植物学课件第一章_植物细胞的结构与功能

A. Diagram of the cell wall organization; B. Cross section of pine tracheid in which three distinct layers in the secondary wall are visible. S1 次生壁外层；
1.3 原生质的性质
原生质(protoplasm)是构成细胞的生活物质， 是细胞生命活动的物质基础。
原生质具有液体、胶体、液晶态的性质。
1.3.1 原生质的液体特性
㈠ 张力
㈡ 粘性和弹性 原生质粘性高、弹性大的植物，代谢活
动低，对干旱、低温等不良环境的抗性强。
㈢ 流动性
1.3.2 原生质的胶体特性
2.3 细胞壁的功能
维持细胞形状，控制细胞生长 物质运输与信息传递 防御与抗性 其他功能
2.4 胞间连丝（plasmodesma)
胞间连丝是植物细胞间质膜的管状延伸，直径 约40－50nm，是相邻细胞间穿通细胞壁的细胞质 通路。
胞间连丝的数量和分布与细胞的类型，所处的 相对位置和细胞的生理功能密切相关。
第一章 植物细胞的结构和功能
1. 植物细胞的结构与组成 2. 细胞壁的结构与功能 3. 生物膜的结构与功能 4. 植物细胞亚微结构与功能 5. 植物细胞的基因表达
1 植物细胞的结构与组成
1.1 细胞的概述
细胞是生物体结构和功能的基本单位，可分 为原核细胞(procaryotic cell)和真核细胞 (eucaryotic cell)两大类。
1.3.3 原生质的液晶性质
液晶态(liquid crystalline state)是物质介于固态与液态 之间的一种状态，它既有固体结构的规则性，又 有液体的流动性。
植物细胞原生质具有液晶态的性质，与植物生命活 动紧密相关，如膜的流动性、透性等。
2 细胞壁的结构与功能
细胞壁(cell wall)是植物细胞外围的一层壁， 具一定弹性和硬度，界定细胞形状和大小。
一般每1μ m2面积的细胞壁上有1～15条胞间连 丝，而筛管分子和某些传递细胞(transfer cell) 之间，胞间连丝特别多。
2.4.1 胞间连丝的超微结构
A :Electron micrograph of plasmodesmata
B:A model of plasmodes纤维素（hemicellulose) 指除纤维素和果胶物质
以外的，溶于碱的细胞壁多糖类的总称。
果胶物质（pectic substance) 分果胶酸、果胶、原
果胶三类物质
木质素（lignin) 蛋白质与酶 伸展蛋白（extesion)
矿质 Ca2+
2.3 细胞壁的形成
3 生物膜的结构与功能
生物膜(biomembrane)是指构成细胞的所有膜 的总称，分质膜和内膜两种。
This transmission electron micrograph of plasma membranes
2.4.2 共质体与质外体
由于胞间连丝使组织的 原生质体具有连续性，因 而将由胞间连丝把原生质 体连成一体的体系称为共 质体(symplast)；而将细 胞壁、质膜与细胞壁间的 间隙以及细胞间隙等空间 称为质外体(apoplast)。
共质体与质外体都是植 物体内物质运输和信息传 递的通路。
细胞的共性： 细胞膜 DNA/RNA 核糖体 细胞增殖方式
1.2 高等植物细胞结构
Plant cell anatomy（mesophyll leaf cell）
1.2 高等植物细胞结构
大液泡、叶绿体和细胞壁是植物细胞 区别于动物细胞的三大结构特征。
原生质体(protoplast) 是细胞器、细胞质基质 以及其外围的细胞质膜合称。
细胞壁的化学组成 细胞壁的功能 胞间连丝
2.1 细胞壁的结构
植物细胞壁一般由胞间层(intercellular layer)、 初生 壁(primary wall)和 次生壁(secondary wall)组成。
Electron micrograph of the outer epidermal cell wall from the growing region of a bean hypocotyl.
㈠ 纤维素
纤维素(cellulose)是植物细胞壁的主要成分，它
是由1 000～10 000个β -D-葡萄糖残基以β -1,4糖苷键相连的无分支的长链。 纤维素分子通过氢键组成微纤丝(microfibril)，微 纤丝又组成大纤丝(macrofibril)。 纤维素的结构非常牢固，使细胞壁具有高强度和抗 化学降解的能力。
② 扩大界面：为各种生化反应提供了场所，有利 于对分子的吸附作用。
③ 吸胀作用(imbibition) :凝胶具有强大的吸水 能力, 凝胶吸水膨胀的现象称为吸胀作用，如 种子吸水。
④ 凝胶作用(gelation)
溶胶（sol)
凝胶（gel)
溶胶和凝胶都是植物正常生命活动所必需的。
溶胶和凝胶的互变对植物适应逆境有重要意义。 溶胶状态时，代谢旺盛，生长快，但抗性较差； 凝胶状态时，代谢降低，生长慢，抗性强，有利 于度过不良环境。
S2 次生壁中层； S3 次生壁内层； CW1 初生壁； ML 胞间层
2.2 细胞壁的化学组成
构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右 是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中的多糖 主要是纤维素、半纤维素和果胶类，次生细胞壁 中还有大量木质素。
①胞间层(中胶层）：果胶质 ②初生壁：纤维素，半纤维素，果胶质，蛋白质 ③次生壁：纤维素，半纤维素，木质素，果胶质
构成原生质的大分子直径一般在0.1-0.5m, 这样 大小的颗粒分散于水相中, 正好形成了胶体溶液， 其中大分子或其复合物为分散相，水溶液为连续 相。
原生质主要由蛋白质组成，是一个亲水胶体系统。
㈠ 原生质的胶体特性及与植物生命活动的关系
① 带电性与亲水性：保证了原生胶体的稳定，使 生命活动得以正常进行。