植物细胞和组织课件

植物细胞与组织第一节植物细胞第二节植物组织第一节植物细胞

一、植物细胞的形状和大小

1.大小：一般细胞直径为10—100μm。少数植物细胞较大，如西瓜瓤细胞直径约1毫米。

原因：①细胞的大小受细胞核的控制作用相关。②细胞越小，相对表面积越大，有利于细胞与周围环境间物质和能量的交换和转运。

2.形状：单细胞植物，细胞常呈球形。多细胞植物体，理想状态下，细胞呈正十四面体（但是这种细胞很少见）。细胞的形状与细胞所执行的功能有关。

植物细胞原生质体细胞壁(生活物质)后含物(代谢产物)细胞膜细胞质细胞核贮藏的营养物质其它物质：无机盐、生物碱、丹宁、有机酸、晶体等胞间层初生壁次生壁细胞质基质细胞器质体线粒体高尔基体内质网核糖体液泡溶酶体细胞骨架叶绿体有色体白色体淀粉脂肪蛋白质二植物细胞的基本结构

细胞壁

植物细胞区别于动物细胞的特征之一,是植物细胞特有的结构，它是由原生质体分泌的物质构成的，一般认为是无生命的。1细胞壁的层次及组成物质细胞壁的层次胞间层初生壁次生壁注：植物细胞一般都具有初生壁，但并不都具,只有那些在生理上分化成熟后，细胞壁继续增生、加厚的，才产生次生壁。如：导管、管孢、石细胞根据形成的先后和化学成分的不同形成时期成分特点胞间层细胞分裂末期果胶粘合力强，性质不稳定，容易在酸、碱、酶的作用下破坏初生壁细胞生长过程中纤维素、半纤维素、少果胶厚1-3μm，填充生长，网架结构，薄而可延伸，可随细胞生长不断扩大表面积次生壁细胞停止生长后纤维素、半纤维素及其它物质(常常含有木质)厚5-10μm，附加生长，厚而坚韧，只有厚度的增加，没有面积的扩大胞间层、初生壁、次生壁区别⒉纹孔和胞间连丝

⑴

初生纹孔场和胞间连丝：

初生纹孔场：初生壁上凹陷的区域。胞间连丝：通过初生纹孔场的原生质细丝。

初生壁胞间层初生纹孔场⑵纹孔：次生壁上未增厚而形成的孔隙。⑶纹孔的类型：单纹孔（纹孔腔内均匀一致）和具缘纹孔（纹孔腔直径不同）。⑷纹孔对：纹孔多为成对出现的，因此纹孔对有下面几种类型：①单纹孔对；②具缘纹孔对；③半具缘纹孔对；纹孔膜

3细胞壁的特化

有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木质化、角质化、栓质化、矿质化和黏液化。特化类型附加成分作用木质化木质素(醇类的高分子聚合物)增强机械力木栓化木栓质（脂肪性物质）保护作用角质化角质（脂肪性物质）保护作用粘液化果胶、纤维素变成粘液或树胶

利于种子萌发矿质化硅质、钙质增强机械力

质体

质体是植物细胞特有的细胞器，幼期未分化成熟的，称为前质体。

分化成熟的质体可根据其颜色和功能不同，分为叶绿体（Chloroplast）、有色体（Chromoplast）和白色体（Leucoplast）三种主要类型。

A.叶绿体

高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞内，含有叶绿素。电镜观察表明：叶绿体外有光滑的双层单位膜，内膜向内叠成类囊体，若干类囊体垛叠成基粒。基粒内的某些类囊体内向外伸展，连接不同基粒。连接基粒的类囊体部分，称为基质片层；构成基粒的类囊体部分，称为基粒片层。

在个体发育上，叶绿体来自前质体，由前质体发育成叶绿体。

B.有色体有色体含有类胡萝卜素。类胡萝卜素包括:叶黄素（黄色）、胡萝卜素（橙黄色）。部分植物的花瓣、成熟的果实、胡萝卜的贮藏根、衰老叶片都存在有色体。有色体的形状有球形和不规则形状。

C.白色体

白色体不含色素，存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官中。按照功能不同，可以分为：造粉体、造油体和造蛋白质体。在植物发育过程中，质体可以相互转化。三种质体的比较类型含色素颜色部位构造功能叶绿体叶绿素A叶绿素B叶黄素胡萝卜素与三种色素的比例有关，一般是绿色，衰老时成黄色绿色植物的薄壁组织中外膜、

内膜、膜间隙、基粒和基质进行光合作用

有色体叶黄素胡萝卜素二者比例不同分别呈黄色

橙色橙红色果实、花瓣及其它部位如胡萝卜的根双层膜，不形成基粒色素易形成晶体积聚淀粉和脂类白色体无无植物体各部分的贮藏细胞内双层膜不形成基粒分别特化成造粉体、造油体和造蛋白质体

溶酶体

溶酶体为单层膜围成的小泡，是分解蛋白质、核酸、多糖的细胞器。内含多种水解酶，可分解从外面进入到细胞内的物质，也可消化局部细胞器或整个细胞。

溶酶体图解核糖体内质网微丝和中间纤维微管线粒体质膜

细胞骨架

三类蛋白质纤维：微管、微丝(microfilament)和中间纤维共同构成细胞的支架，维持细胞的形状。微管结构：微管是宽约22~25nm中空管状结构，它的管壁是由微管蛋白二聚体(由结构相似的α和β球蛋白构成)按螺旋排列，盘绕而成的一层分子，

微管分布：除红细胞外，真核细胞都有微管。细胞分裂时的纺锤体、鞭毛、纤毛等都是微管构成的。鞭毛和纤毛的微管排列模式为9(2)+2鞭毛、纤毛的基部与埋藏在细胞质中的基粒相连，基粒也是由9束微管构成，它的结构模式称为9(3)+0鞭毛和纤毛9(2)+2基粒和中心粒9(3)+0微管动态变化：微管在细胞中可随细胞生理状态的变化解体成为二聚体，二聚体也可重组装成微管。秋水仙素能和二聚体结合，因而能阻止其组装，所以用它去处理正在分裂的细胞就不能正常分裂。长春花碱与它有相同的功能。紫杉醇的作用恰与它们相反，它能阻止微管解聚。微管功能：①对细胞的支架作用：用低温或秋水仙素处理形状各异的动物细胞，细胞变形为圆球状。这说明微管与维持细胞形状密切相关。细胞突起的形成与维持也与微管有关，如神经轴突、树状突等。

②参与细胞内的运输：微管起细胞内物质运输的路轨作用，破坏微管会抑制细胞内的物质运输。

③参与鞭毛和纤毛运动。④形成纺锤体：纺锤体是一种微管构成的动态结构，其作用是在分裂细胞中牵引染色体到达分裂极

。微丝和中间纤维微丝又称为肌动蛋白丝，是实心纤维，宽约4-7nm,它是由两串肌动蛋白串以右手螺旋形式缠绕成。中间纤维是一类直径介于微管和微丝之间的纤维(8-10nm)，构成它的蛋白有5种之多。植物细胞的后含物后含物(ergasticsubstance)：植物细胞在代谢过程中，不仅为生长分化提供营养物质和能量，同时还能产生代谢中间产物、贮藏物质和废物等，这些统称为后含物。常见的贮藏物质有：淀粉、脂肪、蛋白质。

1.淀粉

贮藏的淀粉呈颗粒状，称为淀粉粒。光合作用产生的葡萄糖在叶绿体中聚合成同化淀粉转成可溶性糖类，运输到造粉体中，由造粉体将它们再合成为贮藏淀粉。

淀粉粒---植物存储淀粉的形式在淀粉粒中，中间有脐，围绕脐形成许多同心的层次——轮纹。淀粉有单粒、复粒和半复粒。单粒有一个脐和许多轮纹围绕，复粒有2个以上脐和各自轮纹，半复粒是在复粒基础上外围有共同的轮纹。淀粉粒分单粒、半复粒和复粒

光镜下的淀粉粒（未染色）光镜下的淀粉粒（染兰色）

2.蛋白质

贮藏蛋白质以多种形式存在于细胞质中。

禾本科植物籽粒糊粉层中，存在糊粉粒。蓖麻、油桐的胚乳糊粉粒内，除无定形蛋白质外，还含有蛋白质拟晶体和非蛋白质的球状体。

3.油和脂肪植物细胞中，油和脂肪或多或少都存在，但通常是存在油料植物种子或果实中，由造油体合成。如花生、大豆、油菜的子叶，蓖麻的胚乳，都含有大量脂肪，可用苏丹Ⅲ染色。

植物含油和脂肪模式图，

人工蓖麻种子，含有脂肪的染色层

4.丹宁和色素

丹宁是一类酚类化合物，广泛分布于植物体内，存在于细胞质、液泡和细胞壁中；丹宁具有保护作用，抗水解，抗腐烂和防止动物危害的作用。

植物细胞中的色素，除存在于质体中的叶绿素、类胡萝卜素，还有存在于液泡中的一类水溶色素，称为花色素苷和黄酮或黄酮醇。花色素苷显示出的颜色因细胞液的pH值而异。

5.晶体和硅体晶体常为草酸钙，形状多样，常沉积在液泡内。晶体被认为是排泄的废物。禾本科和莎草科的植物茎、叶表皮细胞内常含有二氧化硅的晶体。

各种类型的晶体

禾本科含有二氧化硅晶体

返回第二节植物组织植物组织:具有相同来源的同一类型或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位。根据细胞种类可分为：简单组织:同一类型的细胞构成的组织。复合组织:不同类型（多种类型）的细胞构成的组织。植物组织的类型根据组织的发育程度、生理功能和形态结构的不同，通常将植物组织分为分生组织和成熟组织两大类。分生组织具有分生新细胞的特性，是产生和分化其他各种组织的基础。成熟组织是由分生组织分裂、衍生的细胞，经过生长、分化，渐失分生性能而形成。成熟组织又可分为保护组织、基本组织、机械组织、输导组织和分泌结构。(一)、细胞特点（以根尖构造为例）

1．细胞体积小，排列紧密，无胞间隙，形状很规则，多为等径多面体形。

壁薄，不具纹孔。

2．代谢作用旺盛，具有强烈的分生能力。一、分生组织(二)类型：

分生组织所处位置的不同，可分为①顶端分生组织：位于根、茎顶端的分生组织，即根、茎顶端的生长锥。②侧生分生组织：位于裸子植物与双子叶植物的根和茎内，包括形成层和木栓形成层，分布于植物体周围，成环状排列。③居间分生组织：位于某些植物茎的节和节间基部、叶柄基部、花柄、子房柄等器官中。

顶端分生组织侧生分生组织居间分生组织依分生组织的性质来源不同，可分为

①

原分生组织：来源于种子的胚，位于根、茎的最先端。②初生分生组织：由原分生组织衍生而来，一方面细胞已开始分化，另一方面仍具有分裂能力。③次生分生组织：是由已成熟的薄壁组织恢复分裂能力转化而来。二、成熟组织成熟组织又称为永久组织，各种成熟组织具有不同的分化程度，有些组织的细胞与分生组织差异很小，具有一般的代谢活动；而另一些组织的细胞则有很大的改变，功能专一。(一)保护组织Protectivetissue概念：保护组织包被在植物体各个器官的表面，保护着植物的内部组织，防止水分的过度散失、病虫的侵害以及机械损伤。分类依保护组织的形态结构和来源可分为：两类初生保护组织——表皮次生保护组织——木栓（周皮）初生保护组织——表皮：表皮由初生分生组织的原表皮分化而来。

由以下细胞构成：

1．表皮细胞特征：多呈扁平砖形或为扁平不规则形状。细胞彼此密接或相互嵌合，细胞中有大液泡，一般缺乏叶绿体。

2、气孔（观下图）

3．腺毛和非腺毛（表皮外面的各种各样毛茸）（观下图）腺毛和腺鳞次生保护组织——木栓（周皮）

木栓组织，代替表皮行使保护作用。

①来源：根的木栓形成层一般由中柱鞘细胞产生；茎的木栓形成层多由皮层或韧皮薄壁组织形成（少数由表皮形成

）。②活动：木栓形成层细胞向外分裂形成木栓，向内分裂产生栓内层（绿皮层），木栓层、木栓形成层、栓内层三者合称周皮。③木栓层细胞特征：A、细胞扁平、排列紧密整齐，无细胞间隙，是死细胞。B、细胞壁栓质化、原生质体解体。C、不透水、不透气。

次生保护组织——木栓（周皮）(二)基本组织groundtissue概念基本组织是构成植物体的基础，所以称为基本组织全部由薄壁细胞组成,又称薄壁组织特点：

1.生活细胞，细胞壁薄，细胞个大，液泡较大，纹孔是单纹孔；

2.细胞排列较疏松，一般具有胞间隙；

3.具有潜在的分生能力。薄壁组织对于创伤的恢复，不定根、不定芽的产生，扦插、嫁接成活及组织培养都有具有实际意义。

基本组织类型1.同化薄壁组织（绿色薄壁组织）：细胞内含有叶绿体。2.贮藏薄壁组织：制造的有机物一部分供给植物体本身的生命活动，另一部分以贮存的方式积聚在根、茎、果实和种子的薄壁组织中。3.贮水薄壁组织：细胞较大，缺乏或仅含很少的叶绿体，液泡大并含大量的黏稠的细胞液。4.通气薄壁组织：薄壁

组织中都具有发达的细胞间隙，形成大的气腔。对植物体起漂浮和支持作用。5.传递细胞：具有细胞壁内突生长的特性和发达的胞间连丝，与物质迅速传递密切相关。(三)机械组织mechanicaltissue概念：在植物体内起着支持和巩固作用。

细胞特点：细胞壁局部或全部加厚。

分类（一）厚角组织collenchyma（二）厚壁组织sclerenchyma厚角组织特征：细胞壁不均匀加厚，而且增厚是初生性质的，通常加厚部分是在几个相邻的角隅上，也有在细胞的切向壁上加厚的。厚角组织厚角组织为生活细胞，也常含有叶绿体，亦有分裂的潜在能力。厚角组织主要是正在生长的茎和叶的支持组织。厚壁组织sclerenchyma主要特点:(与厚角组织的区别)1.具有全面增厚的次生壁

，常有纹孔和孔沟。

2.大多木质化，胞腔很小，细胞成熟后，原生质体通常死亡解体，成为死细胞。分类厚壁组织可分为:纤维和石细胞。（观下图)纤维图梨

果

肉

石

细

胞不同形状石细胞纤维与石细胞的区别

1.横切面：纤维：多圆形或多边形，壁极厚，腔很小，可见层纹，少见壁孔。石细胞：多种形状，略等径，壁厚，腔较大，壁孔多，孔沟明显并常呈分枝状。

2.纵切面：纤维：狭长，两端狭尖，呈长纺缍形，长为宽的五倍以上。石细胞：长宽略等径，壁孔多呈圆形。纤维与石细胞的区别(四)输导组织conductingtissue概念：是植物体内运输水分和养料的组织。分类

1.一类是木质部中的管胞和导管，主要运输水分和无机盐；（观下图）

2.另一类是韧皮部中的筛管、筛胞和伴胞，主要运输有机营养物质。（观下图）木质部的输导组织——导管

导管：是被子植物木质部内输导水分及无机盐的组织。每一个导管是由许多长管形导管分子组成，导管分子细胞横壁溶解形成穿孔，而其侧壁木质化加厚而成为死细胞。由于细胞壁加厚方式不同而形成各种花纹。分类：根据导管发育先后和侧壁增厚的花纹不同，可将导管分为五种类型（见下图）：

环纹导管、螺纹导管、梯纹导管、网纹导管、孔纹导管木质部的输导组织——管胞管胞：是裸子植物和蕨类植物木质部中唯一的输导水分和无机盐的组织。每一个管胞由一个细胞组成，管胞为梭形细胞，管胞上下端以斜面相接。壁木质化，壁上有具缘纹孔，相互之间输送水溶液是靠具缘纹孔，输导能力不如导管。此外，管胞还兼有机械支持作用。

筛管、筛胞1．筛管：被子植物的韧皮部中，是输送有机养料的管状构造。（1）细胞是生活细胞，当细胞成熟后核消失。（2）筛管的细胞壁不木质化，不增厚。（3）筛管横隔壁上有小孔称筛孔，具筛孔的横壁称筛板。筛孔集中的区域称为筛域。2．伴胞:在被子植物筛管分子旁,常有一个或多个小型的薄壁细胞和筛相伴而存,称为伴胞.3．筛胞：是蕨类植物和裸子植物运输有机养料的狭长细胞。筛管及伴胞概念:

植物体上的一些细胞能分泌某些物质，由分泌细胞所构成的组织称分泌组织。分类（一）外分泌组织(保护组织已经讲过)

1．腺毛2．蜜腺

（二）内分泌组织（观下图）

1．分泌细胞2．分泌腔和分泌道3．乳汁管(五)分泌组织Secretorytissue(1)(2)(3)(4)(5)(6)

(1)油细胞（2）腺毛（3）蜜腺（5）分泌囊（