植物学第第一章植物细胞与组织-1课件PPT

第二节 细胞生命活动的物质基础-原生质
原生质(protoplasm) 构成细胞的生活物质，是细胞 生命活动的物质基础。原生质 中水含量很高，往往占细胞全 重的绝大部分，而蛋白质、核 糖、碳水化合物和脂类则是有 机物质的主体。 原生质体(protoplast) 原生质组成的各种结构的统称。
原生质的物理、化学和生理特性
第一章 植物细胞 与组织
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节
细胞简介 细胞生命活动的物质基础—原生质 细胞壁的结构与功能* 纹孔与胞间连丝* 生物膜的结构与功能 细胞质与细胞器 植物细胞增殖与分化 植物组织*
第一节 细胞简介
• 细胞发现 1665年英国 学者胡克(Hooke)首次 描述植物细胞。
化学
无机化合物（水和无机盐）和有 机化合物（蛋白质，核酸，脂类 和糖类）组成的亲水胶体，原生 质胶体颗粒外面形成一个双电层， 双电层的存在对于维持胶体的稳 定性起了重要作用。
生理
原生质的新陈代谢（异化和同化）源自第三节 细胞壁的结构与功能
一、细胞壁的结构
细胞壁是植物细胞外围的一层壁，具一定弹性和硬度，界定 细胞形状和大小。 构成细胞壁的物质分为构架物质和衬质两类。 构架物质：纤维素；衬质：果胶质、半纤维素、水、蛋白质。 典型的细胞壁是由胞间层(intercellular layer)、初生壁(primary wall)以及次生壁(secondary wall)组成。 初生壁和次生壁均以纤维素为骨架，但初生壁纤维素成分少， 微纤丝常作网状排列，厚度较薄，衬质比例高，壁较柔软， 伸展性大。次生壁纤维素成分高，微纤丝常作定向排列，厚 度大，衬质少，壁硬，伸展性低。
原核细胞和真核细胞 原核细胞(prokaryotic cell) 一般体积很小，直径为0.2～10μm不等，没有典型的细胞核， 即没有核膜将它的遗传物质与细胞质分开，只有一个由裸露 的环状DNA分子构成的拟核(nucleoid)。 除核糖体、类囊体外，一般不存在其它细胞器，原核细胞以 无丝分裂(amitosis)方式进行繁殖。
细胞学说 1838年和1839年德国 植物学家施莱登(Schleiden) 动物学家施旺(Schwann） 创立细胞学说(cell theory)
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各种组织
细胞概念
在自然界，存在各种各样的美丽植物，有大树、小草， 千姿百态，这成千上万种植物在显微镜下都可以看到 是细胞构成的。 细胞不仅是植物结构单位，也是功能单位。除病毒、 类病毒外，已知的生物体都是由细胞构成的。 无论是单细胞生物还是多细胞生物，细胞是生物体结 构和功能的基本单位。
细胞 形状
细胞种类
细胞基本结构
构成细胞结构的基本生物大分子是：核酸，蛋白质， 脂类和糖类。这些分子一般以复合分子的形式存在， 例如核蛋白，脂蛋白，糖蛋白，糖脂等。 由脂蛋白构成的生物膜系统，如细胞膜，核膜以及一 些重要细胞器：如线粒体，高尔基体，内质网，溶酶 体与液泡等的封闭膜。 由核酸蛋白成分构成的颗粒与纤维结构系统，如染色 质与核仁基质，以及核蛋白体。 由蛋白质构成的细胞骨架（主要是微丝与微管），中 心体，纺锤体与纤毛，鞭毛等专门的结构。
细胞壁的形成是多种细胞器配合 作用的结果。新细胞壁的形成开 始于细胞分裂的晚后期或早期。
细胞分裂时，在两组染色体之间， 也就是在母细胞的赤道板面上，有 许多大小不一的分泌囊泡不规则地 汇聚在一块，这些小囊泡是由高尔 基体和内质网分泌而形成的。
三、细胞壁的化学组成
构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右 是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中的多糖主要 是纤维素、半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿 拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有 大量木质素。
物理 张力 : 原生质含大量水分，有很大的表面张力，因而裸露的 原生质体呈球形。 粘性和弹性 : 当粘性增加，代谢活动降低时，植物与外界间 物质交换减少，抗逆性增强；弹性越大，则植物对机械压力 的忍受力也越大，对不良环境的适应性也增强。 流动性 : 原生质的流动是一种复杂的生命现象。原生质的流 动在一定温度范围内随温度的升高而加速，且受呼吸作用的 影响。
1、纤维素
纤维素是植物细胞壁的主要成分，它 是由1 000～10 000个β-D-葡萄糖残基以 β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。分 子量在50 000～400 000之间。
纤维素内葡萄糖残基间形成大量氢键， 而相邻分子间氢键使带状分子彼此平 行地连在一起，这些纤维素分子链都 具有相同的极性，排列成立体晶格状， 可称为分子团，又叫微团。 微团组合成微纤丝(microfibril)，微纤丝 又组成大纤丝(macrofibril)，因而纤维 素的这种结构非常牢固，使细胞壁具 有高强度和抗化学降解的能力。
蓝 藻
支 原 体
细 菌
真核细胞(eukaryotic cell)
体积较大，直径约10～100μm，其主要特征是细胞结构 的区域化，即核质被膜包裹，有细胞核和结构与功能 不同的细胞器。 多种细胞器之间通过膜的联络形成了一个复杂的内膜 系统。 真核细胞的染色体由线状DNA与蛋白质组成，细胞分 裂以有丝分裂(reduction mitosis)为主。 高等动植物均由真核细胞组成。
细胞在初生壁内产生次生壁，细胞内腔有时由数层次生 细胞壁（ S1—S3 ）包围，原始初生壁（ CW1 ）和中层（ ML ） 在最外层。
二、细胞壁的形成 细胞在分裂时，最初形成的一层是由果胶质组成的细胞板， 它把两个子细胞分开，这层就是胞间层，又称中层。 随着子细胞的生长，原生质向外分泌纤维素，纤维素定向地 交织成网状，而后分泌的半纤维素、果胶质以及结构蛋白填 充在网眼之间（衬质），形成质地柔软的初生壁。 某些特化的细胞，例如纤维细胞、管胞、导管等在生长接近 定型时，在初生壁内侧沉积纤维素、木质素等次生壁物质， 且层与层之间经纬交错。 由于次生壁质地的厚薄与形状的差别，分化出不同的细胞， 如薄壁细胞、厚壁细胞、石细胞等。