植物的细胞专业知识专家讲座

第二章植物细胞植物的细胞专业知识专家讲座第1页1、植物细胞：是组成植物体形态结构和生命活动基本单位。2、模式植物细胞(Structureofatypicalplantcell)：为了便于学习和掌细胞结构，现将各种细胞主要结构集中在一个细胞中加以说明，这个细胞称为模式植物细胞（或经典植物细胞）。3、显微结构是指在光学显微镜下观察到结构。单位:m

光学显微镜有效放大倍数普通不超出1200倍。4、超微结构是指在电子显微镜下观察到结构。单位：Å

世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商Z.Jansen(1588---1628)于1604年创制。用来观察跳蚤，故称为“跳蚤镜”。植物的细胞专业知识专家讲座第2页

1665年，英国物理学家罗伯特·虎克（RobertHooke）设计了结构相当复杂显微镜。有一次，他切了一块软木（木栓）薄片，放在自己制造显微镜下观察，看到这块软木片是由很多小室组成，各个小室之间都有壁隔开，像蜂房似。虎克给这么小室结构取名为“细胞”。其实，软木是由死细胞组成，只有细胞壁，没有原生质。虎克发表图片植物的细胞专业知识专家讲座第3页植物细胞

模式图植物的细胞专业知识专家讲座第4页植物细胞基本结构

一个经典植物细胞基本结构是由细胞壁、原生质体、细胞后含物和生理活性物质三部分组成。植物的细胞专业知识专家讲座第5页

经典植物细胞

原生质体细胞质

贮藏营养物质：淀粉、蛋白质、脂肪扣脂肪油

液泡:细胞液及其内含物

后含物

细胞器

细胞后含物和生理活性物质

细胞壁：胞间层、初生壁、次生壁

细胞核质体：叶绿体、有色体、白色体细胞器线粒体高尔基体核糖体溶酶体生理活性物质：酶、维生素、植物激索

植物细胞基本结构

植物的细胞专业知识专家讲座第6页植物细胞形态和大小植物细胞形态和大小

形态：因为植物种类、细胞存在于植物体部位以及执行机能不一样，其形状和大小随之而异。游离或排列疏松细胞：多呈类圆形排列紧密：多呈多角形或其它形状执行机械作用细胞：细胞壁增厚，是圆柱形、纺锤形等执行输导作用细胞：多为长管状植物的细胞专业知识专家讲座第7页植物细胞大小

大小植物细胞普通都较小，约为10-100μm。必须在显微镜下才能看见。细菌细胞最小，直径l～2μm，种子植物薄壁细胞：20-100μm储备组织细胞直径可达1mm，肉眼可见。亚麻纤维细胞较细长，长达4cm左右苎麻纤维长达200mm，甚至可达550mm最长细胞是无节乳管，长达数米－数十米植物的细胞专业知识专家讲座第8页植物细胞基本结构

原生质体：是指单个细胞内原生质，它是细胞内有生命物质，是细胞最主要部分，细胞一切代谢活动都在这里进行。原生质：是细胞内有生命活性物质。细胞质：细胞膜内细胞核外原生质部分。包含透明粘液状基质和悬浮于其中细胞器以及细胞代谢产物，如色素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。靠近细胞膜细胞质叫外质，粘滞度较高，在光学显微镜下，通常透明无颗粒，含有许多微管、微丝，对维持细胞表面形状及细胞运动相关。外质内粘滞度较低称内质，在光学显微镜下，可见到有颗粒存在。内质网、高尔基体、中心体等许多主要结构都主要位于内质区。植物的细胞专业知识专家讲座第9页细胞壁（CellWall)质体（Chloroplast)液泡（Vacuole)植物细胞区分于动物细胞三大结构特征为：植物的细胞专业知识专家讲座第10页一、质体

质体是绿色真核植物所特有细胞器。在幼龄细胞中，质体还未分化成熟，称为原质体或前质体。依据色素和功效不一样，可分为：

叶绿体有色体白色体质体植物的细胞专业知识专家讲座第11页三种质体关系白色体在一定条件下，一个质体可转变为另一个质体。有色体多从叶绿体转化而来，积累脂类和淀粉。白色体，近球形，存在于甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，种子胚及少数植物叶表皮细胞中也有存在。包含合成淀粉造粉体、合成脂肪和油造油体，合成蛋白质糊粉体等等。

造粉体造油体糊粉体植物的细胞专业知识专家讲座第12页三种质体关系叶绿体白色体有色体你能够举例吗？植物的细胞专业知识专家讲座第13页二、植物细胞含物液泡液泡外有液泡膜把细胞液和中质隔开。液泡膜是有生命，是属于原生质体一个组成部分，而细胞液是细胞代谢过程中产生各种物质混合液，是无生命。这里把液泡当成一个细胞器，是因为液泡在植物细胞生理活动中有主要地位。幼小细胞中无液泡或液泡不显著，小而分散，伴随细胞分化成熟，液泡逐步增大，并彼此合并成几个大液泡或一个中央大液泡，而将细胞质、细胞核和质体等挤向细胞周围。植物的细胞专业知识专家讲座第14页后含物（ergasticsubstance）：细胞在生活过程中产生各种无生命物质,统称为细胞后含物。细胞后含物种类很多，有些在医疗上含有主要价值，是植物可供药用主要原因，有些是含有营养价值贮藏物，是人类食物主要起源，有些是细胞废物。

※

它们性质或形态是中草药判定主要依据。

植物的细胞专业知识专家讲座第15页后含物（ergasticsubstance）：

淀粉粒菊糖糊粉粒脂肪油结晶体植物的细胞专业知识专家讲座第16页

1．淀粉：是由多分子葡萄糖脱水缩合而成。普通绿色植物经光合作用所产生葡萄糖，暂时在叶绿体内转变成淀粉称为同化淀粉。同化淀粉再度分解为葡萄糖，转运到贮藏器官中，而在造粉体内重新形成淀扮称为贮藏淀粉。

贮藏淀粉是以淀粉粒形式常贮存在植物根、块茎和种子等薄壁细胞中。淀粉积累时，先形成淀粉关键（脐点），然后围绕关键继续积聚。因为有日夜交替改变，淀粉沉积疏密不一样，因而显出轮纹（层纹）。淀粉粒形状有圆球形、卵圆形、长圆形或多角形等，脐点形状有颗粒状、裂隙状、分叉状、星状等，有在中心，有偏于一端。植物的细胞专业知识专家讲座第17页淀粉starch:以淀粉粒形式贮存在细胞中。分为三种类型：

单粒淀粉：只有一个脐点

复粒淀粉：有两个以上脐点，每个脐点有各自层纹。

半复粒淀粉：有两个以上脐点，不但有各自层纹，还有共同层纹。

判别：加碘化钾-碘液→蓝紫色植物的细胞专业知识专家讲座第18页淀粉粒扫描电镜照片植物的细胞专业知识专家讲座第19页植物的细胞专业知识专家讲座第20页菊糖Inulin：由果糖分子聚合而成。呈球状、半球状、扇形。分布：多存在菊科和桔梗科植物细胞中。判别：加25%-萘酚浓硫酸液→紫红色而溶解。植物的细胞专业知识专家讲座第21页植物的细胞专业知识专家讲座第22页蛋白质protein：贮藏蛋白质是非活性，以糊粉粒状态存在于细胞中，常呈无定形小颗粒或结晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白质基质。判别：加碘液→暗黄色；遇硫酸铜加苛性碱水溶液→紫红色。脂肪和油fatandfatoil：由脂肪酸和甘油结合而成，常温下固态称脂肪，液态称油类。判别：加苏丹Ⅲ→橙红色植物的细胞专业知识专家讲座第23页植物的细胞专业知识专家讲座第24页植物的细胞专业知识专家讲座第25页植物的细胞专业知识专家讲座第26页晶体crystal（草酸钙结晶）草酸钙结晶:植物细胞中最常见晶体单晶:又称方晶或块晶，多单独存在于细胞中。针晶:为两端尖锐针状，多成束存在存在于粘液细胞中，称针晶束。如半夏、黄精等。簇晶:由许多菱状晶集合而成，普通呈多角形星状。如大黄、人参等。砂晶:为细小三角形、箭头状或不规则形，聚集在细胞里。柱晶:为长柱形，长度为直径四倍以上。植物的细胞专业知识专家讲座第27页植物的细胞专业知识专家讲座第28页植物的细胞专业知识专家讲座第29页植物的细胞专业知识专家讲座第30页植物的细胞专业知识专家讲座第31页晶体crystal（碳酸钙结晶)碳酸钙结晶:多存在于植物叶表层细胞中，其一端与细胞壁连接，形状如一串悬垂葡萄，通常呈钟乳石状态，所以称钟乳体。无花果叶内钟乳体切面观：1.表皮和皮下层2.栅栏组织3.细胞腔和钟乳体植物的细胞专业知识专家讲座第32页无花果叶内钟乳体切面观植物的细胞专业知识专家讲座第33页草酸钙结晶与碳酸钙结晶区分草酸钙结晶:不溶于醋酸，遇20％硫酸溶解并形成硫酸钙针状结晶析出；碳酸钙结晶:加醋酸则溶解，并放出CO2气泡，可与草酸钙区分。植物的细胞专业知识专家讲座第34页三、细胞壁细胞壁cellwall

细胞壁是植物细胞特有结构之一细胞壁作用:保护和支持细胞作用。1.细胞壁层次：分为胞间层、初生壁、次生壁三层。2.纹孔和胞间连丝：纹孔有单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔三种。3.细胞壁特化：有木质化、木栓化、角质化、粘液化和矿质化五种。植物的细胞专业知识专家讲座第35页

细胞壁是原生质体生命活动产物，是植物细胞周围没有生命部分，含有一定坚韧性。

1.中胶层（胞间层）细胞壁2.初生壁3.次主壁植物的细胞专业知识专家讲座第36页

1.中层是细胞分裂时最初形成一层，为相邻细胞所共有，它主要由果胶质组成（果胶质分解和破坏便引发细胞分离）。以后在中层上形成初生壁并渐次增大，它主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成。2.初生壁普通薄而有弹性，一些细胞在停顿增大后，又在初生壁内方继续加厚，这时所组成细胞壁称为次生壁，它主要是纤维素组成，但往往还沉积其它一些物质（如木质素）。3.次生壁普通较厚而硬，它使细胞有很大机械强度。植物的细胞专业知识专家讲座第37页胞间层、初生壁、次生壁区分形成时期成份特点胞间层细胞分裂末期果胶粘协力强，性质不稳定，轻易在酸、碱、酶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，可随细胞生长不停扩大表面积次生壁细胞停顿生长后纤维素、半纤维素及其它物质厚5-10μm，附加生长，厚而坚韧，只有厚度增加，没有面积扩大植物的细胞专业知识专家讲座第38页植物的细胞专业知识专家讲座第39页较厚次生壁又可分为内、中、外三层。两相邻细胞初生壁和它们之间中胶层三者合称为“复合中层”。植物细胞普通都含有初生壁

，但并不都含有次生壁。

植物的细胞专业知识专家讲座第40页纹孔（pit）：次生壁在加厚过程中，在很多地方留有一些没有增厚部分，只有胞间层和初生壁，这种较薄区域，称为纹孔。纹孔在相邻两个细胞相同部位细胞壁上成对出现，称为纹孔对。结构：分为纹孔膜、纹孔腔、纹孔口。作用：有利于细胞间物质运输。植物的细胞专业知识专家讲座第41页纹孔类型

纹孔有三种类型：

1.单纹孔：次生壁上未加厚部分呈圆筒形，即从纹孔膜至纹孔口纹孔腔呈圆筒状。

2.具缘纹孔：纹孔边缘次生壁向细胞腔内呈拱状隆起，成半圆球形或拱状纹孔腔。正面观可见三个同心圈：外圈为纹孔腔边缘，中圈为纹孔塞边缘，内圈为纹孔口边缘。

3.半缘纹孔：相临纹孔正确一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。

植物的细胞专业知识专家讲座第42页植物的细胞专业知识专家讲座第43页辣椒果皮细胞（示纹孔pit）植物的细胞专业知识专家讲座第44页胞间连丝胞间连丝(plasmodesmata):细胞间有许多纤细原生质丝，穿过细胞壁上微细孔眼或纹孔彼此联络着，这种原生质丝叫胞间连丝。即穿过细胞壁上纹孔原生质细丝。胞间连丝作用：细胞正常通道，保持细胞间生理上有机联络。

植物的细胞专业知识专家讲座第45页

细胞壁主要是由纤维素组成。（判别：纤维素遇氧化铜氨液能溶解，加氯化锌碘试液呈蓝色或紫色）。因为环境影响，生理机能不一样，细胞壁经常沉积不一样物质而产生特化，以致发生理化性质改变。1.木质化（lignification）2.木栓化（suberization）细胞壁常分为5种特化3.角质化（cutinization）4.粘质化（mucilagization）5.矿质化（mineralization）(三)细胞壁特化植物的细胞专业知识专家讲座第46页

1.木质化（lignification）细胞壁因为细胞产生木质素沉积而变得坚硬牢靠，增加了植物支持重力能力，树干内部木质细胞即是因为木质化结果。当木质化细胞变得很厚时，多趋于衰老或死亡，如导管、管胞、木细胞、木纤维、石细胞等。

木质化细胞壁判别：1.木质化细胞壁加间苯三酚溶液一滴，待片刻，再加浓盐酸一滴，即显红色。2.加氯化锌碘显黄色或棕色反应。植物的细胞专业知识专家讲座第47页

2.木栓化（suberization）

是细胞壁内渗透了脂肪性木栓质（suberin）结果。木栓化细胞壁不透水和空气，细胞内原生质体与周围环境隔绝而死亡。木栓化细胞有保护作用，如树皮外面粗皮就是由木栓化细胞组成木栓组织。栓皮栎木栓尤其发达，可作为热水瓶瓶塞。

木栓化细胞壁判别：1.木栓化细胞壁遇苏丹Ⅲ试液可染成红色；加苛性钠加热，则木栓质溶解成黄色油滴。植物的细胞专业知识专家讲座第48页

3.角质化（cutinization）

细胞产生脂肪性角质（cutin）除填充细胞壁本身外，常在茎、叶或果实表皮外侧形成一薄层无色透明角质层（cuticle）。它可预防水分过分蒸散和微生物侵害。