第一节 2 细胞壁和后含物
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棱晶 洋 葱
晶簇
针晶
天麻
晶簇
人参 大黄
(3) 植物次生代谢物质 (secondary plant production)
A B C D E
是植物体内合成的，对植物基本生命活动的作用尚未确定的一类化 合物。有些次生物质具有阻止其它生物侵害、抑制与其竞争的其它植 物种群的功能，另一些则有吸引传粉媒介和共生对象的作用。总之， 这类物质对于植物具有重要的生态学意义。这些物质大致分为： 酚类化合物 类黄酮 生物碱 升氰糖苷 非蛋白氨基酸
小麦子粒横切
糊粉层 细胞
淀粉粒
糊 粉 粒
*** 脂类——油和脂肪 脂类含有很高的能量，是植物细胞内重要的 储藏物质。液态脂称为油（oil），固态脂称 为脂肪（fat）。遇苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ呈橙色。
拟晶体 球晶体
蓖麻胚乳细胞
（2） 废物—— 晶体 （crystal）和硅质小体（silica body）
植物细胞内有多种形态的 晶体，常被一层膜包裹，主要 化学成分为草酸钙和碳酸钙。 禾本科植物细胞内还有二氧化 硅结晶。晶体是新陈代谢排泄 的废物，随落叶、树皮脱落而 被清除。 晶体的形状和化学性质在 分类学和生药鉴定上有一定的 参考价值。
(四) 细胞壁 (cell wall)
植物细胞与动物细胞最显著的区别之一就是在细胞膜外具有细胞壁,这 是植物细胞识别、细胞分化、防御、信号传递等生理活动中有重要用。
1 细胞壁的化学组成 附加物质
构 架 物 质 ： 纤 维 素
衬 质 多 糖 蛋 白 质 水
内 镶 物 质 木 质 矿 物 质
心 材 色 素 角 质 蜡 质
复 饰 物 质 木 栓 质 孢 粉 素
果 半 胼 粘 树 胶 纤 胝 液 胶 维 质 素
2 细胞壁的大体结构——分层 细胞壁有成层现象 (lamellation),可分为初生壁,次生 壁和胞间层。 •胞间层（intercellular layer）： 又叫中层，是由相邻的两个细胞 向外分泌的果胶物质构成的，为 具粘性的柔软多糖物质，能将相 邻细胞粘接在一起。胞间层在一 些酶、酸、碱的作用下易分解， 使细胞间失去连接而彼此分离。 * 初生壁（primary wall）：是邻 接细胞在生长增大体积时，分别 在胞间层两面沉积壁物质所形成。 分生组织和有生活原生质体的成 熟组织的细胞，都只有初生壁而 不产生次生壁。初生壁薄 （1~3µ m）而有弹性。
四、 植物细胞的后含物 （ergastic substance)
脐
•
定义：植物细胞内除细胞质和细胞器以外， 还有一些储藏物质、代谢废物和植物次生 物质，统称为后含物。 （1）储藏营养物质：常见的储藏物质有淀粉、 蛋白质和脂类。 * 淀粉（starch）：储藏淀粉常成颗 粒状，称淀粉粒。淀粉最初积累的蛋白质 中心，称为脐（hilum），淀粉围绕着脐 层层累积形成的环纹称轮纹，这与直链淀 粉和支链淀粉交替层积有关，也可能是昼 夜层积时含水量不同造成。脐可位于中心， 也可偏向一侧。 不同植物淀粉粒的形状、大小和脐点 位置各不相同，可作为商 品检验和生药鉴 定的依据。种子、块根和块茎中有大量的 淀粉。 淀粉粒的类型： 单粒——只有一个脐和许多轮纹围 绕的淀粉粒。 复粒——有2个以上的脐和各自的轮 纹的淀粉粒。 半复粒——外围有共同轮纹包裹的“复 粒”。
三层次生壁 细胞腔
胞 间 层
初生壁
* 次生壁(secondary wall)：是细 胞体积停止增大后加在初生壁内 表面的壁层。植物体中，只有那 些生理分化成熟后原生质体消失 的细胞，才在分化过程中产生次 生壁。
3 细胞壁的结构模型
伸展蛋白螺旋 交联伸展蛋白
伸展蛋白
半纤维素 微纤丝
初生壁的威尔逊_福莱模型((Wilson & Fry,1986)
半 复 粒
轮纹
单 粒
菜豆
马铃薯
复粒
大戟
水稻
豌豆 甘薯
川 贝 母
浙贝母
新鲜土豆块茎中的淀粉粒
新鲜土豆块茎中的淀粉粒
** 蛋白质
果皮
种皮
• 储藏蛋白主要集中在种子内，无活性，较 稳定，为萌发种子和幼苗提供氮源，常以 无定形或结晶状态存在于造蛋白体内，或 储于液泡中而成为糊粉粒。储藏蛋白遇碘 呈兰色。
第三层 次生 次生壁 第二层 壁 细胞壁 第一层 次生壁 胞 间 层
靠近 顶端
顶端和 管状混 合部分
管状部分
Байду номын сангаас初生壁
生长的棉毛细胞网壁的多网生长
细胞壁各层微纤丝排列
3 纹孔和胞间连丝
次生壁 初生壁
纹孔塞
• 初生壁的厚度往往是不均匀 的，常有一些凹陷区域，其 内有许多胞间连丝通过，这 个区域称为初生纹孔场 （primary pit field）。次生 壁形成时，往往在原有的初 生纹孔场处不形成次生壁， 这种只有中层和初生壁隔开， 而无次生壁的较薄区域称为 纹孔（pit）。相邻细胞的纹 孔常成对存在，叫做纹孔对 （pit pair）。纹孔对中的胞 间层和两边的初生壁，合称 纹孔膜（pit membrane）。 纹孔的腔称为纹孔腔（pit cavity）。 裸子植物管胞上的具缘纹孔 的纹孔膜中央，有一圆形增 厚的部分叫纹孔塞，周围部 分的纹孔膜称为塞缘。若水 流过速，将纹孔塞推向一侧 使纹孔口部分或完全堵塞， 调节水流速度。 * 纹孔的类型：见左中图。
纹孔口 塞缘
边缘 纹孔膜 纹孔塞 纹孔腔
纹孔 初生纹 孔场
单 纹 孔
单纹孔对
具缘纹孔对
半具缘孔对
具缘纹孔
纹孔塞
胞间连丝
4 细胞壁的生长
（1） 细胞壁的生长包括2种情况: 增大面积，形成初生壁的生长; 增加厚度，形成次生壁的生长。 * 初生壁的生长：少量的微纤丝稀疏地横向排列于衬质中，而垂直于 细胞伸展 的长轴；随着细胞的伸展伸长，在其内表面，进一步沉积较 多的微纤丝；同 时那些早期的微纤丝的排列方向，因细胞壁的纵向伸 展而有改变，形成一些 具有不同排列方向和密度的网状层次。 * 次生壁增厚：2种方式： ** 敷着生长：新的壁物质成层地敷着在内表面； ** 内填生长：新的壁物质插入到原有的结构内。所以在次生壁 中可以明 显地看到内、中、外三层。 （2）细胞壁在细胞生命活动中的作用： * 机械支持 * 细胞壁与细胞生长的调空 * 物质运输 * 细胞识别 * 植物的防御功能 * 细胞分化
晶簇
针晶
天麻
晶簇
人参 大黄
(3) 植物次生代谢物质 (secondary plant production)
A B C D E
是植物体内合成的，对植物基本生命活动的作用尚未确定的一类化 合物。有些次生物质具有阻止其它生物侵害、抑制与其竞争的其它植 物种群的功能，另一些则有吸引传粉媒介和共生对象的作用。总之， 这类物质对于植物具有重要的生态学意义。这些物质大致分为： 酚类化合物 类黄酮 生物碱 升氰糖苷 非蛋白氨基酸
小麦子粒横切
糊粉层 细胞
淀粉粒
糊 粉 粒
*** 脂类——油和脂肪 脂类含有很高的能量，是植物细胞内重要的 储藏物质。液态脂称为油（oil），固态脂称 为脂肪（fat）。遇苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ呈橙色。
拟晶体 球晶体
蓖麻胚乳细胞
（2） 废物—— 晶体 （crystal）和硅质小体（silica body）
植物细胞内有多种形态的 晶体，常被一层膜包裹，主要 化学成分为草酸钙和碳酸钙。 禾本科植物细胞内还有二氧化 硅结晶。晶体是新陈代谢排泄 的废物，随落叶、树皮脱落而 被清除。 晶体的形状和化学性质在 分类学和生药鉴定上有一定的 参考价值。
(四) 细胞壁 (cell wall)
植物细胞与动物细胞最显著的区别之一就是在细胞膜外具有细胞壁,这 是植物细胞识别、细胞分化、防御、信号传递等生理活动中有重要用。
1 细胞壁的化学组成 附加物质
构 架 物 质 ： 纤 维 素
衬 质 多 糖 蛋 白 质 水
内 镶 物 质 木 质 矿 物 质
心 材 色 素 角 质 蜡 质
复 饰 物 质 木 栓 质 孢 粉 素
果 半 胼 粘 树 胶 纤 胝 液 胶 维 质 素
2 细胞壁的大体结构——分层 细胞壁有成层现象 (lamellation),可分为初生壁,次生 壁和胞间层。 •胞间层（intercellular layer）： 又叫中层，是由相邻的两个细胞 向外分泌的果胶物质构成的，为 具粘性的柔软多糖物质，能将相 邻细胞粘接在一起。胞间层在一 些酶、酸、碱的作用下易分解， 使细胞间失去连接而彼此分离。 * 初生壁（primary wall）：是邻 接细胞在生长增大体积时，分别 在胞间层两面沉积壁物质所形成。 分生组织和有生活原生质体的成 熟组织的细胞，都只有初生壁而 不产生次生壁。初生壁薄 （1~3µ m）而有弹性。
四、 植物细胞的后含物 （ergastic substance)
脐
•
定义：植物细胞内除细胞质和细胞器以外， 还有一些储藏物质、代谢废物和植物次生 物质，统称为后含物。 （1）储藏营养物质：常见的储藏物质有淀粉、 蛋白质和脂类。 * 淀粉（starch）：储藏淀粉常成颗 粒状，称淀粉粒。淀粉最初积累的蛋白质 中心，称为脐（hilum），淀粉围绕着脐 层层累积形成的环纹称轮纹，这与直链淀 粉和支链淀粉交替层积有关，也可能是昼 夜层积时含水量不同造成。脐可位于中心， 也可偏向一侧。 不同植物淀粉粒的形状、大小和脐点 位置各不相同，可作为商 品检验和生药鉴 定的依据。种子、块根和块茎中有大量的 淀粉。 淀粉粒的类型： 单粒——只有一个脐和许多轮纹围 绕的淀粉粒。 复粒——有2个以上的脐和各自的轮 纹的淀粉粒。 半复粒——外围有共同轮纹包裹的“复 粒”。
三层次生壁 细胞腔
胞 间 层
初生壁
* 次生壁(secondary wall)：是细 胞体积停止增大后加在初生壁内 表面的壁层。植物体中，只有那 些生理分化成熟后原生质体消失 的细胞，才在分化过程中产生次 生壁。
3 细胞壁的结构模型
伸展蛋白螺旋 交联伸展蛋白
伸展蛋白
半纤维素 微纤丝
初生壁的威尔逊_福莱模型((Wilson & Fry,1986)
半 复 粒
轮纹
单 粒
菜豆
马铃薯
复粒
大戟
水稻
豌豆 甘薯
川 贝 母
浙贝母
新鲜土豆块茎中的淀粉粒
新鲜土豆块茎中的淀粉粒
** 蛋白质
果皮
种皮
• 储藏蛋白主要集中在种子内，无活性，较 稳定，为萌发种子和幼苗提供氮源，常以 无定形或结晶状态存在于造蛋白体内，或 储于液泡中而成为糊粉粒。储藏蛋白遇碘 呈兰色。
第三层 次生 次生壁 第二层 壁 细胞壁 第一层 次生壁 胞 间 层
靠近 顶端
顶端和 管状混 合部分
管状部分
Байду номын сангаас初生壁
生长的棉毛细胞网壁的多网生长
细胞壁各层微纤丝排列
3 纹孔和胞间连丝
次生壁 初生壁
纹孔塞
• 初生壁的厚度往往是不均匀 的，常有一些凹陷区域，其 内有许多胞间连丝通过，这 个区域称为初生纹孔场 （primary pit field）。次生 壁形成时，往往在原有的初 生纹孔场处不形成次生壁， 这种只有中层和初生壁隔开， 而无次生壁的较薄区域称为 纹孔（pit）。相邻细胞的纹 孔常成对存在，叫做纹孔对 （pit pair）。纹孔对中的胞 间层和两边的初生壁，合称 纹孔膜（pit membrane）。 纹孔的腔称为纹孔腔（pit cavity）。 裸子植物管胞上的具缘纹孔 的纹孔膜中央，有一圆形增 厚的部分叫纹孔塞，周围部 分的纹孔膜称为塞缘。若水 流过速，将纹孔塞推向一侧 使纹孔口部分或完全堵塞， 调节水流速度。 * 纹孔的类型：见左中图。
纹孔口 塞缘
边缘 纹孔膜 纹孔塞 纹孔腔
纹孔 初生纹 孔场
单 纹 孔
单纹孔对
具缘纹孔对
半具缘孔对
具缘纹孔
纹孔塞
胞间连丝
4 细胞壁的生长
（1） 细胞壁的生长包括2种情况: 增大面积，形成初生壁的生长; 增加厚度，形成次生壁的生长。 * 初生壁的生长：少量的微纤丝稀疏地横向排列于衬质中，而垂直于 细胞伸展 的长轴；随着细胞的伸展伸长，在其内表面，进一步沉积较 多的微纤丝；同 时那些早期的微纤丝的排列方向，因细胞壁的纵向伸 展而有改变，形成一些 具有不同排列方向和密度的网状层次。 * 次生壁增厚：2种方式： ** 敷着生长：新的壁物质成层地敷着在内表面； ** 内填生长：新的壁物质插入到原有的结构内。所以在次生壁 中可以明 显地看到内、中、外三层。 （2）细胞壁在细胞生命活动中的作用： * 机械支持 * 细胞壁与细胞生长的调空 * 物质运输 * 细胞识别 * 植物的防御功能 * 细胞分化