植物细胞与组织 PPT课件 人教课标版

红辣椒果实表皮－－有色体
吊竹梅茎表皮－－白色体
质体之间的转变
这三种质体在条 件发生变化时可 以发生相互之间 的转变 。
2）线粒体：
在光学显微镜下，线粒体经Janus green B染色，可 见到线粒体是一些大小不一的球状、棒状或细丝状颗粒 结构，一般直径为0.5—1μm，长度是1－2μm。 在电子显微镜 下，线粒体由双层 膜包裹着，两膜之 间8-10nm，其内膜 向中心腔内折叠， 形成许多隔板状或 管状突起，称为嵴 （cristae）。内膜 与嵴上有带柄的球 形小体称为基粒。 双层膜
核膜 核孔
核仁 染色质
核液
(2) 细胞核 nucleus 1）核被膜：双层膜，具核孔
核膜为双层膜，外膜 常与rER相连，其上常有 核糖体。内外膜可愈合产 生核孔（nuclear pore）
核被膜的结构
(2) 细胞核 nucleus 2）染色质和染色体
1848年，Hofmeister从鸭跖草的小孢子母细胞中发现染 色体。 1888年，Waldeyer正式定名为Chromosome。 1879年，W. Flemming提出了染色质（chromatin）这 一术语，用以描述染色后细胞核中强烈着色的细丝状物质。 后来的研究证明染色质和染色体是同一物质在不同细胞周 期中的形态表现。 染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成， 比例为1：1：（1-1.5）：0.05。可见DNA与组蛋白的含量比 较恒定，非组蛋白的含量变化较大，RNA含量最少。
5）核糖体 ribosome
即核糖核蛋白体，为非膜性的细胞器，是直径为17～23nm 的小椭圆形颗粒。它的主要成分是RNA和蛋白质。在细胞 质中，它们可以游离状态存在，也可以附着于粗糙型内质 网的膜上。 核糖体是蛋 白质的合成 场所， mRNA和 tRNA只有与 核糖体结合 才能够形成 蛋白质。 电镜下的核糖体 核糖体结构模型
1.1.1 植物细胞的形状和大小
1. 植物细胞的形状
球状体 柱状体 多面体 纺锤形
1.1.1 植物细胞的形状和大小
2. 植物细胞的大小
一般为
最小 西瓜果肉细胞 棉花种毛长
10—100微米
0.5 微米 1 毫米 75 毫米
苘麻茎的纤维细胞长 550毫米
1.1.1 植物细胞的基本结构
细胞壁 植物细胞 原生质体
(2) 细胞核 nucleus 2）染色质和染色体
细胞分裂间期核中染色质可分为异染色质（heterochromatin）和常染 色质（euchromatin）。常染色质是进行活跃转录的部位，呈疏松的环状， 电镜下表现为浅染色。异染色质在间期核中处于凝缩状态，无转录活性。 染色体是在细胞分裂期，染色质通过盘旋折叠压缩近万倍，成为短棒 状染色体。同一物种的染色体的形态和数目都是相对稳定定。
(3) 细胞壁成分和结构：
纤维素、果胶质 葡萄糖 纤维素 微团 微纤丝 大纤丝
(4) 细胞壁特化
1）木化：树的木材部分，导管、管胞、纤维等机械组织 细胞，能产生木质素（丙酸苯酯类聚合物，具有很高 的强度），填充于细胞壁中，叫木化。 2）角化：填充角质（脂类化合物），不透水，可透气， 可透光。植物的表皮细胞常常发生角化，如叶的表面 形成角质层，具有保护作用，入防止水分蒸腾，病菌 的侵入等。 3）栓化：填充栓质（脂类化合物）， 细胞不透水、不透 气，细胞一经栓化后即死亡，树木的外皮，常常是栓 化的细胞，具有良好的保护作用。 4）矿化：细胞壁内填充矿物质，增加硬度，如禾本科植 物表皮细胞常常发生显著的硅化
随着研究的深入，质膜的功能还将不断的被认识。
(2) 细胞核 nucleus
形态：细胞核多呈圆形，直径10-20μm，细胞核的形状、
大小及在细胞中的位置均随着细胞的生长而变化。
N
分生组织细胞核
V
N
成熟组织细胞核
(2) 细胞核 nucleus 结构：细胞核外有一层薄膜，称为核膜（nuclear
membrane）。膜内充满均匀透明的胶状物质，称为核 质（nucleoplasm），其中有一到几个折光强的球状小 体，称为核仁（nucleolus）。当细胞固定染色后，核质 中被染成深色的部分，称染色质（chromatin），其余 染色浅的部分称核液（nucleochylema）。
常染色质
染色体
异染色质
细胞分裂间期
细胞分裂期
(2) 细胞核 nucleus
染色质和染色体的主要功能
由于染色体上含有遗传物质DNA，所以说染色体是遗传物质的载体。
复制
转录
有丝分裂 减数分裂
翻译
蛋白质：控制生物性状
新细胞 生殖细胞 遗传信息传给后代
染 色 体
复制 复制
(2) 细胞核 nucleus 3）核仁：由RNA和蛋白质组成
嵴
基粒
2）线粒体：
线粒体的功能：线粒体内膜、脊、基粒以及基质内 均含有与呼吸作用有关的酶，约100多种，线粒体呼吸 释放的能量，能透过膜转运到细胞的其他部分，提供各 种代谢活动的需要，因此，线粒体被比喻为细胞中的 “动力工厂”。 糖酵解 葡萄糖 丙酮酸 TCA循环 CO2和H2O
细胞质
线粒体
3）内质网
细胞膜 细胞质
后含物
细胞核 。
洋葱表皮
细胞壁 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞器 后含物
1. 细胞壁
(1) 细胞壁层次： 次生壁 初生壁 胞间层
1 2 3
(2) 纹孔和胞间连丝： 1)初生纹孔场 2)纹孔 单纹孔 具缘纹孔 半具缘纹孔
纹孔腔 纹孔塞 纹孔缘
3)胞间连丝
柿子胚乳细胞----胞间连丝
（3）细胞质
细胞器：细胞器是细胞质中具有一定的形态结 构和具有特定功能的小“器官”。 包括： 质体（plastid） 线粒体（mitochondrion） 内质网（endoplasmic reticulum） 高尔基体（dictyosome或Golgi body） 核糖体（ribosome） 溶酶体（lysosome） 液泡（vacuole） 微管（microtubule）等。
核仁是核内合成和贮藏RNA的场所，它的大小随细 胞生理状态而变化
4）核液：或称核基质，主要酶和原料
细胞核的功能：
1）细胞核的主要功能是储存和传递遗传信息。 2）控制和调节细胞的生理活动。 3）通过控制不同基因的表达来控制生物的性状。
（3）细胞质
细胞质是质膜以内、细胞核以外的物质，它可 分为细胞质基质和细胞器两部分。 细胞质基质：是一种无明显结构，半透明的胶体。 胞质运动：细胞质在细胞内作持续、规则的流动。 胞质运动的作用：促进细胞质内细胞器之间的相 互联系，为细胞器的生理活动提供能量。

质膜的的结构模型
2）质膜的主要功能
细胞质膜的主要功能概括如下：
1. 使细胞的内外环境分隔开，为的生命活动提供相对稳定的内
环境。 2. 控制膜内外之间的物质交换，具有选择性的进行物质运输
3. 参与主动运输，被动运输和胞饮作用，为多种酶提供结合位
点，使酶促反应高效而有序地进行。 4. 提供细胞识别位点，完成细胞内外信息跨膜传递。
9）微体 microbody
一些由单层膜包围的小体，直径约0.5μm。现在了解到微体有二种： 过氧化物酶体（peroxisome）和乙醛酸循环体（glyoxysome）。 过氧化物酶 过氧化物酶体存在于高等植 物叶肉细胞内，它与叶绿体、 线粒体相配合，参与乙醇酸循 环，将光合作用过程中产生的 乙醇酸转化成已糖。 乙醛酸循环体：与圆球体和线粒 体相配合，把储藏的脂肪转化成 糖类，出现在油料种子萌发时。
1）质体（plastid）：
质体(Plastid)：是一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞 器，它是植物细胞特有的结构。根据色素的不同，可将质体分成三 种类型：叶绿体、有色体（或称杂色体，chromoplast）和白色体 （leucoplast）
叶绿体（chloroplast）：是绿色高等植物进行光合作用 的细胞器。
6）液泡
组成：液泡膜 细胞液 功能：调节渗透压 储藏功能 花青素 中性 紫色 酸性 红色 碱性 兰色 植物碱 有机酸 无机盐
液 泡
幼细胞
成熟细胞
7）溶酶体
1955年de Duve与Novikoff首 次发现溶酶体（lysosome）。 它是单层膜围绕、内含多种水 解酶类的囊泡状细胞器，一般 直径为 0.25—0.3μm。
叶绿体的主要结构和功能
1）质体：
有色体（chromoplast） 是只含有胡萝卜素和叶黄素，不含基粒的质体。
分布：主要分布于花瓣、果实、储藏根等部位。 形态：颗粒状、针状等。 结构：双层膜 色素：叶黄素和胡萝卜素 功能：吸引昆虫传粉、储藏营养物质
白色体（leucoplast） 白色体不含色素，呈无色颗粒状。普遍存在于植物体 各部分的储藏细胞中，起着淀粉和脂肪合成中心的作用。 特化成淀粉储藏体时，便称为造粉体（amyloplast），当 它形成脂肪时，则称为造油体（elaioplast）
2. 原生质体
(1) 质膜 质膜（plasmalemma 或 plasma membrane）包 在细胞原生质体外面，所以又称细胞膜（cell membrane）。
脂溶性物质容易通过质膜
1）质膜的结构
质膜的许多特性很难用单位膜 进行解释，如① 质膜具有不对称 性，蛋白质非对称排列；②质膜具 有流动性，其结构会发生发变化； ③质膜具有选择透形。 根据质膜的这些特征，S. J. Singer 和 G. Nicolson （1972）根 据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的 研究结果，在”单位膜”模型的基 础上提出”流动镶嵌模型”，强调 膜的流动性和膜蛋白分布的不对称 性，受到大多数人的支持。
异溶作用：把细胞质的其他组 分吞噬进去，在溶酶体内进行 消化。
自溶作用：通过本身膜的解体， 把酶释放到细胞质中溶解细胞 本身。 溶酶体电镜照片
8）圆球体 spherosome
膜包裹着的圆球状小体，直径为0.1—1μm，染色反应似脂肪。电子 显微镜观察指出，它的膜只具有一层电子不透明层（暗带），而不 象正常的单位膜具二个暗带，因此，可能只是单位膜的一半。
内质网是分布于细胞质中的网状膜系统，由管状、 囊泡状或片状结构的膜构成。
内质网示意图
内质网的电镜照图
3）内质网：
内质网可分为两种类型 ：
粗糙型内质网（rough ER）：内质网上附有核糖体， 分布在嗜碱性的细胞质区域，与核膜相连，参与蛋 白质的合成与运输功能
光滑型内质网（smooth ER）：光滑型内质网主 要合成和运输类脂和多糖，例如，在分泌脂类物 质的细胞中，常常有广泛的光滑型内质网。
外膜 外膜的渗透性大，物质 可自由进出。
内膜 内膜对通过物质的选择性 很强，控制物质的进出 类囊体 是单层膜围成的扁平小囊， 膜上含有光合色素，又称光 合膜。 基粒 许多类囊体象圆盘一样叠 在一起，称为基粒。 基质 基质片层 贯穿在两个或两个以上基粒 之间的没有发生垛叠称为基 主要成分包括：碳同化相关的酶类， 质片层或基质类囊体。 如RuBP羧化酶。叶绿体DNA、蛋白 质，各类RNA、核糖体等。
分布：叶肉细胞、气孔的保卫细胞、嫩茎的皮层细胞等。 形态：球形、椭球形、凸透镜形等，直径 4—10μm。 结构：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质 色素：叶绿素a、b，叶黄素和胡萝卜素 功能：光合作用
黑藻叶片－－叶绿体
叶绿体结构：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质
叶绿体的结构
叶绿体结构：外膜、内膜、类囊体、基粒、基质片层、基质
4）高尔基体
由一叠扁平的囊（cisterna）组成的结构，直径约0.5— 1μm，囊的边缘产生囊状管，相互交织成网状。周围由管 通过缢缩断裂，形成高尔基小泡（vesicle），小泡可从高 尔基体囊上分离出去。
扁平囊 cisterna
小泡 vesicle 功能：高尔基小泡中多含有糖类物质，参与细胞壁的 形成。
第一部分
植物细胞与组织
第 1章
植物细胞研究简史
植物的细胞
1.1 植物细胞的结构和功能
1. 细胞的发现 1665年，英国人 Hook发现 取名 “cell” 即细胞 2. 细胞学说 1838年 德国植物学家施莱登指出细胞是植物体的基 本结构。 同年，德国动物学家施旺在动物中证实细胞是动物体 的基本结构。 1839年施旺指出： 细胞是有机体。动、植物都是这些 有机体的集合物，他们按着一定的规则排列在动植物体内。 并于1839年首次提出了“细胞学说”（Ce11 theory）， 即 细胞是组成有机体的结构、功能基本单位。