植物学课件(第2章)

细胞壁的生长包括：增大面积，形成初生 壁的生长；增加厚度，形成次生壁的生长。 细胞形成次生壁的增厚生长，常以敷着和 内填两种方式进行 敷着生长是新的壁物质成层地敷着在内 表面——增加厚度 内填生长是新的壁物质插入到原有的结 构内——增大面积
五、植物细胞后含物
后含物的概念：植物细胞在生长，分
化成熟过程中，由于新陈代谢的活动产生 的中间产物、废物和储藏物质统称为细胞
细胞学说的主要内容：
1）植物和动物的组织都是有细胞组成的。
2）所有的细胞是由细胞分裂或融合而来。
3）卵和精子都是细胞。 4）一个细胞可以分裂而形成组织。
意义：十九世纪自然科学的三大发现
之一，是一切生物的基础。
细胞的体积一般很小，须在显微镜下才能看出 来。种子植物中，一般的细胞直径为10－100m. 细胞的计量单位： 光学显微镜：µ m(微米) 1 mm = 1000 µ m 电子显微镜：Å (埃) 1 mm =10000000 Å 显微结构：在光学显微镜下呈现的细胞结构。 亚显微结构：电子显微镜下看到的更为精细的 细胞结构。 分辩率：能够区别的两点之间的最小距离。 光学显微镜的分辩率为0.2-0.3 µ ,电子光学显 m 微镜的分辩率为2.5 Å,肉眼的分别率为0.1 mm。
4) 矿化
概念：细胞壁渗入矿物质（二氧化硅） 而引起的变化。
功能：细胞壁的矿化，能增强植物茎叶
的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能 力。
5) 粘液化
概念：细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘 液或树胶的变化。
功能：种子细胞壁吸水膨胀，变成粘液，
可保持水分，是种子与土壤颗粒紧密接
触，有利于种子萌发。
3．纹孔和胞间连丝 1）纹孔 概念：细胞在形成次生壁时，并不是全面均匀 的增厚，在一些位置上不沉积次生壁物质，这 种在次生壁层中未增厚的区域称为纹孔。 功能：纹孔是细胞之间水分和物质交换 的通道 分类：单纹孔，具缘纹孔，半具缘纹孔。
有吸热作用:避免原生质温度过高导致
细胞死亡。
2.有机物
1）蛋白质：
高分子化合物，由AA组成，是原生质的结构物质。
2）核酸： 是遗传物质，由核苷酸组成。 每个核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳 糖和一个磷酸分子组成。
核糖核酸 简 称 构 成 RNA(单链) 核糖＋磷酸分子 ＋A G C U
脱氧核糖核酸 DNA（双链） 脱氧核糖＋磷酸分子 ＋A G C T
1. 细胞壁的结构和化学组成
细胞壁由外向内可分为胞间层、初生壁、
次生壁三部分 。
内层 中层 外层
初生壁
胞间层
内层
中层 外层 初生壁
胞间层
细胞壁的分层
1) 胞间层（又叫中层、果胶层） 概念：是由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质 构成的。 化学组成：果胶质——是一种多糖，胶粘，柔 软，具可塑性。 生理功能：胞间层既可以将相邻的细胞粘在 一起，又能缓冲细胞之间的挤压而不影响细 胞生长。 胞间层可被酶或酸、碱所溶解，从而导致 胞间隙的形成或相邻细胞的分离。
图解：淀粉粒
2) 蛋白质
贮藏蛋白质常以结晶或无定型的形式
存在，结晶的蛋白质具有晶体和胶体二重
性，称为拟晶体，无定型蛋白质常呈颗粒
状，以糊粉粒的形式存在于细胞中，遇碘
呈黄色。
图解：蓖麻种子—胚乳细胞
蛋白质
无定型蛋白质 拟晶体 球晶体
蓖麻种子的糊粉粒
3) 油和脂肪
积累在造油体和圆球体中。 遇苏丹三或苏丹四染色呈橙红色。
内质网功能： ①起支持细胞的作用，同时分隔细
胞质使之区域化。
②可合成、贮藏、运转某些代谢产
物。
③可分泌出内质网小泡进而发育成
其它种类的细胞器，如高尔基体、
圆球体、液泡等。
5．高尔基体（Golgi body） 又叫高尔基复合体（Golgi complex） 结构：
1）扁平囊泡
2）高尔基小泡 3）高尔基大泡
现出三层。
2、细胞壁的特化 1) 木化 概念：木质素渗入细胞壁 的过程，叫做木化. 加大细胞 壁的硬度，增强支持作用。
2) 角化 角化是细胞外壁为角质所浸透，并常 在细胞外壁堆积形成角质层的过程。 功能：发达的角质层可降低蒸腾，增 强植物对干旱和病菌的抵抗力。
3) 栓化
概念：栓化是木栓质（脂类化合物） 渗入细胞壁引起的变化。使细胞壁不透 水、不透气，起保护作用。
4 晶体、单宁和色素
晶体：无机盐结晶如草酸钙结晶
丹宁：酸类化合物。 色素：光合色素（叶绿素和类胡萝卜素，存在于叶绿体中。） 黄酮色素（花青素、黄酮、黄酮醇，存在于液泡中。）
（二）细胞质及其细胞器 细胞质是质膜以内，细胞核以外的原 生质。细胞质进一步分为胞基质和细胞器。 细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细 胞结构（微结构、微器官），胞基质是包围 细胞器的细胞质部分，在光学显微镜下 是近透明、均匀一致的胶体状态。
凝胶状态
2．原生质的生理特性 具有新陈代谢能力是原生质与其 它物质的根本区别，也是原生质最重要 的生理特性。
（四）细胞壁
细胞壁是植物细胞特有的结构，它是由
原生质体分泌的物质构成的固体结构，具有
一定的硬度和弹性，一般认为是无生命的。 细胞壁保卫在细胞的最外层，具有保 护原生质体、维持细胞一定形状的作 用，并与支持、保护、吸收、运输、 蒸腾和分泌等作用有密切关系。
第二章 植物细胞和组织
第一节 植物细胞
细胞的概念 细胞(Cell): 是生物体形态 结构和生命活动的基本单位。
图解：植物细胞的超微结构
一、细胞的发现及细胞学说
1.1665年，英国人虎克观察软木
切片，发现并命名了细胞，实际
上他看到的只是植物细胞的细胞壁。
(右图为英国光学仪器修理师虎克用自制显微镜观察到的“细胞”，
3)次生壁
概念：次生壁是细胞生长停止后，在初生壁
内表面增加的壁层。
位置：初生壁内侧
主要成分是：纤维素
生理功能：次生壁较厚，质地较坚硬， 因此有增强细胞机械强度和抗张能力的 作用。
可以显出折光不同的三层:外、中、内层。
纤维素分子
微团
微纤丝
大纤丝
(微团：指分子链有规律地结合在一起)
由于微纤丝的排列走向不一样，所以细胞壁呈
2）胞间连丝
胞间连丝是穿过细 胞壁，连接相连细胞的 细胞质细丝。
功能： a. 使相邻细胞乃至整个植物体的原生质 体联成一个整体。 b. 胞间连丝在植物的生长发育、物质运 输、刺激传递以及遗传物质的转移中起了 及其重要的作用。
c. 胞间连丝也为病毒在植物体中的传播 提供了通道。
4．细胞壁的生长
构
成起了保护细胞的作用。
4）糖类
细胞中最重要的糖分为单糖、双糖和多糖。
作用：1 参与原生质、细胞壁的构成；
2 原生质代谢的能源；
3 合成其他有机物的原料。
5）生理活性物质
有酶、激素、抗菌素等。
（二）原生质的物理性质和生理特性
1．原生质的物理特性 原生质是一种亲水胶体，具有一定粘 度和弹性，在光学显微镜下表现为半透明 的、不均匀的状态。 失水 溶胶状态 吸水
2) 初生壁
概念：初生壁是新细胞在生长过程中（或生长 停止前），由原生质体分泌的壁物质在胞间 层两侧表面积累而形成的壁层。 位置：中层内侧 化学组成：每个细胞都具有初生壁，主 要由纤维素、半纤维素和果胶质等构成， 生理功能：初生壁薄、柔软而有弹性， 既能维持细胞的一定形态，又能随细胞 的生长而扩大面积。
图解：叶绿体结构
叶绿体
功能：光合作用
形态：高等植物中为球形、 卵形等，低等植物中为带 状、杯状。 结构：外被双层膜，内部 的液态基质中密布基粒。
类囊体：在叶绿体内由 单层膜围成的，具有好 多穿孔的扁平小囊，包 括基粒类囊体和基质类 囊体，膜上结合有光合 色素。
基粒由类囊体（基粒片 层）堆叠而成，并由基 质类囊体连接成一个系 统。
和合成储藏蛋白质的造蛋白体。主要存在于
幼嫩器官中，分布在细胞核周围。
主要功能：积累代谢产物
图解：玉米幼叶的细胞
2 线粒体
结构：双层膜结构，具嵴。 功能：有氧呼吸的场所。
• 在线粒体的内膜和嵴上，均匀分布着许多电子 传递粒（ETP），能催化ATP的合成。
3．核糖核蛋白体
又叫核蛋白体、核糖体，是非膜细胞器。 组成：RNA（60%）、蛋白质（40%）RNA为rRNA （ribosomal RNA） 结构：由两个近球形而大小不等的亚单位 结合而成的。
• 2 原核细胞与真核细胞 表 1-1 原核细胞和真核细胞的主要区别
特征 细胞大小 染色体
原核细胞 真核细胞 较小（1-10） µ m 较大（10-100 µ ） m 一个细胞只有一条染色体， 一个细胞有多条染色 其DNA没有和RNA、蛋白质 体，其DNA没有和RNA、 在一起。 蛋白质连接在一起。 细胞核 无核膜，无核仁 有核膜和核仁 细胞器 无细胞器 有线粒体、质体、高 尔基体、内质网等细胞器。 内膜系统 简单 复杂 细胞分裂 出芽或二分体、 能进行有丝分裂 无有丝分裂。
多聚核糖体：多个核糖体与mRNA分子的长 链结合，成为链珠状复合体，称为多聚核 糖体。 功能：生活细胞一般都有核糖核蛋白体
它是合成蛋白质的主要场所。
4．内质网（ER）endoplasmic reticculum 分类：光滑型内质网(Smooth ER sER) 与类脂、激素的合成有关 粗糙型内质网(Rough ER rER) 与蛋白质的合成有关
高尔基体的主要功能：
1)具分泌作用，可分泌粘液、树脂
2)为细胞提供一个内部运输系统，能运输糖
类、脂类和蛋白质等；
3)同时还可以合成纤维素、半纤维素等物质；
4)高尔基体的活动与细胞膜的形成有直接关
系。
6．液泡 单层膜细胞器。 功能：
二、细胞生命活动的物质基础 ——原生质