植物细胞与组织-课件.ppt
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- 植物 细胞 组织 课件
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1、-1第二章第二章 植物细胞与组织植物细胞与组织-2第一节第一节 植物细胞植物细胞一、细胞的发现及其意义细胞的发现及其意义二、细胞生命活动的物质基础二、细胞生命活动的物质基础原生质原生质三、植物细胞的形状与大小三、植物细胞的形状与大小四、四、植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能五、五、植物细胞的后含物植物细胞的后含物六、六、植物细胞的分裂植物细胞的分裂七、七、植物细胞的生长、分化与凋亡植物细胞的生长、分化与凋亡-3一、细胞的发现及其意义一、细胞的发现及其意义 16651665年,英国虎克年,英国虎克hooke hooke 用他自己改进的显微用他自己改进的显微镜研究软木的结构时,发现了极小的蜂
2、窝状的镜研究软木的结构时,发现了极小的蜂窝状的小室,将其命名为细胞。实际上,他所观察到小室,将其命名为细胞。实际上,他所观察到的仅仅是软木死细胞的细胞壁。的仅仅是软木死细胞的细胞壁。细胞是生命活动的基本单位细胞是生命活动的基本单位-4二、细胞生命活动的物质基础二、细胞生命活动的物质基础原生质原生质 原生质原生质(protoplasm)(protoplasm):是构成细胞的生活物质,是细胞结是构成细胞的生活物质,是细胞结构和生命活动的物质基础。构和生命活动的物质基础。-51.1.原生质的化学组成原生质的化学组成 水水 无机盐无机盐 蛋白质蛋白质 核酸核酸 脂类脂类 糖类糖类 生理活性物质生理活性
3、物质:酶、维生素、激素等。酶、维生素、激素等。-62.2.原生质的胶体性质原生质的胶体性质具有一定弹性、粘度、半透明、不均一的具有一定弹性、粘度、半透明、不均一的亲水胶体。亲水胶体。通常情况下,原生质胶粒悬浮在水溶液介质中,这种现象通常情况下,原生质胶粒悬浮在水溶液介质中,这种现象称为称为溶胶溶胶。它具有半流动性,所以在生活细胞中常可看到。它具有半流动性,所以在生活细胞中常可看到原生质流动的现象。原生质流动的现象。但在一定条件下,如温度降低,水分减少时,胶粒连结成但在一定条件下,如温度降低,水分减少时,胶粒连结成网状,而水溶液分散在胶粒网中,胶粒失去活动性,这种网状,而水溶液分散在胶粒网中,胶
4、粒失去活动性,这种现象成为现象成为凝胶凝胶。原生质有时成溶胶状态,有时成凝胶状态,有时介于两者原生质有时成溶胶状态,有时成凝胶状态,有时介于两者之间,这种状态的变化受到生理生化反应和环境条件的影之间,这种状态的变化受到生理生化反应和环境条件的影响而不断变化。响而不断变化。-73.3.原生质的生理特性原生质的生理特性 新陈代谢:是生命的基本特征。新陈代谢:是生命的基本特征。生活的原生质必须不断地从环境中吸取水分、空气和生活的原生质必须不断地从环境中吸取水分、空气和营养物质,经过一系列复杂的生理生化作用,合成营养物质,经过一系列复杂的生理生化作用,合成为自身的物质,即为自身的物质,即同化作用同化作
5、用;原生质的某些物质不断地分解为简单的物质并释放能原生质的某些物质不断地分解为简单的物质并释放能量,供生命活动的需要,即量,供生命活动的需要,即异化作用异化作用。-8三、植物细胞的形状与大小三、植物细胞的形状与大小各种细胞形状不同,大小差异很大。各种细胞形状不同,大小差异很大。一般一般15-30mm 最小的是支原体直径最小的是支原体直径0.1-0.15mm 最长的棉花纤维细胞最长的棉花纤维细胞650mm。植物细胞的形态和功能相统一。植物细胞的形态和功能相统一。-9纤维薄壁细胞番茄果肉细胞石细胞叶表皮细胞导管植物细胞形状和大小-10植物学常用长度单位及符号植物学常用长度单位及符号v1 m m(毫
6、米)(毫米)=10-3 m(米)(米)v1 m(微米)(微米)=10-6 mv1 nm(纳米)(纳米)=10-9 mv1(埃)(埃)=10-10 mv肉眼分辨率:肉眼分辨率:0.2mmv光学显微镜分辨率:光学显微镜分辨率:0.2 mv电子显微镜分辨率:电子显微镜分辨率:0.2 nm-11四、植物细胞的结构与功能四、植物细胞的结构与功能 植物细胞由植物细胞由细胞壁细胞壁和和原生质体原生质体两部分组成两部分组成 原生质体(原生质体(protoplastprotoplast):):是由原生质分化而成的各种结构的总称。是由原生质分化而成的各种结构的总称。包括细胞膜、细胞质与细胞核三部分。包括细胞膜、细
7、胞质与细胞核三部分。-12植植物物细细胞胞细胞壁细胞壁原生质体原生质体细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核植物细胞的植物细胞的结构图解结构图解-13四、植物细胞的结构与功能四、植物细胞的结构与功能v(一)细胞膜(质膜)(一)细胞膜(质膜)v(二)细胞质(二)细胞质v(三)细胞核(三)细胞核v(四)(四)细胞壁细胞壁v(五)(五)原核细胞与真核细胞原核细胞与真核细胞植植物物细细胞胞的的结结构构模模式式图图核基质核基质-15(一)(一)细胞膜(质膜)细胞膜(质膜)(plasmalemma,plasma membrane)化学组成:主要由化学组成:主要由脂类脂类和和蛋白质蛋白质构成,还构成,还有少量
8、的有少量的糖糖。结构:单位膜;流动镶嵌模型。结构:单位膜;流动镶嵌模型。功能:功能:具有选择透性,能控制细胞内外的具有选择透性,能控制细胞内外的物质交换,调节物质运输,保持相对稳定物质交换,调节物质运输,保持相对稳定的内环境,并有细胞识别等功能。的内环境,并有细胞识别等功能。-16v在电子显微镜下,细在电子显微镜下,细胞膜呈暗亮暗三层。胞膜呈暗亮暗三层。v中间的亮层为磷脂双中间的亮层为磷脂双分子层的疏水尾部,分子层的疏水尾部,两侧暗层为蛋白质分两侧暗层为蛋白质分子层和磷脂双分子层子层和磷脂双分子层的亲水头部。的亲水头部。v这样的一种膜结构称这样的一种膜结构称为单位膜。为单位膜。单位膜结构图单位
9、膜结构图-17流动镶嵌模型流动镶嵌模型膜脂膜脂膜蛋白膜蛋白膜糖膜糖脂双层构成膜脂双层构成膜 的基本骨架的基本骨架蛋白质镶嵌蛋白质镶嵌 在脂双层上在脂双层上强调了膜的强调了膜的 流动性流动性强调了膜的强调了膜的 不对称性不对称性由流动镶嵌模型发展而来的生物膜结构模型由流动镶嵌模型发展而来的生物膜结构模型-19(二)(二)细胞质细胞质细胞质(细胞质(cytoplasmcytoplasm):是细胞膜以内,细):是细胞膜以内,细胞核以外的原生质,胞核以外的原生质,由胞基质、细胞器及由胞基质、细胞器及细胞骨架组成。细胞骨架组成。-201.1.胞基质胞基质胞基质(胞基质(cytoplasmic matri
10、x):细胞质中除细胞):细胞质中除细胞器以外的无色半透明的胶体物质。可进行胞质运动,器以外的无色半透明的胶体物质。可进行胞质运动,是代谢的重要场所。是代谢的重要场所。胞质环流胞质环流(cyclosis):生活细胞的):生活细胞的 胞基质处于不断流动状态,称为胞质胞基质处于不断流动状态,称为胞质 环流。具有维持细胞正常代谢、物质环流。具有维持细胞正常代谢、物质 转移和信息传递的作用。转移和信息传递的作用。包括旋转运动和循环运动。包括旋转运动和循环运动。-212.细胞器细胞器细胞器(细胞器(orgalleraorgallera):细胞内具有特定形态):细胞内具有特定形态结构和功能的亚细胞结构。结构
11、和功能的亚细胞结构。-22主要的细胞器:主要的细胞器:双层膜结构:质体、线粒体双层膜结构:质体、线粒体(半自主性细胞器)(半自主性细胞器)单层膜结构:内质网、高尔基体、溶酶体、单层膜结构:内质网、高尔基体、溶酶体、圆球体、微体、液泡圆球体、微体、液泡 无膜结构:核糖体无膜结构:核糖体-23(1 1)质体)质体质体(质体(plastid):为绿色真核):为绿色真核植物所特有植物所特有的的细胞器。质体的功能是合成和积累同化产物。细胞器。质体的功能是合成和积累同化产物。质体未分化成熟时称为前质体(质体未分化成熟时称为前质体(proplastid)成熟质体有三种类型:成熟质体有三种类型:叶绿体(叶绿体
12、(chloroplast)有色体(有色体(chromoplast)白色体(白色体(leucoplast)-24叶绿体叶绿体叶绿体:含有叶绿素和类胡萝卜素,存在于植物叶绿体:含有叶绿素和类胡萝卜素,存在于植物绿色部分的细胞中,如叶肉细胞和幼茎的皮层细绿色部分的细胞中,如叶肉细胞和幼茎的皮层细胞。呈卵形而略扁,直径胞。呈卵形而略扁,直径2-6 m m。叶绿体的超微结构叶绿体的超微结构 被膜:外膜、内膜被膜:外膜、内膜 基粒基粒 基质片层基质片层 基质基质类囊体是由单层膜围成的扁平小囊,膜上结合有类囊体是由单层膜围成的扁平小囊,膜上结合有光合色素。其中叶绿素是主要的光合色素,它能光合色素。其中叶绿素
13、是主要的光合色素,它能吸收和利用光能,直接参与光合作用吸收和利用光能,直接参与光合作用。-25叶绿体的超微结构叶绿体的超微结构基粒基粒基质片层基质片层内膜内膜外膜外膜基质基质-26叶绿体存在部位及结构叶绿体存在部位及结构-27有色体有色体有色体含有类胡萝卜素(叶黄素和有色体含有类胡萝卜素(叶黄素和胡萝卜素),由于两者比例不同,胡萝卜素),由于两者比例不同,可分别呈黄色、橙黄色或橙红色。可分别呈黄色、橙黄色或橙红色。有色体存在于植物花瓣、果实和根有色体存在于植物花瓣、果实和根中,例如黄色的花瓣、番茄和辣椒中,例如黄色的花瓣、番茄和辣椒等红色果实、胡萝卜的根中。等红色果实、胡萝卜的根中。有色体能积
14、累淀粉和脂类,在花和有色体能积累淀粉和脂类,在花和果实中具有吸引昆虫和其他动物传果实中具有吸引昆虫和其他动物传粉及传播种子的作用粉及传播种子的作用。-28白色体白色体不含色素,呈无色颗粒状不含色素,呈无色颗粒状或不规则形状。或不规则形状。多见于幼嫩或不见光的组多见于幼嫩或不见光的组织的细胞中,特别是贮藏织的细胞中,特别是贮藏组织的细胞中,聚集于细组织的细胞中,聚集于细胞核附近。胞核附近。-29v白色体根据功能的不同,可分为造粉体、白色体根据功能的不同,可分为造粉体、造蛋白体和造油体。造蛋白体和造油体。造粉体造粉体造油体造油体造蛋白体造蛋白体白色体的类型白色体的类型-30在一定条件下,一种质体可
15、以转化成另一在一定条件下,一种质体可以转化成另一种质体。种质体。有色体有色体叶绿体叶绿体白白色色体体光照光照黑暗黑暗质质体体的的转转化化-31 线粒体(线粒体(mitochondrion):外形球状、杆状。):外形球状、杆状。超微结构:超微结构:由双层膜包被,内膜内折形成嵴,嵴之由双层膜包被,内膜内折形成嵴,嵴之 间充满液态基质。内膜、嵴及基质中均间充满液态基质。内膜、嵴及基质中均 含有与呼吸作用有关的酶类。含有与呼吸作用有关的酶类。功能:进行呼吸作用的场所。功能:进行呼吸作用的场所。外膜外膜内膜内膜嵴嵴(2 2)线粒体)线粒体基质基质-32(3 3)核糖体)核糖体核糖体(核糖体(riboso
16、me):由大小两个亚单位组成。):由大小两个亚单位组成。主要成分是核糖体主要成分是核糖体RNA(rRNARNA(rRNA,占,占60%60%)与蛋白)与蛋白质质(r(r蛋白质,占蛋白质,占40%40%)。)。核糖体是合成蛋白质的场所,常几个到几十个与核糖体是合成蛋白质的场所,常几个到几十个与信使信使RNA分子结合成分子结合成多聚核糖体多聚核糖体。-33游离核糖体游离核糖体附着核糖体附着核糖体-34(4 4)内质网)内质网内质网(内质网(endoplasmic reticulum):):是由单层膜围成是由单层膜围成的扁平的囊或管,在胞基质中形成相互沟通的网状结构。的扁平的囊或管,在胞基质中形成相
17、互沟通的网状结构。类型:粗面内质网(类型:粗面内质网(RER)和光面内质网()和光面内质网(SER)。)。功能:与蛋白质(功能:与蛋白质(RER)、脂类()、脂类(SER)等的合成、运输有关)等的合成、运输有关;ER是许多细胞器的来源是许多细胞器的来源,如高尔基体、液泡等如高尔基体、液泡等。光面内质网光面内质网粗面内质网粗面内质网-35(5 5)高尔基体)高尔基体高尔基体(高尔基体(Golgi body,dictyosome):由多个单):由多个单层膜围成的扁平的囊和小泡组成。层膜围成的扁平的囊和小泡组成。功能:合成半纤维素、果胶质等多糖类物质,参与功能:合成半纤维素、果胶质等多糖类物质,参与
18、细胞壁的形成;运输蛋白质与脂类;具有分泌作用。细胞壁的形成;运输蛋白质与脂类;具有分泌作用。-36溶酶体和圆球体溶酶体和圆球体(6)溶酶体()溶酶体(lysosome):由单层膜围成的小泡状):由单层膜围成的小泡状细胞器,含有多种水解酶,以酸性磷酸酶为特有酶。细胞器,含有多种水解酶,以酸性磷酸酶为特有酶。溶酶体具有溶酶体具有消化作用消化作用,可分解生物大分子以及受损,可分解生物大分子以及受损伤的或衰老的细胞结构等。伤的或衰老的细胞结构等。(7)圆球体()圆球体(spherosome):由单层膜围成的球):由单层膜围成的球状小体,内含多种水解酶、脂肪酶,具有溶酶体的状小体,内含多种水解酶、脂肪酶
19、,具有溶酶体的性质,也可积累脂肪(在一定条件下也可分解脂性质,也可积累脂肪(在一定条件下也可分解脂肪)。肪)。-37(8 8)微体)微体微体(微体(microbody):是由单层膜围成的细):是由单层膜围成的细胞器。胞器。其功能与其所含酶类有关:其功能与其所含酶类有关:过氧化物酶体:过氧化物酶体:与叶绿体、线粒体共同参与光呼吸;与叶绿体、线粒体共同参与光呼吸;乙醛酸循环体:乙醛酸循环体:与圆球体、线粒体配合,将脂肪分解成糖。与圆球体、线粒体配合,将脂肪分解成糖。-38(9 9)液泡)液泡液泡(液泡(vacuole)是由单层膜围成的细胞器,)是由单层膜围成的细胞器,内含细胞液。内含细胞液。植物特
20、有的细胞器植物特有的细胞器。液泡演进过程液泡演进过程-39液泡膜液泡膜是具有选择透性的膜;内含的是具有选择透性的膜;内含的细胞液细胞液(cell sap),主要成分是水和代谢产物,),主要成分是水和代谢产物,如多种有机酸、生物碱、无机盐、花青素等如多种有机酸、生物碱、无机盐、花青素等等物质。等物质。花青素可使花、果实等器官呈现红、蓝、紫花青素可使花、果实等器官呈现红、蓝、紫色,随细胞液的酸碱度不同而发生变化,色,随细胞液的酸碱度不同而发生变化,酸酸性时呈红色,碱性时呈蓝色,中性时呈紫色。性时呈红色,碱性时呈蓝色,中性时呈紫色。液泡具有贮藏、消化和渗透调节的作用。液泡具有贮藏、消化和渗透调节的作
21、用。-403.3.细胞骨架细胞骨架细胞骨架细胞骨架(Cytoskeleton)(Cytoskeleton):是指存在于真核细胞是指存在于真核细胞中的蛋白纤维网架体系。中的蛋白纤维网架体系。微管微管 微丝微丝 中间纤维中间纤维 细胞骨架的功能:不仅在维持细胞形状,保持细细胞骨架的功能:不仅在维持细胞形状,保持细胞内部结构的有序性中起重要作用,而且与细胞胞内部结构的有序性中起重要作用,而且与细胞运动、物质运输、信息传递、细胞分裂等生命活运动、物质运输、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关。动密切相关。-41 (1)微管)微管(microtubeles):微管:是由微管蛋白(微管:是由微管蛋白(和和
22、球状蛋白)球状蛋白)组成的组成的中空长管状结构,直径中空长管状结构,直径24nm24nm。功能:功能:支架作用;支架作用;细胞内物质运输的轨道;细胞内物质运输的轨道;细胞有丝分裂时细胞有丝分裂时,构成纺构成纺 锤体锤体,介导染色体的运动;介导染色体的运动;细胞壁建成时,控制纤维素微纤丝的排列方向。细胞壁建成时,控制纤维素微纤丝的排列方向。-42微管在细胞中的运输作用微管在细胞中的运输作用微管微管-43(2)微丝()微丝(microfilaments):):又称肌动蛋白纤维,又称肌动蛋白纤维,主要成分是肌动蛋白。主要成分是肌动蛋白。是是由两条肌动蛋白丝缠绕形成的纤维,直径肌动蛋白丝缠绕形成的纤维
23、,直径为为7 7 nm。除了起支架作用外,除了起支架作用外,与物质运输、胞质环流与物质运输、胞质环流和花粉管的生长有关。和花粉管的生长有关。微丝在细胞中的运输作用微丝在细胞中的运输作用-45(3 3)中间纤维)中间纤维中间纤维(中间纤维(intermaediate filament):是一类直径介于微管与微丝之间的管状纤维,直径是一类直径介于微管与微丝之间的管状纤维,直径为为10 10 nm。目前对中间纤维功能的认识尚不充分,已知的有:目前对中间纤维功能的认识尚不充分,已知的有:加固细胞骨架,与微管、微丝一起维持细胞形态和加固细胞骨架,与微管、微丝一起维持细胞形态和参加胞内运输;参加胞内运输;
24、固定细胞核,在细胞分裂时可能对纺锤体与染色体固定细胞核,在细胞分裂时可能对纺锤体与染色体有空间定向与支架作用。有空间定向与支架作用。(三)细胞核(三)细胞核(nucleusnucleus)细胞核的周期性变化细胞核的周期性变化细胞细胞核的形态与结构核的形态与结构细胞核的功能细胞核的功能-47细胞核的形态和结构:常呈圆球状。细胞核的形态和结构:常呈圆球状。核膜核膜 细胞核细胞核 核仁核仁 核质核质 染色质染色质 核基质(或核液)核基质(或核液)核被膜核被膜染色质染色质核仁核仁核基质核基质-481.核膜(核膜(nuclear membrane)核膜:核膜:为双层膜,两为双层膜,两层膜在许多地方愈合层
25、膜在许多地方愈合形成核孔。外膜外表形成核孔。外膜外表常附着有核糖体,并常附着有核糖体,并可与糙面内质网相连。可与糙面内质网相连。功能:功能:(1 1)将核内将核内物质与细胞质分开,物质与细胞质分开,有利于有利于维持遗传物质维持遗传物质的稳定性的稳定性;(2 2)核核膜上的核孔膜上的核孔介导细胞介导细胞核与细胞质间的物质核与细胞质间的物质运输运输。-49核孔复合体(核孔复合体(nuclear pore complexnuclear pore complex)-502.2.核仁核仁(nucleolusnucleolus)核仁:是核内核仁:是核内1 1几个几个折光更折光更强的匀质小球体,强的匀质小球
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