果蔬組織結(jié)構(gòu)與功能課件

第一章果蔬的組織結(jié)構(gòu)和功能第一節(jié)細(xì)胞的化學(xué)組成及其結(jié)構(gòu)和功能一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位。細(xì)胞具有獨立的、有序的自控代謝體系，是代謝與功能的基本單位。細(xì)胞也是有機(jī)體生長發(fā)育的基礎(chǔ)。所以說：細(xì)胞是生命活動的基礎(chǔ)，細(xì)胞是生命活動的基本單位。

這個基本單位是說細(xì)胞是構(gòu)成有機(jī)體的基本單位，是代謝活動與功能的基本單位，是遺傳的基本單位，是生長發(fā)育的基礎(chǔ)。植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)對于細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和組成的了解是更深入理解果蔬產(chǎn)品采后變化機(jī)理的基礎(chǔ)。2、有機(jī)物蛋白質(zhì)：含量10%~20%，決定細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。存在方式：與非蛋白質(zhì)基團(tuán)結(jié)合，形成結(jié)合蛋白如核蛋白、脂蛋白、糖蛋白。核酸：核苷酸為單體組成的生物大分子，是重要的遺傳物質(zhì)，擔(dān)負(fù)貯存、復(fù)制遺傳信息的功能。分為RNA和DNA糖類：光合作用的產(chǎn)物，分為單糖、雙糖和多糖。重要單糖有核糖和脫氧核糖及葡萄糖；重要雙糖有蔗糖和麥芽糖；重要多糖有纖維素、半纖維素、淀粉、果膠物質(zhì)、幾丁質(zhì)等。生理活性物質(zhì)：含量甚微，生理作用甚大，如維生素、激素、抗生素。上述細(xì)胞組成成分除水分外，大都是各種生物信息分子，通過其數(shù)量、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的變換，構(gòu)成了細(xì)胞的生命狀態(tài)。二、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能植物細(xì)胞由細(xì)胞壁和原生質(zhì)體兩大部分組成。原生質(zhì)體來源于原生質(zhì)。原生質(zhì)指組成細(xì)胞的有生命物質(zhì)的總稱，是物質(zhì)的概念。原生質(zhì)體是組成細(xì)胞的一個形態(tài)結(jié)構(gòu)單位。植物細(xì)胞的形狀與大小植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞雖然大小不同，形狀多樣，但是一般有相同的基本結(jié)構(gòu)。植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括：細(xì)胞壁、質(zhì)膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等。

1、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)：成熟的植物細(xì)胞壁由三部分組成——胞間層Middlelamella、初生壁primarycellwall和次生壁secondarycellwall。胞間層又叫中膠層，是細(xì)胞分裂時最初形成的一層由果膠多聚物組成的細(xì)胞板，膠黏柔軟，既可以粘連相鄰細(xì)胞，又可以緩沖細(xì)胞間的擠壓，同時不至阻礙細(xì)胞生長。當(dāng)細(xì)胞接近定型后，初生壁內(nèi)側(cè)又添加了纖維素和木質(zhì)素組成的次生壁，結(jié)構(gòu)牢固，形態(tài)各異，分化出不同細(xì)胞如薄壁細(xì)胞、厚壁細(xì)胞、石細(xì)胞等?；瘜W(xué)組成：構(gòu)成細(xì)胞壁的成分中，90%多糖，10%蛋白質(zhì)、酶類及脂肪酸等。多糖主要是纖維素、半纖維素和果膠類。纖維素：cellulose果膠類物質(zhì)pecticsubstance多聚半乳糖醛酸(1)果膠酸果膠酸(pecticacid)是由約100個半乳糖醛酸通過α-1，4-鍵連接而成的直鏈。果膠酸是水溶性的，很容易與鈣起作用生成果膠酸鈣的凝膠。它主要存在于中層中。

(2)果膠果膠(pectin)是半乳糖醛酸酯及少量半乳糖醛酸通過α-1，4-糖苷鍵連接而成的長鏈高分子化合物，分子量在25000～50000之間，每條鏈含200個以上的半乳糖醛酸殘基。果膠能溶于水，存在于中層和初生壁中，甚至存在于細(xì)胞質(zhì)或液泡中。果膠物質(zhì)是由半乳糖醛酸組成的多聚體。根據(jù)其結(jié)合情況及理化性質(zhì)，可分為三類：即果膠酸、果膠和原果膠。(3)原果膠原果膠(protopectin)的分子量比果膠酸和果膠高，甲酯化程度介于二者之間，主要存在于初生壁中，不溶于水，在稀酸和原果膠酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘墓z。果膠物質(zhì)分子間由于形成鈣橋而交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。它們作為細(xì)胞間的中層起粘合作用，可允許水分子自由通過。果膠物質(zhì)所形成的凝膠具有粘性和彈性。鈣橋增加，細(xì)胞壁襯質(zhì)的流動性就降低；酯化程度增加，相應(yīng)形成鈣橋的機(jī)會就減少，細(xì)胞壁的彈性就增加。木質(zhì)素ligninThispictureshowsautoflorescenceoflignin

由四種醇單體（對香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種復(fù)雜酚類聚合物。木質(zhì)素(lignin)不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的單體所構(gòu)成的聚合物，在木本植物成熟的木質(zhì)部中，其含量達(dá)18%～38%，主要分布于纖維、導(dǎo)管和管胞中。木質(zhì)素可以增加細(xì)胞壁的抗壓強(qiáng)度，正是細(xì)胞壁木質(zhì)化的導(dǎo)管和管胞構(gòu)成了木本植物堅硬的莖干，并作為水和無機(jī)鹽運輸?shù)妮攲?dǎo)組織。蛋白質(zhì)：HRGPGRPAGPthioninlectin羥脯氨酸糖蛋白富含甘氨酸的蛋白質(zhì)阿拉伯半乳聚糖蛋白富硫蛋白凝集素迄今還已在細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)數(shù)十種酶，大部分是水解酶類，其余則多屬于氧化還原酶類。比如果膠甲酯酶、酸性磷酸酯酶、過氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶等。

礦物質(zhì)：鈣離子、鈣調(diào)素細(xì)胞壁的功能1.維持細(xì)胞形狀，控制細(xì)胞生長：增加了細(xì)胞的機(jī)械強(qiáng)度，并承受著內(nèi)部原生質(zhì)體由于液泡吸水而產(chǎn)生的膨壓；2.物質(zhì)運輸與信息傳遞：細(xì)胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質(zhì)通過，而將大分子或微生物等阻于其外；3.防御與抗性：細(xì)胞壁中一些寡糖片段能誘導(dǎo)植保素的形成，它們還對其它生理過程有調(diào)節(jié)作用；4.其他功能：細(xì)胞壁中的酶類廣泛參與細(xì)胞壁高分子的合成、轉(zhuǎn)移、水解、細(xì)胞外物質(zhì)輸送到細(xì)胞內(nèi)以及防御作用等。2、細(xì)胞膜緊貼細(xì)胞壁內(nèi)側(cè)，使細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，同時在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)、能量交換，信息傳遞時起作用。細(xì)胞膜外參與細(xì)胞壁分子的合成和組裝，內(nèi)連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成胞間連絲。細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與組成：細(xì)胞膜的功能1.分室作用：細(xì)胞的膜系統(tǒng)不僅把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，而且把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔，使細(xì)胞內(nèi)部的區(qū)域化；2.代謝反應(yīng)的場所：細(xì)胞內(nèi)的許多生理生化過程在膜上有序進(jìn)行；3.物質(zhì)交換：質(zhì)膜的另一個重要特性是對物質(zhì)的透過具有選擇性；4.識別功能：質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面，似“觸角”一樣能夠識別外界物質(zhì)。3、細(xì)胞質(zhì)及其細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)Cytoplasm是細(xì)胞核外的原生質(zhì)，其外表由質(zhì)膜包被而和細(xì)胞壁相隔離，在內(nèi)部則包裹著細(xì)胞核而和核膜相連。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)中除去可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)，體積約占細(xì)胞的50%~60%。化學(xué)成分：水、溶質(zhì)、大分子代謝物質(zhì)等組成膠體溶液。間有細(xì)胞骨架如微管、微絲和中間纖維。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的功能：許多代謝反應(yīng)的場所；細(xì)胞質(zhì)骨架維持細(xì)胞形態(tài)、運動、物質(zhì)運輸和能量傳遞。細(xì)胞器：細(xì)胞內(nèi)具有特定結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由原生質(zhì)分化而成。細(xì)胞器包括質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、液泡系、細(xì)胞骨架、細(xì)胞核等。質(zhì)體plastid植物細(xì)胞中由雙層膜包圍的具有光合作用和貯藏功能的細(xì)胞器。根據(jù)所含色素和功能的不同，質(zhì)體可分為白色體、葉綠體和色質(zhì)體。葉綠體首先光能轉(zhuǎn)化成電能，經(jīng)電子傳遞產(chǎn)生ATP和NADPH形式的不穩(wěn)定化學(xué)能，最終轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的化學(xué)能儲存在糖類化合物中。分為光反應(yīng)（lightreaction）和暗反應(yīng)（darkreaction），前者需要光，涉及水的光解和光合磷酸化，后者不需要光，涉及CO2的固定。分為C3和C5兩類。有色體有色體含有類胡蘿卜素,無類囊體結(jié)構(gòu)。分布于高等植物的某些器官,如花瓣、果實和根細(xì)胞中,使其呈現(xiàn)黃色或桔黃色。不進(jìn)行光合作用,功能是富集淀粉和脂類。線粒體mitochondrion線粒體由兩層膜包被,外膜平滑,內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,兩層膜之間有腔,線粒體中央是基質(zhì)?；|(zhì)內(nèi)含有與三羧酸循環(huán)所需的全部酶類,內(nèi)膜上具有呼吸鏈酶系及ATP酶復(fù)合體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)endoplasmicreticulum內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)的一個精細(xì)的膜系統(tǒng)。是交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜的管道系統(tǒng)。高爾基體golgibody，dictyosome由許多扁平的囊泡構(gòu)成的以分泌為主要功能的細(xì)胞器主要功能將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工分類、與包裝，然后分門別類地送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外。核糖體ribosome蛋白質(zhì)合成的重要細(xì)胞器液泡系vacuome凡是在細(xì)胞內(nèi)由膜所包圍的小泡和液泡，除線粒體和質(zhì)體外，都屬于液泡系，包括高爾基體液泡、溶酶體、圓球體、微體、消化泡等。細(xì)胞骨架（microtuble、microfilament）微管、微絲、中間纖維所組成的一個骨架體系微管是一種具有極性的細(xì)胞骨架。微管是由α，β兩種類型的微管蛋白亞基形成的微管蛋白二聚體，由微管蛋白二聚體組成的長管狀細(xì)胞器結(jié)構(gòu)。Microfilament由肌動蛋白分子螺旋狀聚合成的纖絲，又稱肌動蛋白絲(actinfilament),細(xì)胞骨架的主要成分之一。微絲對細(xì)胞貼附、鋪展、運動、內(nèi)吞、細(xì)胞分裂等許多細(xì)胞功能具有重要作用。(IntermediateFilaments)細(xì)胞的第三種骨架成分，由于這種纖維的平均直徑介于微管和微絲之間,故稱為中間纖維。由于其直徑約為10nm,故又稱10nm纖維。微管與微絲都是由球形蛋白裝配起來的，而中間纖維則是由長的、桿狀的蛋白裝配的。中間纖維是三種骨架纖維中最復(fù)雜的一種。細(xì)胞核細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，在細(xì)胞的代謝、生長、分化中起著重要作用，是遺傳物質(zhì)的主要存在部位。主要結(jié)構(gòu)是由核膜、染色質(zhì)、核仁和核骨架構(gòu)成。第二節(jié)果蔬的解剖結(jié)構(gòu)和功能一、表皮組織表皮是果蔬最外一層組織，在采收后的果蔬中，氣體交換、水分損失、病原菌感染、化學(xué)藥劑滲透、對溫度的應(yīng)力和對機(jī)械損傷的抵抗力、芳香化合物的揮發(fā)與質(zhì)地的變化，都始于果蔬表面。1、角質(zhì)膜cutinmembraneCuticlespreventtissuesfromdehydration,protectplantsagainstUVradiation,preventsurfaceadsorptionofwaterandthereforeofdust,microorganismsandotheratmosphericpollutants.Theyarealsoasourceofsignallingmolecules,thatcanbereleasedonabioticandbioticstressestoinducemajorchangesinthestructureofcuticle(suberisation)andsub-cuticularcellwalls.2、蠟質(zhì)waxiness3、周皮periderm4、自然開口airholeandlenticel二、內(nèi)部組織1、薄壁組織groundtissue亦稱基本組織，是成熟組織的一種，是