第二章 植物细胞和组织第一节 植物细胞一、细胞的发现及其意义二、细胞生命活动的物质基础 —— 原生质三、植物细胞的形态四、植物细胞的结构和功能五、植物细胞的后含物六、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。
细胞学说包括四个内容:
1,植物和动物的组织由细胞构成
2,所有的细胞由细胞分裂或融合而成
3,卵和精子都是细胞
4,一个细胞可分裂形成组织
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。
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
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。
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
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。
质体线粒体内质网核糖体高尔基体溶酶体液泡微体微管细胞核的形态各种细胞内都有细胞核,其形态多种多样。
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)
(二)细胞壁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。
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 三部分,除此以外细胞壁上还有 纹孔 和 胞间连丝,
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
( 1)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。
胞间连丝是穿过细胞壁的细胞质细丝。相邻细胞一般有胞间连丝相连,
使整个植物体连成统一整体,传递物质和信息,也传递病毒。
( 2)胞间连丝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 。
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,
木化,角化,栓化,矿化常见的贮藏物质有:淀粉、脂肪、蛋白质。
五、植物细胞的后含物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。这些称为后含物。
植物细胞通过分裂进行繁殖。繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。
植物细胞的分裂包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂和细胞的自由形成等不同的方式。本章只介绍有丝分裂和无丝分裂,
其余分裂方式将在第四章中讲述。
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。
可分为许多类型,如:横溢、
出芽等。
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。
通常在核分裂后期的终了和末期过程中,可见到胞质分裂。
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。
第二节 植物组织一、植物组织的概念二、植物组织类型植物组织的分类
(一) 分生组织
(二) 成熟组织现将两类分生组织的对应关系表解如右:
顶端分生组织 ——— 原分生组织居间分生组织 ——— 初生分生组织侧部分生组织 ——— 次生分生组织
(一) 分生组织
(二) 成熟组织保护组织薄壁组织机械组织输导组织分泌组织三、组织系统维管植物的主要组织可归并成三种组织系统:
组织系统皮 系 统维管系统基本系统表皮周皮木质部韧皮部各类薄壁组织厚角组织厚壁组织外面覆盖着皮系统
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。
细胞学说包括四个内容:
1,植物和动物的组织由细胞构成
2,所有的细胞由细胞分裂或融合而成
3,卵和精子都是细胞
4,一个细胞可分裂形成组织
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。
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
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。
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
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。
质体线粒体内质网核糖体高尔基体溶酶体液泡微体微管细胞核的形态各种细胞内都有细胞核,其形态多种多样。
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)
(二)细胞壁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。
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 三部分,除此以外细胞壁上还有 纹孔 和 胞间连丝,
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
( 1)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。
胞间连丝是穿过细胞壁的细胞质细丝。相邻细胞一般有胞间连丝相连,
使整个植物体连成统一整体,传递物质和信息,也传递病毒。
( 2)胞间连丝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 。
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,
木化,角化,栓化,矿化常见的贮藏物质有:淀粉、脂肪、蛋白质。
五、植物细胞的后含物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。这些称为后含物。
植物细胞通过分裂进行繁殖。繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。
植物细胞的分裂包括无丝分裂、有丝分裂和减数分裂和细胞的自由形成等不同的方式。本章只介绍有丝分裂和无丝分裂,
其余分裂方式将在第四章中讲述。
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。
可分为许多类型,如:横溢、
出芽等。
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。
通常在核分裂后期的终了和末期过程中,可见到胞质分裂。
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。
第二节 植物组织一、植物组织的概念二、植物组织类型植物组织的分类
(一) 分生组织
(二) 成熟组织现将两类分生组织的对应关系表解如右:
顶端分生组织 ——— 原分生组织居间分生组织 ——— 初生分生组织侧部分生组织 ——— 次生分生组织
(一) 分生组织
(二) 成熟组织保护组织薄壁组织机械组织输导组织分泌组织三、组织系统维管植物的主要组织可归并成三种组织系统:
组织系统皮 系 统维管系统基本系统表皮周皮木质部韧皮部各类薄壁组织厚角组织厚壁组织外面覆盖着皮系统