植物细胞和组织-1植物细胞的形态结构.ppt

第一章 植物的细胞和组织,第一章 植物的细胞和组织,第一节 植物细胞的形态结构第二节 植物细胞的繁殖第三节 植物细胞的生长和分化第四节 植物的组织,第一节 植物细胞的形态结构,细胞是构成生物结构和执行功能的基本单位，但并不是唯一的结构单位。,一、细胞生命活动的物质基础原生质,原生质：是构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的物质基础。,（一）原生质的化学组成,1、无机物：（1）水：占细胞全重的60%-90%，特殊的如种子中占10%-14%（2）无机盐：无机离子和溶于水的气体,2、有机物：占细胞干重的90% 主要包括：蛋白质、核酸、糖类、脂类和生理活性物质,1、物理性质： 原生质是一个亲水胶体，有溶胶和凝胶两种变化状态。 2、生理特性： 同化作用：原生质利用环境中的水、空气和其他营 养物质经过一系列生理生化作用而合成构成原生质自 身的物质，这种作用称同化作用。 异化作用：原生质本身的物质分解，并释放能量以 供生命活动所需，这种作用称为异化作用。,（二）原生质的物理性质和生理特性,细胞的大小通常在10-100m之间 细胞的形态多样，球形、多面体、立方体、长形管状等,二、植物细胞的形状和大小,三、 植物细胞的结构,细胞,原生质体 (protoplast) 细胞壁 (cell wall),细胞质,细胞核,质膜,细胞器,胞基质,质 体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡（中央大液泡） 溶酶体 圆球体 微体 微管和微丝,核膜 核仁 染色质核液,胞间层 初生壁 次生壁,原生质体 (protoplast),细胞质 (Cytoplasm),细胞核 (Nuclear),质 膜 (Plasma membrane),原生质体是细胞中生活物质的总体；即一个细胞除去细胞壁所剩余的生活物质的整体,(一) 原生质体,生物膜“流动镶嵌模型”主要特点,流动性 fluidity 不对称性nonsymmetry,质膜是由一层单位膜构成的。,单位膜,unit membrane,1、质膜 (plasma membrane),又称细胞膜，是位于细胞壁与原生质之间的一层膜，主要成分为蛋白质和磷脂。,电镜下膜的横剖面由一层染色浅的明带和两层染色深的暗带组成，这样的三层构造合称单位膜。,质膜的功能,1、选择透性：控制细胞与外界的物质交换.,选择透性是生活的生物膜所特有的。可保证细胞能从环境中不断获取有用的物质，而阻止有害物质，同时排出代谢废物。,2、识别功能,质膜的功能主要与膜上的蛋白质有关,膜蛋白大多是特异的酶类,它们具有识别、捕捉和释放某些物质的功能。,2、细胞质 cytoplasm ：包括细胞器 cell organ和胞基质 enchylema,（1）细胞器：细胞质中有一定形态结构和功能的小体,质 体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液 泡 溶酶体 圆球体 微 体 微管和微丝,叶绿体有色体白色体,光面内质网 粗面内质网,过氧化物酶体乙醛酸循环体,细胞器,（2）胞基质 enchylema,细胞质中除去细胞器以外的近于透明的原生质胶体, 包含水、无机盐、溶解的气体、糖类、氨基酸、核苷酸等，各种细胞器和细胞核孕育其中。 是细胞代谢的场所,细胞核,核膜,染色质：可被碱性染料染色，其主要成分是DNA和蛋白质,核仁：是折光性很强的小球体，在显微镜下观察核仁很亮。与核糖体合成有关。代谢旺盛的细胞核仁较大，反之较小。,外核膜,核孔,内核膜,核液：细胞核中未被碱性染料染色的液体。,3、细胞核（nucleus)原核细胞和真核细胞最主要的区别,核质,1、功能： 决定细胞的形态，限制膨压，防止细胞因吸胀而破裂，从而保护原生质体； 对器官起支持作用，维持了植物的正常形态； 参与植物的吸收、蒸腾、运输、分泌等作用。,(二) 细胞壁 cell wall 植物细胞特有的结构,（1）胞间层,成份：果胶质、纤维素、半纤维素 少量的糖蛋白 位置：在胞间层内侧 功能：是原生质体基本的保护和支 撑结构，可随细胞的生长而 生长。,（2）初生壁,成份：果胶质 位置：在细胞的最外层，位于两 细胞之间 功能：粘连细胞,成份：纤维素、半纤维素和木质素 位置：在初生壁的内侧 功能：细胞停止生长后形成的，起 支持和保护作用。,（3）次生壁 （某些细胞具有）,一般指起输导，支持和保护作用的细胞,2、结构,（1）纹孔 初生纹孔场：在细胞的初生壁上有一些明显凹陷的较薄区域称为初生纹孔场。 纹孔（pit）：初生壁上不被次生壁所覆盖的部分，形成的凹陷区域； 类型：单纹孔、具缘纹孔 特点：相邻两细胞之间的纹孔多成对存在，称纹孔对。 分布：大量存在于导管、管胞和纤维细胞 功能：是水分运输的通道,3、纹孔和胞间连丝,（2）胞间连丝(plasmodesm)：是连接相邻两细胞的原生质细丝。 功能：是细胞间物质运输和信息交流的通道。,4、细胞壁的特化,（1）木化：也称木质化，是木质素渗入细胞壁的过程，增强细胞的硬度和支持力，主要发生在支持和输导组织的细胞。 （2）角化：又称角质化，减少透水性，增强对病菌的抵抗能力，主要发生在表皮细胞接触空气的一面。 （3）栓化：又称木栓化，使细胞的透水透气性降低，增强保护作用。 （4）矿化：矿物质在细胞中积累引起的，主要是SiO2和CaCO3，增加组织结构的硬度和支持保护作用。 （5）粘液化：细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘液的现象。不如以上四种普遍。如种子萌发时种皮的细胞壁发生粘液化。,四、植物细胞的后含物细胞内的贮藏物质和代谢产物,形式：以颗粒状态存在，称为淀粉粒(starch grain) 鉴定：用碘碘化钾溶液染色时，通常呈蓝黑色 形成淀粉粒时，先从一个点（脐点 hilar spot ）开始，向外层层沉积，形成许多同心的层次轮纹veins （直链淀粉和支链淀粉交替沉积而成）,（一）淀粉(starch):,淀粉粒有三种类型,单粒： simple grain 一个脐点 复粒 compound grain 两个以上脐点，每个脐点有各自的轮纹。 半复粒： half compound grain 除各自的轮纹外，还有共同的轮纹,（二）蛋白质 protein,形式：拟晶体crystalloid ，其晶体与无机盐结晶不同，常呈方形，因此叫拟晶体；糊粉粒aleurone grains ：由一层膜包裹成的圆球状颗粒 鉴定：贮藏蛋白质遇碘呈黄色 分布：糊粉粒集中分布于种子的胚乳和子叶中，形成糊粉层(aleurone layer)。马铃署块茎中的拟晶体分布在表皮下,（三）脂肪(fat)和油类(oil),形式：以固体或油滴的形式存在于细胞质中，是细胞中含能量最高而体积最小的贮藏物质，常存在于种子、胚和分生组织细胞中 鉴定：用苏丹III或苏丹染成橙红色 是细胞中最经济的物质贮存形成,（四）晶体 crystal,Thank you,质体plastid ：是绿色植物特有的细胞器，是一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，具有双层膜,根据质体所含色素和功能不同可分为： 叶绿体 有色体 白色体,有色体 chromoplast ：是含有胡萝卜素和叶黄素的质体，存在于有色的花瓣、果实、根中。,白色体 eucoplast ：不含色素，普遍存在于植物的贮藏细胞中，根据贮藏物质的不同分三类：淀粉体、蛋白体和造油体。,叶绿体 chloroplast:含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素，主要分布于成熟的叶肉细胞中，主要功能是进行光合作用。,有色体,叶绿体,白色体,线粒体是细胞中的能量中心， 有细胞动力站之称。,线粒体mitochondrion：具有双层膜，是呼吸作用的场所。,内质网endoplasmic reticulum是由一层膜构成的网状管道系统。 光面内质网smooth surfaced endoplasmic reticulum :合成和运输类脂和多糖 粗面内质网rough surfaced endoplasmic reticulum : 外表面附着核糖体，与蛋白质合成有关。,内质网,高尔基体golgi apparatus由一系列扁平的囊和小泡组成的。 功能：1、参与分泌作用；2、合成和运输细胞壁物质,核糖体的结构与功能 (structure and function ) 结构：1个小亚单位和1个 大亚单位 功能：蛋白质的合成中心,核糖体ribosome是细胞中无膜包被的细胞器,液泡central vacuole,液泡vacuole由单层膜包被，其内充满了细胞液。植物特有的细胞器。 功能： 1、维持细胞正常的渗透压和紧张度； 2、参与细胞内物质的积累和移动； 3、含有水解酶，可消化大分子有机物 4、与植物的抗性有关；,溶酶体lysosome :由单层膜包围的多形小泡,内含多种水解酶,可分解生物大分子,圆球体（spherosome） 植物细胞特有的结构,结构：半单位膜包围的球体，膜内有一些颗粒结构 功能：具有贮藏功能的细胞器。 能储藏脂肪，一定条件下可将其水解。,细胞液（cell sap）,乙醛酸循环体: glyoxysome 主要存在于油 料作物的种子 中,可将脂肪转 化为糖,微体microbody :是一些由单层膜包围的小体,其内含有氧化酶和过氧化氢酶类,分为两种:,过氧化物酶体: Peroxisome 在叶肉细胞中,与叶绿体和线粒体配合参与光呼吸;分解过氧化氢,细胞骨架微管和微丝（均属于蛋白质）,微管的作用 1、起支架作用 2、参与细胞壁的形成 3、与运动有关,微丝的作用 与微管配合，控制细胞质的运动，即微丝运动使运动发生,