上，是接受氨酰基-tRNA的部位。的部位。 2P部位：肽基部位或供位：主要在小亚基上，是释放部位：肽基部位或供位：主要在小亚基上，是释放tRNA的部位的部位 3肽基转移酶部位（肽合成酶），肽基转移酶部位（肽合成酶）， 简称简称T因

38、子：位于大亚基上，因子：位于大亚基上， 催化氨基酸间形成肽键，使催化氨基酸间形成肽键，使 肽链延长肽链延长 4GTP酶部位：即转位酶（酶部位：即转位酶（EF-G），）， 简称简称G因子，对因子，对GTP具有活性，具有活性， 催化肽键从供体部位催化肽键从供体部位受体部位受体部位 细胞骨架n定义：核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。核细胞中与保持细胞形态结构和细胞运动有关的纤维网络。包括微管、微丝和中间丝。包括微管、微丝和中间丝。 细胞核nucleusn细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心。是遗传物质的主要存在部位。细胞核是细胞遗传与代谢的控制中心。是遗传物质的主要存在部位。 n组成：

39、核膜核膜 、核仁、核质。、核仁、核质。n形态及分布：类似球形，也有哑铃形类似球形，也有哑铃形(玉米保卫细胞玉米保卫细胞)等，主等，主要分布在真核细胞的中央，用于区分真核细胞和原核细胞。要分布在真核细胞的中央，用于区分真核细胞和原核细胞。n概念：核膜、核孔、染色质核膜、核孔、染色质(线性复合结构线性复合结构)、染色体、染色体(棒状结构棒状结构)等。等。n功能： 贮存贮存DNA及其上的基因，并在具分裂能力的细胞中进行复制；及其上的基因，并在具分裂能力的细胞中进行复制； 控制植物体的遗传性状，通过指导和控制蛋白质的合成而调节细胞控制植物体的遗传性状，通过指导和控制蛋白质的合成而调节细胞 的发育。的发

40、育。细胞的胞间和胞内运输n1、胞间运输：质外体运输（apoplastic transport）、共质体运输（symplastic transport）、跨膜运输（transmembrane transport） 细胞的胞间和胞内运输n2、胞内运输：n分子扩散：被动运输，不消耗能量，顺浓度梯度； n原生质流动：包括了细胞质环流、穿梭流动和布朗运动等。 胞质环流（液泡发达）n膜泡运输：细胞器膜内外的物质交换，如从内质网到高尔基体，高尔基体再到溶酶体等。后含物n定义：细胞在生活过程中产生的各种细胞在生活过程中产生的各种无生命的无生命的物物质，统称为细胞后含物。包含植物细胞内贮藏的质，统称为细胞后含物

41、。包含植物细胞内贮藏的 营养物质、代谢废物、植物次生物质。主要有营养物质、代谢废物、植物次生物质。主要有淀淀粉粉、蛋白质、脂类、晶体、单宁、色素等。、蛋白质、脂类、晶体、单宁、色素等。胡桃种子细胞胡桃种子细胞轮纹的形成：淀粉沉积时，两种结构不同的淀粉-直链淀粉核支链淀粉相互交替分层沉积的缘故。由于这两种淀粉的亲水性不同，遇水膨胀程度不一，故显现明暗相间的差异。蓖麻种子细胞蓖麻种子细胞细胞的繁殖n细胞的繁殖主要是通过细胞的分裂过程来实现的，细胞的繁殖主要是通过细胞的分裂过程来实现的，主要包括了主要包括了细胞周期、有丝分裂、无丝分裂和减数分裂细胞周期、有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。n概念：概念：

42、细胞周期：细胞周期：是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。全过程，分为间期与分裂期两个阶段。 有丝分裂：有丝分裂：又称又称间间接分裂，主要特点是有纺锤体染色体出现，子染色接分裂，主要特点是有纺锤体染色体出现，子染色体被平均分配到子细胞，这种分裂方式普遍见于高等动植物。体被平均分配到子细胞，这种分裂方式普遍见于高等动植物。 无丝分裂：无丝分裂：也叫也叫直直接分裂，其分裂过程有别于有丝分裂，因为分裂时接分裂，其分裂过程有别于有丝分裂，因为分裂时没有纺锤丝与染色体的变化，所以叫做无丝分裂没有纺锤丝与染色体

43、的变化，所以叫做无丝分裂 。 减数分裂：减数分裂：是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时，是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半的一种特殊染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半的一种特殊分裂方式。分裂方式。 细胞周期：间期和分裂期间期：包括DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期）。分裂期：前期，中期，后期，末期。 细胞生长、分化及全能性n细胞生长：通常指一个细胞群体通常指一个细胞群体(数目数目)大小的增大，也可用于单大小的增大，也可用于单个细胞的细胞质体积的增加。个细胞的细胞

44、质体积的增加。n影响因素：温度、渗透压、光照、温度、渗透压、光照、PH值等。值等。 n细胞分化：是指在个体发育的过程中，细胞在形态、结构和功是指在个体发育的过程中，细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程。能上发生改变的过程。 脱分化及再分化的过程。脱分化及再分化的过程。n脱分化脱分化成熟细胞在一定因素作用下，恢复分裂能力，重新获得分生成熟细胞在一定因素作用下，恢复分裂能力，重新获得分生组织细胞的特性。组织细胞的特性。n分化的特点：持久性、稳定性和不可逆性、普遍性。分化的特点：持久性、稳定性和不可逆性、普遍性。n全能性：指植物个体的某个器官或组织已经分化的细胞在适宜指植物个体的某个器官或组织已经

45、分化的细胞在适宜的条件下再生成完整个体的遗传潜力。也指生物的细胞或组织，可以的条件下再生成完整个体的遗传潜力。也指生物的细胞或组织，可以分化成该物种的所有组织或器官，形成完整的个体的能力。分化成该物种的所有组织或器官，形成完整的个体的能力。n实践应用：组培技术。组培技术。 课后作业n熟悉植物细胞的基本结构及功能。n辨别真核细胞和原核细胞的区别和联系。第二节 植物组织的概念、分类及功能n组织的概念：由形态结构相似、功能相同的一种或数由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型细胞组成的结构和功能单位。种类型细胞组成的结构和功能单位。n分类：分生组织和成熟组织。分生组织和成熟组织。n成熟组织是由成熟组

46、织是由分生组织分生组织分裂、生长和分化而来的。主要包分裂、生长和分化而来的。主要包括了：营养组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌括了：营养组织、保护组织、机械组织、输导组织、分泌组织。组织。n分生组织：原分生组织、初生分生组织、次生分生组织。分生组织：原分生组织、初生分生组织、次生分生组织。分生组织n分生组织：具有具有持续性持续性或或周期性周期性进行细胞分裂能力的细胞组织。进行细胞分裂能力的细胞组织。n它的细胞代谢活跃、排列紧密、细胞壁较它的细胞代谢活跃、排列紧密、细胞壁较薄薄、富含线粒体、富含线粒体 高尔基体等。高尔基体等。 分类及定义： 来源和性质分来源和性质分(见教材图见教材图2-1

47、) 原分生组织：原分生组织：来源于来源于胚性胚性原始细胞，是产生其他组织的最初来源。原始细胞，是产生其他组织的最初来源。 初生分生组织：初生分生组织：由原分生组织衍生而来，紧接于原分生组织后端由原分生组织衍生而来，紧接于原分生组织后端 一边继续分裂，一边开始初步分化。一边继续分裂，一边开始初步分化。 次生分生组织：次生分生组织：由某些成熟组织由某些成熟组织脱分化脱分化形成，一般位于器官的侧形成，一般位于器官的侧 方。束间形成层、木栓形成层。方。束间形成层、木栓形成层。 根据分布位置不同分为：根据分布位置不同分为：顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织。顶端分生组织、侧生分生组织、居间分生组织

48、。 (见教材图见教材图2-2) 成熟组织n营养组织：又称又称薄薄壁组织、基本组织，壁组织、基本组织， 它的分化程度它的分化程度低，是植物的几种主要组织之一，也是构成植物体的最基低，是植物的几种主要组织之一，也是构成植物体的最基本的一种组织。植物的根、茎、叶、花、果实、种子中都本的一种组织。植物的根、茎、叶、花、果实、种子中都含有大量的营养组织。营养组织的细胞壁含有大量的营养组织。营养组织的细胞壁薄薄，液泡较，液泡较大大，有储藏营养物质的功能，供细胞利用。含有叶绿体的营养有储藏营养物质的功能，供细胞利用。含有叶绿体的营养组织还能进行光合作用。组织还能进行光合作用。n可以细分为：可以细分为：同化组

49、织、贮藏组织、吸收组织、通气组织同化组织、贮藏组织、吸收组织、通气组织 和传递细胞和传递细胞。（见教材图。（见教材图1-26）保护组织n保护组织（protectivetissue）是覆盖在植物体表面起）是覆盖在植物体表面起保护作用的组织，由一层或数层细胞构成，其功能主要是保护作用的组织，由一层或数层细胞构成，其功能主要是避免水分过度散失，调节植物与环境的气体交换，抵御外避免水分过度散失，调节植物与环境的气体交换，抵御外界风雨和病虫害的侵袭，防止机械的或化学的损伤。界风雨和病虫害的侵袭，防止机械的或化学的损伤。 n分类：初生保护组织分类：初生保护组织(表皮表皮)、次生保护组织、次生保护组织(周皮

50、周皮)表皮与周皮n表皮：包被在植物体幼嫩的根、茎、叶、花、果实的表包被在植物体幼嫩的根、茎、叶、花、果实的表面、直接接触外界环境的细胞层。属于初生保护组织。面、直接接触外界环境的细胞层。属于初生保护组织。 不含叶绿体的无色扁平的普通表皮细胞是其基本成分，不含叶绿体的无色扁平的普通表皮细胞是其基本成分，表皮细胞由多种类型细胞组成：气孔器表皮细胞由多种类型细胞组成：气孔器(保卫细胞、副卫保卫细胞、副卫细胞细胞)、毛状体、毛状体(见教材图见教材图2-9、2-10)等等 ， n周皮：是存在于有加粗生长的根和茎的表面的次生保护是存在于有加粗生长的根和茎的表面的次生保护组织。木栓层、木栓形成层和栓内层三者