植物學植物細胞與組織

1、會計學1植物學植物細胞與組織植物學植物細胞與組織細胞的發(fā)現：細胞的發(fā)現：1665年，年，Robert Hooke 軟木蜂窩狀的小格子軟木蜂窩狀的小格子 命名為命名為“cell”細胞學說細胞學說1838年，施萊登（年，施萊登（Schleiden）1839年，施旺（年，施旺（Schwann）1858年，年，Virchow1880年，年，Weismann細胞學說可以歸納為以下細胞學說可以歸納為以下3點：點：1、所有生物都由細胞和細胞的產物組成；、所有生物都由細胞和細胞的產物組成；2、新的細胞必須經過已存在的細胞分裂而、新的細胞必須經過已存在的細胞分裂而 產生；產生；3、細胞是生命活動的基本單位。、細

2、胞是生命活動的基本單位。細胞的定義：細胞的定義： 細胞是生物體結構和生命活動的基本單位細胞是生物體結構和生命活動的基本單位，也是生物個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎，細胞，也是生物個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎，細胞具有遺傳上的全能性。具有遺傳上的全能性。 光學顯微鏡透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡第一節(jié)植物細胞的基本結構一、植物細胞的形狀與大小一、植物細胞的形狀與大小細胞形態(tài)多樣：球形、多面體、長方體、管狀等細胞形態(tài)多樣：球形、多面體、長方體、管狀等細胞的直徑一般為細胞的直徑一般為20-50m 二、植物細胞的基本結構二、植物細胞的基本結構細胞細胞細胞壁細胞壁原生質體原生質體質膜質膜細胞質細胞質細胞核細胞核細胞

3、器細胞器胞基質胞基質細胞的顯微及超微結構細胞的顯微及超微結構光學顯微鏡下可以看到的細胞結構稱為光學顯微鏡下可以看到的細胞結構稱為顯微結構顯微結構電子顯微鏡下細胞內的精細結構稱為電子顯微鏡下細胞內的精細結構稱為亞顯微亞顯微或或超微結構超微結構 三、原生質體（三、原生質體（protoplast） 原生質體：原生質體：細胞內具有生命特征的部分（細胞內具有生命特征的部分（生活細胞中除細胞壁以外的所有部分）生活細胞中除細胞壁以外的所有部分） 原生質：原生質：構成原生質體的主要物質構成原生質體的主要物質 原生質是生命活動的物質基礎，細胞內的一原生質是生命活動的物質基礎，細胞內的一切代謝活動都在原生質體內進

4、行。切代謝活動都在原生質體內進行。 （一）質膜（一）質膜（plasma membrane）：）：原生質原生質體表面的一層薄膜，主要由脂類和蛋白質組成，體表面的一層薄膜，主要由脂類和蛋白質組成，具有具有“選擇透性選擇透性”和和“流動性流動性”。1、質膜的結構：、質膜的結構：磷脂類物質組成雙分子層磷脂類物質組成雙分子層 ，蛋白質不同程度嵌入其中，膜糖與蛋白質和脂蛋白質不同程度嵌入其中，膜糖與蛋白質和脂質相結合，分布于質膜表面，與細胞識別相關質相結合，分布于質膜表面，與細胞識別相關。 單位膜模型：單位膜模型：質膜在電鏡下表現為質膜在電鏡下表現為“暗暗-明明-暗暗”三條平行帶的結構，暗帶為蛋白質分子組

5、成，三條平行帶的結構，暗帶為蛋白質分子組成，明帶為脂類物質組成，這樣的結構稱為單位膜。明帶為脂類物質組成，這樣的結構稱為單位膜。質膜的超微結構2、細胞膜的流動性、細胞膜的流動性 1972年，年，Singer和和Nicolson提出細胞膜結提出細胞膜結構的構的流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型，認，認為細胞膜具有流動性，為細胞膜具有流動性，膜是處于動態(tài)變化之中膜是處于動態(tài)變化之中的的3、質膜的功能：、質膜的功能：A、物質跨膜運輸、物質跨膜運輸 B、能量轉換、能量轉換C、細胞識別、細胞識別 D、代謝調節(jié)、代謝調節(jié)E、抗逆性、抗逆性 F、信號傳導、信號傳導G、纖維素的合成及微纖絲的組裝、纖維素的合成及微纖絲的

6、組裝（二）細胞質（二）細胞質（cytoplasm）：）：細胞核以外、細胞核以外、細胞膜以內的原生質，包括細胞器和胞基質。細胞膜以內的原生質，包括細胞器和胞基質。 1、胞基質（、胞基質（matrix）：）：電子顯微鏡下無特殊結電子顯微鏡下無特殊結構的細胞質部分。構的細胞質部分。 （1）化學成分：）化學成分：水、無機鹽、溶解的氣體、糖類、水、無機鹽、溶解的氣體、糖類、氨基酸、核苷酸，蛋白質、氨基酸、核苷酸，蛋白質、RNA和酶類等和酶類等 （2）特點：）特點：處于不斷運動狀態(tài)，能帶動細胞器在細胞處于不斷運動狀態(tài)，能帶動細胞器在細胞內做有規(guī)則的持續(xù)流動，這種運動稱內做有規(guī)則的持續(xù)流動，這種運動稱胞質運

7、動胞質運動。 （3）功能：）功能：細胞之間物質運輸和信息傳遞的介質；細細胞之間物質運輸和信息傳遞的介質；細胞代謝的重要場所；為細胞器行使功能提供必需原料。胞代謝的重要場所；為細胞器行使功能提供必需原料。 2、細胞器（、細胞器（organelle）：）：散布于細胞質散布于細胞質內具有一定形態(tài)和功能的結構內具有一定形態(tài)和功能的結構 （1）質體（）質體（plastid）：）：植物細胞特有的細胞植物細胞特有的細胞器，與糖類合成和儲藏相關，可分為以下器，與糖類合成和儲藏相關，可分為以下3種：種：A、葉綠體（、葉綠體（chloroplast）：）：光合作用細胞器，光合作用細胞器，由兩層膜包圍而成，基質內分

8、布有膜狀的基粒和由兩層膜包圍而成，基質內分布有膜狀的基粒和基質類囊體，含有葉綠素和類胡蘿卜素等色素?；|類囊體，含有葉綠素和類胡蘿卜素等色素。功能：功能：進行進行光合作用，光合作用，合成和積累合成和積累同化產物同化產物B、有色體（、有色體（chromoplast）：）：形狀多樣，僅含形狀多樣，僅含有葉黃素和胡蘿卜素，存在于花瓣和果實中，有葉黃素和胡蘿卜素，存在于花瓣和果實中，胡蘿卜根中也有，能積聚淀粉和脂類胡蘿卜根中也有，能積聚淀粉和脂類C、白色體（、白色體（leucoplast）：）：不含色素，呈無不含色素，呈無色顆粒狀，普遍存在于植物體各部分的儲藏細色顆粒狀，普遍存在于植物體各部分的儲藏細

9、胞中。儲藏淀粉的稱為胞中。儲藏淀粉的稱為淀粉體淀粉體(amyloplast)，儲藏蛋白質的稱為儲藏蛋白質的稱為蛋白體蛋白體，儲藏脂類的稱為，儲藏脂類的稱為造造油體油體(elaioplast)（2）線粒體（）線粒體（mitochondrion）：）：雙層單位膜雙層單位膜構成，細胞進行呼吸作用的重要場所，是釋放能構成，細胞進行呼吸作用的重要場所，是釋放能量的中心，被稱為細胞的量的中心，被稱為細胞的“動力工廠動力工廠”（3）內質網（）內質網（endoplasmic reticulum）：）：由由一層單位膜圍成的管狀、泡狀、片狀結構，分枝一層單位膜圍成的管狀、泡狀、片狀結構，分枝形成網狀復雜結構。形成

10、網狀復雜結構。功能：功能：a、合成、包裝、運輸某些代謝產物。、合成、包裝、運輸某些代謝產物。 b、分泌內質網小泡進而發(fā)育成其它細胞、分泌內質網小泡進而發(fā)育成其它細胞器（如高爾基體、圓球體、液泡等）器（如高爾基體、圓球體、液泡等）糙面內質網（糙面內質網（RER）：）：表面附有核糖體，與膜表面附有核糖體，與膜蛋白和分泌蛋白合成相關蛋白和分泌蛋白合成相關滑面內質網（滑面內質網（SER）：）：表面無核糖體附著，與表面無核糖體附著，與脂類和多糖合成運輸相關脂類和多糖合成運輸相關（4）高爾基體（）高爾基體（Golgi body）：）：一些聚集的扁一些聚集的扁的小囊和小泡，是細胞分泌物的加工和包裝場的小囊和

11、小泡，是細胞分泌物的加工和包裝場所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外。還與所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外。還與植物分裂時的新細胞壁和細胞膜的形成有關。植物分裂時的新細胞壁和細胞膜的形成有關。（5）液泡（）液泡（vacuole）：）：單層膜包圍而成，膜單層膜包圍而成，膜內充滿細胞液，內充滿細胞液，主要有水分、糖、單寧、有機酸主要有水分、糖、單寧、有機酸、植物堿、花色素、無機鹽等。為植物特有。、植物堿、花色素、無機鹽等。為植物特有。功能：功能： 產生膨壓，維持組產生膨壓，維持組織硬度織硬度 貯存代謝產物貯存代謝產物參與物質循環(huán)參與物質循環(huán) 具溶酶體性質，更具溶酶體性質，更新細胞器新細胞器 （6）

12、溶酶體（）溶酶體（lysosome）：）： 單層膜小泡，內含單層膜小泡，內含多種水解酶，具消化作用，可分解生物大分子。多種水解酶，具消化作用，可分解生物大分子。（7）微體（）微體（microbody）：）：單位膜圍成的球形單位膜圍成的球形結構，可分為：結構，可分為：過氧化物酶體：過氧化物酶體：參與光呼吸過程參與光呼吸過程乙醛酸循環(huán)體：乙醛酸循環(huán)體：參與脂肪酸的轉化參與脂肪酸的轉化（8）核糖體（）核糖體（ribosome）：）：長圓形或球形，主長圓形或球形，主要成份是要成份是RNA和蛋白質，大量分布在細胞質中和蛋白質，大量分布在細胞質中或附著在內質網的外表面。是細胞中蛋白質合成或附著在內質網的外

13、表面。是細胞中蛋白質合成的中心。的中心。 （9）細胞骨架（）細胞骨架（cytoskeleton）：）：使細胞形狀穩(wěn)使細胞形狀穩(wěn)定和細胞質組織化，并能進行細胞運動和物質運定和細胞質組織化，并能進行細胞運動和物質運輸。包含以下輸。包含以下3種成分：種成分：A、微管（、微管（microtubule）：）：由微管蛋白（由微管蛋白（和和球狀蛋白）組成的球狀蛋白）組成的中空中空長管，直徑約長管，直徑約24nm。功能：功能：維持細胞形態(tài)，細胞內運輸，鞭毛運動維持細胞形態(tài)，細胞內運輸，鞭毛運動和纖毛運動，支持紡錘體和染色體運動，構成和纖毛運動，支持紡錘體和染色體運動，構成基粒與中心粒?；Ｅc中心粒。 B、微絲

14、（、微絲（microfilament）：）：比微管更細的比微管更細的實心實心纖維，直徑纖維，直徑7nm，由肌動蛋白構成，有收縮功能，由肌動蛋白構成，有收縮功能功能：功能：維持細胞形狀，與細胞內物質運輸和原維持細胞形狀，與細胞內物質運輸和原生質流動有關，參與頂端生長生質流動有關，參與頂端生長C、中間纖維（、中間纖維（intermediate filament）：）：介于介于維管與微絲之間的維管與微絲之間的中空中空管狀纖維，直徑約管狀纖維，直徑約10nm功能：功能：維持細維持細胞形狀胞形狀（三）細胞核（三）細胞核（nucleus）：）：真核細胞真核細胞一般都具有細胞核，一般都具有細胞核，通常單核，

15、偶有雙核或多通常單核，偶有雙核或多核，呈圓球形，由核，呈圓球形，由核膜、染色質、核仁核膜、染色質、核仁和和核基核基質質等部分組成。等部分組成。 細胞核是遺傳物質貯存和復制的主要場所，細胞核是遺傳物質貯存和復制的主要場所，功能功能是控制蛋白質合成，控制細胞的生長、發(fā)育和遺傳是控制蛋白質合成，控制細胞的生長、發(fā)育和遺傳1、核膜（、核膜（nuclear envelope）：）：位于核最外層位于核最外層，雙層膜，上有核孔，負責核內外物質和信息的雙層膜，上有核孔，負責核內外物質和信息的交流，外連內質網，內與染色質相接。交流，外連內質網，內與染色質相接。2、核仁（、核仁（nucleolus）：）：無膜包圍

16、，由蛋白質無膜包圍，由蛋白質和和RNA組成，功能是合成核糖體組成，功能是合成核糖體RNA，進行核，進行核糖體大小亞基的組裝。糖體大小亞基的組裝。3、核基質（、核基質（nuclear sap）：）：核骨架核骨架+核液。核液。4、染色質（、染色質（chromatin）：）：DNA、組蛋白、非、組蛋白、非組蛋白和少量組蛋白和少量RNA組成的線形復合體?？杀粔A組成的線形復合體?？杀粔A性染料深染的物質，在細胞分裂間期時呈細絲狀性染料深染的物質，在細胞分裂間期時呈細絲狀，有絲分裂時則螺旋化成為棒狀染色體，有絲分裂時則螺旋化成為棒狀染色體四、細胞壁（四、細胞壁（cell wall）：）：包圍在原生質包圍在原

17、生質體外面的一個堅韌的外殼，是植物特有結構。體外面的一個堅韌的外殼，是植物特有結構。 功能：功能：1、保護和支持原生質體、保護和支持原生質體2、吸收、分泌、蒸騰和物質運輸、吸收、分泌、蒸騰和物質運輸3、參與細胞識別、參與細胞識別3、參與細胞生長調控、參與細胞生長調控（一）細胞壁的化學組成（一）細胞壁的化學組成纖維素纖維素(cellulose): 由多個葡萄糖分子串聯(lián)而成由多個葡萄糖分子串聯(lián)而成 纖維素分子束（微團）聚合而成纖維素分子束（微團）聚合而成微纖絲微纖絲，微纖絲相，微纖絲相互交織成網狀，構成細胞壁的基本框架，果膠、木質、互交織成網狀，構成細胞壁的基本框架，果膠、木質、栓質等填充于微纖絲

18、栓質等填充于微纖絲“網網”的空隙中，微纖絲再聚集成的空隙中，微纖絲再聚集成較粗的纖絲，稱大纖絲。較粗的纖絲，稱大纖絲。 木質素木質素(lignin): 大分大分子聚合物，增加細胞子聚合物，增加細胞壁硬度，分布于具有壁硬度，分布于具有支持作用、機械作用支持作用、機械作用的細胞的細胞壁中。的細胞的細胞壁中。角質角質(cutin)、栓質、栓質(suberin)和蠟質和蠟質(wax)等脂肪類物質等脂肪類物質（二）細胞壁的層次：（二）細胞壁的層次：1、胞間層、胞間層(middle lamella，中膠層、中層），中膠層、中層） 細胞分裂產生新細胞時最早形成，是相鄰細細胞分裂產生新細胞時最早形成，是相鄰細

19、胞共有的一層結構，主要成分是果膠質，特性是胞共有的一層結構，主要成分是果膠質，特性是柔軟和膠粘，有可塑性，在細胞間起緩沖作用。柔軟和膠粘，有可塑性，在細胞間起緩沖作用。2、初生壁（、初生壁（primary wall) 細胞分裂和正在生長時形成的細胞壁，主細胞分裂和正在生長時形成的細胞壁，主要成分是纖維素、半纖維素和果膠質，通常較要成分是纖維素、半纖維素和果膠質，通常較薄、柔軟而有彈性，能隨細胞生長而擴展。薄、柔軟而有彈性，能隨細胞生長而擴展。3、次生壁（、次生壁（secondary wall) 細胞體積停止增大后加在初生壁內表面形成細胞體積停止增大后加在初生壁內表面形成的壁層，主要成分為纖維素

20、和半纖維素，并常的壁層，主要成分為纖維素和半纖維素，并常有木質素、木質、栓質等物質填充其中。常出有木質素、木質、栓質等物質填充其中。常出現在機械支持或運輸作用的細胞中?，F在機械支持或運輸作用的細胞中。（三）初生紋孔場（三）初生紋孔場（primary pit field）、胞）、胞間連絲（間連絲（plasmodesma）與紋孔（）與紋孔（pit）1、初生紋孔場：、初生紋孔場：在初生壁上具有一些明顯的凹在初生壁上具有一些明顯的凹陷區(qū)域，稱為初生紋孔場。陷區(qū)域，稱為初生紋孔場。其上有許多小孔，其其上有許多小孔，其中有胞間連絲穿過。中有胞間連絲穿過。2、胞間連絲：、胞間連絲：穿過細胞壁，溝通相鄰細胞的

21、原穿過細胞壁，溝通相鄰細胞的原生質細絲稱為胞間連絲生質細絲稱為胞間連絲 通過胞間連絲結合在一起的原生質體，稱通過胞間連絲結合在一起的原生質體，稱共質體共質體（symplast）；共質體以外的部分，稱共質體以外的部分，稱質外體（質外體（apoplast），包括細胞壁、細胞間隙和死細胞腔。，包括細胞壁、細胞間隙和死細胞腔。3、紋孔：、紋孔：指指次生壁上不加厚的凹陷部分，相鄰次生壁上不加厚的凹陷部分，相鄰細胞的紋孔通常成對存在稱為細胞的紋孔通常成對存在稱為紋孔對紋孔對。 紋孔腔呈圓筒狀的稱為紋孔腔呈圓筒狀的稱為單紋孔單紋孔 紋孔腔呈圓錐狀而邊緣向中央隆起的稱為紋孔腔呈圓錐狀而邊緣向中央隆起的稱為具具

22、緣紋孔緣紋孔單紋孔單紋孔具緣紋孔具緣紋孔五、后含物（五、后含物（ergastic substance）：）： 細胞原生質體代謝作用的產物，可以在細胞細胞原生質體代謝作用的產物，可以在細胞生活的不同時期產生和消失，其中有的是貯藏生活的不同時期產生和消失，其中有的是貯藏物，有的是廢物。物，有的是廢物。1、淀粉（、淀粉（starch）：）：淀粉呈顆粒狀，有臍和淀粉呈顆粒狀，有臍和輪紋。淀粉粒遇碘呈藍到紫色反應。輪紋。淀粉粒遇碘呈藍到紫色反應。2、蛋白質（、蛋白質（protein）：）： 結晶或無定形固體，結晶或無定形固體，常以糊粉粒形式存在于細胞質中，遇碘呈黃色反常以糊粉粒形式存在于細胞質中，遇碘呈

23、黃色反應。應。3、脂肪（、脂肪（fat）與油（）與油（oil）：）：以固體或油滴的形以固體或油滴的形式存在于細胞質中，是細胞中含能量最高而體積式存在于細胞質中，是細胞中含能量最高而體積最小的貯藏物質，常存在于種子、胚和分生組織最小的貯藏物質，常存在于種子、胚和分生組織細胞中。可被蘇丹細胞中?？杀惶K丹III或蘇丹或蘇丹染成橙紅色。染成橙紅色。4、晶體（、晶體（crystal）：）：存在于液泡中，有不同形存在于液泡中，有不同形態(tài)和成分態(tài)和成分質體線粒體高爾基體內質網核糖體液泡溶酶體微體細胞骨架葉綠體有色體白色體粗糙型內質網光滑型內質網過氧化物酶體已醛酸體細胞質基質細胞器質膜細胞質細胞核核膜核質核仁

24、染色質核基質原生質(生活物質)后含物（代謝產物）原生質體細胞 壁胞間層初生壁次生壁植物細胞淀粉蛋白質脂肪與油晶體第一節(jié)植物細胞的基本結構三、原生質體（三、原生質體（protoplast） 原生質體：原生質體：細胞內具有生命特征的部分（細胞內具有生命特征的部分（生活細胞中除細胞壁以外的所有部分）生活細胞中除細胞壁以外的所有部分） 原生質：原生質：構成原生質體的主要物質構成原生質體的主要物質 原生質是生命活動的物質基礎，細胞內的一原生質是生命活動的物質基礎，細胞內的一切代謝活動都在原生質體內進行。切代謝活動都在原生質體內進行。 3、質膜的功能：、質膜的功能：A、物質跨膜運輸、物質跨膜運輸 B、能量轉換、能量轉換C、細胞識別、細胞識別 D、代謝調節(jié)、代謝調節(jié)E、抗逆性、抗逆性 F、信號傳導、信號傳導G、纖維素的合成及微纖絲的組裝、纖維素的合成及微纖絲的組裝B、有色體（、有色體（chromoplast）