植物生物學(xué)復(fù)習(xí)提綱-第一章.doc

第一章 植物細(xì)胞與組織第一節(jié) 植物細(xì)胞的形態(tài)與結(jié)構(gòu)一、植物細(xì)胞的形狀與大小細(xì)胞體積小的原因（1）細(xì)胞核在細(xì)胞生命活動(dòng)中起重要作用，它所能控制的細(xì)胞質(zhì)的量是有限的，所以細(xì)胞的大小受細(xì)胞核所能控制的范圍的制約。（2）利于細(xì)胞與周?chē)h(huán)境（包括相鄰細(xì)胞）的物質(zhì)交換和細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞。 二、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)A原生質(zhì)體 是指細(xì)胞中有生命活動(dòng)的物質(zhì)（原生質(zhì)）組成的結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞各類(lèi)代謝活動(dòng)進(jìn)行的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞最重要的部分。包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)。 原生質(zhì)是組成細(xì)胞的有生命活動(dòng)的物質(zhì)，是細(xì)胞生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。 后含物是細(xì)胞代謝活動(dòng)的產(chǎn)物，包括貯藏的需要時(shí)可動(dòng)用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物及次生物質(zhì)，是非生命的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。B細(xì)胞壁 是包圍在原生質(zhì)體外面的堅(jiān)韌外殼，是一個(gè)有代謝活性的結(jié)構(gòu)，它參與細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、識(shí)別、物質(zhì)代謝等過(guò)程，在植物形態(tài)建成中起重要作用。顯微結(jié)構(gòu)：光學(xué)顯微鏡（分辨率0.2m）觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。亞顯微結(jié)構(gòu)（超微結(jié)構(gòu)）：在電子顯微鏡（分辨率0.25nm）下看到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。三、原生質(zhì)體細(xì)胞器：一般認(rèn)為是散布在細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和功能的“微結(jié)構(gòu)”或“微器官”。（1）質(zhì)體一類(lèi)與碳水化合物的合成及貯藏密切相關(guān)的細(xì)胞器。為植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。質(zhì)體是由原（前）質(zhì)體發(fā)育而來(lái)葉綠體：膜、類(lèi)囊體和基質(zhì)有色體：形狀多樣，只含有葉黃素和胡蘿卜素，存在于花瓣和果實(shí)中，胡蘿卜根中也有。能積聚淀粉和脂類(lèi)白色體：不含色素，呈無(wú)色顆粒狀，普遍存在于植物體各部分的儲(chǔ)藏細(xì)胞中。儲(chǔ)藏淀粉的稱(chēng)為淀粉體，儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)的稱(chēng)為蛋白體，儲(chǔ)藏脂類(lèi)的稱(chēng)為造油體 質(zhì)體葉綠體：光合作用的細(xì)胞器。只存在于植物的綠色細(xì)胞中。含有葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素。 植物葉片的顏色，與細(xì)胞葉綠體中這三種色素的比例有關(guān)，一般情況是葉綠素占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)（占全部色素的2/3，葉綠素a占葉綠素含量的3/4）。 葉綠素是主要的光合色素。 有色體：只含胡蘿卜素與葉黃素。存在于果實(shí)、花瓣或植物體的其他部分。積聚淀粉和脂類(lèi)，在花和果實(shí)中具有吸引昆蟲(chóng)和其他動(dòng)物傳粉及傳播種子的作用。白色體：不含色素。普遍存在于植物體各部分的貯藏細(xì)胞中，起淀粉和脂肪合成中心的作用。根據(jù)貯藏物質(zhì)的不同分為三類(lèi)： a 造粉體 b 蛋白體c 油質(zhì)體（2）微體：具單層膜的球狀細(xì)胞器與溶酶體的區(qū)別在于含有不同的酶，微體含有過(guò)氧化物酶和乙醛酸循環(huán)體。分類(lèi)： a 過(guò)氧化物酶體 含有過(guò)氧化氫酶等與葉綠體和線粒體共同參與光呼吸過(guò)程； 將細(xì)胞在代謝活動(dòng)中產(chǎn)生的對(duì)細(xì)胞有毒的過(guò)氧化氫分解成水和氧氣 b 乙醛酸循環(huán)體 含有乙醛酸循環(huán)酶系將種子萌發(fā)時(shí)將子葉等貯藏的脂肪轉(zhuǎn)化為糖（3）液泡（植物細(xì)胞特有）具有大的中央液泡是成熟植物生活細(xì)胞的顯著特征，也是植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上的明顯區(qū)別之一.結(jié)構(gòu)：由單層膜包被的細(xì)胞器，液泡膜能控制物質(zhì)的進(jìn)出，具有選擇透性。液泡內(nèi)含細(xì)胞液。發(fā)生：幼期的細(xì)胞有多個(gè)分散的小液泡，細(xì)胞成長(zhǎng)過(guò)程中，這些小液泡逐漸彼此合并發(fā)展成數(shù)個(gè)或一個(gè)很大的中央液泡，占據(jù)細(xì)胞中央很大空間（細(xì)胞體積的90以上），將細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核擠到細(xì)胞的周邊。功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞水勢(shì)，維持細(xì)胞的挺度；參與細(xì)胞膨大，中央液泡吸收水分體積膨大，導(dǎo)致植物細(xì)胞體積變大；植物細(xì)胞液泡含有動(dòng)物細(xì)胞溶酶體內(nèi)所有的水解酶，通過(guò)吞噬作用，消化分解細(xì)胞質(zhì)中的外來(lái)物或衰老的細(xì)胞器，起到清潔和再利用作用；儲(chǔ)存功能；直接參與代謝；隔離有害物質(zhì)；積累防御物質(zhì)，可以阻止草食動(dòng)物取食，殺滅病菌等。（4）胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)在生活的細(xì)胞中，胞基質(zhì)處于不斷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它能帶動(dòng)其中的細(xì)胞器，在細(xì)胞內(nèi)作有規(guī)則的持續(xù)流動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)。 在有單個(gè)大液泡的細(xì)胞中，胞基質(zhì)常常圍繞著液泡朝一個(gè)方向作循環(huán)流動(dòng)。 胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)是一種消耗能量的生命現(xiàn)象，與微絲有關(guān)。 對(duì)于細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)轉(zhuǎn)有重要的作用，促進(jìn)了細(xì)胞器之間生理上的相互聯(lián)系。四、細(xì)胞壁（一）細(xì)胞壁的化學(xué)成分成分：果膠類(lèi)物質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、多種酶類(lèi)、結(jié)構(gòu)蛋白、礦物質(zhì)等。（二）細(xì)胞壁的層次： 根據(jù)時(shí)間和化學(xué)成分的不同分成三層： 1.胞 間 層 又稱(chēng)中層，存在于細(xì)胞壁的最外面。主要成分是果膠質(zhì)。2.初 生 壁 細(xì)胞停止生長(zhǎng)前原生質(zhì)體分泌形成的。存在于胞間層內(nèi)側(cè)。主要成分是纖維素、果膠。 初生壁由三個(gè)獨(dú)立而又相互作用的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成：微纖絲-半纖維素網(wǎng)絡(luò)；果膠網(wǎng)絡(luò)；蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)。 3.次 生 壁 細(xì)胞停止生長(zhǎng)后，在初生壁內(nèi)側(cè)繼續(xù)。積累的細(xì)胞壁層。（3層） 主要成分是纖維素，常常有木質(zhì)細(xì)胞壁的生長(zhǎng)與微纖絲的排列有關(guān)，纖維素的合成與微管有關(guān)。細(xì)胞壁的特化：木質(zhì)化、角質(zhì)化、木栓化、礦質(zhì)化、粘液化等。（三）細(xì)胞壁的功能機(jī)械支持；維持細(xì)胞形狀；維持細(xì)胞水分平衡；物質(zhì)運(yùn)輸；參與細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控；細(xì)胞分化；細(xì)胞識(shí)別；是被動(dòng)防御的屏障，主動(dòng)防御的前哨。（四）初生紋孔場(chǎng)、紋孔與胞間連絲1. 初生紋孔場(chǎng) 細(xì)胞的初生壁上有一些較薄的區(qū)域。2. 胞間連絲 是植物細(xì)胞的特征結(jié)構(gòu)，穿過(guò)相鄰活細(xì)胞壁的原生質(zhì)絲狀連接結(jié)構(gòu)。質(zhì)膜形成外圍，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成連絲微管，兩者之間稱(chēng)胞間連絲腔，充滿細(xì)胞質(zhì)。3. 紋孔：次生壁形成時(shí)，某些部位不形成次生壁，留下的小孔。當(dāng)次生壁形成時(shí)，次生壁上具有一些中斷的部分，這些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆蓋的區(qū)域，稱(chēng)為紋孔。單紋孔具緣紋孔 五、后含物：是細(xì)胞代謝活動(dòng)的產(chǎn)物，包括貯藏的需要時(shí)可動(dòng)用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物及次生物質(zhì)，是非生命的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。（一）貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 1、淀粉形式：以顆粒狀態(tài)存在，稱(chēng)為淀粉粒鑒定：用碘碘化鉀溶液染色時(shí)，通常呈藍(lán)黑色形成淀粉粒時(shí)，先從一個(gè)點(diǎn)臍點(diǎn)開(kāi)始，向外層層沉積，形成許多同心的層次輪紋（直鏈淀粉和支鏈淀粉交替沉積而成）單粒淀粉粒：只有一個(gè)臍點(diǎn)復(fù)粒淀粉粒：有2個(gè)以上臍點(diǎn)，每個(gè)臍點(diǎn)有各自的輪紋半復(fù)粒淀粉粒：2個(gè)以上臍點(diǎn)，各臍點(diǎn)除有本身的輪紋外，還有共同的輪紋包圍2、蛋白質(zhì) 形式：擬晶體，其晶體與無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶不同，常呈方形，因此叫擬晶體糊粉粒： 由一層膜包裹成的圓球狀顆粒。 鑒定：貯藏蛋白質(zhì)遇碘呈黃色 糊粉粒集中分布于種子的胚乳和子葉中，往往禾谷類(lèi)胚乳的最外一層細(xì)胞或幾層細(xì)胞中含有大量的糊粉粒，特稱(chēng)為糊粉層。豆類(lèi)子葉細(xì)胞中除普遍具有糊粉粒外，還含有一或幾個(gè)擬晶體。 豆類(lèi)糊粉粒的形成過(guò)程是：一個(gè)大液泡分散成幾個(gè)小液泡，隨種子的成熟，小液泡內(nèi)的蛋白質(zhì)逐漸變?yōu)楹哿?；種子萌發(fā)時(shí)，糊粉粒中的蛋白質(zhì)被利用，小液泡重新轉(zhuǎn)變成一個(gè)大液泡。3、脂肪和油類(lèi) 形式：以固體或油滴的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，是細(xì)胞中含能量最高而體積最小的 貯藏物質(zhì)，常存在于種子、胚和分生組織細(xì)胞中。鑒定：用蘇丹III或蘇丹染成橙紅色。（二）生理活性物質(zhì)含量很少，但對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)起著非常重要作用的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為生理活性物質(zhì)酶、維生素、植物激素、殺菌素等。保證細(xì)胞內(nèi)一切生化反應(yīng)的正常進(jìn)行；調(diào)節(jié)和控制植物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以至遺傳、變異等一系列生命活動(dòng)過(guò)程。 （三）其它物質(zhì)糖類(lèi)、有機(jī)酸、單寧、花青素、植物堿、精油、晶體等。植物細(xì)胞內(nèi)的晶體主要是草酸鈣晶體，稀碳酸鈣晶體，存在于液泡中。單晶：棱柱狀或角錐狀。針晶：針狀，常聚集成束。簇晶：球狀，由許多單晶聯(lián)合形成，每個(gè)單晶的尖端都突出于晶簇的表面。第三節(jié)、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)一、植物細(xì)胞的生長(zhǎng) 細(xì)胞的生長(zhǎng)表現(xiàn)為體積和重量的增加。 細(xì)胞生長(zhǎng)有一定的限度，這主要是受細(xì)胞本身的遺傳因子控制，也受環(huán)境影響。 細(xì)胞生長(zhǎng)的方向性：纖維素與微管 液泡變化 新物質(zhì)合成二、植物細(xì)胞的分化 細(xì)胞分化指在生物個(gè)體發(fā)育中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上特化的過(guò)程。細(xì)胞分化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是基因按一定程序選擇性表達(dá)的結(jié)果。脫分化：已經(jīng)分化的組織在一定因素下恢復(fù)分裂能力，重新具有分生組織細(xì)胞特性（愈傷組織，callus）的過(guò)程。再分化：使脫分化形成的愈傷組織細(xì)胞分化為胚狀體，或直接形成完整植株的過(guò)程。三、程序性細(xì)胞死亡 (programmed cell death; PCD；又稱(chēng)細(xì)胞凋亡（apoptosis)第四節(jié) 植物組織一、組織與器官的概念 組織：組織指植物個(gè)體發(fā)育中，具有相同來(lái)源、形態(tài)結(jié)構(gòu)相似并擔(dān)負(fù)同一生理功能的細(xì)胞群或組合。 由同一類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織，稱(chēng)簡(jiǎn)單組織 由多種類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織，稱(chēng)復(fù)合組織器官：由不同的組織按一定的規(guī)律構(gòu)成了器官。種子植物的6大器官：根 莖 葉 花 果實(shí) 種子二、植物組織的類(lèi)型分生組織 營(yíng)養(yǎng)組織 保護(hù)組織 成熟組織 輸導(dǎo)組織 機(jī)械組織 分泌組織發(fā)育特點(diǎn)（一）分生組織定義：具分裂能力的植物細(xì)胞群。特點(diǎn)：細(xì)胞核大，壁薄，質(zhì)濃，無(wú)大液泡，無(wú)胞間隙；細(xì)胞具分裂能力。1. 頂端分生組織 存在于根尖，莖端不斷伸長(zhǎng)原分生組織初生分生組織2. 側(cè)生分生組織 存在于植物體周?chē)ㄐ纬蓪雍湍舅ㄐ纬蓪?。不斷增?. 居間分生組織存在于莖的節(jié)間基部，葉基部，總花柄的頂部及子房柄等處。根據(jù)來(lái)源或性質(zhì)劃分：原分生組織、初生分生組織、次生分生組織（二）成熟組織 分生組織分裂而來(lái)的大部分細(xì)胞失去了分裂能力，發(fā)生分化，所形成的其他各種組織， 有時(shí)也稱(chēng)為永久組織。1.保護(hù)組織定義：覆蓋于植物體表，起保護(hù)作用的組織 作用：1、減少失水 2、控制氣體交換 3、防止病原微生物的侵入（1）表皮 葉，幼莖，花、果的表面,一般只有一層細(xì)胞,表皮細(xì)胞是最基本的成分組成：氣孔器 角質(zhì)層 蠟質(zhì) 表皮細(xì)胞（2）周皮：是取代表皮的次生保護(hù)組織，由木栓形成層形成。（向外）木栓層 木栓形成層 栓內(nèi)層（向內(nèi)）合稱(chēng)周皮。2. 薄壁組織 進(jìn)行各種代謝活動(dòng)的主要組織,又稱(chēng)基本組織 類(lèi)型：同化組織 貯藏組織 貯水組織 通氣組織 傳遞細(xì)胞3. 機(jī)械組織：細(xì)胞壁加厚 ，支持作用 （1）厚角組織：角隅處 初生壁性質(zhì) 不木質(zhì)化 活細(xì)胞 分布在莖、葉柄、葉片、花柄等部分（2）厚壁組織 植物體主要的支持組織均勻增厚的次生壁木質(zhì)化死細(xì)胞 4.輸導(dǎo)組織植物體長(zhǎng)距離輸導(dǎo)水分和有機(jī)物的組織水分、無(wú)機(jī)鹽 導(dǎo)管和管胞 有機(jī)物 篩管和伴胞（1）管胞 死細(xì)胞加厚方式功能： 輸導(dǎo) 支持 （2）導(dǎo)管分子 死細(xì)胞加厚方式（5種）穿孔侵填體*導(dǎo)管和管胞的比較： A 相同點(diǎn)：都是厚壁的伸長(zhǎng)細(xì)胞，成熟時(shí)都沒(méi)有生活的原生質(zhì)體，次生壁具有各種式樣的木質(zhì)化增厚，呈現(xiàn)環(huán)紋、螺紋、梯紋和孔紋等式樣B 不同點(diǎn)：導(dǎo)管在細(xì)胞的端壁在發(fā)育過(guò)程中溶解，形成一個(gè)或數(shù)個(gè)穿孔。（3）篩管（運(yùn)輸有機(jī)物） 組成單位：篩管分子 活細(xì)胞（無(wú)核、有質(zhì)） 篩板（末端細(xì)胞壁） 篩孔 聯(lián)絡(luò)索篩域（側(cè)壁上的初生紋孔場(chǎng)） P蛋白胼胝體*（4）