第二章植物细胞结构分裂分化1



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1、 第二章第二章 植物细胞与组织植物细胞与组织第一节第一节 植物细胞的结构植物细胞的结构第二节第二节 植物细胞的分裂、分化和死亡植物细胞的分裂、分化和死亡第三节第三节 植物组织植物组织第一节第一节 植物细胞的结构植物细胞的结构 一、概述一、概述 1. 植物细胞的基本概念植物细胞的基本概念 在自然界,存在各种各样的美丽植在自然界,存在各种各样的美丽植物,有大树、小草,千姿百态,这成千物,有大树、小草,千姿百态,这成千上万种植物在显微镜下,都可以看到是上万种植物在显微镜下,都可以看到是细胞构成的。细胞构成的。细胞不仅是植物结构单位,细胞不仅是植物结构单位,也是功能单位。也是功能单位。 2. 细胞的发
2、现细胞的发现一般细胞都很小一般细胞都很小,要用显微镜才能看到。要用显微镜才能看到。1665年年,英国人英国人Hooke用他改进的显微镜观用他改进的显微镜观察软木的结构察软木的结构,发现并命名了细胞。发现并命名了细胞。 3. 细胞学说细胞学说 德国植物学家德国植物学家Schleiden和动物学家和动物学家Schwan于于1838年提出细胞学说。年提出细胞学说。 细胞学说内容:细胞学说内容: A 植物和动物的组织由细胞构成植物和动物的组织由细胞构成; B 所有的细胞由细胞分裂或融合而成所有的细胞由细胞分裂或融合而成; C 卵和精子都是细胞卵和精子都是细胞; D 一个细胞可分裂形成组织。一个细胞可分
3、裂形成组织。 本世纪三十、四十年代本世纪三十、四十年代,电子显微镜研电子显微镜研制成功制成功,放大倍数从光镜的放大倍数从光镜的1200倍扩大到几倍扩大到几十万倍。十万倍。 电电子子扫扫描描显显微微镜镜 人们借助电子显微镜,在自然界中发现了比人们借助电子显微镜,在自然界中发现了比细胞更简单的生命有机体细胞更简单的生命有机体病毒。病毒是目前已病毒。病毒是目前已知的最小的生命单位知的最小的生命单位,它们只是由蛋白质外壳包围它们只是由蛋白质外壳包围核酸芯子所组成。核酸芯子所组成。 二、植物细胞的形态、结构二、植物细胞的形态、结构(一)植物(一)植物细胞形态细胞形态 不同植物其细胞的大小不同植物其细胞的
4、大小不同,最小的细胞是支原体,不同,最小的细胞是支原体,直径仅有直径仅有0.1微米左右;西微米左右;西瓜瓤细胞直径约瓜瓤细胞直径约1毫米;苎毫米;苎麻茎纤维细胞长可达麻茎纤维细胞长可达550毫毫米米,一般在一般在10100微米之间微米之间 植物细胞的形状也多植物细胞的形状也多种多样,有长管状、球状等,种多样,有长管状、球状等,植物细胞的形状取决于其生植物细胞的形状取决于其生理功能。理功能。植物细胞的形态及大小植物细胞的形态及大小 植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构 细胞壁细胞壁 细胞(质)膜细胞(质)膜细胞细胞 细胞质细胞质 原生质体原生质体 细胞核细胞核 胞间连丝胞间连丝 后含物后含物 表
5、面结构表面结构:细胞壁、质膜细胞壁、质膜内部结构内部结构细胞质:基质、细胞质:基质、细胞器、骨架系细胞器、骨架系统统细胞核细胞核后含物后含物胞间连络结构胞间连络结构:纹孔、胞间连丝纹孔、胞间连丝(二)植物细胞的基本结构(二)植物细胞的基本结构 植物细胞虽然大小不同,形状多样,但是一般植物细胞虽然大小不同,形状多样,但是一般有相同的基本结构有相同的基本结构 细胞结构全图细胞结构全图立体模式图立体模式图 植物细胞亚显微结构植物细胞亚显微结构 植物细胞区别于动物细胞的特征植物细胞区别于动物细胞的特征之一之一, 是植物细胞特有的结构,它是由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,传统认原
6、生质体分泌的物质构成的,传统认为是无生命的。为是无生命的。 1、 细胞壁细胞壁 (1) 细胞壁的结构细胞壁的结构 细胞壁是在细胞分裂、生长和分化过程中形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。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:细胞壁可以分为: 胞间层胞间层(intercellular layer):相邻细胞共有:相邻细胞共有,果果胶为主胶为主 初生壁初生壁(primary wall):细胞停止生长前形成:细胞停止生长前形成,纤维素,半纤维素和果胶纤维素,半纤维素和果胶,蛋白质蛋白质 次生壁次生壁(secondary wa
7、ll):细胞停止生长后形:细胞停止生长后形成成,纤维素为主,常常含有木质素,栓质纤维素为主,常常含有木质素,栓质,角质角质,矿物矿物质质,少量半纤维素少量半纤维素 除此以外细胞壁上还有除此以外细胞壁上还有纹孔纹孔和和胞间连丝胞间连丝。 胞间层胞间层初生壁初生壁次生壁次生壁次生壁次生壁S3次生壁次生壁 S2次生壁次生壁 S1初生壁初生壁胞间层胞间层微纤丝的构象微纤丝的构象 A.初生壁与初生纹孔场和胞间连丝初生壁与初生纹孔场和胞间连丝 植物细胞初生壁的厚薄不均匀,有的地植物细胞初生壁的厚薄不均匀,有的地方厚些,有的地方薄些。方厚些,有的地方薄些。 初生纹孔场初生纹孔场(primary pit fi
8、eld) 在初生在初生壁上具有一些明显的凹陷区域。壁上具有一些明显的凹陷区域。 胞间连丝胞间连丝(plasmodesmata)是穿过细胞是穿过细胞壁,沟通相邻细胞的原生质细丝。壁,沟通相邻细胞的原生质细丝。(胞间层)(初生壁)(胞间隙)(有胞间连丝的初生纹孔场) B次生壁与纹孔、纹孔对次生壁与纹孔、纹孔对 植物细胞的次生壁不是完全连续的,有的地方植物细胞的次生壁不是完全连续的,有的地方有中断,使得次生壁上有一些有中断,使得次生壁上有一些“小孔小孔”: 纹孔纹孔(pit):由由纹孔腔纹孔腔(pit cavity),纹孔膜,纹孔膜(pit membrane),纹孔口组成,纹孔口组成 纹孔对纹孔对(
9、pit pair) 细胞壁上的纹孔通常与相邻细胞壁上的纹孔通常与相邻细胞壁上的一个纹孔相对,二个相对的纹孔合称纹细胞壁上的一个纹孔相对,二个相对的纹孔合称纹孔对。孔对。 单纹孔,具缘纹孔,纹孔塞单纹孔,具缘纹孔,纹孔塞(纹孔膜)(次生壁)(初生壁)(中层) C. 细胞壁的亚显微结构细胞壁的亚显微结构细胞壁细胞壁大纤丝大纤丝(macrofibril):微纤丝微纤丝(microfibril):基本单位:基本单位微团微团(micelle):纤维素分子纤维素分子细胞壁大纤丝微纤丝微纤丝的结构纤维素分子结构微团 (2) 细胞壁的特化细胞壁的特化 有些细胞由于在植物体中担负的功能不同,有些细胞由于在植物体
10、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: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。木化、角化、栓化、矿化。v(3)、)、 细胞壁的化学成分细胞壁的化学成分v 纤维素纤维素(cellulose)v 多糖酶多糖酶 半纤维素半纤维素(hemicellulose)v 果胶类果胶类 v主要成分主要成分v: 蛋白质蛋白质v 其它:角质、栓质、木质素、矿物质其它:角质、栓质、木质素、矿物质结构蛋白结构蛋白酶
11、、酶、凝集素凝集素 细细 胞胞 壁壁理理 化化 特特 性性生生 理理 功功 能能 机械强度机械强度 多孔性多孔性 酸碱度酸碱度 亲水性亲水性 疏水性疏水性 机械支持机械支持 防御防御细胞识别细胞识别物质运输物质运输细胞分化细胞分化细胞生长细胞生长 2、原生质体、原生质体v包括三部分:v 细胞(质)膜细胞(质)膜v 细胞质细胞质v 细胞核细胞核v (1)、)、 细胞膜细胞膜 生活在细胞原生质外表,都有一层膜包围,称为生活在细胞原生质外表,都有一层膜包围,称为细胞膜(细胞膜(cell membrane)或质膜()或质膜(plasma membrane)。)。 质膜横断面在电镜下呈现质膜横断面在电镜