第一章 植物细胞和组织课件

第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织教材内容第一章植物细胞和组织第一节植物细胞的形态结构一、细胞是构成植物体的基本单位二、植物细胞的形状和大小三、植物细胞的结构四、植物细胞的后含物五、原核细胞和真核细胞第二节植物细胞的繁殖一、有丝分裂二、无丝分裂三、减数分裂

第一章植物细胞和组织1．了解细胞学说的提出在自然科学发展史上的重大意义。2．掌握构成细胞的化学成分，以及这些化学成分的重要作用。3．掌握细胞膜的结构及其主要功能，主要细胞器的结构和功能，细胞核的结构和功能。4．掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动和延续物种的重要意义，细胞分裂的三种方式（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）特别是有丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。5．通过做细胞有丝分裂的实验，观察和理解植物细胞有丝分裂的过程。第一章植物细胞和组织重点、难点1．重点（1）细胞学说、原生质的概念；（2）构成细胞各种化合物的含量、存在形式和生理作用；（3）细胞结构和功能；（4）细胞质中细胞器的结构功能；（5）染色质（体）的结构和功能；（6）真核细胞和原核细胞的区别；（7）细胞分裂的意义和方式；（8）有丝分裂的过程、特点和意义。第一章植物细胞和组织2．难点（1）细胞的结构和功能；（2）染色质与染色体的成分和两者的相互关系及细胞有丝分裂过程中，染色体和DNA的变化。在学习过程中要注意运用比较的方法，围绕染色体的均等分配这一中心，在染色体、DNA、细胞核、纺锤体等方面去掌握有丝分裂各个时期的主要变化。第一章植物细胞和组织

细胞是有生命的，活细胞不停地进行着新陈代谢，生物体的生命活动都要在细胞中进行，所以说，细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体功能的基本单位。只有首先弄清楚有关细胞的知识，才有可能使我们更深刻地理解以后将要讲述的一系列内容。第一章植物细胞和组织细胞植物细胞是构成植物体的基本单位是生命活动（功能）的基本单位第一章植物细胞和组织细胞

除病毒外的一切生物体的结构和功能的基本单位。是生命物质——原生质的存在形式。一个细胞就是一小团能够不断进行自我更新的原生质。这种原生质分化为细胞膜、细胞质、细胞核（或类核）和各种微细结构（细胞器）。通过细胞膜，细胞可与周围环境进行物质交换；通过细胞质内一套完整的代谢结构及其活动，不断进行细胞内成分的更新；通过细胞核（或类核）所具有的一套基因组，细胞可进行独立繁殖。可见，细胞是有膜包围的能进行不断更新和独立繁殖的一小团原生质。第一章植物细胞和组织

根据质膜外有无细胞壁和细胞质内有无叶绿体，将细胞分为：

植物细胞动物细胞根据细胞的结构特点和进化关系，将细胞分为：

原核细胞真核细胞第一章植物细胞和组织第一节植物细胞的形态结构一、细胞的发现及其意义二、植物细胞的形状和大小三、植物细胞的结构与功能四、植物细胞的后含物五、原核细胞与真核细胞第一章植物细胞和组织一、细胞的发现及其意义

细胞是生物体的形态结构和生命活动的基本单位。单细胞植物如衣藻、细菌等。多细胞植物的个体中的所有细胞，在结构和功能上密切联系，分工协作，共同完成个体的各种生命活动。病毒、类病毒虽具有生命现象，但不具细胞结构。它只是外有一层由蛋白质组成的外壳，内面有核酸组成芯子，称病毒粒子。第一章植物细胞和组织

细胞的发现：在1665年，英国学者虎克(胡克）（RobertHooke1635---1703年）用自己制造的显微镜观察软木切片，看到有很多像蜂窝一样的小室，就称为细胞。荷兰科学家列文.虎克（霍克）AntonievanLeeuwenhoek1632—1723)1680年当选英国皇家学会外籍会员，1699年被授予巴黎科学院通讯院士。第一章植物细胞和组织参考资料·细胞的发现简史

1665年，英国物理学家罗伯特·虎克（RobertHooke）设计了结构相当复杂的显微镜。有一次，他切了一块软木（木栓）的薄片，放在自己制造的显微镜下观察，看到这块软木片是由很多小室构成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂房似的。虎克给这样的小室结构取名为“细胞”。其实，软木是由死细胞构成的，只有细胞壁，没有原生质。？第一章植物细胞和组织

在细胞发现以后的较长一段时间里，大家都把细胞壁看成是细胞的主要部分。例如，1671年，英国人格留（N·Grew）和意大利人马尔比基（M．Malpighi）同时发现细胞里充满了粘稠物质，他们虽然给这种粘稠物质以“粘质”的名称，可是认为这种物质不是主要的，主要的还是细胞外面的细胞壁。1831年，英国人布朗（R．Brown）发现植物的活细胞里都有一个特别稠密的结构，他给这个结构取名为细胞核，并且认为细胞核是细胞结构的一部分。可是，这时候人们仍然认为细胞壁是细胞的主要部分。第一章植物细胞和组织

罗伯特·虎克（1635～1703）英国物理学家，1665年用自己创造出的第一台能放大200倍的复式显微镜观察到了细胞，虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片，将它放置在一片黑色的载物板上，再用一个深度的平凸镜投光其上，于是他看到薄片全是多孔多洞的，像一个蜂窝，虎克首先把这些空隙叫做细胞，这个名称一直沿用至今。实际上，当时虎克看到的是死了的植物细胞残留的细胞壁，并由它围成封闭状的小室，中间充满了空气，富有弹性。但是，虎克的工作使人们对生物结构的认识，进入到细胞这个微观领域。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织虎克发表的图片第一章植物细胞和组织

世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商Z.Jansen(1588---1628)于1604年创制的。用来观察跳蚤，故称为“跳蚤镜”。目前使用的显微镜有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜和电子显微镜等。第一章植物细胞和组织光学显微镜技术

此技术在细胞学研究中起了重要作用，至今仍离不开第一台有科研价值的显微镜是英国学者虎克（RobertHooke)第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

光学和电子显微镜成像原理不管是何种显微镜，镜像的形成都需要三个基本要素:①照明系统②被观察的样品③聚焦和成像的透镜系统第一章植物细胞和组织普通复式光学显微镜组成光学放大系统照明系统机械和支架系统目镜物镜光源折光镜聚光镜滤光片第一章植物细胞和组织目镜物镜聚光器光源第一章植物细胞和组织

分辨率(resolution)

分辨率是指能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力，这种距离称为分辨距离。分辨距离越小，分辨率越高。一般规定∶显微镜或人眼在25cm明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的能力，称为分辨率。人眼的分辨率是100μm光学显微镜的最大分辨率是0.2μm第一章植物细胞和组织镜下荧光现象第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织显微结构

在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。普通光学显微镜的最大放大倍数为1000～1500倍，能够分辨两个点之间的最小距是0.2微米，小于这个距离就不能分辨。所以，一般认为普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属于细胞的显微结构。第一章植物细胞和组织19世纪30年代，布朗（R．Brown，1833）在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核。特别是1938一1939年，德国人施莱登（Schleiden）和施旺(Schwann）几乎同时得出结论，提出了细胞学说。第一章植物细胞和组织施莱登（1804～1881）

德国植物学家。细胞学说的创立者之一。1838年，施莱登在他的《植物发生论》一文中证明，植物形态的最基本单位是细胞，最简单的植物是由一个细胞构成的，大多数植物是由细胞和细胞的变态构成的。他与德国动物学家施旺共同奠定了细胞学说的基础。1839-1863年在耶拿大学任植物学教授。著作有《植物学概论》等。第一章植物细胞和组织施旺（1810～1882）

德国动物学家，解剖学教授。细胞学说的创立者之一，1839年，施旺概括了施莱登的成就，并在他的《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》中指出：“细胞是有机体。整个动物和植物都是细胞的集合体。它们按照一定的规律排列在动植物体内。”这样，施旺就将施莱登的观点扩大到了动物体，相继证实了细胞是生命的单位。动、植物都是由细胞构成的。与德国植物学家施莱登共同奠定了细胞学说的基础。第一章植物细胞和组织细胞学说

1.所有的植物和动物组织由细胞构成。2．所有的细胞来自其他的细胞，不是由于细胞分裂就是细胞融合。3．卵和精子是细胞。4．单个细胞可分裂而形成组织。恩格斯高度评价了细胞发现的意义，认为这是19世纪科学上三大发现之一。第一章植物细胞和组织细胞学说建立的意义：

恩格斯的评价：十九世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的重要意义在于：它从细胞水平提供了有机界统一的证据，证明动植物有着细胞这一共同的起源，动植物的产生，成长，和构造的秘密被揭开了，从而为十九世纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学的唯心主义，提供了一个有力的证据，为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。如果没有细胞学说，达尔文主义也很难胜利完成。第一章植物细胞和组织电子显微镜

显微镜是用于细胞观察的主要工具，

20世纪30年代发展起来的电子显微镜导致细胞结构和功能研究发生了一次革命，使生物学家得以从亚显微水平上重新认识细胞。第一章植物细胞和组织亚显微结构

又称为超微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米，因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构，要观察细胞中的各种亚显微结构，必须用分辨力更高的电子显微镜。第一章植物细胞和组织电子显微镜与光学显微镜在总体结构的设计上有很大的差别。在种类上，电镜可分为两大类:透射电子显微镜扫描电子显微镜第一章植物细胞和组织电子显微镜

电子显微镜是一种高度精密分析的仪器，利用高速运动的电子束代替光线，用磁透镜代替光学显微镜的玻璃透镜，使电子束汇聚折射、偏转而成像的一种显微镜。第一章植物细胞和组织

电子显微镜它的基本原理是在一个高度的真空系统中，用电子枪发射电子束，通过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光屏上显示一放大的物像。它的放大倍数比光学显微镜高出几百倍，目前通用式电子显微镜的放大倍数可达80万倍以上，其分辨率为1.4-2埃。可看到病毒、单个分子等。广泛用于生物学、医学、金属物理学、高分子化学、微电子学等各个领域的研究工作。第一章植物细胞和组织电子显微镜的基本构造

电子束照明系统样品室成像系统真空系统记录系统电子枪聚光镜物镜中间镜投影镜第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织电子显微镜第一章植物细胞和组织

为什么电子显微镜需要真空系统(vacuumsystem)?

由于电子在空气中行进的速度很慢，所以必须由真空系统保持电镜的真空度，否则，空气中的分子会阻挠电子束的发射而不能成像。第一章植物细胞和组织植物细胞结构全图第一章植物细胞和组织真核细胞三大结构体系遗传信息表达系统:染色质(体)、核糖体、mRNA、tRNA等等细胞骨架系统:胞质骨架、核骨架生物膜系统:质膜、内膜系统（细胞器）第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织二、植物细胞的形状和大小（一）形状：理论上典型的未经分化的薄壁细胞是十四面体，由于适应不同的功能，出现了多种多样的形状-----（16面体？）（二）大小：一般很小，但也有较大差异最小：球菌直径0.5um。最大：苎麻纤维细胞长550mm。种子植物中一般直径10—100um较大的如番茄果肉，西瓜瓤细胞达1mm，肉眼可见。思考：细胞大小与生物体大小有无关系？第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织细胞小的原因：（1）受细胞核所能控制的范围的制约（2）有利物质的交换（相对表面积大）和转运。细胞大小变化的一般规律：（1）生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞则往往较大；（2）受外界条件的影响，水、肥、光、温、化学药剂等。如何加以利用？第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织植物学常用单位1cm=10mm=10000um=10000000nm（纳米）=10000000A微米，过去单位符号用μ，现改用μm；纳米，过去单位符号用mμ（毫微米），现用nm；（埃）是习惯使用而应废除的单位，现改用10-1nm（=0.1nm）。第一章植物细胞和组织利用各种显微镜进行观察的技术肉眼的分辨率：0.2mm光镜的分辨率：0.2um电镜的分辨率：0.2nm纳米技术第一章植物细胞和组织纳米技术相关知识1、纳米2、纳米科学技术3、生物学家研制出可以乱真的“纳米人骨”4、德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症第一章植物细胞和组织纳米（nanometer，nm）：

一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之一微米。大约是三、四个原子的宽度。碳纳米管第一章植物细胞和组织

纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。纳米科学技术（nanotechnology）：第一章植物细胞和组织

一种全新的骨置换材料将取代现有冰冷的金属和脆弱的塑料等材质，用几乎可以以假乱真的效果为病人送去福音。这种高科技产物———纳米人工骨，近日已由四川大学生物医学工程学科博士生导师李玉宝教授研制成功，并顺利通过国家863项目组验收。纳米人工骨作为几乎与人骨特性相当的“类人骨”，具有广泛的应用前景。李教授纳米人工骨的研制成功，目前在国际上尚属首例，其成果已可进入产业化实施阶段。《人民日报海外版》(2001年01月02日第九版)生物学家研制出

可以乱真的“纳米人骨”

第一章植物细胞和组织德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症

德国柏林“沙里特”临床医院尝试借助磁性纳米微粒治疗癌症，并在动物试验中取得了较好的疗效。据最新一期俄《科学与生活》月刊报道，这家医院的研究人员利用磁性纳米微粒治疗癌症的做法是：将一些极其细小的氧化铁纳米微粒注入患者的肿瘤里，然后将患者置于可变的磁场中。受磁场的影响，患者肿瘤里的氧化铁纳米微粒升温到４５至４７摄氏度，这一温度足以烧毁癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁性微粒，因此这些健康组织的温度不会升高，也不会受到伤害。报道说，这种治疗癌症的新方法在老鼠身上进行的实验获得了初步成功，研究人员计划下一步进行人体试验。

第一章植物细胞和组织三、植物细胞的结构与功能

原生质体：是指单个细胞内的原生质，它是细胞内有生命的物质，是细胞的最主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。第一章植物细胞和组织原生质：是细胞内有生命活性的物质。细胞质：细胞膜内细胞核外的原生质部分。包括透明粘液状的基质和悬浮于其中的细胞器以及细胞的代谢产物，如色素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。接近细胞膜的细胞质叫外质，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，对维持细胞的表面形状及细胞运动有关。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、中心体等许多重要结构都主要位于内质区。第一章植物细胞和组织参考资料·原生质

原生质

19世纪中叶开始采用这一名词。原意是指有生命的原始物质或基本物质。法国动物学家迪雅尔丹（Dujardin）在1835年将原生动物的细胞质称为原肉质。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野（J．E．Purkyně）把植物细胞物质称为原生质。同年德国植物学家摩尔（vonMohl）确认两者为同样物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格（EStrasburger）认为，原生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包括细胞质和核质。1880年德国植物学家汉斯坦（Hanstein）将细胞质和核质合成一个生命单位，称为原生质体，其外包围着质膜。后来，原生质这个名词泛指细胞的全部生命物质，包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主要成分为核酸、脂类和蛋白质。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织细胞化学成分水:85%无机盐:1.5%蛋白质:10%脂质:2%糖类:0.4%

DNA:0.4%RNA:0.7%第一章植物细胞和组织植物细胞模式图第一章植物细胞和组织植物细胞模式图液泡细胞核内质网微管质膜细胞壁线粒体叶绿体微丝高尔基体第一章植物细胞和组织植物细胞动物细胞第一章植物细胞和组织细胞壁（CellWall)叶绿体（Chloroplast)大液泡（Vacuole)胞间连丝（Plasmodesmata)植物细胞特有的细胞结构第一章植物细胞和组织植物细胞的结构组成

细胞壁质膜细胞质细胞器胞基质植物细胞原生质体核膜细胞核核质核仁后含物第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

（一）、细胞膜或质膜

植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。膜的化学组成，几乎全由磷脂和蛋白质组成，此外，尚有少量的糖类。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织细胞膜

围绕在细胞外的薄膜，又称原生质膜或质膜。厚度约60—100A°（埃），是细胞间或细胞与外界环境间的分界，维持着细胞内外环境的差别。在电子显微镜下，细胞膜显示出三层结构，磷脂双分子层是膜的骨架，每个磷脂分子都可以自由地作横向运动，其结果使膜具有流动性、弹性。磷脂双分子层的内外两侧是膜蛋白，如球蛋白，有时镶嵌在骨架中，也能作横向运动。第一章植物细胞和组织

在电子显微镜下看到的质膜是由两层染色深的暗层（一层蛋白质的分子层和脂类双分子层的亲水头），中间夹着一层染色浅的亮层（脂类双分子层的疏水尾）组成。这样的结构称为单位膜。膜结构的液态镶嵌模型：在脂质双分子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中的蛋白质有的是特异酶类，在一定条件下具有“识别”、“捕捉”和“释放”某些物质的能力，从而对物质的透过起主动的控制作用。第一章植物细胞和组织流动镶嵌模型脂类蛋白质糖第一章植物细胞和组织流动镶嵌模型糖萼蛋白质脂双层第一章植物细胞和组织（1）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂质膜的分子结构第一章植物细胞和组织磷脂性质:在水环境中形成的双分子层（Bilayer）是

双分子层磷脂水溶性分子难以通过的天然屏障。第一章植物细胞和组织例证：水溶液中：超声磷脂酰胆碱+卵磷脂脂质体水膜脂主要有：卵磷脂脑磷脂鞘磷脂

磷脂酰丝氨酸水脂质体第一章植物细胞和组织（2）膜蛋白：与磷脂双分子层结合，执行各种功能：

运输载体：各种分子泵，离子泵；

酶：催化剂、膜反应；

受体：接收和传导化学信号；

连接：连接细胞骨架与胞外基质的分子结构。膜蛋白第一章植物细胞和组织1.跨膜蛋白2.镶嵌蛋白3.共价蛋白4.非共价蛋白蛋白与磷脂双层的结合方式第一章植物细胞和组织（1）流动分子双层内外层的脂与蛋白质不尽相同；糖链均在外表面（识别，免疫）。生物膜特性(2)不对称性第一章植物细胞和组织流动镶嵌模型特性

膜蛋白分布不对称脂质双层镶嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白第一章植物细胞和组织细胞膜选择透性

细胞膜只允许某些分子或离子进入或者排出细胞的特性，是细胞膜最基本的功能。它能阻止细胞内的许多有机物（如糖和可溶性蛋白）从细胞内渗出，又能调节水和盐类及其他营养物质进入细胞，使细胞能在复杂的环境中保持相对的稳定性，从而维持细胞正常的生命活动。第一章植物细胞和组织吞噬作用

把外界固态物质吞入细胞内的过程。吞噬的颗粒外包一层来自质膜的薄膜，叫做吞噬体。后者与溶酶体靠近，两者的膜互相融合形成消化泡；不能消化的剩留残渣排出细胞外。如有的原生动物（如变形虫）用吞噬作用摄取营养。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织主动运输细胞中物质运输的一种重要方式。它的特点是，物质运输是逆浓度梯度进行的，即从低浓度方向向高浓度方向进行。需消耗能量。例如Na+、K+离子透过细胞膜的运输，就是主动运输。可用钠一钾泵假说来解释，该学说认为在膜上有一种Na+-K+-ATP酶，通过磷酸化和脱磷酸化引起ATP酶一系列构象变化，从而造成离子转位。主动运输的机制还在进一步研究中。主动运输是活的生物膜的特性。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

细胞膜使细胞内外环境隔开，造成稳定的内环境，具有保护作用。控制着细胞内外物质的交换作用。细胞膜具有选择透过性作用。过膜的物质运输方式有自由扩散、协助扩散、主动运输和内吞外排（胞吐）等形式。膜上有许多酶，是细胞代谢进行的重要部位。例如膜上的球蛋白与多糖结合成糖蛋白使细胞不致被周围的酶所消化；有些糖蛋白是抗原，具有高度的异性。细胞膜还是一种通讯系统，细胞膜与细胞识别、激素作用有关；此外对能量转换、免疫防御、细胞癌变等方面都起着十分重要的作用。第一章植物细胞和组织

质膜具有多种生理功能

1.维持稳定的细胞内环境；

2.控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排出废物；

3.吞食外围的液体或固体小颗粒；

4.参与胞内物质向胞外分泌；

5.接受外界的刺激和信号；

6.还参与细胞的相互识别的功能。

第一章植物细胞和组织生物膜

细胞、细胞器和其环境接界的所有膜的总称。生物中除某些病毒外，都具有生物膜。真核细胞除质膜（细胞膜）外，还有细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体、叶绿体等细胞器膜。生物膜形态上都呈双分子层的片层结构，即磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分子位于其表面或镶嵌其中，生物膜厚度约5～10纳米。第一章植物细胞和组织不同的生物膜有不同的功能。

质膜和物质的选择性通透、细胞对外界的信号的识别作用、免疫作用等密切相关；神经细胞膜和肌肉细胞膜是高度分化的可兴奋性膜，起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用；叶绿体内的类囊体膜和光合细菌膜可将光能分化为化学能；线粒体内膜可将细胞呼吸中释放的能量合成ATP；内质网膜是蛋白质及脂类生物合成的场所所以生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程中，是必不可少的结构。第一章植物细胞和组织质膜（plasmamembrane)内质网(endoplasmicreticulum)高尔基体（Golgibody)溶酶体（lysosome)线粒体（mitochondria)叶绿体（chloroplast)生物膜系统第一章植物细胞和组织

（二）细胞质及其细胞器

细胞质是质膜以内，细胞核以外的原生质。细胞质可分胞基质和细胞器。细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构，胞基质是无色透明的胶体物质。胞基质能维持细胞器的实体完整性提供所需要的离子环境，供给细胞器行使功能所必须的物质。同时，胞基质本身还进行某些生化反应。

第一章植物细胞和组织细胞器

即“细胞器官”，细胞质中由原生质分化而成的、具有一定形态和特定功能的结构。

线粒体、质体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、（中心体）、液泡等。第一章植物细胞和组织内质网基本类型糙面内质网光面内质网第一章植物细胞和组织高尔基体的形态结构形成面成熟面空腔分泌小泡第一章植物细胞和组织溶酶体（lysome）第一章植物细胞和组织线粒体的形态结构外膜嵴基质膜间隙内膜第一章植物细胞和组织叶绿体基本结构基粒类囊体内膜外膜第一章植物细胞和组织核糖体核糖体是合成蛋白质的细胞器;主要成分：蛋白质、RNA功能：按照mRNA的指令合成多肽链第一章植物细胞和组织细胞骨架系统胞质骨架微丝微管中间纤维核骨架核纤层

核基质第一章植物细胞和组织1．质体质体是绿色真核植物所特有的细胞器。在幼龄细胞中，质体尚未分化成熟，称为原质体或前质体。根据色素和功能的不同。叶绿体有色体白色体第一章植物细胞和组织

质体是植物细胞中的一类细胞器。早在1883年就被提出。也是具有双层膜结构的细胞器，质体随细胞的生长而增大，并能分裂增殖。与细胞的代谢过程密切相关。第一章植物细胞和组织叶绿体

植物细胞特有的一种细胞器。形态因植物的种类而异，在藻类中，叶绿体形态多样，而且体积也大，其大小可达100微米，有网状、带状、裂片状、星形等。在高等植物中，叶绿体为圆形或椭圆形，直径约5—10微米，厚度约2—3微米。叶绿体在细胞内的数目也不一定，如藻类细胞，有的仅有一个。但在高等植物细胞中可多达100个以上。第一章植物细胞和组织

在电子显微镜下，高等植物的叶绿体为双层膜结构。外膜光滑，包围在外，内膜层形成了许多扁平封闭的小囊，叫类囊体，是内部组织的结构单位。大的类囊体叫基质类囊体，它们之间由基质片层相连，许多类囊体象圆盘一样叠在一起构成了内膜系统的基粒片层。光合作用系统所有的色素：叶绿素和类胡萝卜素都在基粒片层上。叶绿素获取太阳光的能量并把这些能量用于有机物的合成。因此，叶绿体是光合作用的场所。如果没有这些细胞器，地球上就不可能有生命的存在。叶绿体和线粒体一样，含有DNA和RNA，具有自己的遗传系统和合成蛋白质的系统，在遗传上有相对的独立性。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织有色体

又称“杂色体”。植物细胞中含有色素的质体。色素为叶黄素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔红色。在高等植物的花瓣、果实和根等器官中表现出来。它的光合作用的能力已处于不活动的状态。它们能积累淀粉和脂类。第一章植物细胞和组织白色体

又称无色体。植物细胞质中不含色素的质体，如植物体内的分生组织和见不到阳光的块茎等细胞内的质体。有制造和贮藏淀粉、蛋白质的功能。白色体的前体为“原质体”，它进行多次分裂成为白色体，或为叶绿体。在黑暗中生长的植物的质体，也是白色体的一种类型。第一章植物细胞和组织叶绿体形态结构功能：光合作用能量转换器第一章植物细胞和组织叶绿体基本结构内膜外膜基质层基粒类囊体类囊体间隙基质膜间隙第一章植物细胞和组织叶绿体的光合作用第一章植物细胞和组织叶绿体的光合作用

光合作用:

绿色植物和光合细菌摄取太阳光，使二氧化碳固定成为有机物.

光合作用是一切生命得以生存的基础.第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

三种质体的关系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，种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪和油的造油体，合成蛋白质的糊粉体等等。

在一定条件下，一种质体可转变为另一种质体。第一章植物细胞和组织叶绿体白色体有色体三种质体的关系你能够举例吗？第一章植物细胞和组织

2、线粒体

除细菌、蓝藻和厌氧真菌外，生活的细胞一般都有线粒体。线粒体呈粒状、棒状、丝状或分枝状。线粒体较小，直径一般为0．5-------1．0微米。第一章植物细胞和组织

线粒体结构显微镜下用詹纳斯绿B染色才能看到。用电子显微镜观察，线粒体有一层外膜和一层内膜，内膜在许多部位向内褶叠成管状或搁板状突起称为嵴。嵴间的空间为基质，其中含有DNA、蛋白质、核糖体、类脂球等。在基质和内膜中，有ATP酶，与呼吸作用有关。第一章植物细胞和组织

线粒体的功能

是细胞进行有氧呼吸的场所，提供能量。第一章植物细胞和组织

细胞中线粒体的数量是不定的，活跃细胞（如肝细胞）的线粒体可能有1000个以上，在电子显微镜下，每个线粒体以双层膜为界，外膜平滑包围于外，内膜向内折叠形成嵴。线粒体的膜与细胞膜相似，它们含有磷脂分子和蛋白质分子。大部分蛋白质嵌在脂质双层中。第一章植物细胞和组织

自60年代以来，认为内膜和嵴与外膜完全不同，内膜和嵴上有许多带柄的颗粒状结构——内膜球，它是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的基本单位。线粒体是形成ATP的主要场所，有细胞的“动力工厂”之称。线粒体基质内有自身的DNA、RNA及蛋白质、酶系和生化过程中间产物等液态物质。因此，DNA可自我复制，具有一定的遗传独立性。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织线粒体形态结构功能半自主性能量转换器第一章植物细胞和组织线粒体的形态结构外膜（outermembrane)内膜（innermembrane)嵴（crista)基质（matrix)膜间隙（intermembranespace)第一章植物细胞和组织线粒体主要功能

线粒体进行氧化磷酸化，产生ATP，是细胞的“动力工厂”。第一章植物细胞和组织线粒体和叶绿体的半自主性

1.腔内都有成环状DNA,70S

核糖体。2.它们都能自行分化。3.但部分蛋白质还要在胞质内合成第一章植物细胞和组织3．核糖核蛋白体（核糖体）

是合成蛋白质的场所。核蛋白体含有大约40%蛋白质和60%的RNA。核糖体大小约15-30纳米的小颗粒，由大小两个亚单位组成。

核糖体常几个到几十个与信使RNA分子结合成念珠状的复合体，称为多聚核糖体。第一章植物细胞和组织

核糖核蛋白体，简称核糖体所有的细胞中都可见到。核糖体呈颗粒状结构，椭圆形，由大小两个亚基组成，直径150—250A°（埃），基本成分是蛋白质、酶和RNA，在真核细胞中，一种是附着在内质网上，一种在细胞质里呈游离状。在原核细胞中，核糖体是附着在细胞膜上的。第一章植物细胞和组织

内质网表面的核糖体，所合成的蛋白质分子量大，分泌到细胞外，如抗体，胶元蛋白和酶等。游离的核糖体，合成的蛋白质供细胞本身的生长、发育和分化作用，或者是合成一批特殊蛋白质，如血红蛋白。在进行蛋白质的生物合成时，执行功能的核糖体不是一个而是几个或几十个核糖体，通过一条信使RNA间隔地串在一起，成念珠状。上面的每个核糖体都可合成一条肽链，这样便大大的提高了合成的效率。当蛋白质合成完毕时，两个亚基又解离开。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织核糖体

核糖体是合成蛋白质的细胞器,它的主要成分是蛋白与RNA,其唯一的功能是按照mRNA的指令用氨基酸合成多肽链。第一章植物细胞和组织4、内质网是胞基质中的膜系统。在电镜图象上表现为成对的平行的膜转成的囊、泡或更大的“池”。其立体构型将基质隔成许多间室，有利于种种不同的系列化反应的进行。膜的外表面附有核糖体颗粒的称粗糙型内质网；膜的外表面没有核糖体颗粒的称光滑型内质网。其功能不同。第一章植物细胞和组织

粗糙型内质网参与蛋白质合成，并运输和贮存蛋白质。光滑型内质网与脂类、激素合成有关。内质网是许多细胞器的来源。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织基本类型功能信号假说内质网第一章植物细胞和组织粗面内质网（rER)光面内质网（sER)内质网基本类型第一章植物细胞和组织1、蛋白质的合成2、脂类的合成3、蛋白质的修饰4、新生多肽的折叠与组装内质网功能第一章植物细胞和组织5、高尔基体

高尔基体由扁平内凹的囊泡或槽库、致密小泡和分泌小泡组成。高尔基体来源和内质网有关。致密小泡来自内质网，结合形成高尔基体囊泡，囊泡的凸面称形成面,凹面称成熟面。第一章植物细胞和组织

高尔基体在植物细胞内的功能是合成纤维素、半纤维素等构成细胞壁的多糖类物质，同时将多糖或多糖与蛋白质的复合物以高尔基小泡的形式运输到细胞的某些部位。具有分泌作用，并参与细胞壁的形成。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织形态结构功能高尔基体第一章植物细胞和组织高尔基体的形态结构第一章植物细胞和组织1、蛋白质修饰与加工（糖基化等）2、蛋白质的分拣3、蛋白质和脂的运输4、蛋白质分泌等高尔基体功能第一章植物细胞和组织6、溶酶体

常为圆球形，只有一层膜包围，含有活性范围非常广泛的各种水解酶类，以酸性磷酸酶为特有的酶。溶酶体在细胞内起消化作用，能降解生物大分子。进行异体吞噬、自体吞噬甚至发生自溶作用。溶酶体是内质网分离出来的小泡形成的。第一章植物细胞和组织

溶酶体是

细胞质内的一种球形细胞器。直径约0.5微米，比重1.15，外有一层膜与细胞质分隔，以含有酸性水解酶（30多种）为特征，具有消化作用。从高尔基体芽生出来的初级溶酶体与来自细胞内外的物质结合，就形成次级溶酶体。当与外来颗粒如细菌结合，就成为吞噬溶酶体，消化后剩余部分叫做残渣体。在正常细胞中，水解酶只局限于溶酶体内。当细胞坏死时，溶酶体外膜破裂，酶溢出进入细胞质，使细胞发生自溶。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织溶酶体结构类型功能第一章植物细胞和组织结构类型

根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：初级溶酶体（primarylysosome)次级溶酶体（secondarylysosome)残余小体（residualbody)第一章植物细胞和组织溶酶体的各种代谢类型第一章植物细胞和组织溶酶体功能溶酶体的标志酶是酸性水解酶清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。防御功能例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；

2.哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程都与溶酶体有关。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织7．圆球体圆球体是一层膜包围的球状小体，圆球体含有脂肪酶，是积累脂肪的场所，因而是一种贮藏细胞器，贮藏油滴、脂肪等。圆球体也具有溶酶体的性质。近年来，认为圆球体与周围细胞质构界面上存在半单位膜，能被饿酸强烈还原，故圆球体又被称为类脂球。

第一章植物细胞和组织8．微体

膜内有一单位膜，含有酶，都含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化酶与尿酸酶。分为两种类型：一是过氧化物酶体，与光呼吸有密切关系；另一种为乙醛酸循环体，与脂肪代谢有关，能将脂肪分解成糖。第一章植物细胞和组织9、液泡液泡是植物细胞的显著特征之一。液胞内的液汁称细胞液，其主要成分是水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花青素和无机盐等物质。花瓣、果实上红色或蓝色是因含有花青素，花青素的颜色随着细胞液的酸碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色→中午的红色。

第一章植物细胞和组织

液泡是细胞质中一种泡状结构的细胞器，外有液泡膜与细胞质分开，内含水样的细胞液，幼年的植物细胞中液泡较小，成熟的植物细胞中液泡很大，往往只存单个大液泡，它几乎占据了细胞整个体积的90%。细胞质被挤压成薄薄的一层，紧贴在大液泡的周围。

植物中的液泡还可保持细胞的紧张度。高等动物细胞中的液泡不明显；有些原生动物中也具有液泡，如草履虫的伸缩泡。通过液泡原生动物可将多余的水和废物排出体外，以保持细胞恒定的渗透压。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织液泡的生理功能:

1.贮藏作用;

2.消化作用;

3.液泡在维持细胞质的内环境的稳定上起着重要的作用；4.液泡形成的内环境可以缓冲外界条件的突然变化，因而液泡与植物抗性有关。第一章植物细胞和组织10、微管和微丝

植物细胞质中存在着骨架结构，称为细胞骨架。构成细胞骨架的三种结构是微管、微丝和居间纤丝。它们和细胞质基质中更细微的纤维状蛋白系统，称为微梁系统。第一章植物细胞和组织

微管呈中空管状或纤丝状结构,微管的管壁由13条原纤丝集合而成，每条原纤丝由a和月球状蛋白，即微管蛋白的亚基组成双体，沿着管径的长轴呈斜向交替排列。微管在细胞中起支架作用，使细胞保持一定的形状；微管还参与构成纺锤丝；参与细胞壁的形成和生长；微管也与胞质运动和鞭毛运动有关。微丝是比微管更细的纤丝。第一章植物细胞和组织细胞骨架系统胞质骨架：微丝核骨架：核纤层

核基质微管中间纤第一章植物细胞和组织细胞质骨架微丝微管中间纤维第一章植物细胞和组织微丝

微丝（肌动蛋白纤维）是指真核细胞中由肌动蛋白组成的骨架纤维。

细胞松驰素和鬼笔环肽分别对肌动蛋白纤维的装配有抑制和稳定作用。第一章植物细胞和组织微丝的功能肌肉收缩微绒毛应力纤维胞质环流和阿米巴运动胞质分裂环第一章植物细胞和组织微管的形态

微管是由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构，微管壁由13根原纤维排列组成，微管可装配成单管、二连管（纤毛和鞭毛中）、三连管（中心粒和基体中）第一章植物细胞和组织微管的功能1、维持细胞形态2、细胞内运输3、鞭毛运动与纤毛运动4、纺锤体和染色体运动5、基粒与中心粒第一章植物细胞和组织微管运动示意图

由于微管的动态装配过程而带动小泡的运动。第一章植物细胞和组织复习1.线粒体

(1)形状:粒状、棒状

外膜、双层膜

(2)结构内膜:形成嵴,有基粒有许多与有氧呼吸有关的酶空腔:充满液态的基质，还含有少量DNA和RNA

内膜形成嵴，增加了内膜面积，液态的基质，保证了线粒体各类化学反应得以进行。

(3)功能:是进行有氧呼吸的场所,为细胞生命活动提供能量。

因此,线粒体被喻为细胞内供应能量的“动力工厂”

2.质体(植物细胞所特有的)

质体包括白色体、有色体和叶绿体。其中叶绿体是最重要的一种,(1)叶绿体的形状:扁平的椭球形或球形、双层膜(分外膜和内膜)

(2)叶绿体基粒:圆柱状,由10-100个片层的结构结构重叠而成,含各种素含有许多与光合作用有关的空腔酶,含少量的DNA和RNA

液态的基质由许多片层结构组成基粒，使叶绿体内的膜面积大大增加。

(3)功能:是进行光合作用的场所。第一章植物细胞和组织比较线粒体和叶绿体有何相似和不同的地方

①均有双层膜。

但线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体没有。

②有巨大的内膜面积。

线粒体通过形成嵴增加面积，叶绿体的基粒许多片层结构组成，增加面积。

③均有液态的基质。

④均含有酶。

但各含的酶的种类不同，酶的种类不同，决定他们具不同的功能。

⑤均含有少量的DNA和RNA

第一章植物细胞和组织3.内质网

由膜结构连成的网状物,增大细胞内膜面积,膜上附有许多酶和其他东西。

4.核糖体

粒状小体,附在内质网上或呈漩离状态.

作用──是细胞内合成蛋白质的场所

5.高尔基体

(1)植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关

(2)动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关

6.液泡(成熟的植物细胞特有的)

泡状结构,表面有液泡膜,内充满的液体叫细胞液,细胞液中溶解有各种物质和色素,植物的花、果实、和叶的颜色,除绿色外,其他的颜色大多由液泡中的色素所产生。第一章植物细胞和组织

（三）、细胞核

控制着蛋白质的合成，控制着细胞的生长和发育。间期核通常呈圆球形。在幼小细胞中，核居于细胞中央。在真核细胞中，除高等植物成熟的筛管以及哺乳类成熟的红细胞外，都含有细胞核。在细胞的生活周期内，细胞核有两个不同时期：分裂间期和分裂期。第一章植物细胞和组织细胞核由核膜、核仁、核液和染色质构成。

1、核膜是双层膜，在电子显微镜下可观察到，它是细胞核与细胞质的界膜。核模上具有许多孔，沟通细胞核和细胞质间的物质运输。如神经细胞有1万多个核膜孔。核膜孔直径为400—1000埃。在细胞病变时核膜孔特别大。

2、一般核中有1个核仁，但也有不少细胞有两上以上核仁。核仁中的成分有蛋白质、RNA和DNA。核仁的结构也十分复杂，是合成RNA的场所。第一章植物细胞和组织3、核液呈透明状，其中有RNA聚合酶、核糖体小亚基和一些小分子RNA等。

4、染色质是细胞核中重要的结构成分，易被碱性染料着色的物质，成分是DNA和蛋白质。染色体的基本单位是核小体或核粒。核粒的串珠螺旋化形成染色质纤维，在分裂期进一步螺旋化和盘曲浓缩成为染色体。细胞核是细胞内遗传物质的储存、复制和转录的主要场所。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织染色质

是指细胞核内易于被碱性染料（如洋红、苏木精、龙胆紫等）染上颜色的物质，这些物质是由DNA、蛋白质（组蛋白和非组蛋白）和少量RNA组成。在光镜下常呈颗粒状、块状、细丝状交织成网状的结构。它存在于间期细胞核内，是细胞间期遗传物质的存在形式。实质上染色质就是间期核内伸展开来的DNA-蛋白质纤维。可分为常染色质和异染色质两部分。DNA是染色质中的主要成分，是遗传物质。第一章植物细胞和组织遗传信息表达系统核被膜染色质和染色体核仁核糖体第一章植物细胞和组织核被膜核被膜可分为三个区域：核外膜（outernuclearmembrane）：面向胞质，附有核糖体颗粒，与内质网相连。核内膜（innernuclearmembrane）：面向核质，表面无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提供结合位点。核孔（nuclearpore）：在内外膜的融合处形成环状开口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水通道.第一章植物细胞和组织核被膜第一章植物细胞和组织染色质与染色体染色质(chromatin)是指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。染色体（chomosome）是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。第一章植物细胞和组织染色质的分类(1)

间期染色质按其形态表现和染色性能可分为两种类型:•常染色质:间期核内染色质丝折叠压缩程度低的染色质,

处于常染色质状态是基因转录的必要条件。•异染色质:间期核中染色质丝折叠压缩程度高,处于凝集状态，碱性染料染色时着色深的染色质。

第一章植物细胞和组织异染色质的分类-结构异染色质(组成性异染色质):各种类型的细胞除复制以外在整个细胞周期均处于聚缩状态，

DNA包装在整个细胞周期基本没有变化的染色质。-兼性异染色质：在某些细胞或一定的发育阶段,原来的常染色质凝缩,并丧失基因转录活性，成为异染色质。第一章植物细胞和组织染色质的分类(2)

染色质按其功能的不同还可分为：活性染色质:

具有转录活性的常染色质。非活性染色质:不进行转录的染色质，包括异染色质和部分常染色质。

第一章植物细胞和组织染色质的基本结构单位第一章植物细胞和组织染色体短臂着丝粒长臂DNA染色单体第一章植物细胞和组织染色体短臂着丝粒长臂DNA染色单体第一章植物细胞和组织中期染色体分类图示中着丝粒染色体近端着丝粒染色体端着丝粒染色体近中着丝粒染色体第一章植物细胞和组织染色体包装的结构模型多级螺旋模型(multiplecoilingmodel)骨架-放射环模型(scaffold-radialloopstructuremodel)第一章植物细胞和组织多级螺线管模型螺线管核小体第一章植物细胞和组织

中期染色体

中期染色体形态稳定，由两条姐妹染色单体组成，彼此以着丝粒相连.根据着丝粒在染色体上所处位置可分为:中着丝粒染色体：两臂长度相等或基本相等;亚中着丝粒染色体;亚端着丝粒染色体：具有微小短臂;端着丝粒染色体。第一章植物细胞和组织染色体分类图示第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织染色体DNA的关键序列复制起点:确保染色体在细胞周期中能够自我复制，维持染色体在细胞世代传递中的连续性;着丝粒：使细胞分裂时复制了的染色体能够平均分配到子细胞中;端粒:

使DNA能够完成复制，并保持染色体的独立性与稳定性。第一章植物细胞和组织核仁的结构与功能（１）纤维中心（２）致密纤维组分（３）颗粒组分

核仁是rRNA基因储存、rRNA合成、加工和核糖体亚单位的装配场所.第一章植物细胞和组织附：“人类基因组计划”及意义规模化、序列化、信息化、医学化、产业化人文化第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

人类基因组计划的科学宗旨与“定时、定量、定质”的具体目标，是测定组成人类基因组的30亿个核昔酸的序列，从而奠定阐明人类基因组及所有基因的结构与功能，解读人类的全部遗传信息，奠定揭开人体奥秘的基础。由于生命物质的一致性与生物进化的连续性，以及“人类基因组计划”所建立的策略与技术的通用性，这就意味着奠定着揭开生命最终奥秘的基础。

人类基因组计划对生命科学研究与生物产业发展的导向性意义。第一章植物细胞和组织人类基因组计划简介

由美、英、日、德、法、中六国参与的国际人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创举之一。其核心内容是测定人基因组的全部DNA序列，从而获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。我中心于1999年9月1日代表中国正式加入该计划，承担了1%人类基因组（约三千万个碱基）的测序任务。

2000年6月26日，六国相继宣布人类基因组工作框架图完成。随着人类基因组计划工作框架图的完成,其对人类社会巨大的科学和经济意义已清晰显现。她所倡导的"全球合作、免费共享"的人类基因组计划精神已成为自然科学史上国际合作的楷模。世界各国也因此受益无限。第一章植物细胞和组织

人类基因组计划对带动和促进生物产业和生命科学的发展是显而易见。她着眼于基因组的整体理论、策略、技术，前所未有的加速了人的新基因发现及其功能研究的速度。生命科学开始了以DNA序列为基础的，以生物信息学为导向的新纪元(Sequence-BasedEra)。

人类基因组计划的进展，对未来生命科学研究的思想和方法论也带来了革命性的改变。人们将从基因组和比较生物基因组的水平，而不是孤立的、单基因水平，来重新探讨和认识生命的进化、遗传、发育，生物和环境，脑功能等重要生物学问题。

人类基因组计划对人类社会的影响将波及到每一个人，将会对现有的法律、道德、伦理甚至生活方式都带来冲击和思考。这是人类历史上任何事件都无法比拟的。

那么基因究竟为何物，人类基因组计划又是什么呢？是否未来每个人都会拥有自己的“基因身份证”？当基因成为商业资源进入市场时，会不会引发全球性的经济结构变革？基因解密到底是福，还是祸？中国科学家在这场基因革命中又展现了怎样的智慧与风采呢？第一章植物细胞和组织复习1、核膜外层膜上附有核糖体;内层膜是光滑的。两层膜在一定间隔愈合形成核孔,核孔是控制细。胞核与细胞质之间物质交换的通道。2、核仁大多数细胞的核内有1个或几个核仁,呈致密的匀质球体。核仁没有膜包围。它的中央为纤维区，外围是颗粒区。在有的细胞中，核仁有一个染色较浅的部分，称为核仁液泡。核仁的主要功能是进行核糖体RNA合成。3、核质核仁以外，核膜以内的物质称为核质。核质可分为核液和染色质。核液是细胞核内的基质，染色质和核仁悬浮在其中。第一章植物细胞和组织

染色质易被碱性染料着色。它是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合体。在间期核内，染色质常伸展成网状细丝。到有丝分裂时，染色质高度螺旋化变粗成为光学显微镜下能看见的染色体。因此，染色质和染色体是细胞生活周期中不同时期的两种存在形式，两者实为同一物质。·染色质由球状核蛋白所组成的基本单位核小体或核粒，被DNA的纤丝缠绕成念珠状。·细胞核的主要功能是控制蛋白质的合成，控制细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调为"细胞的控制中心"，在细胞遗传和代谢方面起着主导作用。第一章植物细胞和组织（四）、细胞壁细胞膜外围的一层厚壁，为植物细胞的特征之一。细菌和蓝藻等细胞也有细胞壁。初生壁具有弹性，可随细胞生长而伸长。植物细胞成熟过程中，还长出次生壁，位于初生壁内侧与细胞膜之间，它们都由纤维素和果胶质构成。细胞壁在有丝分裂的末期开始形成。有保护和支持作用。细菌细胞壁的成分不是纤维素，而是乙酰氨基葡萄糖、氨基酸和乙酰胞壁酸等。细胞壁是全透性的。与细胞膜的选择透过性很不一样。植物细胞壁间常有原生质通过，称胞间连丝，也是细胞的通讯系统。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织细胞壁

1．细胞壁的结构和化学组成细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。一般认为，细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁。（1）胞间层又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是果胶质，果胶是一类多糖物质。（2）初生壁在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。（3）次生壁次生壁是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。次生壁的主要成分有纤维素、半纤维素，且常有木质素等物质填充其内而发生质变。纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。第一章植物细胞和组织2．细胞壁的生长细胞壁生长有两种方式：1、内填生长，当初生壁刚形成时，微纤丝少，分布稀疏，随着细胞的伸展生长，原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质填充于初生壁的无数网孔之间，使初生壁延展，表面积增加;2、敷加生长，即原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质自外向内为层层添加，使细胞壁增厚,这种生长方式主要发生在次生壁上.第一章植物细胞和组织3．纹孔和胞间连丝·（1）纹孔细胞形成初牛壁时．有某些较薄的凹洼区域，称为初生纹孔场。以后产生次生壁时，在初生纹孔场处往往不加厚，形成纹孔。相邻两个细胞的纹孔常成对存在，称纹孔对。中间的胞间层和初生壁称为纹孔股，它的腔称纹孔腔。·纹孔可分为单纹孔和具缘纹孔。前者呈圆筒形，纹孔的口、腔和膜同样大小；后者由于次生壁增厚时，向细胞内方拱起形成效孔缘，故口小，腔大而呈圆锥形。·（2）胞间连丝它是穿过胞间层和初生壁的细胞质细丝，以此连接相信细胞间的原生质体。·胞间连丝的功能是在细胞间起着物质运输、传递刺激及控制细胞分化的作用。通过胞间连丝，使整个植物体的细胞原生质体联成一个整体。

第一章植物细胞和组织4．细胞壁的质变（1）木化细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇类化合物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而术化，以调强细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。（2）角化叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）所浸透，且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后细胞壁透水性降低,但透光。（3）栓化栓化是水栓质消类化合物）渗入细胞壁引起的变化，使细胞壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞常呈褐色，富于弹性。（4）矿化细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙等就会发生矿化。稻、麦等禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧化硅。细胞壁的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫害的能力。（5）粘液化（胶化）粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成粘液或树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。第一章植物细胞和组织

细胞壁是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的。由于功能不同，壁在结构和成分上变化很大。细胞壁可以分为：胞间层初生壁次生壁纹孔胞间连丝第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

胞间层

由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质构成，果胶为多糖物质，胶粘而柔软，能将相邻两个细胞粘连在一起。胞间层将细胞粘起，细胞幼时，呈现柔软。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织初生壁初生璧是细胞增长体积时所形成的壁层，由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。初生壁的成分是：纤维素半纤维素果胶质它的特点薄、有弹性、可随细胞的生长而扩大面积。初生壁一般薄，但有时也局部成显著均匀增厚。如柿胚乳，成为储藏营养物质，供种子萌发需要。第一章植物细胞和组织洋葱细胞不断长大，

初生壁也扩大第一章植物细胞和组织胞间连丝图

第一章植物细胞和组织纹孔

细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚的区域成为纹孔。相邻两个细胞壁上的纹孔往往精确地发生，形成纹孔时，纹孔对中间的胞间层和两侧的初生壁，合称纹孔膜。由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。随声音而指出纹孔膜、纹孔腔。纹孔可以分为：单纹孔、具缘纹孔单纹孔简单，纹孔口和底同大，纹孔腔为上下等径，圆筒形。具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞内延伸。第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织单纹孔、具缘纹孔结构图

第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织柿胚乳细胞胞间连丝，

示厚的初生壁第一章植物细胞和组织四、植物细胞的后含物

植物细胞在生长、分化和成熟过程中，由于新陈代谢活动所产生的地边用渡边提颇见贮藏物质等，统称后合物。后会物在结构上是非原生质的物质。后含物库主要是贮藏物质，具中以淀粉、蛋白质和脂类为主。第一章植物细胞和组织（－）淀粉淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物质，通常呈颗粒状，称淀粉粒。在淀粉粒中常可见到脐，它是积累淀粉的起点，并有围绕脐的同心层次称为轮纹。淀粉粒可分为单粒，复粒和半复粒三种类型。单粒淀粉只有1个脐和围绕脐的轮纹；复粒淀粉有2个以上的脐，每个脐各有轮纹围绕；半复粒淀粉是在复粒淀粉的外围还有共同的轮纹围绕。淀粉遇碘呈蓝到紫色。第一章植物细胞和组织

淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物质。贮藏的淀粉常呈颗粒状，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。

第一章植物细胞和组织

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。单粒为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张上外围有共同的轮纹。

淀粉粒主要存在于种子的胚乳，甘薯、萝卜等地下肉质根。

第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织马铃薯淀粉粒图示单粒、复粒、半复粒甘薯块根、小麦胚乳图，示淀粉粒

第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织（二）蛋白质蛋白质常贮存于种子中，这种蛋白质处于非活性的比较稳定的状态，且常以无定形或结晶状存在于细胞.

以糊粉粒的形式存在，呈圆形或椭圆形，外有一层膜。蓖麻、油桐胚乳细胞内的糊粉粒比较大，在无定形蛋白质中包含有蛋白质的拟晶体和非蛋白质的球状体。第一章植物细胞和组织糊粉层第一章植物细胞和组织（三）脂肪和油

含能量最高而体积最小的贮藏物质，常温下为液体的称为油，呈固体的称为脂肪。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染色第一章植物细胞和组织植物含油和脂肪模式图，人工做的蓖麻种子，含有脂肪的染色层第一章植物细胞和组织（四）晶体·晶体常为草酸钙沉积在液泡内。晶体常被认为是排泄的废物，集中到某个细胞内。·禾本科等植物的茎、叶表皮细胞内含有二氧化硅晶体，称硅胶晶体。·有针晶、单晶和晶簇。

第一章植物细胞和组织第一章植物细胞和组织

在植物细胞内，常可见到各种形状的晶体，晶体常为草酸钙的，形状多样，常沉积在液泡内。晶体常认为是排泄的废物。禾本科、莎草科植物茎，叶表皮细胞内常含有二氧化硅的晶体。

第一章植物细胞和组织

丹宁是一类酚类化合物，存在于细胞质、液泡和细胞壁中，在叶、周皮，维管