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