药用植物学
第一章 植物的细胞
信阳农业高等专科学校
教学目标
△ 1.能解释细胞的概念
△ 2.能说明细胞的结构
☆ 3.能说明细胞各部分的作用
4.解释显微结构、亚显微结构的概念
5.说出后含物的类型及其在中药鉴定中的意义
能力目标:会识别植物细胞及后含物的形态结构
( △ —— 重点 ☆ —— 难点)
1.植物的细胞 -概述
1.细胞的定义,
除病毒外,所有的生物体都是由细胞构成
的。植物细胞是构成植物体的形态结构和生命
活动的基本单位。
根据植物体所含细胞的多少将植物分为:
单细胞植物
例如:衣藻、小球藻、细菌等
多细胞植物
例如:种子植物等大多数植物。
1.植物的细胞 -概述
1.2植物细胞的形状多种多样
1.植物的细胞 -概述
1.3植物细胞的大小(一般直径在 10~100μm之间。)
1.植物的细胞 -概述
1.4植物细胞的结构:
显微结构:在显微镜下观察到的结构。
计量单位,?m
超微结构(亚显微结构):在电子显微镜
下观察到的结构。
计量单位,?
模式细胞:将各种植物细胞的主要形态特
征都集中在一个细胞里加以说
明,这个细胞称模式细胞或典
型的植物细胞。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
模
式
植
物
细
胞
细胞壁 ( 1)
原生质体
后含物
胞间层
初生壁
次生壁
细胞膜( 2)
细胞质( 3)
细胞器
细胞核( 4)
贮藏物质
晶 体
质体 ( 8)
线粒体( 9)
液泡 ( 5)
内质网( 10)( 11)
核糖体( 12)
高尔基体( 7)
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
原生质体是细胞内有生命物质的总称。包括细胞膜、
细胞质、细胞器、细胞核几部分。细胞的一切代谢活动
都在这里进行。
原生质:是组成原生质体的物质基础。最主要的成
分是蛋白质和核酸。其物理性质为无色半透明、具有弹
性、有折光性的半流动的亲水胶体。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.1细胞质, 为半透明、半流动、无固定的结构的基质,
位于细胞壁与细胞核之间,是原生质体的基本组成部分。
细胞质与细胞壁相接触的膜称为细胞质膜或质膜,与液
泡相接触的膜称为液泡膜,在质膜与液泡之间的部分称
做中质,细胞器分布其中。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.1细胞质( 1)细胞质膜
结构:单位膜结构
特性:具有半渗透性和选择通透性
功能,1.保护作用
2.与周围环境进行物质交换
3.调节细胞代谢
4.细胞识别
质壁分离
脂类、蛋白质、脂类三层结构
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器:细胞质中具有一定形态结构和功能的、
并有膜包围的细小器官。包括可在光学显微镜下观
察到的质体(包括叶绿体、有色体和白色体)、线
粒体、液泡和必须在电镜下才能观察到的核糖体、
内质网、高尔基体、溶酶体、圆球体、微体、微管
和微丝等 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器:在结构上,质体和线粒体(细胞
核)具有双层膜结构,内质网、高尔基体、溶
酶体、圆球体、微体、液泡具有单层膜结构,
核糖体、微管和微丝为无膜结构。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核膜
核仁
核液
染色质
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核膜,细胞核的被膜,双层膜结构。
核孔:双层膜在一定间隔愈合形成小孔,是细胞核与细胞质间
的物质交换的通道。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核仁是没有被膜的匀质小球体,由 RNA,DNA和蛋白质
(80%)组成。
核仁的功能:是细胞核内制造核糖体亚单位的部位 (核糖体
RNA合成的地方 )。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核质:细胞核内,核仁于核膜间的物
质称为核质,可分为染色质和核液两
部分,染色质主要由核酸,组蛋白,
非组蛋白和少量 RNA。
DNA双螺旋结构
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
细胞核的功能:
传递和控制生物的遗传性状, 调节细胞内物质的代谢途径,
对细胞生长, 细胞壁的形成, 有机物质的合成以致细胞的整
个生命活动, 都起着至关重要的作用 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 2)质体, 是绿色植物细胞特有的细胞器,是
合成和积累同化产物的细胞器。在幼期的细
胞内,其质体尚未分化成熟,称为前质体,
随细胞的长大和分化,前质体逐渐分化为成
熟的质体。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,分为叶绿体、有色体、白色体
项目
名称 形态 作用
1叶绿体 类圆形或 卵圆球形 光合作用的场所
2有色体 杆状、圆形或不规则形 有助于光合作用的进行
3白色体 颗粒状球形
积累贮藏有机物。包
括造粉体、造油体、
蛋白质体三种
1
23
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体:
在 叶绿体 中,叶绿素占绝对
优势,还含有少量的类胡萝卜素,
主要分布在叶片(叶肉细胞)中。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体:
叶绿体主要功能是:光合作用的场所
光合作用方程:
光合
6nCO2+6nH2O →→ nC6H12O6 + 6nO2↑
作用
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,有色体(杂色体)
主要含类胡萝卜素,主要存在于花瓣、果实
中,叶片中含量较少,有利于植物传粉,积
累脂类和淀粉。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,白色体是不含可见色素的无
色的质体,包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪的造油体
和合成储藏蛋白质的造蛋白体。主要存在于幼嫩器官
中,主要功能为积累代谢产物。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 3)线粒体,卵球形
或棒状,双层膜结构,具嵴,是有氧
呼吸的场所。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 4)液泡:是植物特有的结构,属于 单层膜细胞器。
功能,1) 液泡能够调节渗透, 维持细胞正常的渗透压和紧张度;
2) 参与细胞内分解, 消化活动;
3) 液泡能参与细胞内物质积累与移动 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 4)液泡
细胞生长及液泡形成过程:年幼的
细胞里,细胞质充满整个细胞,随
着细胞的生长发育到成熟时,由于
中央大液泡的形成,将细胞质挤压
到细胞的周围,紧贴着细胞壁。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 5) 内质网
分类:光滑型内质网,与类脂、
激素的合成有关,
粗糙型内质网,与蛋白
质的合成有关,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 5) 内质网功能:
①起支持细胞的作用,同时分隔细胞质使之
区域化。
②可合成、包装、运输某些代谢产物。
③可分泌出内质网小泡进而发育成其它种类
的细胞器,如高尔基体、圆球体、液泡等。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (6)高尔基体 (又
叫高尔基复合体 )
结构:
1) 扁平囊泡 2) 高尔基小泡
3) 高尔基大泡
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (6)高尔基体
主要功能:
1)具分泌作用, 可分泌粘液, 树脂
2)为细胞提供一个内部运输系统, 能运输糖类, 脂
类和蛋白质等;
3)同时还可以合成纤维素, 半纤维素等物质;
4)高尔基体的活动与细胞膜的形成有直接关系 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (7)核糖体 (又叫核蛋
白体、核糖核蛋白体,是非膜细
胞器 )
组成,RNA( 60%),蛋白质( 40%)
RNA为 rRNA( ribosomal RNA)
结构:由两个近球形而大小不等的
亚单位结合而成的
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (7)核糖体
多聚核糖体:多个核糖体与 mRNA分子的长链
结合,成为链珠状复合体,称为多聚核糖体。
功能:生活细胞一般都有核糖核蛋白体
它是合成蛋白质的主要场所。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (8)溶酶体(单层膜)
含多种水解酶, 酸性磷酸酶为其特有酶 。
功能:溶酶体在细胞内起着消化作用, 它可以分解和
消化从外界进入细胞的物质 ( 异体吞噬 ) 。
溶酶体可以破坏和消化细胞自身的局部细胞质或某
些细胞器(自体吞噬),甚至可以分解和消化整个细
胞(细胞自溶)使细胞死亡。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物
概念:植物细胞在生长,分化成熟过程中,由于新陈
代谢的活动产生的中间产物、废物和储藏物质统称为
细胞后含物。 后含物的形态和性质是中药鉴定的依
据之一。
分类:
贮藏物:淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和油
结晶体:草酸钙结晶、碳酸钙结晶
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
通常颗粒状,称淀粉粒,具有脐和轮纹。
脐:最初积累淀粉的起点叫脐。
轮纹:围绕脐形成的许多同心的层次,轮纹是由支链淀粉
和直链淀粉交替积累形成的。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
淀粉粒通常分为单粒、复粒和半复粒。
单粒,只有一个脐和围绕脐的许多轮纹。
复粒,有两个以上的脐,每个脐各有轮纹围绕。
半复粒,外围有共同轮纹的“复粒”。
鉴别:加碘化钾 -碘液 → 蓝紫色
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
植物淀粉粒图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (2)菊糖
由果糖分子聚合而成,多在菊科和桔梗科
植物细胞中,呈球状、半球状、扇形。
鉴别:加 25%的 ?-萘酚溶液及浓硫酸 液 →
紫堇色而溶解
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (3)蛋白质 (protein)
贮藏蛋白质是非活性的,以糊粉粒的状态存在
于细胞的任何部分,常呈无定形的小颗粒或结
晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白
质基质。
鉴别:加碘液 → 暗黄色
遇硫酸铜加苛性碱水溶液 → 紫红色。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (3)菊糖和糊粉粒图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物
(4)脂肪和油 (fat and fat oil)
由脂肪酸和甘油结合而成,常温下固态
称脂肪,液态称油类。
鉴别:加苏丹 Ⅲ→ 橙红色
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体 crystal
晶体分类,
1)草酸钙结晶, 植物细胞中最常见的晶体
2)碳酸钙结晶
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶分类,
1)方晶,又称单晶或块晶,多单独存在于细胞中。
2)针晶,为两端尖锐的针状,多成束存在存在于 粘
液细胞中,称针晶束。如半夏、黄精等。
3)簇晶,由许多菱状晶集合而成,一般呈多角形星状。
如大黄、人参等。
4)砂晶,为细小的三角形、箭头状或不规则形,聚集
在细胞里。
5)柱晶,为长柱形,长度为直径的四倍以上。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性
物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
碳酸钙结晶,
多存在于植物叶的表层细
胞中,其一端与细胞壁连
接,形状如一串悬垂的葡
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
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶与碳酸钙结晶区别
草酸钙结晶,不溶于醋酸,但遇 20%硫酸便溶解
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
草酸钙区别。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质
概念,一类能对细胞内的生化反应和生理活动
起调节作用的物质的总称,
主要包括:酶,维生素,植物激素和抗生素等。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 1)酶
概念:是一种有机催化剂。
特点,1)催化效率极高
2)其催化作用具有高度的专一性
3)种类很多,有的具可逆性,能促使物质的分
解,也能促使物质的合成。
4)酶的作用一般在常温,常压,近中性的水容性
中进行,高温,强酸,强碱和某些重金属离子会使其
失去活性,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 2)维生素
概念,是一类复杂的有机物,常参与酶的形
成,对植物的生长,呼吸以及物质代谢有调
节作用,
分类,已发现的维生素有 20余种,大致可分
成脂溶性和水溶性,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 3)植物激素
概念,是植物细胞原生质体产生的一类复杂的调节代谢的
有机物,其量甚微,却对生理过程如细胞分裂和繁殖等产
生显著的作用,
功能,植物激素所执行的功能是辅助的,它不能决定细胞
的生长和发育,只是能够促进生长和影响生长速度,已知
在植物体中产生的激素有,赤霉素 (九二零 ).激动素,脱落
酸等,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 4)抗生素和植物杀菌素
抗生素是由微生物 (如菌类植物 )产生的一类能杀
死或抑制某些微生物生长的物质,如青霉素,链
霉素,土霉素等。高等植物如葱,蒜,辣椒,萝卜
等也能产生杀菌的物质,,称为植物杀菌素。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁,是植物细胞特有的结构之一
概念,细胞壁是植物细胞特有的结构,它是由原生质体分泌
的物质构成的固体结构,具有一定的硬度和弹性,一般认
为是无生命的。
功能,细胞壁保卫在细胞的最外层,具有保护原生质体、维
持细胞一定形状的作用,并与支持、保护、吸收、运输、
蒸腾和分泌等作用有密切关系。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层
细胞壁由外向内可分为
胞间层、初生壁、次生
壁三部分 。
细胞壁结构图
细胞壁 结构图
一、横切面 二、纵切面
1、细胞腔 2、三层次生壁
3、胞间层 4、初生壁
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (1) 胞间层(又叫中层、果胶层)
概念:是由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质构成的 。
化学组成:果胶质 —— 是一种多糖, 胶粘, 柔软, 具可
塑性 。
生理功能:胞间层既可以将相邻的细胞粘在一起,又能
缓冲细胞之间的挤压而不影响细胞生长。胞间层可被酶
或酸、碱所溶解,从而导致胞间隙的形成或相邻细胞的
分离。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (2)初生壁
概念:初生壁是新细胞在生长过程中 ( 或生长停止前 ),
由原生质体分泌的壁物质在胞间层两侧表面积累而形成的
壁层 。
位置:中层内侧
化学组成:每个细胞都具有初生壁,主要由纤维素、半纤
维素和果胶质等构成,生理功能:初生壁薄、柔软而有弹
性,既能维持细胞的一定形态,又能随细胞的生长而扩大
面积。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (3)次生壁
概念:次生壁是细胞生长停止后,在初生壁内表面增加的壁层。
位置:初生壁内侧
主要成分是:纤维素
生理功能:次生壁较厚,质地较坚硬,因此有增强细胞机械强
度和抗张能力的作用。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层
形成三层的原因,纤维素分子 微团 微纤丝 大纤丝
(微团:指分子链有规律地结合在一起 )
由于微纤丝的排列走向不一样,所以细胞壁呈现出三层。
胞间层、初生壁、次生壁区别
形成
时期
成分 特点
胞
间
层
细胞分
裂末期
果胶 粘合力强, 性质不稳定, 容
易在酸, 碱, 酶的作用下破
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
胞生长不断扩大表面积
次
生
壁
细胞停
止生长
后
纤维素, 半纤
维素及其它物
质
厚 5~10μm,附加生长,厚
而坚韧,只有厚度的增加,
没有面积的扩大
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
注意点,
1)较厚的次生壁又可分为内、中、外三层
2)两相邻细胞的初生壁和它们之间的中胶
层三者合称为, 复合中层,
3)植物细胞一般都具有初生壁,但并不
都具有次生壁。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (1)纹孔 (pit)
概念,次生壁在加厚的过程中,在很多地方留有一些
没有增厚部分,只有胞间层和初生壁,这种较薄的区
域,称为纹孔。纹孔在相邻的两个细胞相同部位的细
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、纹孔塞几部分。
作用:有利于细胞间物质的运输。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (1)纹孔 (pit)
分类,
1.单纹孔:次生壁上未加厚的部分呈圆筒形,即从纹
孔膜至纹孔口的纹孔腔呈圆筒状。
2.具缘纹孔:纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈拱状隆
起,成半圆球形或拱状的纹孔腔。正面观可见三个
同心圈:外圈为纹孔腔的边缘,中圈为纹孔塞的边
缘,内圈为纹孔口的边缘。
3.半缘纹孔:相临纹孔对的一边是单纹孔,另一边是
具缘纹孔。
纹孔结构、类型图
Ⅰ,单纹孔 Ⅱ,具缘纹孔 Ⅲ,半缘纹孔
1、切面观 2、表面观
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (2)胞间连丝
概念,细胞间有许多纤细的原生质丝,穿过细胞壁上的微
细孔眼或纹孔彼此联系着,这种原生质丝叫胞间连丝。
即穿过细胞壁上纹孔的原生质细丝。
作用与意义,细胞的正常通道,保持细胞间生理上的有机
的联系。纹孔和胞间连丝的存在是相邻细胞间物质和信
息彼此联系的桥梁。
胞间连丝图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化
(1)木质化
概念:木质素渗入细胞壁的过程,叫做木化。
使细胞壁变硬,起支持作用。
(2)木栓化
概念:栓化是木栓质 ( 脂类化合物 ) 渗入细胞壁引起的变
化 。 使细胞壁不透水, 不透气, 起保护作用 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (3)角质化
概念,
角质化是细胞外壁为角质所浸透, 并常在细胞外壁
堆积形成角质层的过程 。
功能:
发达的角质层可降低蒸腾,增强植物对干旱和病菌
的抵抗力。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (4)粘液质化
概念:细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘液或树胶
的变化 。
功能:种子细胞壁吸水膨胀, 变成粘液, 可保持水
分, 是种子与土壤颗粒紧密接触, 有利于种子萌发 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (5)矿质化
概念:细胞壁中增加硅质 ( 如二氧化硅或硅
酸盐 )或钙质等而引起的变化 。
功能:细胞壁的矿化, 能增强植物茎叶的机
械强度, 提高抗倒伏和抗病虫害的能力 。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
植物体的生长是靠细胞的数量增加以及体积的增
大来实现的,有些部位的细胞分裂特别旺盛,如茎尖,
根尖等,但是多数细胞在形成后即处于休眠期,不再分
裂繁殖,
植物细胞分裂的主要作用,
1)一是增加细胞的数量,使植物生长茁壮 ;
2)形成生殖细胞,用以繁衍后代,
植物细胞分裂主要有三种方式:有丝分裂、减数分裂
和无丝分裂。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂 (又称间接分裂 )
概念,
是细胞分裂中最普遍的一种方式,是一个连续而复杂的
过程,包括细胞核分裂和细胞质分裂二个部分,尤其是细
胞核的形态发生明显的变化,出现了染色体的复制和分
裂,又出现了纺锤丝,因此而得名,
有丝分裂的意义:
保持了遗传性状的稳定性。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂 (又称间接分裂 )
有丝分裂
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.1分裂间期 (又称间期 )
概念,是指从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时
间,它是分裂前的准备时期,准备物质和能量,
特点,分裂间期的细胞一般在形态上没有十分明显的特征,
细胞质很浓,细胞核大,呈球形,具有核膜,核仁,染色
体呈串珠状不规则地分散于核液中,但细胞代谢旺盛,
发生复杂的生物化学反应,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.1分裂间期 (又称间期 )
间期分为,1)复制前期 (指 DNA复制前的那段时间,主要
进行 RNA.各类蛋白质以及多种酶的合成 )
2)复制期 (指 DNA复制的时期,DNA半保留复
制和合成组蛋白等染色体蛋白 )
3)复制后期 (指 DNA复制后细胞分裂的最后
准备时期,对分裂期进行物质和能量的准备,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期
通常将分裂期再分为前期、中期、后期、末期 4个时期。
特点,细胞经过分裂间期后进入分裂期,细胞核中开始出现
染色体,又出现纺锤丝,已复制的 DNA将以染色体的形式平均
分配到 2个子细胞中,每一子细胞所得到的遗传物质与母细
胞一样,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (1)前期
特征:
核内的染色质凝缩成染色体 — 进入
前期的标志。
核仁消失
核膜解体 —— 前期结束的标志
纺锤体开始形成
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (2)中期
特征:染色体排列在细胞中央的赤道板上
染色体最粗, 最短
纺锤体非常清晰
核膜的破裂,标志着前期的结束而进入中期。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (2)中期
概念:
赤道面与纺锤体,所有染色体的着丝点都排在中部平面
上, 这个面称为赤道面 。 每个染色体的两条染色单体,
各有一个着丝点, 分别和某一极的纺锤丝相连, 这样,
所有的纺锤丝形成了一个纺锤状的构想, 因此, 称为纺
锤体 。 在中期时能方便地计数细胞染色体的数目, 是研
究染色体形态学的最适时期 。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (3)后期
特征:
染色体从着丝点分开, 并分别从赤道面移向两
极 。 (每条染色体的两条染色单体分开后, 就称为
独立的子染色体 )
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (4)末期
特征:形成两个子核, 母细胞分裂为两个子细胞 。
1)子核形成:核膜重现, 核仁出现, 染色体解螺旋 。
2)细胞质分裂:
成膜体:细胞分裂的末期 (时期 ),子核间 (位置 ),纺锤丝
构成的筒状构形 (结构 ).
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.2无丝分裂 (直接分裂 )
概念,无丝分裂又称直接分裂,细胞分裂过程较简
单,分裂时细胞核不出现染色体和纺锤丝等一系
列复杂的变化,因此称为无丝分裂,
分裂形式,多种多样,有横缢式,芽生式,碎裂式,
劈裂式等,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.3减数分裂
减数分裂是与植物的有性生殖有关的一种特
殊的细胞分裂,在减数分裂中,细胞核进行染色
体的复制和分裂,出现了纺锤丝等复杂的变化,
概念,减数分裂的过程包括了两次连续进行的
细胞分裂,分裂结果是形成 4个子细胞,而每个
子细胞的染色体数只有母细胞的一半,成为单
倍染色体,故称减数分裂,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.3减数分裂
减数分裂整个过程是经过了两次类似的有丝分裂,
与有丝分裂所不同的是,
一个母细胞经过减数分裂,最后形成 4个子细胞 (单
倍体 ).而一般有丝分裂或无丝分裂,一个母细胞只产生 2
个子细胞 (二倍体 )。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.4染色体,单倍体,二倍体,多倍体
2.2.4.1染色体
染色体, 在细胞进行有丝分裂和减数分裂时细胞核中
出现的一种包含基因的伸长结构,但现在认为细胞分
裂的间期中也有染色体,只不过是染色体极度细长,呈
丝状,染色体是由 DNA和组蛋白组成,由于染色体的中
心是 DNA,因而常把 DNA作染色体的同义语。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.4染色体,单倍体,二倍体,多倍体
2.2.4.2单倍体
单倍体:含有正常体细胞的一半染色体的个体 。
二倍体:含有两个染色体组的个体 。
多倍体:含有三个或三个以上染色体组的个体 。
第一章 植物的细胞
信阳农业高等专科学校
教学目标
△ 1.能解释细胞的概念
△ 2.能说明细胞的结构
☆ 3.能说明细胞各部分的作用
4.解释显微结构、亚显微结构的概念
5.说出后含物的类型及其在中药鉴定中的意义
能力目标:会识别植物细胞及后含物的形态结构
( △ —— 重点 ☆ —— 难点)
1.植物的细胞 -概述
1.细胞的定义,
除病毒外,所有的生物体都是由细胞构成
的。植物细胞是构成植物体的形态结构和生命
活动的基本单位。
根据植物体所含细胞的多少将植物分为:
单细胞植物
例如:衣藻、小球藻、细菌等
多细胞植物
例如:种子植物等大多数植物。
1.植物的细胞 -概述
1.2植物细胞的形状多种多样
1.植物的细胞 -概述
1.3植物细胞的大小(一般直径在 10~100μm之间。)
1.植物的细胞 -概述
1.4植物细胞的结构:
显微结构:在显微镜下观察到的结构。
计量单位,?m
超微结构(亚显微结构):在电子显微镜
下观察到的结构。
计量单位,?
模式细胞:将各种植物细胞的主要形态特
征都集中在一个细胞里加以说
明,这个细胞称模式细胞或典
型的植物细胞。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
模
式
植
物
细
胞
细胞壁 ( 1)
原生质体
后含物
胞间层
初生壁
次生壁
细胞膜( 2)
细胞质( 3)
细胞器
细胞核( 4)
贮藏物质
晶 体
质体 ( 8)
线粒体( 9)
液泡 ( 5)
内质网( 10)( 11)
核糖体( 12)
高尔基体( 7)
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
原生质体是细胞内有生命物质的总称。包括细胞膜、
细胞质、细胞器、细胞核几部分。细胞的一切代谢活动
都在这里进行。
原生质:是组成原生质体的物质基础。最主要的成
分是蛋白质和核酸。其物理性质为无色半透明、具有弹
性、有折光性的半流动的亲水胶体。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.1细胞质, 为半透明、半流动、无固定的结构的基质,
位于细胞壁与细胞核之间,是原生质体的基本组成部分。
细胞质与细胞壁相接触的膜称为细胞质膜或质膜,与液
泡相接触的膜称为液泡膜,在质膜与液泡之间的部分称
做中质,细胞器分布其中。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.1细胞质( 1)细胞质膜
结构:单位膜结构
特性:具有半渗透性和选择通透性
功能,1.保护作用
2.与周围环境进行物质交换
3.调节细胞代谢
4.细胞识别
质壁分离
脂类、蛋白质、脂类三层结构
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器:细胞质中具有一定形态结构和功能的、
并有膜包围的细小器官。包括可在光学显微镜下观
察到的质体(包括叶绿体、有色体和白色体)、线
粒体、液泡和必须在电镜下才能观察到的核糖体、
内质网、高尔基体、溶酶体、圆球体、微体、微管
和微丝等 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器:在结构上,质体和线粒体(细胞
核)具有双层膜结构,内质网、高尔基体、溶
酶体、圆球体、微体、液泡具有单层膜结构,
核糖体、微管和微丝为无膜结构。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核膜
核仁
核液
染色质
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核膜,细胞核的被膜,双层膜结构。
核孔:双层膜在一定间隔愈合形成小孔,是细胞核与细胞质间
的物质交换的通道。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核仁是没有被膜的匀质小球体,由 RNA,DNA和蛋白质
(80%)组成。
核仁的功能:是细胞核内制造核糖体亚单位的部位 (核糖体
RNA合成的地方 )。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
核质:细胞核内,核仁于核膜间的物
质称为核质,可分为染色质和核液两
部分,染色质主要由核酸,组蛋白,
非组蛋白和少量 RNA。
DNA双螺旋结构
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 1)细胞核
细胞核的功能:
传递和控制生物的遗传性状, 调节细胞内物质的代谢途径,
对细胞生长, 细胞壁的形成, 有机物质的合成以致细胞的整
个生命活动, 都起着至关重要的作用 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器
( 2)质体, 是绿色植物细胞特有的细胞器,是
合成和积累同化产物的细胞器。在幼期的细
胞内,其质体尚未分化成熟,称为前质体,
随细胞的长大和分化,前质体逐渐分化为成
熟的质体。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,分为叶绿体、有色体、白色体
项目
名称 形态 作用
1叶绿体 类圆形或 卵圆球形 光合作用的场所
2有色体 杆状、圆形或不规则形 有助于光合作用的进行
3白色体 颗粒状球形
积累贮藏有机物。包
括造粉体、造油体、
蛋白质体三种
1
23
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体:
在 叶绿体 中,叶绿素占绝对
优势,还含有少量的类胡萝卜素,
主要分布在叶片(叶肉细胞)中。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体:
叶绿体主要功能是:光合作用的场所
光合作用方程:
光合
6nCO2+6nH2O →→ nC6H12O6 + 6nO2↑
作用
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,有色体(杂色体)
主要含类胡萝卜素,主要存在于花瓣、果实
中,叶片中含量较少,有利于植物传粉,积
累脂类和淀粉。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 2)质体,白色体是不含可见色素的无
色的质体,包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪的造油体
和合成储藏蛋白质的造蛋白体。主要存在于幼嫩器官
中,主要功能为积累代谢产物。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 3)线粒体,卵球形
或棒状,双层膜结构,具嵴,是有氧
呼吸的场所。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 4)液泡:是植物特有的结构,属于 单层膜细胞器。
功能,1) 液泡能够调节渗透, 维持细胞正常的渗透压和紧张度;
2) 参与细胞内分解, 消化活动;
3) 液泡能参与细胞内物质积累与移动 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 4)液泡
细胞生长及液泡形成过程:年幼的
细胞里,细胞质充满整个细胞,随
着细胞的生长发育到成熟时,由于
中央大液泡的形成,将细胞质挤压
到细胞的周围,紧贴着细胞壁。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 5) 内质网
分类:光滑型内质网,与类脂、
激素的合成有关,
粗糙型内质网,与蛋白
质的合成有关,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 ( 5) 内质网功能:
①起支持细胞的作用,同时分隔细胞质使之
区域化。
②可合成、包装、运输某些代谢产物。
③可分泌出内质网小泡进而发育成其它种类
的细胞器,如高尔基体、圆球体、液泡等。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (6)高尔基体 (又
叫高尔基复合体 )
结构:
1) 扁平囊泡 2) 高尔基小泡
3) 高尔基大泡
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (6)高尔基体
主要功能:
1)具分泌作用, 可分泌粘液, 树脂
2)为细胞提供一个内部运输系统, 能运输糖类, 脂
类和蛋白质等;
3)同时还可以合成纤维素, 半纤维素等物质;
4)高尔基体的活动与细胞膜的形成有直接关系 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (7)核糖体 (又叫核蛋
白体、核糖核蛋白体,是非膜细
胞器 )
组成,RNA( 60%),蛋白质( 40%)
RNA为 rRNA( ribosomal RNA)
结构:由两个近球形而大小不等的
亚单位结合而成的
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (7)核糖体
多聚核糖体:多个核糖体与 mRNA分子的长链
结合,成为链珠状复合体,称为多聚核糖体。
功能:生活细胞一般都有核糖核蛋白体
它是合成蛋白质的主要场所。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.1原生质体
2.1.1.2细胞器 (8)溶酶体(单层膜)
含多种水解酶, 酸性磷酸酶为其特有酶 。
功能:溶酶体在细胞内起着消化作用, 它可以分解和
消化从外界进入细胞的物质 ( 异体吞噬 ) 。
溶酶体可以破坏和消化细胞自身的局部细胞质或某
些细胞器(自体吞噬),甚至可以分解和消化整个细
胞(细胞自溶)使细胞死亡。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物
概念:植物细胞在生长,分化成熟过程中,由于新陈
代谢的活动产生的中间产物、废物和储藏物质统称为
细胞后含物。 后含物的形态和性质是中药鉴定的依
据之一。
分类:
贮藏物:淀粉、菊糖、蛋白质、脂肪和油
结晶体:草酸钙结晶、碳酸钙结晶
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
通常颗粒状,称淀粉粒,具有脐和轮纹。
脐:最初积累淀粉的起点叫脐。
轮纹:围绕脐形成的许多同心的层次,轮纹是由支链淀粉
和直链淀粉交替积累形成的。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
淀粉粒通常分为单粒、复粒和半复粒。
单粒,只有一个脐和围绕脐的许多轮纹。
复粒,有两个以上的脐,每个脐各有轮纹围绕。
半复粒,外围有共同轮纹的“复粒”。
鉴别:加碘化钾 -碘液 → 蓝紫色
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (1)淀粉
植物淀粉粒图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (2)菊糖
由果糖分子聚合而成,多在菊科和桔梗科
植物细胞中,呈球状、半球状、扇形。
鉴别:加 25%的 ?-萘酚溶液及浓硫酸 液 →
紫堇色而溶解
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (3)蛋白质 (protein)
贮藏蛋白质是非活性的,以糊粉粒的状态存在
于细胞的任何部分,常呈无定形的小颗粒或结
晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白
质基质。
鉴别:加碘液 → 暗黄色
遇硫酸铜加苛性碱水溶液 → 紫红色。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (3)菊糖和糊粉粒图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物
(4)脂肪和油 (fat and fat oil)
由脂肪酸和甘油结合而成,常温下固态
称脂肪,液态称油类。
鉴别:加苏丹 Ⅲ→ 橙红色
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体 crystal
晶体分类,
1)草酸钙结晶, 植物细胞中最常见的晶体
2)碳酸钙结晶
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶分类,
1)方晶,又称单晶或块晶,多单独存在于细胞中。
2)针晶,为两端尖锐的针状,多成束存在存在于 粘
液细胞中,称针晶束。如半夏、黄精等。
3)簇晶,由许多菱状晶集合而成,一般呈多角形星状。
如大黄、人参等。
4)砂晶,为细小的三角形、箭头状或不规则形,聚集
在细胞里。
5)柱晶,为长柱形,长度为直径的四倍以上。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性
物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
碳酸钙结晶,
多存在于植物叶的表层细
胞中,其一端与细胞壁连
接,形状如一串悬垂的葡
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
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.1后含物 (5)晶体
草酸钙结晶与碳酸钙结晶区别
草酸钙结晶,不溶于醋酸,但遇 20%硫酸便溶解
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
草酸钙区别。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质
概念,一类能对细胞内的生化反应和生理活动
起调节作用的物质的总称,
主要包括:酶,维生素,植物激素和抗生素等。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 1)酶
概念:是一种有机催化剂。
特点,1)催化效率极高
2)其催化作用具有高度的专一性
3)种类很多,有的具可逆性,能促使物质的分
解,也能促使物质的合成。
4)酶的作用一般在常温,常压,近中性的水容性
中进行,高温,强酸,强碱和某些重金属离子会使其
失去活性,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 2)维生素
概念,是一类复杂的有机物,常参与酶的形
成,对植物的生长,呼吸以及物质代谢有调
节作用,
分类,已发现的维生素有 20余种,大致可分
成脂溶性和水溶性,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 3)植物激素
概念,是植物细胞原生质体产生的一类复杂的调节代谢的
有机物,其量甚微,却对生理过程如细胞分裂和繁殖等产
生显著的作用,
功能,植物激素所执行的功能是辅助的,它不能决定细胞
的生长和发育,只是能够促进生长和影响生长速度,已知
在植物体中产生的激素有,赤霉素 (九二零 ).激动素,脱落
酸等,
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.2细胞后含物和生理活性物质
2.1.2.2生理活性物质( 4)抗生素和植物杀菌素
抗生素是由微生物 (如菌类植物 )产生的一类能杀
死或抑制某些微生物生长的物质,如青霉素,链
霉素,土霉素等。高等植物如葱,蒜,辣椒,萝卜
等也能产生杀菌的物质,,称为植物杀菌素。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁,是植物细胞特有的结构之一
概念,细胞壁是植物细胞特有的结构,它是由原生质体分泌
的物质构成的固体结构,具有一定的硬度和弹性,一般认
为是无生命的。
功能,细胞壁保卫在细胞的最外层,具有保护原生质体、维
持细胞一定形状的作用,并与支持、保护、吸收、运输、
蒸腾和分泌等作用有密切关系。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层
细胞壁由外向内可分为
胞间层、初生壁、次生
壁三部分 。
细胞壁结构图
细胞壁 结构图
一、横切面 二、纵切面
1、细胞腔 2、三层次生壁
3、胞间层 4、初生壁
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (1) 胞间层(又叫中层、果胶层)
概念:是由相邻的两个细胞向外分泌果胶物质构成的 。
化学组成:果胶质 —— 是一种多糖, 胶粘, 柔软, 具可
塑性 。
生理功能:胞间层既可以将相邻的细胞粘在一起,又能
缓冲细胞之间的挤压而不影响细胞生长。胞间层可被酶
或酸、碱所溶解,从而导致胞间隙的形成或相邻细胞的
分离。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (2)初生壁
概念:初生壁是新细胞在生长过程中 ( 或生长停止前 ),
由原生质体分泌的壁物质在胞间层两侧表面积累而形成的
壁层 。
位置:中层内侧
化学组成:每个细胞都具有初生壁,主要由纤维素、半纤
维素和果胶质等构成,生理功能:初生壁薄、柔软而有弹
性,既能维持细胞的一定形态,又能随细胞的生长而扩大
面积。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层 (3)次生壁
概念:次生壁是细胞生长停止后,在初生壁内表面增加的壁层。
位置:初生壁内侧
主要成分是:纤维素
生理功能:次生壁较厚,质地较坚硬,因此有增强细胞机械强
度和抗张能力的作用。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.1细胞壁的分层
形成三层的原因,纤维素分子 微团 微纤丝 大纤丝
(微团:指分子链有规律地结合在一起 )
由于微纤丝的排列走向不一样,所以细胞壁呈现出三层。
胞间层、初生壁、次生壁区别
形成
时期
成分 特点
胞
间
层
细胞分
裂末期
果胶 粘合力强, 性质不稳定, 容
易在酸, 碱, 酶的作用下破
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
胞生长不断扩大表面积
次
生
壁
细胞停
止生长
后
纤维素, 半纤
维素及其它物
质
厚 5~10μm,附加生长,厚
而坚韧,只有厚度的增加,
没有面积的扩大
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
注意点,
1)较厚的次生壁又可分为内、中、外三层
2)两相邻细胞的初生壁和它们之间的中胶
层三者合称为, 复合中层,
3)植物细胞一般都具有初生壁,但并不
都具有次生壁。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (1)纹孔 (pit)
概念,次生壁在加厚的过程中,在很多地方留有一些
没有增厚部分,只有胞间层和初生壁,这种较薄的区
域,称为纹孔。纹孔在相邻的两个细胞相同部位的细
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、纹孔塞几部分。
作用:有利于细胞间物质的运输。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (1)纹孔 (pit)
分类,
1.单纹孔:次生壁上未加厚的部分呈圆筒形,即从纹
孔膜至纹孔口的纹孔腔呈圆筒状。
2.具缘纹孔:纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈拱状隆
起,成半圆球形或拱状的纹孔腔。正面观可见三个
同心圈:外圈为纹孔腔的边缘,中圈为纹孔塞的边
缘,内圈为纹孔口的边缘。
3.半缘纹孔:相临纹孔对的一边是单纹孔,另一边是
具缘纹孔。
纹孔结构、类型图
Ⅰ,单纹孔 Ⅱ,具缘纹孔 Ⅲ,半缘纹孔
1、切面观 2、表面观
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.2纹孔和胞间连丝 (2)胞间连丝
概念,细胞间有许多纤细的原生质丝,穿过细胞壁上的微
细孔眼或纹孔彼此联系着,这种原生质丝叫胞间连丝。
即穿过细胞壁上纹孔的原生质细丝。
作用与意义,细胞的正常通道,保持细胞间生理上的有机
的联系。纹孔和胞间连丝的存在是相邻细胞间物质和信
息彼此联系的桥梁。
胞间连丝图
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化
(1)木质化
概念:木质素渗入细胞壁的过程,叫做木化。
使细胞壁变硬,起支持作用。
(2)木栓化
概念:栓化是木栓质 ( 脂类化合物 ) 渗入细胞壁引起的变
化 。 使细胞壁不透水, 不透气, 起保护作用 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (3)角质化
概念,
角质化是细胞外壁为角质所浸透, 并常在细胞外壁
堆积形成角质层的过程 。
功能:
发达的角质层可降低蒸腾,增强植物对干旱和病菌
的抵抗力。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (4)粘液质化
概念:细胞壁中的果胶质和纤维素变成粘液或树胶
的变化 。
功能:种子细胞壁吸水膨胀, 变成粘液, 可保持水
分, 是种子与土壤颗粒紧密接触, 有利于种子萌发 。
2.植物的细胞 -基本结构
2.1植物细胞的结构
2.1.3细胞壁
2.1.3.3细胞壁的特化 (5)矿质化
概念:细胞壁中增加硅质 ( 如二氧化硅或硅
酸盐 )或钙质等而引起的变化 。
功能:细胞壁的矿化, 能增强植物茎叶的机
械强度, 提高抗倒伏和抗病虫害的能力 。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
植物体的生长是靠细胞的数量增加以及体积的增
大来实现的,有些部位的细胞分裂特别旺盛,如茎尖,
根尖等,但是多数细胞在形成后即处于休眠期,不再分
裂繁殖,
植物细胞分裂的主要作用,
1)一是增加细胞的数量,使植物生长茁壮 ;
2)形成生殖细胞,用以繁衍后代,
植物细胞分裂主要有三种方式:有丝分裂、减数分裂
和无丝分裂。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂 (又称间接分裂 )
概念,
是细胞分裂中最普遍的一种方式,是一个连续而复杂的
过程,包括细胞核分裂和细胞质分裂二个部分,尤其是细
胞核的形态发生明显的变化,出现了染色体的复制和分
裂,又出现了纺锤丝,因此而得名,
有丝分裂的意义:
保持了遗传性状的稳定性。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂 (又称间接分裂 )
有丝分裂
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.1分裂间期 (又称间期 )
概念,是指从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时
间,它是分裂前的准备时期,准备物质和能量,
特点,分裂间期的细胞一般在形态上没有十分明显的特征,
细胞质很浓,细胞核大,呈球形,具有核膜,核仁,染色
体呈串珠状不规则地分散于核液中,但细胞代谢旺盛,
发生复杂的生物化学反应,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.1分裂间期 (又称间期 )
间期分为,1)复制前期 (指 DNA复制前的那段时间,主要
进行 RNA.各类蛋白质以及多种酶的合成 )
2)复制期 (指 DNA复制的时期,DNA半保留复
制和合成组蛋白等染色体蛋白 )
3)复制后期 (指 DNA复制后细胞分裂的最后
准备时期,对分裂期进行物质和能量的准备,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期
通常将分裂期再分为前期、中期、后期、末期 4个时期。
特点,细胞经过分裂间期后进入分裂期,细胞核中开始出现
染色体,又出现纺锤丝,已复制的 DNA将以染色体的形式平均
分配到 2个子细胞中,每一子细胞所得到的遗传物质与母细
胞一样,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (1)前期
特征:
核内的染色质凝缩成染色体 — 进入
前期的标志。
核仁消失
核膜解体 —— 前期结束的标志
纺锤体开始形成
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (2)中期
特征:染色体排列在细胞中央的赤道板上
染色体最粗, 最短
纺锤体非常清晰
核膜的破裂,标志着前期的结束而进入中期。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (2)中期
概念:
赤道面与纺锤体,所有染色体的着丝点都排在中部平面
上, 这个面称为赤道面 。 每个染色体的两条染色单体,
各有一个着丝点, 分别和某一极的纺锤丝相连, 这样,
所有的纺锤丝形成了一个纺锤状的构想, 因此, 称为纺
锤体 。 在中期时能方便地计数细胞染色体的数目, 是研
究染色体形态学的最适时期 。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (3)后期
特征:
染色体从着丝点分开, 并分别从赤道面移向两
极 。 (每条染色体的两条染色单体分开后, 就称为
独立的子染色体 )
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.1有丝分裂
2.2.1.2分裂期 (4)末期
特征:形成两个子核, 母细胞分裂为两个子细胞 。
1)子核形成:核膜重现, 核仁出现, 染色体解螺旋 。
2)细胞质分裂:
成膜体:细胞分裂的末期 (时期 ),子核间 (位置 ),纺锤丝
构成的筒状构形 (结构 ).
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.2无丝分裂 (直接分裂 )
概念,无丝分裂又称直接分裂,细胞分裂过程较简
单,分裂时细胞核不出现染色体和纺锤丝等一系
列复杂的变化,因此称为无丝分裂,
分裂形式,多种多样,有横缢式,芽生式,碎裂式,
劈裂式等,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.3减数分裂
减数分裂是与植物的有性生殖有关的一种特
殊的细胞分裂,在减数分裂中,细胞核进行染色
体的复制和分裂,出现了纺锤丝等复杂的变化,
概念,减数分裂的过程包括了两次连续进行的
细胞分裂,分裂结果是形成 4个子细胞,而每个
子细胞的染色体数只有母细胞的一半,成为单
倍染色体,故称减数分裂,
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.3减数分裂
减数分裂整个过程是经过了两次类似的有丝分裂,
与有丝分裂所不同的是,
一个母细胞经过减数分裂,最后形成 4个子细胞 (单
倍体 ).而一般有丝分裂或无丝分裂,一个母细胞只产生 2
个子细胞 (二倍体 )。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.4染色体,单倍体,二倍体,多倍体
2.2.4.1染色体
染色体, 在细胞进行有丝分裂和减数分裂时细胞核中
出现的一种包含基因的伸长结构,但现在认为细胞分
裂的间期中也有染色体,只不过是染色体极度细长,呈
丝状,染色体是由 DNA和组蛋白组成,由于染色体的中
心是 DNA,因而常把 DNA作染色体的同义语。
2.植物的细胞 -分裂
2.2植物细胞的分裂
2.2.4染色体,单倍体,二倍体,多倍体
2.2.4.2单倍体
单倍体:含有正常体细胞的一半染色体的个体 。
二倍体:含有两个染色体组的个体 。
多倍体:含有三个或三个以上染色体组的个体 。