植物学：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基本结构第二节植物细胞的增殖第三节植物组织第一节植物细胞的基本结构细胞定义：细胞是生物体组成机构、执行功能及遗传的基本单位。也是生物个体发育和系统发育的基础，细胞具有遗传上的全能性。一、植物细胞的形状与大小球形、多面体、长方体、管状等；细胞形态多样；细胞的直径一般为10-100μm1665年，RobertHooke

软木蜂窝状的小格子

命名为“cell”1838年，施莱登（Schleiden）1839年，施旺（Schwann）1858年，Virchow1880年，Weismann——细胞学说细胞的发现：细胞学说主要内容1、一切动植物都由细胞和细胞的产物组成；2、所有细胞在结构和组成上基本相似；3、新细胞是由已存在的细胞分裂而来；4、生物的疾病是因为其细胞机能失常。5、细胞是生物体结构和功能的基本单位。6、生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。7、细胞是一个相对独立的单位，光学显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜

显微镜的发明打开了研究细胞微观世界的大门光学显微镜透射电子显微镜扫描电子显微镜细胞的显微及超微结构光学显微镜下可以看到的细胞结构称为显微结构电子显微镜下细胞内的精细结构称为亚显微或超微结构

二、植物细胞的基本结构细胞细胞壁原生质体质膜细胞质细胞核细胞器胞基质后含物（一）原生质体1、质膜：原生质体表面的一层薄膜，

生物膜三个重要特点双分子层流动镶嵌模式图流动性不对称性不均匀性质膜的功能A、物质跨膜运输B、能量转换C、细胞识别D、代谢调节E、抗逆性F、信号转导G、纤维素的合成及微纤丝的组装2、细胞质：细胞核以外、细胞膜以内的原生质，包括细胞器和胞基质。2-1、胞基质（matrix）：（1）化学成分：水、无机盐、溶解的气体、糖类、氨基酸、核苷酸，蛋白质、RNA和酶类等（2）特点：处于不断运动状态，能带动细胞器在细胞内做有规则的持续流动，这种运动称胞质运动（3）功能：细胞之间物质运输和信息传递的介质；细胞代谢的重要场所；为细胞器行使功能提供必需原料鸭芷草胞质环流2-2、细胞器（organelle）：散布于细胞质内具有一定形态和功能的结构细胞器依照构造特征可以分成三类：1.双层单位膜结构细胞器：线粒体、叶绿体2.单层单位膜结构细胞器：内质网、高尔基体、液泡系3.非膜结构细胞器：核糖体、细胞骨架（1）质体质体根据发育的情况分为：前质体——尚未成熟的质体成熟质体——白色体有色体叶绿体前质体超微结构A、白色体（leucoplast）：不含色素，呈无色颗粒状，普遍存在于植物体各部分的储藏细胞中。储藏淀粉的称为淀粉体(amyloplast)，储藏蛋白质的称为蛋白体，储藏脂类的称为造油体(elaioplast)B、有色体（chromoplast）：形状多样，主要色素是脂溶性的类胡萝卜素，存在于花瓣和果实中，胡萝卜根中也有，能积聚淀粉和脂类电镜下有色体

C、叶绿体（chloroplast）：光合作用细胞器，由两层膜包围而成，基质内分布有膜状的基粒和基质类囊体，含有叶绿素和类胡萝卜素等色素。（2）线粒体（mitochondrion）：双层单位膜构成，细胞进行呼吸作用的重要场所，是释放能量的中心，被称为细胞的“动力工厂”（3）内质网（endoplasmicreticulum）：由一层单位膜围成的管状、泡状、片状结构，分枝形成网状复杂结构。糙面内质网（RER）：表面附有核糖体，与膜蛋白和分泌蛋白合成相关滑面内质网（SER）：表面无核糖体附着，与脂类和多糖合成运输相关功能：a、合成、包装、运输某些代谢产物。

b、分泌内质网小泡进而发育成其它细胞器（如高尔基体、圆球体、液泡等）（4）高尔基体（Golgibody）：一些聚集的扁的小囊和小泡，是细胞分泌物的加工和包装场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外。还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关（5）液泡（vacuole）：单层膜包围而成，膜内充满细胞液，主要有水分、糖、单宁、有机酸、植物碱、花色素、无机盐等。液泡的功能调节细胞水势和膨压贮存代谢产物参与多种新陈代谢过程具溶酶体性质，更新细胞器防御作用（6）溶酶体（lysosome）：

单层膜小泡，内含多种水解酶，具消化作用，可分解生物大分子（7）微体（microbody）：单位膜围成的球形结构，可分为：过氧化物酶体：参与光呼吸过程乙醛酸循环体：参与脂肪酸的转化（8）核糖体（ribosome）：长圆形或球形，主要成份是RNA和蛋白质，大量分布在细胞质中或附着在内质网的外表面。是细胞中蛋白质合成的中心（9）细胞骨架（cytoskeleton）：使细胞形状稳定和细胞质组织化，并能进行细胞运动和物质运输。包含以下3种成分：微管微丝中间纤维A、微管由微管蛋白（α和β球状蛋白）组成的中空长管，直径约24nm。微管特异药物秋水仙素、甲基氨草磷等——抑制聚合、解聚微管紫杉醇——促进聚合，稳定微管微管功能：①维持细胞形态②细胞内物质运输及细胞器的迁移③鞭毛运动和纤毛运动④参与细胞分裂，支持纺锤体和染色体运动，构成基粒与中心粒B、微丝（microfilament）：比微管更细的实心纤维，直径7nm，由肌动蛋白、肌球蛋白和肌动蛋白结合蛋白构成，有收缩功能功能：维持细胞形状；参与细胞内物质运输、细胞器运动；参与原生质流动；顶端生长。C、中间纤维（intermediatefilament）介于维管与微丝之间的中空管状纤维，直径约10nm功能：维持细胞形状（三）细胞核（nucleus）：呈圆球形，由核膜、染色质、核仁和核基质等部分组成是遗传物质贮存和复制的主要场所，功能是控制蛋白质合成，控制细胞的生长、发育和遗传（二）细胞壁（cellwall）：1、细胞壁的化学组成2、细胞壁的层次3、胞间连丝与纹孔4、细胞壁的功能1、细胞壁的化学组成纤维素半纤维素果胶多糖蛋白质木质素、栓质、角质、矿质（二）细胞壁（cellwall）纤维素(cellulose):多个葡萄糖分子串联而成组成成分在细胞壁有什么样的的功能？果胶分子间的钙桥酸性果胶分子糖蛋白中性果胶分子微纤丝半纤维素分子2、细胞壁的层次：（1）胞间层(middlelamella，中胶层、中层）

细胞分裂产生新细胞时最早形成，是相邻细胞共有的一层结构，主要成分是果胶质，特性是柔软和胶粘，有可塑性，在细胞间起缓冲作用2、细胞壁的层次：（2）初生壁（primarywall)细胞分裂和正在生长时形成的细胞壁，主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质和蛋白质，通常较薄、柔软而有弹性，能随细胞生长而扩展。是所有高等植物细胞都具有的壁层。（3）次生壁（secondarywall)细胞体积停止增大后加在初生壁内表面形成的壁层，主要成分为纤维素和半纤维素，并常有木质素、木质、栓质等物质填充其中。常出现在机械支持或运输作用的细胞中。（3）次生壁（secondarywall)3、初生纹孔场（primarypitfield）、胞间连丝（plasmodesma）与纹孔（pit）（1）初生纹孔场：在初生壁上具有一些明显的凹陷区域，称为初生纹孔场。其上有许多小孔，其中有胞间连丝穿过（2）胞间连丝：穿过细胞壁，沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝通过胞间连丝结合在一起的原生质体，称共质体（symplast）；共质体以外的部分，称质外体（apoplast），包括细胞壁、细胞间隙和死细胞腔。（3）纹孔：指次生壁上不加厚的凹陷部分，相邻细胞的纹孔通常成对存在称为纹孔对纹孔腔呈圆筒状的称为单纹孔纹孔腔呈圆锥状而边缘向中央隆起的称具缘纹单纹孔具缘纹孔4、细胞壁功能：保护和支持原生质体参与细胞生长调控物质运输（质外体运输）参与细胞识别参与细胞分化防御（三）后含物（ergasticsubstance）细胞原生质体代谢作用的产物，可以在细胞生活的不同时期产生和消失，其中有的是贮藏物，有的是废物。1、淀粉（starch）：淀粉呈颗粒状，有脐和轮纹。淀粉粒遇碘呈蓝到紫色反应。2、蛋白质（protein）：结晶或无定形固体，常以糊粉粒形式存在于细胞质中，遇碘呈黄色反应3、脂肪（fat）与油（oil）：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。可被苏丹III或苏丹Ⅳ染成橙红色。