《植物生物学》011 植物细胞的结构与功能

Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能1 第第 一一 部部 分分 细细 胞（胞（CellCell）植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能细胞代谢细胞代谢细胞分裂、分化、衰老与死亡细胞分裂、分化、衰老与死亡Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能2第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能3植物细胞植物细胞植物细胞：植物体组成结构、执行功能及遗传的基本单位。植物细胞：植物体组成结构、执行功能及遗传的基本单位。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能4 植物学上常用的长度单位植物学上常用的长度单位 1M=101M=103 3mm=10mm=106 6 m=m=10109 9nm=nm=10101010 大多数动植物细胞直径一般在大多数动植物细胞直径一般在1010100m100m 人眼的分辨极限为人眼的分辨极限为7373m m（0.073mm0.073mm）显微镜！Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能5罗伯特罗伯特虎克（虎克（RHooke，16351703）1665年观察到得软木切片细胞年观察到得软木切片细胞植物木栓细胞显显微微镜镜的的种种类类光学显微镜光学显微镜电子显微镜电子显微镜明场显微镜明场显微镜 体式显微镜体式显微镜倒置显微镜倒置显微镜相衬显微镜：相衬显微镜：1953年诺贝尔物理奖年诺贝尔物理奖微分干涉显微镜微分干涉显微镜偏光显微镜偏光显微镜荧光显微镜荧光显微镜激光共聚焦显微镜激光共聚焦显微镜近场扫描光学显微镜近场扫描光学显微镜透射电子显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜扫描电子显微镜 分辨率为分辨率为0.2nm0.2nm（最新数据可达（最新数据可达0.50.5）有效放大倍数可达有效放大倍数可达100100万倍万倍（最新数据可达（最新数据可达300300万倍）万倍）分辨率为分辨率为0.2 0.2 m m（最新数据可达（最新数据可达50-70nm50-70nm）有效放大倍数有效放大倍数10001000倍倍扫描探针显微镜：如扫描隧道显微镜扫描探针显微镜：如扫描隧道显微镜（1986诺贝尔物理学奖），原子力显微镜等诺贝尔物理学奖），原子力显微镜等分辨率可达分辨率可达0.1nm 激光共聚焦显微镜激光共聚焦显微镜 confocal日本日立公司日本日立公司H800H800透射电子显微镜透射电子显微镜 日本电子公司日本电子公司JSM-35CFJSM-35CF扫描电子显微镜扫描电子显微镜体式显微镜（解剖镜）体式显微镜（解剖镜）明场显微镜明场显微镜Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能8材料的处理材料的处理制成植物制片制成植物制片l切片法：徒手切片、切片法：徒手切片、石蜡切片、电镜切石蜡切片、电镜切片片l 非切片法：活体直非切片法：活体直接观察、涂片、撕片接观察、涂片、撕片法、压片法、刮片法、压片法、刮片法法临时制片：短期观察临时制片：短期观察永久制片：长期观察永久制片：长期观察临时制片取材临时制片取材Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能9取材取材杀死、固定杀死、固定冲洗、脱水冲洗、脱水置换入包埋剂置换入包埋剂包埋包埋切片切片粘片粘片染色染色 （石蜡、树脂等）（石蜡、树脂等）观察观察 封片封片保存保存保存保存永久制片制作流程（以石蜡为主）永久制片制作流程（以石蜡为主）石蜡切片机石蜡切片机 半薄切片机半薄切片机 超薄切片机超薄切片机番红、固绿、番红、固绿、苏木精苏木精40 100 nm5 mm0.5 2 mm明场观察椴树茎横明场观察椴树茎横切石蜡制片切石蜡制片微分干涉观察洋葱表微分干涉观察洋葱表皮撕片皮撕片暗场观察马铃薯暗场观察马铃薯淀粉粒淀粉粒偏光观察马铃薯偏光观察马铃薯淀粉粒淀粉粒荧光观察纺锤体荧光观察纺锤体激光共聚焦观察百激光共聚焦观察百合花粉粒中微丝合花粉粒中微丝透射电子显微镜透射电子显微镜观察细胞器观察细胞器扫描电镜观察扫描电镜观察侧根发育侧根发育电镜观察电镜观察细胞结构（冰冻断裂）细胞结构（冰冻断裂）Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能11细胞：除病毒细胞：除病毒 、类病毒和噬菌体以外的所有生物、类病毒和噬菌体以外的所有生物体组成结构、执行功能及遗传的基本单位。体组成结构、执行功能及遗传的基本单位。生物生物非非细胞形态：病毒、类病毒、噬菌体细胞形态：病毒、类病毒、噬菌体细胞形态：细胞形态：原核生物：细菌、蓝藻、支原体、放线菌原核生物：细菌、蓝藻、支原体、放线菌真核生物：绝大多数动物和植物真核生物：绝大多数动物和植物 细胞细胞Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能12原核细胞原核细胞(procaryotic(procaryotic cell)cell)与真核细胞与真核细胞(eucaryotic(eucaryotic cell)cell)是原核细胞还是真核细胞？是原核细胞还是真核细胞？是植物细胞还是动物细胞？是植物细胞还是动物细胞？照片中显示了细胞的哪些结构？照片中显示了细胞的哪些结构？是光镜照片还是电镜照片？是光镜照片还是电镜照片？Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能13植物细胞的基本形态植物细胞的基本形态 组成叶片的细胞类型Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能14植物细胞与动物细胞植物细胞与动物细胞Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能15植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构线粒体线粒体高尔基体高尔基体细胞核细胞核内质网内质网纹孔及胞纹孔及胞间连丝间连丝胞间隙叶绿体叶绿体细胞壁细胞壁胞基质胞基质细胞膜细胞膜 核糖体核糖体液泡细胞骨架细胞骨架过氧物酶体植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构表面结构：表面结构：细胞壁、质膜细胞壁、质膜内部结构内部结构细胞质：基质、细胞质：基质、细胞器、骨架系统细胞器、骨架系统细胞核细胞核后含物后含物胞间连络结构：胞间连络结构：纹孔、胞间连丝纹孔、胞间连丝原生质体原生质体细胞（质）膜细胞（质）膜细胞质和细胞器细胞质和细胞器细胞核细胞核胞间连丝胞间连丝后含物后含物细胞壁细胞壁细胞细胞Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能17一、细胞（质）膜一、细胞（质）膜(plasmalemma)1.膜的分子结构膜的分子结构2.质膜的功能质膜的功能第一节第一节 细胞（质）膜和细胞壁细胞（质）膜和细胞壁Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能18一一、细胞（质）膜细胞（质）膜 Cell membrane(plasmalemma)质膜质膜 (细胞膜细胞膜cell cell membranemembrane，外周膜，外周膜（biomembranebiomembrane）细胞内膜细胞内膜 生物膜生物膜(biological(biological membrane)membrane)动、植物细胞中膜动、植物细胞中膜的统称。由的统称。由脂类脂类、蛋白蛋白质质以及以及糖糖等物质组成等物质组成 。质膜质膜Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能19 1959年 J.D.Robertson单位膜模型单位膜模型质质 膜膜 的的 超超 微微 结结 构构厚约厚约 80单位膜单位膜(Unit membrane)：电镜下膜的剖面表现为两电镜下膜的剖面表现为两条暗带夹一明带结构，这条暗带夹一明带结构，这三层结构合称为单位膜。三层结构合称为单位膜。糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂细胞骨架细胞骨架磷脂双分子层磷脂双分子层内在蛋白内在蛋白疏水部分疏水部分亲水头部亲水头部细胞质细胞质外在蛋白外在蛋白生物膜分子结构的流体镶嵌模型生物膜分子结构的流体镶嵌模型(fluid mosaic model)Jon Singer and Garth Nicolson 1972 提出，此后不断得到补充修正提出，此后不断得到补充修正 流流 动动 性性不对称性不对称性Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能21蛋白与膜的结合方式蛋白与膜的结合方式、内在蛋白；内在蛋白；、脂锚定蛋白脂锚定蛋白；、外在蛋白外在蛋白Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能22生物膜分子结构的三个重要特征：生物膜分子结构的三个重要特征：流流 动动 性性不对称性不对称性不均匀性不均匀性Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能23膜脂分子的运动膜脂分子的运动流流 动动 性性侧向扩散侧向扩散旋转旋转摆动摆动翻转运动翻转运动伸缩震荡伸缩震荡Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能24 侧向侧向扩散和旋转运动扩散和旋转运动蛋白质分子的运动蛋白质分子的运动 糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂细胞骨架细胞骨架磷脂双分子层磷脂双分子层内在蛋白内在蛋白疏水部分疏水部分亲水头部亲水头部细胞质细胞质外在蛋白外在蛋白Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能251970年年Larry Frye等人将人和和鼠的细胞膜用不同荧等人将人和和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红光抗体标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。种荧光抗体均匀分布。细胞融合技术观察蛋白质运动细胞融合技术观察蛋白质运动Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能26不对称性不对称性糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂细胞骨架细胞骨架磷脂双分子层磷脂双分子层内在蛋白内在蛋白疏水部分疏水部分亲水头亲水头部部细胞质细胞质外在蛋白外在蛋白Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能27膜脂的成分主要有磷脂膜脂的成分主要有磷脂(phospholipid)、糖脂、糖脂(glycolipid)和固醇和固醇(sterol)，它们在它们在 脂类双分子层脂类双分子层“构架构架”中的分布不是均匀的，膜上有的区域处于凝胶中的分布不是均匀的，膜上有的区域处于凝胶态，有的处于流动的液晶态，在膜上形成态，有的处于流动的液晶态，在膜上形成许多膜脂组成及许多膜脂组成及流动性不同的微区流动性不同的微区(domain)。不均匀性Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能28糖蛋白糖蛋白糖脂糖脂细胞骨架细胞骨架磷脂双分子层磷脂双分子层内在蛋白内在蛋白疏水部分疏水部分亲水头部亲水头部细胞质细胞质外在蛋白外在蛋白膜的流动性是受限制的，否则膜结构将趋于均匀对称！膜的流动性是受限制的，否则膜结构将趋于均匀对称！膜脂的组成、膜脂的组成、细胞骨架系统、蛋白质、环境因子等限制着膜的流动。细胞骨架系统、蛋白质、环境因子等限制着膜的流动。膜的结构和动态是受到细胞精密组织和控制的！膜的结构和动态是受到细胞精密组织和控制的！Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能29膜脂膜脂膜蛋白膜蛋白磷脂磷脂 50%以上。以上。糖脂糖脂 5%以下以下固醇固醇外在膜蛋白外在膜蛋白内在膜蛋白内在膜蛋白膜的化学组成膜的化学组成 细胞膜具有选择透性细胞膜具有选择透性 流流 动动 性性不对称性不对称性不均匀性不均匀性极性头部和非极性的尾部极性头部和非极性的尾部Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能30 物质跨膜运输物质跨膜运输细胞识别细胞识别信信 号号 转转 导导 纤维素的合成和纤维素的合成和 微纤丝的组装微纤丝的组装质质 膜膜 的的 功功 能能通道蛋白通道蛋白载体蛋白载体蛋白糖蛋白糖蛋白受体蛋白受体蛋白信号转导外外界界环环境境的的信信号号体体内内其其它它细细胞胞的的内内源源信信号号 从细胞外信号转换为细胞内信号并与相应的生理生从细胞外信号转换为细胞内信号并与相应的生理生化反应偶联的过程叫做细胞信号转导（化反应偶联的过程叫做细胞信号转导（signal signal transductiontransduction）。）。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能32信号转导cAMP、钙离子和肌醇磷脂等、钙离子和肌醇磷脂等细胞信号转导过程图解细胞信号转导过程图解Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能33二、二、细胞壁(cell wall)(cell wall)l细胞壁的分层细胞壁的分层l细胞壁的化学组成与超微结构细胞壁的化学组成与超微结构l初生壁的结构模型初生壁的结构模型l细胞壁的次生加厚、次生变化和局部降解细胞壁的次生加厚、次生变化和局部降解 细胞壁是一个有代谢活性的结构，它参与细胞的生细胞壁是一个有代谢活性的结构，它参与细胞的生长、发育、分化、识别、物质代谢等过程。在植物形长、发育、分化、识别、物质代谢等过程。在植物形态建成中起重要作用。态建成中起重要作用。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能34初生壁初生壁胞间层胞间层次生壁次生壁纤维细胞细胞壁的分层纤维细胞细胞壁的分层胞间层胞间层初生壁初生壁 2.1细胞壁分层细胞壁分层细胞壁为什么在显微镜下会呈现不同的层次？细胞壁为什么在显微镜下会呈现不同的层次？薄壁细胞细胞壁的分层薄壁细胞细胞壁的分层 表11 组成高等植物初生壁的主要组分 组组 分分 分分子子结结构构分分类类 分分 布布 纤纤维维素素 -(1 14 4)-D D-葡葡聚聚糖糖 所所有有高高等等植植物物 半半纤纤维维素素 木木葡葡聚聚糖糖 混混合合键键葡葡聚聚糖糖 木木聚聚糖糖 阿阿拉拉伯伯木木聚聚糖糖 4 4-O O-甲甲基基-葡葡萄萄糖糖醛醛酸酸木木聚聚糖糖 甘甘露露聚聚糖糖 胼胼胝胝质质（-1 1,3 3葡葡聚聚糖糖）主主要要在在双双子子叶叶植植物物 禾禾本本科科植植物物单单子子叶叶和和双双子子叶叶植植物物 真真菌菌、藻藻类类和和高高等等植植物物 果果胶胶多多糖糖 半半乳乳糖糖醛醛酸酸聚聚糖糖 鼠鼠李李半半乳乳糖糖醛醛酸酸聚聚糖糖 半半乳乳聚聚糖糖 阿阿拉拉伯伯半半乳乳聚聚糖糖 所所有有高高等等植植物物 蛋蛋白白质质 结结构构蛋蛋白白 伸伸展展蛋蛋白白(e ex xt te en ns si in n)富富含含羟羟脯脯氨氨酸酸的的糖糖蛋蛋白白 富富含含甘甘氨氨酸酸的的细细胞胞壁壁蛋蛋白白 富富含含苏苏氨氨酸酸和和羟羟脯脯氨氨酸酸的的糖糖蛋蛋白白 富富含含组组氨氨酸酸和和羟羟脯脯氨氨酸酸的的糖糖蛋蛋白白 各各种种酶酶类类 凝凝集集素素 双双子子叶叶植植物物 禾禾本本科科植植物物 所所有有高高等等植植物物2.2、细胞壁的化学组成、细胞壁的化学组成主要构架物质主要构架物质衬衬质质交联聚糖交联聚糖-联锁纤维素骨架联锁纤维素骨架Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能36D-D-葡萄糖葡萄糖-1-1，4 4葡聚糖葡聚糖链状链状纤维素分子纤维素分子微纤丝微纤丝 大纤丝大纤丝细胞壁的主要细胞壁的主要构架构架细胞壁的主要构架成分细胞壁的主要构架成分-纤维素纤维素大纤丝.微纤丝微纤丝-1，4葡聚糖葡聚糖 分子团纤维素分子有花植物微纤丝直径为有花植物微纤丝直径为512 nmPlant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能37冷杉根皮层中的石细胞在冷杉根皮层中的石细胞在非偏振光非偏振光显微镜显微镜下下（A）和）和 偏振光偏振光显微镜显微镜下（下（B所见所见的细胞壁构象。的细胞壁构象。微纤丝的结构：微纤丝的结构：结晶区（）与结晶区（）与非结晶区（）非结晶区（）Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能38纤维素合酶复合体纤维素合酶复合体细胞壁的主要构架细胞壁的主要构架纤维素合成和微纤丝纤维素合成和微纤丝（microfibril)的组装的组装Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能39微纤丝（微纤丝（microfibril)的组装的组装UDP-GPlant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能40-1-1，4 4葡聚糖葡聚糖链状链状纤维素分子纤维素分子微纤丝微纤丝 大纤丝大纤丝细胞壁的主要细胞壁的主要构架构架衬质衬质：填充于细胞壁构架内的物质，由：填充于细胞壁构架内的物质，由非纤维素非纤维素的多糖的多糖（果胶多糖、半纤维素、（果胶多糖、半纤维素、胼胝质胼胝质、粘液、树胶）和蛋白质、水分组成、粘液、树胶）和蛋白质、水分组成 Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能41蛋白质蛋白质蛋白质约占细胞壁干重的蛋白质约占细胞壁干重的510。1、结构蛋白、结构蛋白 ：富含羟脯氨酸糖蛋白：伸展蛋白富含羟脯氨酸糖蛋白：伸展蛋白(extensin)。富脯氨酸蛋白富脯氨酸蛋白 富甘氨酸蛋白等富甘氨酸蛋白等2、细胞壁中的酶：细胞壁中的酶：水解酶类，如蛋白酶、核糖核酸酶、淀粉酶、果胶酯酶等水解酶类，如蛋白酶、核糖核酸酶、淀粉酶、果胶酯酶等 氧化还原酶，如过氧化物酶、过氧化氢酶、苹果酸脱氢酶等氧化还原酶，如过氧化物酶、过氧化氢酶、苹果酸脱氢酶等 3、胞壁松弛因子、胞壁松弛因子 扩展蛋白扩展蛋白(expansin)。1992年，Cosgrove实验室从黄瓜下胚轴和燕麦胚芽鞘细胞壁中分离出，使细胞壁松弛的作用。使细胞壁松弛的作用。4、凝集素、凝集素 一类能与糖结合的蛋白质或糖蛋白，一类能与糖结合的蛋白质或糖蛋白，凝集素参与植物对细凝集素参与植物对细菌、真菌和病毒等的防御作用，参与细胞识别。菌、真菌和病毒等的防御作用，参与细胞识别。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能42 纤维素、半纤维素、果胶多糖、纤维素、半纤维素、果胶多糖、蛋白质等各种成分在细胞壁各层中蛋白质等各种成分在细胞壁各层中所占比例如何？它们之间如何连接，所占比例如何？它们之间如何连接，形成有序、完整的细胞壁？形成有序、完整的细胞壁？Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能43电镜下细胞壁的分层电镜下细胞壁的分层 胞间层胞间层（intercellular layer)intercellular layer)与与胞间隙胞间隙（space between cells）胞间层胞间层：为相邻细胞间的粘接层，主要：为相邻细胞间的粘接层，主要成分为成分为果胶多糖。果胶多糖。胞间隙：有些细胞在生长过程中，果胶胞间隙：有些细胞在生长过程中，果胶质分解，彼此间形成的大小、形状、位质分解，彼此间形成的大小、形状、位置不一的空隙。置不一的空隙。初生壁初生壁(primary wall)primary wall)：在细胞停止在细胞停止生长之前形成的，常较薄而柔软，有韧性，生长之前形成的，常较薄而柔软，有韧性，适合细胞生长。成分为适合细胞生长。成分为纤维素、半纤维素、纤维素、半纤维素、果胶多糖果胶多糖和和蛋白质蛋白质。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能44l 三明治模型（三明治模型（Albersheim 1973）v经纬模型（经纬模型（Lamport and Epstein 1983）v 威尔逊威尔逊-福莱模型（福莱模型（Wilson-Fry 1986）l千层饼模型（千层饼模型（Tollbot and Ray 1992）2.3初生壁结构模型初生壁结构模型Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能45 初生壁：由三个独立而又相互作用的网络构成初生壁：由三个独立而又相互作用的网络构成：微纤丝微纤丝-半纤维素网络半纤维素网络果胶网络果胶网络、蛋白质网络（蛋白质网络（有些有些单子叶植物单子叶植物由苯丙烷类物质构成了第三个网络）由苯丙烷类物质构成了第三个网络）初生壁的结构初生壁的结构 Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能46初生壁的形成与生长初生壁的形成与生长 填充生长填充生长形成：在细胞质分裂形成：在细胞质分裂过程中形成。细胞板过程中形成。细胞板的形成是先导。的形成是先导。Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能47 次生壁次生壁(secondary wall)(secondary wall)：细细胞停止生长或部分停止生长时胞停止生长或部分停止生长时形成，位于初生壁之内，均匀形成，位于初生壁之内，均匀加厚或部分加厚。加厚或部分加厚。主要成分为主要成分为纤维素纤维素,还含有木质素还含有木质素、栓质、栓质等等成分成分，常呈现不同层次，常呈现不同层次，质地质地坚硬坚硬，具抗张强度。，具抗张强度。电镜下细胞壁的分层电镜下细胞壁的分层 2.3细胞壁的次生加厚、次生变化和局部降解细胞壁的次生加厚、次生变化和局部降解Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能48胞间层胞间层初生壁初生壁次生壁次生壁纤维细胞细胞壁的分层纤维细胞细胞壁的分层Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能4914000个葡萄个葡萄糖分子糖分子聚合的聚合的纤维素纤维素分子分子2500个个葡萄糖葡萄糖分子聚分子聚合的纤合的纤维素分维素分子子什么调控了微纤丝走向？什么调控了微纤丝走向？次生壁次生壁 S3次生壁次生壁 S2次生壁次生壁 S1初生壁初生壁胞间层胞间层Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能50微纤丝（微纤丝（microfibril)的组装的组装实验：实验：秋水仙素处理！秋水仙素处理！Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能51次生壁的形成与生长次生壁的形成与生长胞间层胞间层初生壁初生壁次生壁次生壁s3 次生壁次生壁s2 次生壁次生壁s1 次生壁：附加次生壁：附加Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能52纤维细胞，石细胞纤维细胞，石细胞-全面全面次生壁加厚次生壁加厚导管导管-局部局部次生壁加厚次生壁加厚Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能53细胞分化过程中细胞壁有那些次生变化木质化木质化栓质化栓质化角质化角质化矿质化矿质化Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能54初生壁与次生壁的比较初生壁与次生壁的比较：位置位置 厚度厚度 构架物质构架物质 衬质衬质 生长方式生长方式 发生时间发生时间 特化特化 特性特性 初生壁初生壁 外外 薄薄 比例低，微比例低，微 比例高比例高 填充生长填充生长 细胞生长时细胞生长时 少见少见 柔韧，伸柔韧，伸 纤丝成网状纤丝成网状 角化角化 硅化硅化 展性强展性强次生壁次生壁 内内 厚厚 比例高，微比例高，微 比例低比例低 附加生长附加生长 细胞停止生细胞停止生 常见常见 硬，支硬，支 纤丝成定向纤丝成定向 长或部分停长或部分停 持力强持力强 排列排列 止生长时止生长时Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能55纹孔和纹孔和胞间连丝（细胞间的联络结构）胞间连丝（细胞间的联络结构）初生壁上初生壁上的初生纹孔场初生纹孔场Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能56胞间层初生壁初生壁 次生壁次生壁细胞间的联络结构细胞间的联络结构1 纹孔纹孔盲纹孔盲纹孔纹孔对纹孔对纹孔膜纹孔膜纹孔的类型纹孔的类型1单纹孔单纹孔Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能57单纹孔对单纹孔对次生壁上的单纹孔单纹孔Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能58长白松长白松红豆杉红豆杉纹孔的类型纹孔的类型2 2：具缘纹孔具缘纹孔(bordered pit)Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能59具缘纹孔具缘纹孔(bordered pit)纹孔口、纹孔缘、纹孔腔、纹孔膜、纹孔口、纹孔缘、纹孔腔、纹孔膜、纹纹孔塞、塞缘孔塞、塞缘细胞内观细胞内观Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能60纹孔口、纹孔缘、纹孔腔、纹孔膜、纹孔口、纹孔缘、纹孔腔、纹孔膜、纹纹孔塞、塞缘孔塞、塞缘Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能61Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能62 细胞壁在细胞生命细胞壁在细胞生命 活动中有哪些作用？活动中有哪些作用？扫描电镜下的细胞壁（加伪彩）扫描电镜下的细胞壁（加伪彩）Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能63 细细 胞胞 壁的壁的生生 理理 功功 能能防御防御细胞识别细胞识别细胞分化细胞分化细胞生长细胞生长物质运输物质运输维持细胞水分平衡维持细胞水分平衡维持细胞形状维持细胞形状机械支持机械支持Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能64 细胞生长细胞生长细细胞胞壁壁延延伸伸Plant Biology 2009 第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能65细胞分化细胞分化生壁生壁植物原生质体植物原生质体