第二章 植物细胞和组织第一节 植物细胞六个问题,1、细胞的发现及其意义
2、细胞生命活动的物质基础 —— 原生质
3、植物细胞的形态
4、植物细胞的结构和功能
5、植物细胞的后含物
6、植物细胞的分裂一、细胞的发现及其意义
1、细胞的概念是构成生物有机体形态结构和生理功能的基本单位 。
2、细胞的发现
1665年,英国学者虎克( Robert Hooke)利用显微镜观察软木薄片,发现许多蜂窝状的小室,其命名为细胞。实际为木栓细胞的细胞壁和空腔。
3、细胞学说的创立
1838~1839年,施莱登( M.J.Schleiden)和施旺
( T.Schwann)共同创立了细胞学说,包括四个内容:
植物和动物有机体都是由细胞构成的:所有的细胞均是由细胞分裂或融合而来;卵和精子都是细胞;一个细胞可以分裂而形成组织。
5、细胞只是生命或生活物质在发展过程中的存在形式之一。
除细胞外,还有病毒、类病毒等非细胞形态的生命体存在。
4、细胞学说创立的意义二、细胞生命活动的物质基础 —— 原生质
(一)组成原生质的化学元素
(二)组成原生质的化合物
1、无机物
2、有机物蛋白质核酸脂类糖类极微量的生理活性物质三、植物细胞的形态主要是细胞的形状和大小。
2、植物细胞的大小最小的是支原体,直径为 0.1μm
大型细胞直径达 1mm(如西瓜成熟的果肉细胞)
75mm(如棉籽的表皮毛)
550mm(如苎麻茎的纤维细胞)
绝大多数的细胞体积都很小。
1、植物细胞的形状球形或近球形、多面体形、长筒形、长纺锤形、长柱形等等四、植物细胞的结构与功能细胞质细胞膜细胞核植物细胞细胞壁原生质体后含物
(一)原生质体
1、细胞膜
( 1)结构主要由脂类物质和蛋白质组成,厚约 75~100A,
呈“暗 -明 -暗”带
( 2)功能
A、选择透性
B、维持稳定的胞内环境
C、胞饮作用和吞噬作用
D、接受胞外信息和进行细胞识别流动镶嵌模型
2、细胞质是指细胞膜以内细胞核以外的原生质,又分为胞基质和细胞器。其中胞基质构成了细胞器的环境,并具有胞质运动现象。
( 1)质体植物细胞所特有的细胞器,具双层膜因颜色和功能不同,有叶绿体、有色体和白色体之分。
叶绿体,存在于绿色组织细胞含叶绿素具基粒片层和基质片层
(由类囊体组成)
光合作用有色体,存在于植物的花瓣、成熟的果实、胡萝卜的贮藏根及衰老的叶片中含胡萝卜素结构简单,双层膜内是简单的片层和基质积累淀粉和脂类白色体,存在于马铃薯等植物的地下贮藏器官、种子的胚及少数植物的叶表皮细胞不含色素双层膜包被着不发达的片层和基质积累贮藏营养物质,如造粉体造油体造蛋白体
具单层膜的细胞器
有粗糙型和光滑型之分
功能:具有“分室”作用许多细胞器的来源,如液泡、高尔基体、
圆球体及微体合成和运输代谢产物的作用。
( 3)内质网
( 2)线粒体动植物细胞中普遍存在
也由双层膜构成,其中内膜向内延伸到基质中形成嵴
进行呼吸作用为单层膜细胞器有形成面 (凸起) 和成熟面 (凹入)
功能;运输作用参与新壁的形成分泌作用具单层膜液泡内的汁液称为细胞液功能:渗透调节,维持细胞的渗透压和膨压;
贮藏作用消化作用(含有多种水解酶)
( 4)高尔基体
( 5)液泡具单层膜,内含多种水解酶功能,消化作用 异体吞噬自体吞噬自溶作用多分布在细胞的胞基质中,在细胞核、内质网外表面及质体和线粒体的基质中也存在。
( 6)溶媒体
( 7)核糖体为非膜系统的细胞器由大、小亚基结合而成,如右图:
它是合成蛋白质的主要场所普遍存在于植物细胞,是非膜性结构。
由微管蛋白围成的中空长管状结构功能:在细胞中起支架作用参与纺锤丝的形成对细胞壁的生长和分化起作用此外,还有圆球体、微体等细胞器。
( 8)微管微梁系统 /细胞骨架:微管、微丝和中等纤维
3、细胞核是细胞的控制中心(细胞内的遗传物质几乎全部存在于核内)
(1)、细胞核的形态细胞核的位置随着细胞的生长而变化。
一般为圆球形,直径为 10~20um
(2)、细胞核的结构细胞核的结构随着细胞周期的改变而相应地变化。
间期核的结构可分为核膜、核仁和核质。
内、外膜在一定间隔愈合形成小孔,即核孔是细胞质和细胞核的界膜核膜是细胞核内形成核蛋白亚单位的部分,
没有核仁的细胞不能正常生活。
由染色质(着色)和核液(不着色)组成。
染色质是由大量 DNA、组蛋白、少量 RNA和非组蛋白组成染色质和染色体是同一种物质在细胞周期的不同时期的两种表现形式核仁核质
(3)、细胞核的功能贮存和传递遗传信息,成为控制植物生长发育、遗传性状的中心。
(二)细胞壁
1、细胞壁的结构和化学组成
( 1)细胞壁的分层胞间层,主要成分为果胶质初生壁,纤维素、半纤维素和果胶质次生壁,纤维素、木质素等
( 2)化学组成构成细胞壁的物质构架物质:纤维素衬质:多糖 (果胶、半纤维素、胼胝质、粘液、树胶)
蛋白质和水附加物质:木质、矿物质、心材色素及角质、
蜡质、木栓质、孢粉素等
2、细胞间的联络结构
( 1)纹孔主要有单纹孔和具缘纹孔两类
A,单纹孔
B,单纹孔对
C,具缘纹孔对
D,半具缘纹孔对
E,F,具缘纹孔穿过细胞壁的细胞质细丝,以此连接相邻细胞间的原生质体。
在细胞间起着 物质运输 与 刺激传导 的通道作用 。
( 2)胞间连丝
3、细胞壁的生长和变化
( 1)细胞壁的生长增大面积:即形成初生壁的生长增加厚度:即形成次生壁的生长
( 2)细胞壁的变化木质化矿质化角质化栓质化粘液化五、植物细胞的后含物植物细胞在新陈代谢过程中产生一些 贮藏物质,代谢中间产物 以及 废物 等,这些物质统称为 ~
1、淀粉贮藏形式:淀粉粒(脐点和轮纹)
三种类型:单粒、半复粒和复粒遇碘变蓝2、蛋白质贮藏形式:糊粉粒遇碘呈黄色
3、油和脂肪遇苏丹 III呈橙红色各种形状的晶体,
如单晶体、簇晶体、
针晶体、钟乳体六、植物细胞的分裂主要有四种分裂方式:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂和细胞的自由形成。
首先核仁分裂为二,细胞核延伸,中部横缢而形成二个子核,两核间产生新的细胞壁,最终形成两个子细胞。 棉花胚乳游离核时期细胞核的无丝分裂
(一)无丝分裂:又称直接分裂
(二)有丝分裂:又称间接分裂持续分裂部分如根尖、茎尖、胚等,其有丝分裂具有周期性。
1、分裂间期此期细胞的代谢非常活跃,主要是 DNA的复制,RNA和 Pr的合成。
又分为 G1( DNA合成前期 ):主要合成 RNA、蛋白质和多种酶。
S( DNA合成期):进行 DNA复制,含量较 G1期增加一倍。
G2( DNA合成后期或有丝分裂准备期):此期每条染色体由两条完全相同的染色单体组成。
2、分裂期一般可分为核分裂和胞质分裂,
核分裂时发生连续的核相变化,人为分为前、中、后、末四个期。
细胞周期,从结束一次分裂开始到下一次分裂完成为止的整个过程,又可分为分裂间期和分裂期。
前期,染色质浓缩成染色体,
核膜核仁消失,纺锤丝开始出现。
中期,纺锤体完全形成,
染色体排列在赤道板上。
后期,每个染色体的两条染色单体在纺锤丝的牵引下由赤道板移向两极。
末期,形成二子核,进行胞质分裂,形成两个新细胞。
2、细胞生命活动的物质基础 —— 原生质
3、植物细胞的形态
4、植物细胞的结构和功能
5、植物细胞的后含物
6、植物细胞的分裂一、细胞的发现及其意义
1、细胞的概念是构成生物有机体形态结构和生理功能的基本单位 。
2、细胞的发现
1665年,英国学者虎克( Robert Hooke)利用显微镜观察软木薄片,发现许多蜂窝状的小室,其命名为细胞。实际为木栓细胞的细胞壁和空腔。
3、细胞学说的创立
1838~1839年,施莱登( M.J.Schleiden)和施旺
( T.Schwann)共同创立了细胞学说,包括四个内容:
植物和动物有机体都是由细胞构成的:所有的细胞均是由细胞分裂或融合而来;卵和精子都是细胞;一个细胞可以分裂而形成组织。
5、细胞只是生命或生活物质在发展过程中的存在形式之一。
除细胞外,还有病毒、类病毒等非细胞形态的生命体存在。
4、细胞学说创立的意义二、细胞生命活动的物质基础 —— 原生质
(一)组成原生质的化学元素
(二)组成原生质的化合物
1、无机物
2、有机物蛋白质核酸脂类糖类极微量的生理活性物质三、植物细胞的形态主要是细胞的形状和大小。
2、植物细胞的大小最小的是支原体,直径为 0.1μm
大型细胞直径达 1mm(如西瓜成熟的果肉细胞)
75mm(如棉籽的表皮毛)
550mm(如苎麻茎的纤维细胞)
绝大多数的细胞体积都很小。
1、植物细胞的形状球形或近球形、多面体形、长筒形、长纺锤形、长柱形等等四、植物细胞的结构与功能细胞质细胞膜细胞核植物细胞细胞壁原生质体后含物
(一)原生质体
1、细胞膜
( 1)结构主要由脂类物质和蛋白质组成,厚约 75~100A,
呈“暗 -明 -暗”带
( 2)功能
A、选择透性
B、维持稳定的胞内环境
C、胞饮作用和吞噬作用
D、接受胞外信息和进行细胞识别流动镶嵌模型
2、细胞质是指细胞膜以内细胞核以外的原生质,又分为胞基质和细胞器。其中胞基质构成了细胞器的环境,并具有胞质运动现象。
( 1)质体植物细胞所特有的细胞器,具双层膜因颜色和功能不同,有叶绿体、有色体和白色体之分。
叶绿体,存在于绿色组织细胞含叶绿素具基粒片层和基质片层
(由类囊体组成)
光合作用有色体,存在于植物的花瓣、成熟的果实、胡萝卜的贮藏根及衰老的叶片中含胡萝卜素结构简单,双层膜内是简单的片层和基质积累淀粉和脂类白色体,存在于马铃薯等植物的地下贮藏器官、种子的胚及少数植物的叶表皮细胞不含色素双层膜包被着不发达的片层和基质积累贮藏营养物质,如造粉体造油体造蛋白体
具单层膜的细胞器
有粗糙型和光滑型之分
功能:具有“分室”作用许多细胞器的来源,如液泡、高尔基体、
圆球体及微体合成和运输代谢产物的作用。
( 3)内质网
( 2)线粒体动植物细胞中普遍存在
也由双层膜构成,其中内膜向内延伸到基质中形成嵴
进行呼吸作用为单层膜细胞器有形成面 (凸起) 和成熟面 (凹入)
功能;运输作用参与新壁的形成分泌作用具单层膜液泡内的汁液称为细胞液功能:渗透调节,维持细胞的渗透压和膨压;
贮藏作用消化作用(含有多种水解酶)
( 4)高尔基体
( 5)液泡具单层膜,内含多种水解酶功能,消化作用 异体吞噬自体吞噬自溶作用多分布在细胞的胞基质中,在细胞核、内质网外表面及质体和线粒体的基质中也存在。
( 6)溶媒体
( 7)核糖体为非膜系统的细胞器由大、小亚基结合而成,如右图:
它是合成蛋白质的主要场所普遍存在于植物细胞,是非膜性结构。
由微管蛋白围成的中空长管状结构功能:在细胞中起支架作用参与纺锤丝的形成对细胞壁的生长和分化起作用此外,还有圆球体、微体等细胞器。
( 8)微管微梁系统 /细胞骨架:微管、微丝和中等纤维
3、细胞核是细胞的控制中心(细胞内的遗传物质几乎全部存在于核内)
(1)、细胞核的形态细胞核的位置随着细胞的生长而变化。
一般为圆球形,直径为 10~20um
(2)、细胞核的结构细胞核的结构随着细胞周期的改变而相应地变化。
间期核的结构可分为核膜、核仁和核质。
内、外膜在一定间隔愈合形成小孔,即核孔是细胞质和细胞核的界膜核膜是细胞核内形成核蛋白亚单位的部分,
没有核仁的细胞不能正常生活。
由染色质(着色)和核液(不着色)组成。
染色质是由大量 DNA、组蛋白、少量 RNA和非组蛋白组成染色质和染色体是同一种物质在细胞周期的不同时期的两种表现形式核仁核质
(3)、细胞核的功能贮存和传递遗传信息,成为控制植物生长发育、遗传性状的中心。
(二)细胞壁
1、细胞壁的结构和化学组成
( 1)细胞壁的分层胞间层,主要成分为果胶质初生壁,纤维素、半纤维素和果胶质次生壁,纤维素、木质素等
( 2)化学组成构成细胞壁的物质构架物质:纤维素衬质:多糖 (果胶、半纤维素、胼胝质、粘液、树胶)
蛋白质和水附加物质:木质、矿物质、心材色素及角质、
蜡质、木栓质、孢粉素等
2、细胞间的联络结构
( 1)纹孔主要有单纹孔和具缘纹孔两类
A,单纹孔
B,单纹孔对
C,具缘纹孔对
D,半具缘纹孔对
E,F,具缘纹孔穿过细胞壁的细胞质细丝,以此连接相邻细胞间的原生质体。
在细胞间起着 物质运输 与 刺激传导 的通道作用 。
( 2)胞间连丝
3、细胞壁的生长和变化
( 1)细胞壁的生长增大面积:即形成初生壁的生长增加厚度:即形成次生壁的生长
( 2)细胞壁的变化木质化矿质化角质化栓质化粘液化五、植物细胞的后含物植物细胞在新陈代谢过程中产生一些 贮藏物质,代谢中间产物 以及 废物 等,这些物质统称为 ~
1、淀粉贮藏形式:淀粉粒(脐点和轮纹)
三种类型:单粒、半复粒和复粒遇碘变蓝2、蛋白质贮藏形式:糊粉粒遇碘呈黄色
3、油和脂肪遇苏丹 III呈橙红色各种形状的晶体,
如单晶体、簇晶体、
针晶体、钟乳体六、植物细胞的分裂主要有四种分裂方式:无丝分裂、有丝分裂、减数分裂和细胞的自由形成。
首先核仁分裂为二,细胞核延伸,中部横缢而形成二个子核,两核间产生新的细胞壁,最终形成两个子细胞。 棉花胚乳游离核时期细胞核的无丝分裂
(一)无丝分裂:又称直接分裂
(二)有丝分裂:又称间接分裂持续分裂部分如根尖、茎尖、胚等,其有丝分裂具有周期性。
1、分裂间期此期细胞的代谢非常活跃,主要是 DNA的复制,RNA和 Pr的合成。
又分为 G1( DNA合成前期 ):主要合成 RNA、蛋白质和多种酶。
S( DNA合成期):进行 DNA复制,含量较 G1期增加一倍。
G2( DNA合成后期或有丝分裂准备期):此期每条染色体由两条完全相同的染色单体组成。
2、分裂期一般可分为核分裂和胞质分裂,
核分裂时发生连续的核相变化,人为分为前、中、后、末四个期。
细胞周期,从结束一次分裂开始到下一次分裂完成为止的整个过程,又可分为分裂间期和分裂期。
前期,染色质浓缩成染色体,
核膜核仁消失,纺锤丝开始出现。
中期,纺锤体完全形成,
染色体排列在赤道板上。
后期,每个染色体的两条染色单体在纺锤丝的牵引下由赤道板移向两极。
末期,形成二子核,进行胞质分裂,形成两个新细胞。