第一章植物细胞生理基础讲义

高尔基体的主要功能是将内质网合成的蛋 白质特别是糖蛋白进行加工、分类与包装，然 后分别送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。 高尔基体在细胞壁的建造中有重要的作用。
液泡
液泡（vacuole）是植物细胞特有的， 由单层膜包裹的囊泡。随着细胞的成熟， 原液泡通过吞噬细胞质和水合作用逐渐扩 大并融合在一起最终形成中央大液泡（可 占细胞体积的80% ~ 90%）。
力。
细胞的膜系统
生物膜是指构成细胞的所有膜的 总称。生物膜系统包括质膜和内膜 （内膜系统）。
一、质膜
质膜（plasma membrane）也称
细胞膜，是指包围着原生质的一层界膜。
1、质膜的主要化学组成
（1）膜脂：主要包括磷脂、糖脂和胆固 醇三类。磷脂是构成膜脂的基本成分， 约占整个膜脂的50%以上。糖脂在膜 脂中的含量一般在5%以下。
共质体和质外体
共质体（symplast）: 植物体活细胞的 原生质体通过胞间连丝形成了连续的整体， 称为共质体。
质外体（apoplast）: 质膜以外的胞间 层、细胞壁及胞间隙，彼此形成了连续的 整体，称为质外体。
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。
分为外核膜和内核膜。
(2) 染色体：染色质是细胞分裂间期遗传物质
存在的形式。染色体是指细胞在有丝分裂过 程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。
(3) 核仁：是细胞核内生产核糖体的机器。
线粒体
线粒体(mitochondrion)，是由双层 膜组成的囊状结构，其形状大小随细胞 类型不同而异。线粒体的外膜平滑，内 膜向内皱摺伸入而成为嵴。
3、其它：钙、凝集素等。
细胞壁的结构
细胞壁可分为初生壁（primary wall）、 次生壁（secondary wall）和中胶层

由一层膜围成的小管、小囊、或扁囊构成的一个网状 系统。
45
内质网主要有两种类型
粗糙型内质网(rough endoplasmic reticulum，rER)， 其特点是膜的外表面附有核糖体，主要功能是与蛋白 质的合成、修饰、加工和运输有关。
光滑型内质网(smooth endoplasmic reticulum,sER)， 特点是膜上无核糖体，与脂类和糖类的合成关系密切
分为三类： 造粉体 amyloplast 造蛋白体 proteinoplast 造油体 elaioplast
35
造 油 体
造粉体
造蛋白体
36
造 粉 体
37
Dark
Light
Leucoplast
38
三种质体的关系
Examples?
叶绿体
白色体
有色体
Translation of plastids
1.大小：一般20-50微米。 棉花种子的表皮毛细胞长达70mm， 西瓜果肉细胞，其直径约1 mm， 苎麻茎的纤维细胞长达550 mm。
7
细胞的大小 size
1mm = 103μm (微米) = 106 nm（纳米）
8
2.形状 morphology
十四面体状的细胞
有8个6边形和6个4边形组成,主要存在于根和茎的顶端分生组 织以及茎髓部的薄壁细胞.
39
40
（2） Mitochondria（线粒体）
细胞有氧呼吸的场所，提供能量。
41
•结构 structure
外膜、内膜（向内折叠形成嵴）、膜间隙 、基质
42
线粒体超微结构 Mitochondria ultrastructure
43

第一章植物细胞和组织第一节植物细胞一、细胞学说：时间：1838—1839 提出人:德国植物学家施莱登和动物学家施旺中心含义：一切生物有机体都由细胞组成，细胞是生物体结构和功能的基本单位。

意义：将整个生物界统一起来。

植物细胞的全能性：植物体上的每个细胞都有发育为完整个体的潜能,这种能力即细胞的全能性.二、植物细胞的形状和大小影响植物细胞形状和大小的因素：遗传因素(位置、功能）和环境因素。

三植物细胞的基本结构(一）原生质体概念：由原生质构成的一切细胞结构的总称，由细胞膜、细胞质和细胞核组成（形态概念）。

原生质：构成生物细胞的一切生活物质，是细胞结构和功能的物质基础(物质概念）。

1 细胞膜(原生质膜）（1)亚显微结构单位膜：在电镜下由3 层结构组成一个单位的膜。

组成:蛋白质+磷脂双分子层+蛋白质（2）膜的分子结构-流动镶嵌模型构成膜的蛋白质和磷脂具有一定的流动性（3）特点：具有选择透性（4）细胞膜的功能:控制细胞与外界的物质交换，保持相对稳定的内环境；接受和传递遗传信息；参与细胞识别；抗病菌；胞饮等2 细胞核(1)数量、形状、位置与细胞种类、活动等有关. （2）细胞核的结构核膜：双层膜，有核孔，作用-控制细胞核与细胞质之间的物质交流和信息交换。

核仁：折光强的小球体，作用-合成与贮存RNA的场所。

核质：透明胶状物,由染色质和核液组成.染色质主要成分是DNA和蛋白质,是细胞内的主要遗传物质.染色质与染色体的区别：同一种物质在不同时期的2种形态。

(3）细胞核的功能：储存和传递遗传信息，调节和控制细胞的各种生理活动。

3 细胞质-包括细胞器和细胞质基质2 部分细胞器：细胞质内具有一定的形态结构和特定生理功能的微结构（微器官）。

叶绿体质体（植物体特有的) 有色体白色体叶绿体:色素-叶绿素、叶黄素、胡萝卜素结构(幻灯片18）-双层膜、基粒（由类囊体组成的柱状单位）、基质片层和基质作用：光合作用的场所。

光反应在基粒上进行，暗反应在基质中进行。

它们分别将底物蛋白质的丝氨酸/苏氨酸、酪氨酸和组氨
酸残基磷酸化。有的蛋白激酶具有双重底物特异性，既可 使丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化，又可使酪氨酸残基磷酸化
举例1:钙依赖型蛋白激酶(CDPKs)
植物细胞中的一个蛋白激酶家族，大豆、玉米、胡萝卜、拟南芥等植物
中都存在蛋白激酶。
从拟南芥中已克隆了10种左右CDPK基因，机械刺激、激素和胁迫都可引
激活。CaM与Ca2+有很高的亲和力，一个CaM分子可与4个Ca2+结合。
Ca2+ CaM的靶酶
质膜上的Ca2+-ATP酶、Ca2+通道、NAD激酶、多种蛋白激酶等。
酶被激活后，参与蕨类植物的孢子发芽、细胞有丝分裂、原生 质流动、植物激素的活性、向性、调节蛋白质磷酸化，最终调 节细胞生长发育。
植物中的RLKs属于丝氨酸/苏氨酸激酶类型，由胞外结构区）、跨 膜螺旋区及胞内蛋白激酶催化结构区三部分组成。根据胞外结构区的不 同，将RLKs分为三类: S受体激酶，这类RLKs在胞外具有一段被称为S-结构域的结构域，与 调节油菜自交不亲和的S-糖蛋白的氨基酸序列同源。
富含亮氨酸受体激酶，这类RLKs的胞外结构域中有重复出现的亮氨 酸。最近发现，油菜素内酯的受体就属于这种RLKs。 类表皮生长因子受体激酶，这类RLKs的胞外结构域具有类似动物细胞 表皮生长因子的结构。
等）上的受体。
细胞表面受体(cell sueface receptor)：位于细胞表面的受体。
细胞表面受体
G蛋白连接受体(G-protein-linked receptor)
受体蛋白的氨基端位于细胞外侧，羧基端位于内侧，一条单肽链形成 几个螺旋的跨膜结构。羧基端具有与G蛋白相互作用的区域，受体活化后 直接将G蛋白激活，进行跨膜信号转换。