細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能

1、第二章 植物細胞和組織第1節(jié) 細胞的基本結(jié)構(gòu)和功能1 植物細胞的形狀和大小“細胞學說”，即：細胞是生物有機體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。細胞學說內(nèi)容：    1. 植物和動物的組織由細胞構(gòu)成    2. 所有的細胞由細胞分裂或融合而成    3. 卵和精子都是細胞    4. 一個細胞可分裂形成組織（1） 植物細胞的形狀細胞的形狀與細胞所執(zhí)行的功能有關(guān)。（2） 植物細胞的大小細胞小的原因：受細胞核所能控制的范圍的制約；有利物質(zhì)的交換（相對表

2、面積大）和轉(zhuǎn)運。細胞大小變化的一般規(guī)律：生理活躍的常常小，而代謝活動弱的細胞往往較大；受外界條件的影響2 植物細胞的結(jié)構(gòu)和功能（1） 原生質(zhì)體1. 細胞核細胞核的結(jié)構(gòu)：細胞核的功能：遺傳信息庫，細胞代謝的控制中心（染色體和染色質(zhì)：同種物質(zhì)在細胞不同時期的兩種狀態(tài)）2. 細胞質(zhì)（1） 質(zhì)膜（細胞膜或原生質(zhì)膜）定義：植物細胞的細胞質(zhì)外方與細胞壁緊密相接的一層薄膜生物膜：細胞、細胞器和其環(huán)境接界的所有膜的總稱。質(zhì)膜的化學成分：類脂和蛋白質(zhì)。單位膜：電鏡下呈現(xiàn) “暗-明-暗”三層結(jié)構(gòu)為一個單位的膜。膜的功能: a.控制細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換，具有“選擇透性”（主要） b.排出代謝廢物 c.主動運輸

3、d.信息傳遞 e.抵御細菌的感染 f.參與細胞間的相互識別（2） 細胞器細胞器(organelle):細胞質(zhì)內(nèi)具特定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)或微器官（亞細胞結(jié)構(gòu)）。具雙層膜的：質(zhì)體、線粒體具單層膜的：高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體、微體具半層膜的：圓球體無膜結(jié)構(gòu)的：核糖體、微管和微絲。1 質(zhì)體種類：葉綠體，有色體，白色體轉(zhuǎn)化：三種質(zhì)體的比較2 線粒體形狀：常為球狀、棒狀或細絲狀顆粒。 結(jié)構(gòu)：外膜、內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)。功能：呼吸釋放能量，動力車間。3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)與結(jié)構(gòu)：由單層膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。 類型：粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。功能：粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)； 光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要合成和運輸類脂和多

4、糖4 高爾基體功能：與細胞的分泌功能有關(guān)5 核糖體成分：RNA和蛋白質(zhì)功能：蛋白質(zhì)的合成中心6 液泡植物細胞特有的細胞器形態(tài)與發(fā)育：由一層單位膜（液泡膜）包被，內(nèi)含大量水溶液（細胞液）。 功能：a.具有特殊的選擇透性b.使細胞能保持一定的形狀和進行正常的活動c.調(diào)節(jié)細胞的滲透壓和膨壓及小分水的吸收d.高濃度的細胞液有抗旱，抗寒的作用7 溶酶體 功能：對貯藏物質(zhì)的利用；消除不必要的結(jié)構(gòu)組成，細胞衰老過程中破壞原生質(zhì)體的結(jié)構(gòu)8 圓球體（單位膜的一半）功能：脂肪累積的場所9 微體概念：單層膜的球狀細胞器類型：過氧化物酶體；乙醛酸循環(huán)體功能：參與植物中乙醛轉(zhuǎn)化為己酸和脂肪轉(zhuǎn)化為糖類的反應(yīng)10 細胞骨架

5、a)三種蛋白質(zhì)纖維微管：細胞內(nèi)細小中空的長管狀纖維，直徑2327nm，由球形的微管蛋白組成。微絲：實心纖維，直徑為58nm,由肌動蛋白組成。中間纖維：直徑介于微管與微絲之間的中空管狀纖維。b)功能:·維持細胞的形狀 ·參與細胞壁的形成和生長。 ·影響細胞內(nèi)的運輸和胞質(zhì)運動。 ·參與紡錘絲的形成。（3） 胞基質(zhì)胞基質(zhì)：細胞內(nèi)無特殊結(jié)構(gòu)的細胞質(zhì)部分。 功能：·細胞器之間物質(zhì)運輸和信息傳遞的介質(zhì) ·細胞代謝的場所 ·為各類細胞器行使功能提供必需的原料 【胞質(zhì)運動 生活細胞中，胞基質(zhì)處于不斷的運動狀態(tài)，它能帶動其中的細胞器，在細胞內(nèi)

6、作有規(guī)則的持續(xù)的流動，這種運動稱為胞質(zhì)運動。胞質(zhì)運動的類型循環(huán)式：單個大液泡中，胞基質(zhì)往往繞著液泡朝一個方向作循環(huán)流動流走式：多個液泡中，胞基質(zhì)可以有不同的流動方式胞質(zhì)運動的功能：促進了細胞器之間生理上的相互聯(lián)系】（2） 細胞壁1.細胞壁的層次2.紋孔和胞間連絲紋孔： 在初生壁上具有一些明顯的凹陷區(qū)域，稱為初生紋孔場，在初生紋孔場上集中分布的小孔。 單紋孔：次生壁在紋孔腔邊緣終止而不延伸，整個紋孔腔的直徑上下一致具緣紋孔：次生壁在紋孔邊緣向內(nèi)延伸，形成穹形的延伸物，拱起在紋孔腔上，僅在中央形成-小開口-紋孔口。 胞間連絲： 穿過細胞壁，溝通相鄰細胞的原生質(zhì)細絲。3. 細胞壁的成分主要成分：纖維

7、素次要成分：果膠質(zhì)，半纖維素，非纖維素多糖和蛋白質(zhì)等親水物質(zhì)3 原核細胞和真核細胞第2節(jié) 植物細胞的后含物1. 淀粉存在形式：淀粉粒類型：單粒淀粉粒、復粒淀粉粒、半復粒淀粉粒2.蛋白質(zhì)細胞中貯藏的蛋白質(zhì)呈固體狀態(tài)。常有兩種方式：擬晶體（結(jié)晶狀態(tài)）糊粉粒（無定形狀態(tài)）3.脂肪和油滴存在形式：在常溫下呈固體的為脂肪，液體的為油滴常貯藏在種子、胚和分生組織細胞中。鑒別方法：遇蘇丹III變橘紅色 4.晶體常為細胞的代謝廢物，為避免其對細胞的毒害，被貯藏在細胞的特殊部分（常在液泡中）。根據(jù)形狀不同，可分為單晶、針晶和簇晶。第3節(jié) 植物細胞的繁殖1 有絲分裂間接分裂1. 核分裂（1）間期：DNA復制前期（

8、G1期）：主要進行DNA及蛋白質(zhì)，包括各種有關(guān)酶的合成。 DNA復制期（S期）： 主要進行DNA的大量合成，使其量比原來的增加一倍，使染色體發(fā)生復制DNA復制后期（G2期）： 不再進行DNA的合成，僅進行少量的RNA和蛋白質(zhì)的合成。（2） 前期：染色質(zhì)凝聚、縮短，形成染色體。 核仁、核膜消失 出現(xiàn)紛綞絲。（3） 中期：由紡綞絲形成紡錘體; 染色體排列在赤道面上; （4） 后期：每一條染色體中的2條染色單體自著絲點分開，并分別移向核的兩極。（5） 末期：染色體解螺旋，重新恢復為染色質(zhì); 核膜、核仁出現(xiàn)，子核形成。2. 胞質(zhì)分裂定義：在2個子核之間形成細胞板，分隔母細胞質(zhì)的過程。 2 無絲分裂直接

9、分裂定義：指間期核不經(jīng)過任何有絲分裂時期，直接分裂，形成差不多相同的2個子細胞的過程。類型：較為常見的有橫縊、縱縊、出芽等，其中以橫縊為最常見。 特點：過程簡單，耗能少，速度快。3 減數(shù)分裂（一）減數(shù)第一次分裂1. 前期I：持續(xù)的時間較長，且變化復雜。 細線期：染色質(zhì)螺旋彎曲，出現(xiàn)細絲狀偶線期：同源染色體配對，聯(lián)會形成四聯(lián)體; 粗線期：同源染色體進行基因互換雙線期：發(fā)生交叉的染色單體開始分開，呈現(xiàn)出X,V,8,0等形狀終變期：染色體最粗，最短。核膜、核仁消失，紡綞絲出現(xiàn)。2. 中期I：同源染色體以交叉點為基點排列在細胞中央的赤道面上，隨之，紡綞體形成。 3. 后期I：同源染色體在紡綞絲的牽引下

10、，彼此分離。分別移向核的兩極。于是在兩極各有一組染色體，其數(shù)量僅為原來細胞的一半，說明減數(shù)分裂中染色體數(shù)目的減半就發(fā)生在該時期。 4. 末期I：染色體到達兩極。 （二）減數(shù)第二次分裂與有絲分裂基本相同（3） 減數(shù)分裂的特點和意義特點：包含2次相連續(xù)的分裂過程，但DNA的復制僅為一次; 每分裂一次可產(chǎn)生4個子細胞; 子細胞的染色體數(shù)目僅為半細胞的一半; 分裂過程中發(fā)生染色體片段的交換，從而進行遺傳物質(zhì)的重新組合意義：確保了細胞遺傳的穩(wěn)定相對。 豐富了植物遺傳的變異性，有利于產(chǎn)生適應(yīng)能力更強的后代。 第4節(jié) 植物細胞的生長和分化1 植物細胞的生長細胞分裂產(chǎn)生的子細胞，其體積只有母細胞的一半。細胞的

11、生長是有一定限度的，這主要是受遺傳因子的控制。2 植物細胞的分化一般將多細胞有機體內(nèi)的細胞在結(jié)構(gòu)和功能上的特化過程（內(nèi)部生理變化和形態(tài)外貌變化）。第五節(jié)植物組織和組織系統(tǒng)植物組織:具有相同來源的同一類型或不同類型的細胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位。簡單組織:同一類型的細胞構(gòu)成的組織。復合組織:不同類型（多種類型）的細胞構(gòu)成的組織。1 植物組織的類型（1） 分生組織1. 概念：在植物體內(nèi)某些特定部位具有持續(xù)性或周期性分裂能力的細胞群。2. 類型（1） 按在植物體上的位置分1 頂端分生組織·位置：位于根、莖及其分枝的頂端·作用功能：使根、莖不斷伸長,并在莖上形成側(cè)枝和葉。莖頂端分生組

12、織最后還將產(chǎn)生生殖器官·細胞特征：小而等徑，薄壁，核位于中央并占較大體積,液泡小而分散,原生質(zhì)濃厚，無后含物原分生組織初生分生組織2 側(cè)生分生組織·位置：根莖側(cè)面靠近邊緣的位置，包括形成層和木栓形成層·作用功能：使根莖不斷增粗。木栓形成層的活動使長粗的根莖表面或受傷的器官表面形成新的保護組織·細胞特征：細胞大部分呈長梭形，原生質(zhì)體高度液泡化，細胞質(zhì)不濃厚。分裂活動具明顯周期性·注意：沒有加粗生長的單子葉植物中，沒有側(cè)生分生組織。草本雙子葉中活動微弱或根本不存在屬于次生分生組織3 居間分生組織 ·位置：位于莖、葉柄、子房柄、花柄、花序軸

13、等器官的成熟組織之間；是頂端分生組織在上述器官中局部區(qū)域的保留 ·作用功能：能使上述器官伸長 ·活動特點：細胞持續(xù)分裂活動的時間短，分裂一定時間后，所有細胞都轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織屬于初生分生組織（2） 按來源的性質(zhì)分1 原分生組織：直接由胚細胞保留下來的，一般具有持久而強烈的分裂能力，位于根莖端較前的部分。2 初生分生組織：由原分生組織剛衍生的細胞組成。位于頂端稍下的部分。邊分裂邊分化，是由分生組織向成熟組織過渡的類型。 3 次生分生組織：由成熟組織的細胞，經(jīng)歷生理和形態(tài)上的變化，脫離原來成熟的狀態(tài)（即反分化） 重新轉(zhuǎn)變而成的組織一般而言，側(cè)生分生組織屬于次生分生組織。尤其是木栓

14、形成層是典型的次生分生組織。（2） 成熟組織1. 概念：分生組織分裂而來的大部分細胞失去了分裂能力，發(fā)生分化，所形成的其他各種組織，有時也稱為永久組織。2. 類型（1） 保護組織概念：覆蓋于植物體表起保護作用的組織功能：減少體內(nèi)水分蒸騰，控制植物與環(huán)境的氣體交換，防止病蟲害侵襲和機械損傷等1 表皮初生保護組織·來源：由初生分生組織細胞分化而成·位置：覆蓋在幼嫩器官的表面·結(jié)構(gòu)特征：一般只有一層細胞，彼此緊密嵌合，無胞間隙，外壁加厚并覆蓋一層角質(zhì)膜；有些在角質(zhì)膜外還覆蓋有蠟質(zhì)(蠟被,呈白霜狀)l 角質(zhì)膜的作用： 不透水性，有效地減少了體內(nèi)的水分蒸騰防止病菌的侵入增加

15、機械支持l 蠟質(zhì)的作用：不易浸濕，具有防止病菌孢子在體表萌發(fā)l 表皮毛的作用：保護；防止植物失水；分泌功能u 氣孔： 氣體進出的門戶水氣蒸騰的通道水液的入口u 氣孔器=2個保衛(wèi)細胞+氣孔口（+副衛(wèi)細胞）n 根的表皮：吸收水分和無機鹽吸收組織n 根毛：極大地擴大了根的吸收表面積2 周皮=木栓層+木栓形成層+栓內(nèi)存次生保護組織·來源：由側(cè)生分生組織木栓形成層形成·位置：位于有加粗生長的根莖表面·組成：木栓形成層平周分裂,向外細胞分化形成木栓層,向內(nèi)分化成栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱周皮u 木栓層（多層細胞）：高度不透水性抗壓，隔熱，絕緣，質(zhì)地輕，具彈性保護作

16、用u 栓內(nèi)層（一層細胞）：u 木栓形成層 皮孔：與外界進行氣體交換（2） 薄壁組織結(jié)構(gòu)特點：a.壁薄，僅有初生壁；b.胞間隙發(fā)達；c.常為等徑的多面體細胞；d.具生活的原生質(zhì)體，液泡較大1 同化組織定義：營光合作用的薄壁組織特點：細胞質(zhì)中含有大量的葉綠體分布：一切綠色部分2 貯藏組織定義：貯藏大量營養(yǎng)物質(zhì)的薄壁組織分布：各類貯藏器官3 貯水組織定義：貯藏有豐富水分的薄壁組織特點：有較大的液泡，內(nèi)含大量的黏性汁液分布：肉質(zhì)植物光合器官4 通氣組織定義：具明顯間隙的薄壁組織分布：水性和濕性中發(fā)達作用：氧氣的進入；水中的浮力的支持作用5 傳輸組織定義：由傳遞細胞構(gòu)成，是一種與物質(zhì)迅速傳遞關(guān)系密切的薄

17、壁組織特征：細胞壁具內(nèi)突生長分布：溶質(zhì)短途密集運輸?shù)牟糠郑?） 機械組織支持作用1 厚角組織具有不均勻增厚的初生壁的活細胞2 厚壁組織具有均勻增厚的次生壁的死細胞兩種類型的細胞。（4） 輸導組織1 木質(zhì)部（復合組織）a) 管胞·單個細胞，末端楔形·兩個演化方向：細胞壁更厚，紋孔變窄，專營支持木纖維 細胞端壁溶解，專營輸導導管分子b) 導管分子導管分子的管徑比管胞的粗大，輸水效率更高穿孔：導管分子在發(fā)育時細胞的斷壁溶解，形成一個或數(shù)個大的孔c) 木纖維·末端尖銳的伸長細胞·高度木質(zhì)化，成熟時原生質(zhì)體通常死亡，有支持作用d)木質(zhì)薄壁細胞：在發(fā)育后期細胞壁木質(zhì)

18、化，常含有淀粉和結(jié)晶，貯藏功能2 韌皮部a) 篩管分子·管狀分子，長距離運輸光合產(chǎn)物·只具有初生壁，無核，無液泡膜，具生活的原生質(zhì)體（相關(guān)名詞）篩孔：篩管分子的上下斷壁上分化出許多孔篩管：篩管細胞在植物體中縱向連接，形成長的細胞行列原生質(zhì)聯(lián)絡(luò)索：穿過篩孔使上下鄰接的篩管分子的原生質(zhì)體密切相連b) 伴胞·伴胞與篩管分子同源（來源于同一個原始細胞）·與篩管分子同生共死c) 韌皮纖維：支持作用d) 韌皮薄壁細胞：主要起儲藏和橫向運輸?shù)淖饔?。?） 分泌組織1 外部的分泌結(jié)構(gòu)a) 腺表皮：植物體某些部位的表皮細胞為腺體，具有分泌功能作用：利于黏著花粉和控制花粉的萌發(fā)b)腺毛：具有分泌功能的表皮毛狀附屬物c)排水器水孔：變態(tài)的氣孔，保衛(wèi)細胞已失去關(guān)閉孔的能力通水組織：變態(tài)的葉肉細胞，細胞排列疏松，無葉綠體維管束d)蜜腺：一種分泌糖液的外部分泌結(jié)構(gòu)，存在于許多蟲媒花植物的花部2 內(nèi)部的分泌結(jié)構(gòu)a) 分泌細胞·生活或非生活的細胞·