第2章细胞与组织1马炜梁版

1、 1 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能1.1 细胞是植物体结构和功能的基本单位细胞是植物体结构和功能的基本单位1.2植物细胞的形状和大小植物细胞的形状和大小1.3植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构 1.4原核原核细胞和真核细胞细胞和真核细胞 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能细胞是植物体结构和功能的基本单位细胞是植物体结构和功能的基本单位细胞学说：施莱登（细胞学说：施莱登（Schleiden, 1838）、施旺）、施旺（Schwann, 1839）提出）提出 一切动、植物有机体都由细胞组成一切动、植物有机体都由细胞组成 细胞是生物体生命活动的基本单位

2、细胞是生物体生命活动的基本单位（每个细胞有自己的（每个细胞有自己的生命，又与其他细胞共同组成整体生命）生命，又与其他细胞共同组成整体生命） 老细胞可繁殖产生新细胞老细胞可繁殖产生新细胞 植物细胞具有遗传上的植物细胞具有遗传上的全能性全能性。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能一、一、植物细胞的植物细胞的大小和形态大小和形态 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 细胞的形状由它所处的位置，执行的功能有关，是由遗细胞的形状由它所处的位置，执行的功能有关，是由遗传因素也就是细胞核控制的。传因素也就是细胞核控制的。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物

3、细胞的基本结构和功能二、植物细胞的基本结构二、植物细胞的基本结构 植物细胞植物细胞原生质体原生质体细胞壁细胞壁细胞核细胞核细胞质细胞质质膜质膜细胞器细胞器胞基质胞基质质体质体线粒体线粒体内质网内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体液泡液泡溶酶体溶酶体圆球体圆球体微体微体微管和微丝微管和微丝：胞间层、初生壁、次生壁胞间层、初生壁、次生壁第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能（一）细胞壁（一）细胞壁 功能：功能：对原生质体起保护作用，使细胞保持一定对原生质体起保护作用，使细胞保持一

4、定的形状和相对稳定的内在环境。的形状和相对稳定的内在环境。 主要成分：主要成分：果胶质、纤维素、半纤维素等。果胶质、纤维素、半纤维素等。 结构层次：结构层次： 胞间层胞间层 初生壁初生壁 次生壁次生壁第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 一1.细胞壁的层次与成分 层次层次 厚度厚度主要成分主要成分 特点特点胞间层胞间层相邻两细胞共有相邻两细胞共有的一层薄膜的一层薄膜 果胶质果胶质 链接相邻细胞链接相邻细胞初生壁初生壁生长过程中分泌生长过程中分泌形成形成, ,厚厚1-3m.m. 纤维素、纤维素、半纤维素、半纤维素、果胶质果胶质 富有弹性和可塑性富有弹性和可塑性, ,可随细

5、胞生长延展可随细胞生长延展 次生壁次生壁细胞停止生长后细胞停止生长后形成形成,约约5-10 mm。某些细胞具有。某些细胞具有。纤维素、纤维素、半纤维素、半纤维素、木质素木质素 等等分成三层：外层，分成三层：外层，中层，内层。质地中层，内层。质地坚硬，有较强的机坚硬，有较强的机械支持作用械支持作用 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 2.纹孔和胞间连丝 纹孔纹孔pitpit：细胞形成初牛壁时有某些较薄的细胞形成初牛壁时有某些较薄的凹洼区域，称为初生纹孔场。以后产生次生壁凹洼区域，称为初生纹孔场。以后产生次生壁时，在初生纹孔场处往往不加厚，形成孔状，时，在初生纹孔场处往往

6、不加厚，形成孔状，称纹孔。称纹孔。 胞间连丝胞间连丝plasmodemata ：穿过相连的生活细穿过相连的生活细胞之间的细胞质丝，称胞间连丝。胞之间的细胞质丝，称胞间连丝。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能上：单纹孔上：单纹孔下：具缘纹孔下：具缘纹孔胞间连丝胞间连丝王王王王王王王王王王王王王王王王王王王王初生纹孔场初生纹孔场第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能纹孔、胞间连丝的作用：纹孔、胞间连丝的作用： 有利于与环境，以及细胞之间的物质交流。运有利于与环境，以及细胞之间的物质交流。运输和信息传递（共质体运输）。输和信息传递（共质体运输）。 胞间

7、连丝胞间连丝内质网内质网质膜质膜 核膜核膜 由于胞间连丝的联系，构成了完整的膜系统，由于胞间连丝的联系，构成了完整的膜系统，起着细胞间的物质交换，信息传递的作用。起着细胞间的物质交换，信息传递的作用。 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 组分组分 结构分类结构分类 分布分布纤维素纤维素 B2(124) 2D B2(124) 2D 葡萄糖葡萄糖 所有高等植物所有高等植物半纤维素半纤维素 木葡聚糖木葡聚糖 混合键葡聚糖混合键葡聚糖 主要在主要在双子叶植双子叶植 木聚糖木聚糖( (包括阿拉伯木聚糖包括阿拉伯木聚糖 和和42024202甲基葡萄糖醛酸木聚糖甲基葡萄糖醛酸木聚糖

8、) ) 单子叶单子叶禾本科禾本科植物植物果胶物质果胶物质 半乳糖醛酸聚糖半乳糖醛酸聚糖 所有高等植物所有高等植物 鼠李半乳糖醛酸聚糖鼠李半乳糖醛酸聚糖 半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖蛋白质蛋白质 结构蛋白结构蛋白( (伸展素伸展素) () (富含富含 双子叶植物双子叶植物 羟脯氨酸的糖蛋白羟脯氨酸的糖蛋白) ) 所有高等植物所有高等植物 各种酶类各种酶类 所有高等植物所有高等植物 凝集素凝集素细胞壁的化学组成和超微结构细胞壁的化学组成和超微结构高等植物初生壁的化学分子结构高等植物初生壁的化学分子结构第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 纤维素分子聚纤维

9、素分子聚合成微纤丝合成微纤丝第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能微纤丝交织成网，构成了细胞壁的基本构架微纤丝交织成网，构成了细胞壁的基本构架水、果胶质、水、果胶质、半纤维素、半纤维素、木质素、角木质素、角质等填充于质等填充于微纤丝微纤丝“网网”的空隙中。的空隙中。（二）原生质体（二）原生质体protoplastprotoplast 原生质和原生质体的概念：原生质和原生质体的概念： 原生质原生质是构成生活细胞的基本物质，主要组成成是构成生活细胞的基本物质，主要组成成分是蛋白质、核酸、脂类和糖类。分是蛋白质、核酸、脂类和糖类。 原生质体原生质体是是原生质构成的一个单位，指单

10、个细胞原生质构成的一个单位，指单个细胞中除细胞壁以外所包含的各部分，是细胞各类代中除细胞壁以外所包含的各部分，是细胞各类代谢活动进行的主要场所。谢活动进行的主要场所。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能1.细细 胞胞 核核 nucleusnucleus核膜核膜核质核质核仁核仁结构结构第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 细胞核：细胞核： 形状：形状：双层膜包围而成，球形至扁球形。双层膜包围而成，球形至扁球形。 结构：结构：由核膜由核膜(具核孔具核孔)、核仁和核质组成、核仁和核质组成 功能：储存和传递遗传信息，功能：储存和传递遗传信息，控制细胞的遗

11、传、控制细胞的遗传、调节细胞内物质的代谢途径。是细胞的控制中调节细胞内物质的代谢途径。是细胞的控制中心。心。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 核膜：核膜：核膜由两层单位膜组成，核膜上分布核孔，核核膜由两层单位膜组成，核膜上分布核孔，核孔可开闭。控制核内外的物质交换。孔可开闭。控制核内外的物质交换。 核仁：核仁：在核质中有在核质中有1-1-几个折光性很强的小球体，几个折光性很强的小球体，为为核核仁。核仁无膜，是细胞核内合成和贮藏仁。核仁无膜，是细胞核内合成和贮藏RNARNA的场所。的场所。 核质：核质：核膜以内，核仁以外的胶态物质核膜以内，核仁以外的胶态物质 。易被碱

12、性染易被碱性染料着色的称为染色质，不易被染色或染色很浅的是染料着色的称为染色质，不易被染色或染色很浅的是染色液（核液）。色液（核液）。 染色质：染色质：是细胞中遗传物质存在的主要形式，主要成是细胞中遗传物质存在的主要形式，主要成份是份是DNADNA和蛋白质。和蛋白质。 核液：核液：核液是没有明显结构的基质。核液是没有明显结构的基质。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能2. 细胞质细胞质 （1 1）质膜）质膜 质膜是植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相质膜是植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜。接的一层薄膜。化学组成：化学组成：磷脂磷脂和和蛋白质蛋白质组成，少量组

13、成，少量糖类糖类。质膜结构：质膜结构：单位膜单位膜质膜功能：质膜功能：1.1.维持稳定的细胞内环境；维持稳定的细胞内环境； 2. 2.控制细胞内外的物质交换；控制细胞内外的物质交换；第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能流动镶嵌模型特性流动镶嵌模型特性 膜蛋白分布不对称膜蛋白分布不对称脂质双层脂质双层镶嵌蛋白镶嵌蛋白跨膜跨膜蛋白蛋白膜表面膜表面蛋白蛋白质膜的结构：单位膜质膜的结构：单位膜第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 单位膜单位膜: :在电子显微镜下显示出由三层结构组成为一个单位的膜,称为单位膜. 质膜厚度为75-100，呈三层结构： 球状蛋

14、白磷脂双分子层球状蛋白 (暗带暗带) (明带明带) (暗带暗带) 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 （2 2）细胞器）细胞器 细胞器细胞器散布在细胞质内具有一定结构和功能散布在细胞质内具有一定结构和功能的微结构或微器官称为细胞器。的微结构或微器官称为细胞器。 重要的细胞器：重要的细胞器：质体、线粒体、内质网、高尔质体、线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡、微体等。基体、核糖体、液泡、微体等。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 质体质体plastidplastid 种类：叶绿体chloroplast 、有色体chromoplast 、白色体

15、leucoplast 结构及功能：第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能叶绿体：叶绿体： 形状：形状：常呈卵形而略扁，直径为常呈卵形而略扁，直径为4-10m4-10m，厚度为，厚度为1-1-2m2m。 成分：成分：含含4 4种色素：叶绿素种色素：叶绿素a a（蓝绿色）、叶绿素（蓝绿色）、叶绿素b b（黄（黄绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。绿色）、胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）。 功能：功能：光合作用光合作用第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能有色体：有色体：形态：形态：双层膜结构小体，形状不规则。双层膜结构小体，形状不规则。成分：成

16、分：含叶黄素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔红含叶黄素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔红 色。又称色。又称“杂色体杂色体”。功能：功能：积累淀粉和脂类积累淀粉和脂类，在花、果中有吸引昆虫，在花、果中有吸引昆虫 传粉和传播种子的作用。传粉和传播种子的作用。 有色体主要存在于高等植物的花瓣、果实有色体主要存在于高等植物的花瓣、果实和根等器官中和根等器官中第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能白色体：白色体：形态：形态：双层膜结构，颗粒状。双层膜结构，颗粒状。成分：成分：不含色素。不含色素。功能：功能：参与淀粉和脂类形成参与淀粉和脂类形成“造粉体造粉体”或或“造油体造油体” 多见于幼嫩或不

17、见光的组织细胞中多见于幼嫩或不见光的组织细胞中 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能叶绿体叶绿体白色体白色体有色体有色体请举例说明请举例说明？三种质体可相互转化第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能线粒体线粒体mitochondriamitochondria 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 形状：形状：圆球状、棒状圆球状、棒状体体，直径直径0.5-1m0.5-1m，长，长1- 1- 3m 3m。 结构：结构：由双层膜构成，内膜向内形成管状突起由双层膜构成，内膜向内形成管状突起 嵴嵴”cristaecristae，在嵴上

18、附有很多功能与呼，在嵴上附有很多功能与呼 吸作用有关的酶，吸作用有关的酶，“嵴嵴”与与“嵴嵴”之间是之间是 可溶性的蛋白质称基质可溶性的蛋白质称基质matrix.matrix.主要功能：主要功能：是细胞进行是细胞进行呼吸作用呼吸作用的重要场所的重要场所, ,呼呼吸吸释放大量的能量释放大量的能量（ATP）供各种代谢活动需供各种代谢活动需要。要。是细胞的是细胞的“动力工厂动力工厂”。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 内质网内质网 endoplasmic reticulum 结构：结构：由单层膜围成的管状、泡状、由单层膜围成的管状、泡状、 片状片状结构，分枝形成网状复杂结

19、构。结构，分枝形成网状复杂结构。 内质网种类：内质网种类：粗糙内质网粗糙内质网rough ERrough ER、光滑内质、光滑内质网网Smooth ERSmooth ER 内质网功能：内质网功能： A .粗糙型内质网粗糙型内质网参与蛋白质合成参与蛋白质合成，并运输和贮，并运输和贮存蛋白质。存蛋白质。 B. 光滑型内质网与光滑型内质网与脂类、激素合成脂类、激素合成有关。有关。 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能高尔基体高尔基体golgibodygolgibody或或dictyosomedictyosome若干泡

20、囊叠合成复合体。若干泡囊叠合成复合体。直径直径0.5-1.0m。 形成面形成面成熟面成熟面空腔空腔分泌小泡分泌小泡结构：结构：由单层膜围成扁平的泡囊由单层膜围成扁平的泡囊“槽库槽库第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能与细胞的分泌作用有关，主要是与细胞的分泌作用有关，主要是合成和合成和运输多糖运输多糖类物质。类物质。 高尔基体能合成纤维素，半纤维素等多糖类高尔基体能合成纤维素，半纤维素等多糖类物质，参与细胞壁的形成。形成分泌小泡，排出物质，参与细胞壁的形成。形成分泌小泡，排出细胞外。细胞外。 高尔基体的功能：高尔基体的功能：第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基

21、本结构和功能 核糖体核糖体ribosomribosom 形态形态：长圆形或球形，直径为：长圆形或球形，直径为15-25nm， 非膜结构。非膜结构。 主要成份主要成份：RNARNA和蛋白质。和蛋白质。 分布：分布：细胞质中和附着在内质网的外表面。细胞质中和附着在内质网的外表面。 功功 能：能：合成合成蛋白质。蛋白质。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能在执行蛋白质合成功能时，多个核糖体常串联在在执行蛋白质合成功能时，多个核糖体常串联在一起，形成多聚核糖体。一起，形成多聚核糖体。第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 液泡液泡vacuole 结构：结构

22、：单层膜包围的泡状体单层膜包围的泡状体细胞液成分：细胞液成分：膜内充满细胞膜内充满细胞液液cell sap，成分复杂。，成分复杂。液泡功能：液泡功能： 维持细胞渗透压和膨压维持细胞渗透压和膨压，使细，使细胞具有吸水能力和一定的形状胞具有吸水能力和一定的形状 贮藏和消化贮藏和消化细胞内的一些代谢细胞内的一些代谢产物产物第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能液泡的形成第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 结构：结构：圆球形，单层膜包围。圆球形，单层膜包围。 成分：成分：各种水解酶类，以酸性磷酸酶为各种水解酶类，以酸性磷酸酶为 特有的酶。特有的酶。 功能

23、：功能：消化作用，能消化作用，能降解生物大分子降解生物大分子。 溶酶体是内质网分离出来的小泡形成的溶酶体是内质网分离出来的小泡形成的。 溶酶体溶酶体lysosome第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 圆球体圆球体spherosomespherosome 结构：结构：单层膜包围的球状小体，单层膜包围的球状小体，直径为直径为0.1-0.1-1m1m。 成分：成分：含脂肪酶含脂肪酶 功能：功能：积累并贮藏脂肪积累并贮藏脂肪 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 微体微体microbodymicrobody 结构：结构：单层膜单层膜包裹的微小体，径包裹

24、的微小体，径0.5-1.5m，与，与溶酶体似，但含的酶不同溶酶体似，但含的酶不同过氧化物酶体：过氧化物酶体：分布于叶肉中，分布于叶肉中，参与乙醇参与乙醇酸循环酸循环，将光合作用产生的乙醇酸转化成，将光合作用产生的乙醇酸转化成已糖。已糖。 乙醛酸酶循环体：乙醛酸酶循环体：分布于油料种子中，萌分布于油料种子中，萌发时，发时，把储藏脂肪转化成糖类把储藏脂肪转化成糖类。 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 微管和微丝微管和微丝microtube and microfilament 结构：结构：管状或丝状管状或丝状 成分：微管成分：微管蛋白质，肌动蛋白（微丝）蛋白质，肌动蛋白（

25、微丝） 存在形式：存在形式：在细胞内相互交织，构成细胞骨架，称为微在细胞内相互交织，构成细胞骨架，称为微梁系统。梁系统。 微管的功能：微管的功能：1 1 在细胞中起支架作用，维持细胞形态；在细胞中起支架作用，维持细胞形态； 2 2 参与细胞壁的形成和生长；参与细胞壁的形成和生长；3 3 与细胞的移动和细胞质与细胞的移动和细胞质运动有密切关系运动有密切关系 微丝的功能：微丝的功能： 1 1与微管共同构成支架，维持细胞形态；与微管共同构成支架，维持细胞形态；2 2 与胞质流动密切相关与胞质流动密切相关第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能细细 胞胞 质质 骨骨 架架微丝微丝微

26、管微管中间纤维中间纤维微管的形态微管的形态 微管是由微管蛋微管是由微管蛋 白二聚体组成的长管状白二聚体组成的长管状细胞器结构，微管壁由细胞器结构，微管壁由13根原纤维根原纤维纵行螺旋排纵行螺旋排列而成。列而成。微管可装配成微管可装配成单管、二连管（纤毛和单管、二连管（纤毛和鞭毛中）、三连管（中鞭毛中）、三连管（中心粒和基体中）心粒和基体中）第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能（3 3）胞基质）胞基质形态：形态：细胞内不具有结构的胶体物质。有一定的粘度和弹性。细胞内不具有结构的胶体物质。有一定的粘度和弹性。成分：成分：含有蛋白质、类脂、核酸、水分等物质。细胞核及其含有蛋白

27、质、类脂、核酸、水分等物质。细胞核及其他细胞器都包埋于其中。他细胞器都包埋于其中。存在状态：存在状态：生活细胞的胞质处于不断运动中。生活细胞的胞质处于不断运动中。胞质运动：胞质运动：在生活细胞中，在生活细胞中，胞质处于不断运动状态，并带动胞质处于不断运动状态，并带动其中的细胞器在细胞内作有规则的持续流动，其中的细胞器在细胞内作有规则的持续流动，称为胞质运动。称为胞质运动。作用：作用：为各类细胞器行使功能提供必需的原料与条件；促进为各类细胞器行使功能提供必需的原料与条件；促进细胞器之间生理上的相互联系。细胞器之间生理上的相互联系。 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能三、

28、原核细胞三、原核细胞prokaryotic cellprokaryotic cell 与真核细胞与真核细胞eukaryotic celleukaryotic cell 第第1节节 植物细胞的基本结构和功能植物细胞的基本结构和功能 项目项目 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小 细胞较细小，细胞较细小， 1-10mm 10-100m10-100m 细胞核细胞核有核质，无核膜有核质，无核膜 核质有核膜包围核质有核膜包围染色体染色体1 1条染色体，只有条染色体，只有DNADNA 有多条染色体，由有多条染色体，由DNADNA、RNARNA和蛋白质联合而成和蛋白质联合而成 细胞器细胞器未分化，只有少量未分化，只有少量的光合膜片的光合膜片有各种细胞器有各种细胞器细胞分裂细胞分裂无丝分裂无丝分裂 无丝分裂、有丝