第一章-植物的细胞课件

第一节第一节 植物细胞的形态和基本结构植物细胞的形态和基本结构第一章第一章 植物的细胞植物的细胞植物细胞研究简史植物细胞研究简史|细胞的发现细胞的发现1665年，英国人年，英国人Hook发现，发现，取名为取名为“cell”即细胞即细胞|细胞学说细胞学说1838年，德国植物学家施莱登指出细胞是植物体的基本结构；年，德国植物学家施莱登指出细胞是植物体的基本结构；同年，德国动物学家施旺在动物中证实细胞是动物体的基本结构；同年，德国动物学家施旺在动物中证实细胞是动物体的基本结构；1839年，施旺指出，细胞是有机体，动、植物都是这些有机体的集合年，施旺指出，细胞是有机体，动、植物都是这些有机体的集合物，他们按一定的规则排列在动植物体内，并于物，他们按一定的规则排列在动植物体内，并于1839年提出了年提出了“细胞细胞学说学说”（cell theory），即细胞是组成生物体的结构、功能的基本单位。），即细胞是组成生物体的结构、功能的基本单位。7/13/20241v植物细胞大小差异较大，直径一般在植物细胞大小差异较大，直径一般在1010010100m m之间，常在显微镜下才能观察清楚。之间，常在显微镜下才能观察清楚。v植物细胞的形状随植物种类和在植物体内的部位植物细胞的形状随植物种类和在植物体内的部位与执行功能不同而异。如：球状、多面体、纺锤形、与执行功能不同而异。如：球状、多面体、纺锤形、圆柱形、管状。圆柱形、管状。v细胞是构成植物的基本单位，也是生命活动的基细胞是构成植物的基本单位，也是生命活动的基本单位。本单位。7/13/202427/13/20243细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡叶绿体典型的植物细胞典型的植物细胞细胞壁细胞壁后含物及后含物及生理活性物质生理活性物质后含物后含物生理活性物质生理活性物质原生质体原生质体细胞质细胞质细胞器细胞器细胞核细胞核植物细胞的基本构造植物细胞的基本构造细胞质、细胞核、细胞器为有生命物质，后含物和生理活性物质细胞质、细胞核、细胞器为有生命物质，后含物和生理活性物质为非生命物质为非生命物质。7/13/20244 构成原生质体的物质基础是原生质，最主要成分是构成原生质体的物质基础是原生质，最主要成分是蛋白质与核酸（蛋白质与核酸（DNADNA和和RNARNA）原生质体内物质在形态、作用及组分上的差异，原生质体内物质在形态、作用及组分上的差异，分为分为细胞质、细胞核和细胞器细胞质、细胞核和细胞器三部分。三部分。一、原生质体（一、原生质体（protoplastprotoplast）定义定义细胞内有生命的物质的总称，包括细细胞内有生命的物质的总称，包括细胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔胞质、细胞核、质体、线粒体、高尔基复合体、核糖体、溶酶体等。基复合体、核糖体、溶酶体等。7/13/20245G细胞质细胞质（cytoplasmcytoplasm）是原生质体的基本组成部分，为半透是原生质体的基本组成部分，为半透明、半流动状的基质。与壁相接触的一层明、半流动状的基质。与壁相接触的一层膜称为膜称为细胞质膜，细胞质膜，与液泡相接触的膜称与液泡相接触的膜称液液泡膜，泡膜，中间部分称作中质。中间部分称作中质。对各种物质的通过具有选择性，对各种物质的通过具有选择性，具有半渗透现象具有半渗透现象 ，抵御病菌的侵害，接受和传递外界，抵御病菌的侵害，接受和传递外界信号，调节细胞的生命活动。信号，调节细胞的生命活动。质膜的作用质膜的作用细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡叶绿体7/13/20246A细胞核（细胞核（neucleus）是生命活动的控制中是生命活动的控制中心，多呈球状，心，多呈球状，DNA在在核中贮藏、复制、和转核中贮藏、复制、和转录，从而控制细胞和植录，从而控制细胞和植物有机体的生长、发育物有机体的生长、发育与繁殖。与繁殖。细胞核分为细胞核分为核膜、核核膜、核液、核仁和染色体液、核仁和染色体四部四部分。分。7/13/20247B细胞器（细胞器（organelle）：细胞中具有一定形态结构、组）：细胞中具有一定形态结构、组成和特定功能的微器官。包括成和特定功能的微器官。包括质体、液泡、线粒体、质体、液泡、线粒体、内质内质网、核糖体、微管、高尔基体等。网、核糖体、微管、高尔基体等。v质体（质体（plastid）植物细胞特有的细胞器。植物细胞特有的细胞器。与碳水化合与碳水化合物的合成和贮藏有密切关系。物的合成和贮藏有密切关系。基本组成为蛋白质、类脂、基本组成为蛋白质、类脂、色素。色素。根据质体所含色素的不同，分为根据质体所含色素的不同，分为叶绿体（叶绿体（chloroplast）白色体（白色体（leucoplast）有色体（有色体（chromoplast）7/13/20248白色体白色体(leucoplast)不含色素，无色不含色素，无色。形状形状：个体最小，常呈圆形、椭圆形或纺锤形。：个体最小，常呈圆形、椭圆形或纺锤形。分布分布：多见于不暴光的组织中，少数见光部分也有。：多见于不暴光的组织中，少数见光部分也有。功能功能：与积累贮藏物质有关。：与积累贮藏物质有关。所含色素所含色素：叶绿素：叶绿素A、叶绿素、叶绿素B、胡萝卜素和叶黄素。、胡萝卜素和叶黄素。形状形状：在低等植物，形状多样。高等植物，通常呈圆球状、椭圆形，：在低等植物，形状多样。高等植物，通常呈圆球状、椭圆形，形如凸透镜。形如凸透镜。分布分布：广泛存在于绿色植物的叶、茎的绿色部分以及花、果的某些部：广泛存在于绿色植物的叶、茎的绿色部分以及花、果的某些部分。根一般不含叶绿体。分。根一般不含叶绿体。功能功能：光合作用、合成同化淀粉。：光合作用、合成同化淀粉。叶绿体叶绿体(chloroplast)：7/13/20249叶绿体的立体结构叶绿体的立体结构7/13/202410三者关系：都是由前质体分化而来，在一定条件下，一种质体可以转变三者关系：都是由前质体分化而来，在一定条件下，一种质体可以转变成另一种质体。成另一种质体。有色体有色体(chromoplast)(杂色体杂色体)所含色素所含色素：主要是胡萝卜素和叶黄素，由于二者比例不同，使植物呈：主要是胡萝卜素和叶黄素，由于二者比例不同，使植物呈黄、红、橙等色。黄、红、橙等色。分布分布：主要存在于花、果实和根中。：主要存在于花、果实和根中。形状形状：针形、球形、杆状、多角形或不规则形。：针形、球形、杆状、多角形或不规则形。注意注意：色素和有色体的区别。：色素和有色体的区别。7/13/202411v液泡（液泡（vacuole）：）：植物细胞所植物细胞所特有的细胞器。特有的细胞器。液泡膜将细胞液液泡膜将细胞液与细胞质隔开。与细胞质隔开。细胞液主要成分除水分外，还细胞液主要成分除水分外，还含有糖类、盐类、生物碱、苷类、含有糖类、盐类、生物碱、苷类、鞣质、有机酸、挥发油、色素、鞣质、有机酸、挥发油、色素、树脂、结晶等，不少具有强烈的树脂、结晶等，不少具有强烈的生理活性，往往是植物药的有效生理活性，往往是植物药的有效成分。成分。细胞壁细胞膜细胞质细胞核液泡叶绿体7/13/2024127/13/202413线粒体（线粒体（mitochondrin）内质网（内质网（endoplasmaic reticulum）核糖体（核糖体（ribosome）高尔基复合体（高尔基复合体（golgi body）圆球体（圆球体（spherosome）溶酶体（溶酶体（lysosome）微体（微体（microbody）7/13/202414二、后含物（二、后含物（ergastic substance）植物细胞在生活过程中，由于新陈代植物细胞在生活过程中，由于新陈代谢活动而产生的各种非生命物质。谢活动而产生的各种非生命物质。形态和性质往往随植物种的不同而异，形态和性质往往随植物种的不同而异，因而后含物因而后含物是生药显微鉴定和理化鉴定的重要依据之一。是生药显微鉴定和理化鉴定的重要依据之一。定定义义7/13/202415淀粉（淀粉（starch）：）：淀粉粒显微镜下可见淀粉粒显微镜下可见脐点和层纹。脐点和层纹。淀粉粒有淀粉粒有单粒、复粒和半复粒单粒、复粒和半复粒三种类型。三种类型。7/13/202416菊糖（菊糖（inulin）：）：由果糖分子聚合而成。类圆形或扇形结晶。由果糖分子聚合而成。类圆形或扇形结晶。多含在菊科、桔梗科、龙胆科等部分植物根的细胞中。多含在菊科、桔梗科、龙胆科等部分植物根的细胞中。新鲜植新鲜植物中观察不到。物中观察不到。1.1.糊粉粒糊粉粒 2.2.蛋白质晶体蛋白质晶体 3.3.基质基质 4.4.球晶体球晶体蛋白质（蛋白质（protein）：）：多以多以糊粉粒糊粉粒的状态贮藏在细胞质或细胞的状态贮藏在细胞质或细胞液里，体积很小。液里，体积很小。脂肪（脂肪（fat）或脂肪油（）或脂肪油（fat oil）：）：是由脂肪酸和甘油结合而是由脂肪酸和甘油结合而成的酯。成的酯。7/13/202417草酸钙晶体草酸钙晶体calcium oxalate crystal 一种植物一般只能见到一种形态，不同的植物体所含的草酸钙晶一种植物一般只能见到一种形态，不同的植物体所含的草酸钙晶体大小和形状不同，体大小和形状不同，可作为药材鉴定的依据。可作为药材鉴定的依据。类类 型：主要形状有型：主要形状有单晶、针晶、簇晶、砂晶、柱晶。单晶、针晶、簇晶、砂晶、柱晶。晶体（晶体（crystal）：）：草酸钙晶体和碳酸钙晶体草酸钙晶体和碳酸钙晶体 甘草的草酸钙方晶甘草的草酸钙方晶方晶方晶纤维束纤维束草酸钙针晶草酸钙针晶(天麻块茎）天麻块茎）7/13/202418草酸钙簇晶草酸钙簇晶(大黄根茎大黄根茎)草酸钙砂晶草酸钙砂晶(牛膝根牛膝根)草酸钙柱晶草酸钙柱晶(射干根茎射干根茎)7/13/2024197/13/202420 碳酸钙晶体碳酸钙晶体calcium carbonate crystal：又称钟乳体，一端与细胞壁连接，形状如一串悬垂的葡萄。又称钟乳体，一端与细胞壁连接，形状如一串悬垂的葡萄。多多存在于爵床科、桑科、荨麻科等植物中。存在于爵床科、桑科、荨麻科等植物中。鉴别：碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出二氧化碳气泡，区别于鉴别：碳酸钙结晶加醋酸则溶解并放出二氧化碳气泡，区别于草酸钙结晶。草酸钙结晶。桑叶钟乳体桑叶钟乳体7/13/202421三、细胞壁（三、细胞壁（cell wall）植物细胞所特有的结构，植物细胞所特有的结构，与液泡和质体构成了植物细胞和动物与液泡和质体构成了植物细胞和动物细胞相区别的三大特征。细胞相区别的三大特征。是具有一定硬度和弹性的固体结构。一是具有一定硬度和弹性的固体结构。一般认为是原生质体分泌的非生活物质形成。般认为是原生质体分泌的非生活物质形成。（一）细胞壁的分层（一）细胞壁的分层分为三层：分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。胞间层、初生壁和次生壁。|胞间层（胞间层（intercellular layer）|初生壁（初生壁（primary wall）|次生壁（次生壁（secondary wall）7/13/2024221、胞间层、胞间层(intercellular layer)又称中层又称中层(middle lamella)。是相邻两细胞所共有。是相邻两细胞所共有的薄层。在细胞分裂时形成。主要成分为果胶类物的薄层。在细胞分裂时形成。主要成分为果胶类物质。起粘连两个细胞的作用。质。起粘连两个细胞的作用。胞间层的果胶质易被果胶酶、强酸或强碱等溶解，胞间层的果胶质易被果胶酶、强酸或强碱等溶解，从而使细胞间分离开来。从而使细胞间分离开来。组织解离法和沤麻的工艺组织解离法和沤麻的工艺过程就是利用这个原理。过程就是利用这个原理。7/13/2024232、初生壁、初生壁(primary wall)在细胞生长过程中，原生质体分泌在细胞生长过程中，原生质体分泌纤维素、半纤维纤维素、半纤维素、果胶素、果胶类物质添加在胞间层的内方，形成薄而具类物质添加在胞间层的内方，形成薄而具有弹性的初生壁。有弹性的初生壁。初生壁能随细胞生长而延伸。初生壁能随细胞生长而延伸。许多植物细胞终身只有初生壁。许多植物细胞终身只有初生壁。7/13/2024243、次生壁、次生壁(secondary wall)不是所有植物细胞都有次生壁。不是所有植物细胞都有次生壁。有些细胞当停止生长以后，原生质体的分泌物有些细胞当停止生长以后，原生质体的分泌物（纤维素和半纤维素以及少量木质素等）继续在（纤维素和半纤维素以及少量木质素等）继续在初生壁的内侧层层填积，使细胞壁加厚，形成次初生壁的内侧层层填积，使细胞壁加厚，形成次生壁。生壁。次生壁一般比较厚而且坚韧，细胞有了次生壁以次生壁一般比较厚而且坚韧，细胞有了次生壁以后，壁的牢固性大为加强。后，壁的牢固性大为加强。7/13/202425在较厚的次生壁中，一在较厚的次生壁中，一般可分为内、中、外三般可分为内、中、外三层，并以中间的次生壁层，并以中间的次生壁层较厚。因此，一个典层较厚。因此，一个典型的具次生壁的厚壁细型的具次生壁的厚壁细胞，胞，cw可见有可见有5层结构：层结构：即胞间层、初生壁和次即胞间层、初生壁和次生壁（三层）。生壁（三层）。7/13/202426（二）纹孔和胞间连丝（二）纹孔和胞间连丝|纹孔（纹孔（pit）：次生壁在增厚的过程中留下的没有增）：次生壁在增厚的过程中留下的没有增厚的部分。厚的部分。作用：作用：利于细胞间的物质交换。利于细胞间的物质交换。有单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔三种类型有单纹孔、具缘纹孔和半缘纹孔三种类型具缘纹孔具缘纹孔单纹孔单纹孔7/13/2024277/13/202428|胞间连丝（胞间连丝（plasmodesmata）：细胞间有许多纤）：细胞间有许多纤细的原生质丝，穿在初生壁上的微细孔眼彼此联系，细的原生质丝，穿在初生壁上的微细孔眼彼此联系，这种原生质丝称为胞间连丝。这种原生质丝称为胞间连丝。柿核细胞的胞间连丝柿核细胞的胞间连丝7/13/202429（三）细胞壁的特化（三）细胞壁的特化1.木质化木质化lignification形成：细胞壁在附加生长时增加了较多的形成：细胞壁在附加生长时增加了较多的木质素。木质素。作用：增加了植物细胞群和组织间的支撑能力。作用：增加了植物细胞群和组织间的支撑能力。鉴别鉴别：间苯三酚间苯三酚+浓盐酸浓盐酸红色红色例子：导管、木纤维、石细胞。例子：导管、木纤维、石细胞。甘草的导管和纤维甘草的导管和纤维 肉桂的纤维和石细胞肉桂的纤维和石细胞7/13/2024302.木栓化木栓化suberzation形成：细胞壁内增加了形成：细胞壁内增加了脂肪性的木栓质。脂肪性的木栓质。作用：保护植物内部组织。作用：保护植物内部组织。特点：细胞壁不透气、不透水，使细胞内原生质体与周围环境特点：细胞壁不透气、不透水，使细胞内原生质体与周围环境隔绝而坏死。隔绝而坏死。鉴别：鉴别：苏丹苏丹试液试液红色。红色。例子：树干外面的褐色外层树皮。例子：树干外面的褐色外层树皮。7/13/2024313.角质化角质化cutinization形成：脂肪性角质除了填充细胞壁外，常在茎的表皮外侧形成形成：脂肪性角质除了填充细胞壁外，常在茎的表皮外侧形成一层一层角质层。角质层。作用：防止水分过度蒸发，防止虫类和微生物的侵害。作用：防止水分过度蒸发，防止虫类和微生物的侵害。鉴别：鉴别：苏丹苏丹试液试液桔红色。桔红色。女贞叶表皮角质化女贞叶表皮角质化7/13/2024324.粘液质化粘液质化mucilagization形成：细胞壁中的纤维素和果胶质等成分发生变化而形成：细胞壁中的纤维素和果胶质等成分发生变化而形成粘液形成粘液。特点：粘液质化形成的粘液在细胞的表面常成固体状态，吸水特点：粘液质化形成的粘液在细胞的表面常成固体状态，吸水膨胀后成粘滞状态。膨胀后成粘滞状态。鉴别：鉴别：钌红试剂钌红试剂红色；玫红酸钠醇试剂红色；玫红酸钠醇试剂玫瑰红色。玫瑰红色。5.矿质化矿质化mineralization特点：细胞壁中含有特点：细胞壁中含有硅质或钙质硅质或钙质等。等。作用：增加了植物的机械支持能力。作用：增加了植物的机械支持能力。鉴别：鉴别：硅质能溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（区别于碳硅质能溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（区别于碳酸钙和草酸钙）。酸钙和草酸钙）。7/13/202433p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日