植物细胞学基础
植物细胞工程课程标准
植物细胞工程课程标准
1. 植物细胞基础知识,课程通常会涵盖植物细胞的结构、功能和生物学特性,包括细胞壁、质体、叶绿体等组织结构的特点和功能。
2. 细胞培养技术,课程可能会介绍植物细胞培养的基本原理和技术方法,包括培养基配制、组织培养、植物再生等内容。
3. 基因转化技术,课程可能会涉及基因工程技术在植物细胞中的应用,包括基因导入、基因表达调控等内容。
4. 转基因植物,课程可能会介绍转基因植物的培育原理、方法和应用,包括转基因植物在农业、药物生产等方面的应用。
5. 植物细胞工程的伦理与安全,课程可能会涉及植物细胞工程在伦理和安全方面的问题,包括转基因植物的风险评估、环境影响等内容。
此外,课程标准还可能包括实验操作、案例分析、科研进展等内容,以培养学生的实验技能和科学研究能力。
需要注意的是,不
同学校和教育机构对植物细胞工程课程的设置和要求可能会有所不同,具体的课程标准还需根据实际情况进行进一步了解。
《植物细胞》 讲义
《植物细胞》讲义一、植物细胞的概述在我们周围的世界中,植物以其丰富多彩的形态和顽强的生命力装点着大地。
而植物之所以能够生长、发育和完成各种生命活动,其奥秘就藏在一个个微小却神奇的植物细胞之中。
植物细胞是构成植物体的基本单位,就如同我们生活中的砖块是构建房屋的基础一样。
它们虽然微小,但却具备了完成生命活动所需的各种结构和功能。
二、植物细胞的结构植物细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等主要部分构成。
细胞壁位于细胞的最外层,就像是给细胞穿上了一层坚固的“铠甲”,它主要由纤维素组成,具有支持和保护细胞的作用,使得植物细胞能够保持一定的形状和强度,抵御外界的压力和侵害。
细胞膜则是一层薄薄的“屏障”,它能够控制物质进出细胞,只允许有用的物质进入,而将有害的物质挡在外面,从而维持细胞内环境的稳定。
细胞质是细胞内充满液体的部分,其中包含了许多细胞器,比如叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体等等。
叶绿体是植物细胞中特有的细胞器,它就像是一个小小的“工厂”,能够通过光合作用将光能转化为化学能,为植物提供生长所需的能量和物质。
线粒体则是细胞的“动力车间”,通过呼吸作用将有机物分解,释放出能量,供细胞使用。
内质网如同一个复杂的“运输网络”,负责物质的合成和运输。
高尔基体则主要参与细胞分泌物的形成和运输。
细胞核是细胞的“控制中心”,它包含了细胞的遗传物质 DNA,控制着细胞的生长、发育、繁殖等重要生命活动。
三、植物细胞的大小和形状植物细胞的大小和形状多种多样。
一般来说,植物细胞的直径在 10 100 微米之间,但也有一些特殊的细胞,比如纤维细胞可以长达数厘米。
细胞的形状也因其功能和所处的位置不同而有所差异。
例如,表皮细胞通常扁平,以紧密排列形成保护组织;而薄壁细胞多呈圆形或椭圆形,有利于储存营养物质。
四、植物细胞的分裂植物细胞通过分裂来增加数量,从而实现植物的生长和发育。
细胞分裂主要有有丝分裂和减数分裂两种方式。
有丝分裂是植物体细胞增殖的主要方式。
《植物细胞基本知识》课件
细胞核的功能
遗传信息的储存
细胞核是遗传信息的主要储存场所,DNA中的遗传信息通过转录 和翻译过程传递给细胞质,控制蛋白质的合成。
基因表达的调控
细胞核通过调控基因的表达来控制细胞的生长、发育和分化等过程 ,对细胞的正常生理功能起到至关重要的作用。
细胞周期的调控
细胞核在细胞周期的调控中发挥重要作用,它通过控制DNA的复 制和分裂来影响细胞的生长和分裂。
物质运输的方式
总结词
详细描述物质运输的方式,包括主动运输和被动运输 等。
详细描述
物质运输是植物细胞之间和细胞内各组织之间物质交换 的重要过程。它主要通过主动运输和被动运输等方式进 行。主动运输是指细胞膜上的载体蛋白将物质逆浓度梯 度运输的过程,需要消耗能量;被动运输则是顺浓度梯 度运输的过程,不需要消耗能量。此外,还有渗透作用 、胞吞胞吐等方式进行物质运输。这些方式保证了植物 体内各组织能够获得所需的营养物质,维持正常的生理 功能。
染色体与基因
染色体
染色体是细胞核内由DNA和蛋白质紧密结合形成的细长丝状结构,它们在细胞 分裂过程中起到关键作用。
基因
基因是染色体上的一段DNA序列,它包含遗传信息,能够控制蛋白质的合成。 基因通过表达或抑制来影响细胞的生长、发育和分化等过程。
05
植物细胞的分裂与分化
有丝分裂的过程
分裂间期
这个阶段主要是DNA的复制和有 关蛋白质的合成,为接下来的分 裂期做准备。
分裂期
这个阶段细胞会经历前期、中期 、后期和末期四个阶段,最终形 成两个子细胞。
减数分裂的过程
01
减数分裂是植物生殖细胞形成过 程中的一种特殊分裂方式,它使 染色体数目减半。
02
减数分裂过程包括第一次减数分 裂和第二次减数分裂,最终形成 四个单倍体细胞。
植物细胞结构基本知识
植物细胞结构基本知识植物细胞是构成植物体的基本组织单位,它们具有复杂的结构和功能,为植物生长、代谢和繁殖提供了基础。
了解植物细胞的结构对于理解植物的生物学特性和生命活动具有重要意义。
本文将介绍植物细胞的基本结构,包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等方面的内容。
一、细胞壁植物细胞壁是细胞外层的一层坚硬的结构,主要由纤维素和其他多糖类物质组成。
细胞壁的主要功能是提供支持和保护细胞,使植物能够保持形状稳定,并抵抗外界的压力。
细胞壁还起到筛选物质进出细胞的作用,同时可以传递细胞间的信号。
二、细胞膜植物细胞膜是细胞的外层包裹,主要由脂质双层组成。
细胞膜的主要功能是控制物质的进出,维持细胞内外的稳定环境。
它具有选择性渗透性,可以选择性地传递水分、气体和溶质等物质,同时也参与细胞间的相互识别和通信。
三、细胞质细胞质是植物细胞内细胞膜与核膜之间的区域,主要由水、溶质和细胞器组成。
细胞质中含有大量的细胞器,如叶绿体、线粒体、高尔基体等。
细胞质是细胞内物质传递和代谢活动的场所,也是细胞结构和细胞器定位的基础。
四、细胞核植物细胞核是主要的细胞器之一,主要包含着遗传物质DNA,并通过核膜与细胞质隔开。
细胞核的主要功能是负责细胞的遗传和控制,调控细胞的生长发育和代谢活动。
细胞核内还含有核仁,它是合成蛋白质的重要场所。
五、细胞器除了细胞核外,植物细胞内还存在许多重要的细胞器,如叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网等。
这些细胞器在细胞的生物化学反应、合成和储存物质等方面发挥着重要作用。
其中,叶绿体是光合作用的主要场所,能够将阳光能转化为化学能,为植物提供能量。
综上所述,植物细胞是复杂而有机的微小单位,其结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器等部分。
了解植物细胞的基本结构对于深入了解植物的生长、发育和代谢过程至关重要。
随着科学技术的进步,对植物细胞结构和功能的研究也在不断深入,将为人们对植物生命的奥秘有更多的认识。
植物及植物生理基础知识
植物及植物生理基础一、植物的细胞和组织㈠植物的细胞植物体是由细胞所组成,植物的生命活动是通过细胞的生命活动体现出来的。
植物细胞是植物体结构和功能的基本单位。
⒈植物细胞的形状和大小植物细胞的形状是多种多样的。
细胞的形状主要决定于它们的生理机能和所处的环境条件。
例如,起输导和支持作用的细胞成长筒形或纤维形。
生长在疏松组织中的细胞则呈球形、卵形等。
细胞形状的多样性,体现了功能决定于形状,形状适应于功能这样一个规律。
植物细胞一般是很小的,它们的直径一般为10~100微米,必须用显微镜才能观察到。
细胞体积小,它的相对表面积就大,利于与外界进行物质、能量、信息的迅速交换。
⒉植物细胞的基本结构一般植物细胞是由细胞壁和原生质体两部分组成,细胞壁包在原生质体的外面。
原生质体是分化了的原生质,是细胞内有生命活动部分的总称。
在高等植物细胞内,原生质体可区分为细胞质和细胞核两部分。
⑴细胞质细胞质充满在细胞壁和细胞核之间。
随着细胞的生长和分化,细胞质内出现许多具有一定形态和功能的细胞器,进行着多种多样的代谢活动。
常见的细胞器有线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡等。
⑵细胞核细胞核呈球形或椭圆形,埋藏在细胞质内。
细胞核的结构可分为核膜、核质和核仁三部分。
一般植物的细胞,通常只有一个细胞核,但在某些真菌和藻类的细胞里,常常有两个或数个核。
有些细胞没有细胞核,如细菌和蓝藻,它们的细胞内没有明显的细胞核结构,只有呈分散状的核物质。
因此,对于具有细胞核结构的,称为真核生物,无明显细胞核结构的生物,称为原核生物。
⒊细胞壁细胞壁是植物细胞所特有的结构,由原生体分泌的物质所构成。
细胞壁有保护原生质体的作用,并在很大程度上决定了细胞的形状和功能。
细胞壁还与植物吸收、运输、蒸腾、分泌等生理活动有密切的关系。
细胞壁可分三层,由外而内依次为胞间层、初生壁和次生壁。
胞间层和初生壁是所有植物细胞都具有的,次生壁则不一定都具有。
㈡植物细胞的繁殖与分化⒈植物细胞的繁殖细胞繁殖是以分裂方式进行的。
植物细胞培养的原理
植物细胞培养的原理植物细胞培养是一种通过体外培养植物细胞和组织来研究植物生长、发育和代谢过程的技术。
它主要基于细胞分裂和再分化的原理。
在植物细胞培养中,细胞和组织在合适的培养基上生长和分裂,从而形成新的细胞或组织。
细胞分裂和再分化是植物细胞培养的基础原理。
植物细胞培养的理论基础是组织培养,即将植物的组织切割成细胞,通过特定培养基上的营养物质供应来刺激细胞生长和分裂。
这种培养基包括碳源、氮源、矿物元素等。
同时,培养基中还添加了生长调节物质,如植物激素等,以促进细胞分化和再生。
植物细胞培养的步骤一般包括以下几个方面:材料准备、无菌操作、培养基配制、细胞或组织的预处理、细胞或组织的接种、培养条件的控制等。
在材料准备方面,首先需要选择要培养的植物种类和组织类型。
一般来说,根、茎、叶等组织都可以成为培养的对象。
然后,需要将这些组织从植物体中取出,并进行清洗和消毒处理,以去除外部的污染物。
无菌操作是植物细胞培养中非常重要的一环。
无菌操作可以通过火化、高压灭菌等方法进行。
当组织表面被消毒后,可以将其切割成较小的片段或胚珠、根尖等,并将其接种到培养基上。
无菌操作的目的是保证培养过程中没有细菌、真菌或其他微生物的污染。
培养基的配制是植物细胞培养过程中的一个重要步骤。
培养基是提供细胞和组织生长所需的营养物质的基础,包括碳源、氮源、矿物元素等。
在培养基中还需要添加一定的植物激素来促进细胞分化和再生。
培养基的配制需要根据不同的组织类型和培养目的进行调整。
细胞或组织的预处理是植物细胞培养中的另一个重要步骤。
预处理可以帮助提高细胞和组织的存活率和再生能力。
通常,预处理包括细胞离体培养、试管前培养、组织分化等。
接种是植物细胞培养中最关键的一步。
接种可以使用无菌的微型听管、培养皿等容器。
将预处理好的细胞或组织放置在培养基上,然后在适当的条件下进行培养。
培养条件包括光照、温度、湿度等因素,不同的植物种类和组织类型需要不同的培养条件。
1.1 药用植物学基础:植物的细胞
皮孔:周皮中的通气结构 。常在原气孔部位产生。当根 与茎次生生长产生周皮时,气 孔内方的木栓形成层向外不产 生木栓,而形成大量排列疏松 的填充细胞,这些细胞增多后 ,突破表皮,形成皮孔(气体 交换的通道)。
2. 3 分泌组织
植物体上有些细胞能分泌某些特殊物质,如挥发油、乳汁、 粘液、树脂等,这种细胞就称为分泌细胞。由分泌细胞所构成的 组织称为分泌组织。 根据分泌物是积累在体内还是排出体外,分成两类: (1)外部分泌组织 (2)内部分泌组织
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草酸钙结晶与碳酸钙结晶区别
草酸钙结晶:不溶于醋酸,但遇20%硫酸便溶解并形成硫酸钙 针状结晶析出; 碳酸钙结晶:加醋酸则溶解并放出CO2气泡,可与草酸钙区别。
第二节 植物的组织
植物组织概念和种类; 植物组织的形态、类型和存在部位; 气孔; 导管类型和特点。
2.1 植物组织分类
构成植物体的组织种类很多,根据组织的发育程度和生理功 能的不同,以及形态结构的分化特点进行分类,一般可分为分生 组织和成熟组织两大类。
(1) 外部的分泌组织 分布在植物的体表,分泌物排出体外。 腺毛:具有分泌能力的表皮毛,腺头的细胞覆盖着较厚的角质 层,其分泌物积累在细胞壁与角质层之间。 蜜腺:能分泌蜜汁腺体,由一层表皮细胞及其下面数层细胞特 化组成。一般位于花萼、花瓣、子房或花柱的基部,少数存在于 叶、托叶或花柄等处。
(2) 内部的分泌组织 分布在植物体内,分泌物也积存在体内。 根据它们形态和分泌物的不同,可分为分泌细胞、分泌腔、分 泌道和乳汁管。
外部分泌组织 内部分泌组织 厚角组织 厚壁组织 管胞、导管 筛管、伴胞、筛胞
2.2 表皮(epidermis)
表皮由初生分生组织的原表皮分化而来。一般仅由一层细胞 构成,少数为多层细胞,(特称复表皮,如夹竹桃叶)。各细胞 间排列紧密,呈嵌合状,无胞间隙,细胞外壁明显增厚,并常角质 化形成角质层缺少叶绿体,但有白色体及有色体。
知识点总结:植物细胞工程
植物细胞工程知识点清单一、植物组织培养1、理论基础(原理):细胞全能性2、全能性概念:具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞,都具有发育成完整体的潜能。
3、过程:外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株4、相关概念及实验注意事项①外植体:离体植物器官、组织、细胞②愈伤组织:高度液泡化,无固定形态的薄壁细胞。
全能性高,分化程度低③外植体消毒:70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗④取材:选取形成层部位⑤脱分化:23~26℃,避光⑥再分化:将愈伤组织转接到分化培养基,光照下培养⑦生长素/细胞分裂素:比值高—促进生根;比值低—促进发芽5、植物组织培养概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官,组织,细胞培养在人工配置的培养基上,诱导其产生愈伤组织,丛芽,最终形成完整的植株。
6、地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
二、植物体细胞杂交1、植物体细胞杂交概念:将不同种的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。
2、过程及注意事项:①去除细胞壁:酶解法(纤维素酶、果胶酶),获得原生质体②原生质体融合方法:物理法(离心、震荡、电刺激);化学法:聚乙二醇③细胞融合成功的标志:杂种细胞再生细胞壁3、融合结果:获得杂种细胞,进而获得杂种植株。
A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B4、成功例子:番茄—马铃薯;烟草—海岛烟草;胡萝卜—羊角芹;白菜—甘蓝5、优点:克服远缘杂交不亲和障碍6、局限性:不能按照人的要求表达性状三、植物细胞工程应用1、微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖(观赏植物,经济林木,无性繁殖作物)2、作物脱毒:采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒(因为分生区附近的病毒极少或没有)如:马铃薯;草莓;甘蔗;菠萝、香蕉等经济作物3、人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。
第一章植物细胞基本知识
叶绿体 有色体 白色体
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细胞器
植物学精品课程素、胡萝卜素 存在器官:某些植物的某些器官, 胡萝卜----根; 红辣椒----果实; 南瓜---花
位于植物幼嫩器官的表面层,一般为一层,也有二层 或多层。主要由表皮细胞构成(也包括一些其它细胞), 除气孔外,其余部分无细胞间隙 。
② 周 皮 :是取代表皮的次生保护组织,由木栓形成层形成。
木 栓 层:呈砖形,栓质厚壁,死细胞。
周 皮
木栓形成层:活细胞,薄壁。 栓 内 层:活细胞,薄壁。
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植物细胞的组织与功能
B、导管分子
伸长的细胞,厚壁,成 熟时为死细胞;
次生壁具各种式样的木 质化增厚(环状、螺纹、梯 纹网纹、孔纹),穿孔(一 个或数个),具穿孔的端壁 称为穿孔板。
许多导管分子纵向地连 接成细胞行列,通过穿孔直 接沟通。
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管胞与导管分子的比较
管 胞 导管分子
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植物细胞的组织与功能
①木质部(复合组织)
由管胞、导管分子、木纤维、木薄壁细胞等组成。
A、管胞
伸长的细胞、厚壁(成熟时为死细胞);
次生壁是各种式样的木质化增厚(环纹、 螺纹、梯纹、网纹、孔纹);
末端尖锐,在器官中上、下二细胞连接时 其端部紧密地重叠,水分通过壁上的纹孔相通 。
所有微管植物都具有管胞,大多数蕨类和裸子植物只有管胞。
B、纤
维
细胞细长,二端尖细成梭状,壁木质化程度不一致 (不木质化到
强烈木质化纹孔少,呈缝隙状) 分 布:广泛分布于成熟植物体各部分。
第1章《植物细胞》(一)
620mm。 细胞的形状多种多样。
(二)细胞的基本结构
细胞
原生质体 细胞壁
质膜 细胞质
细胞器 胞基质
细胞核
核膜 核仁 核质
胞间层 初生壁 次生壁
质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡(中央大液泡) 溶酶体 圆球体 微体 微管和微丝
第二节 细胞生命活动的物质基础— —原生质
原生质与原生质体的概念
(1)原生质:构成原生质体的生活物质称为 原生质,是细胞生命活动的物质基础。属 于物质的概念。
(2)原生质体:由原生质分化而来,包括细 胞膜、细胞质和细胞核等结构。属于形态、 结构和功能的概念。
一、原生质的基本化学组成(课外自习)
构成的。
处于细胞之间,主要成分果胶质。
功能:粘连细胞。
2.初生壁:
是新细胞最初产生的壁层,也是细胞生长 增大体积时所形成的壁层,是由邻接的细 胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。
位于胞间层之内,主要成分纤维素、半纤 维素和果胶质。
大多数生活的植物细胞的壁只有胞间层和 初生壁。
功能:是原生质体基本的保护和支撑结构。
3.次生壁:
位于初生壁之内,细胞停止生长后形成的 壁层,构成次生壁的物质以纤维素为主, 但还有木质或木栓质等其他物质。大部分 具有次生壁的细胞,在成熟时原生质体已 死亡,
少数细胞具有次生壁,如纤维、石细胞、 导管、管胞、木栓细胞等。
功能:具有较强的机械支持作用 。
初生壁 次生壁 胞间层
(二)细胞壁的化学组成和超微结构(课外自学)
(一)膜的化学组成 主要成分为蛋白质和磷脂。
(二)膜的分子结构
植物学 基础知识点总结
植物学基础知识点总结一、植物的基本特征1. 细胞结构:植物的细胞结构是由细胞壁、叶绿体和大中央液泡组成的。
细胞壁是植物细胞的特有结构,由纤维素和其他多糖构成,具有保护细胞、支撑植物体和传递物质等功能。
2. 生物分类:植物按照形态特征和生活习性可以分为藻类、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物等几个门类。
被子植物是目前最为主要的植物类群,占据了绝大多数的植物物种,包括了我们日常所见的树木和草本植物。
3. 生活史和染色体:植物的生活史是指植物在种子发芽、植物生长、开花授粉、结实和播种等阶段的一系列过程。
植物的染色体是植物细胞内的重要结构,负责携带遗传信息和控制细胞的生长和发育。
二、植物的形态特征1. 植物器官:植物体包括根、茎、叶、花和果实等不同的器官。
根是植物的营养吸收器官,茎负责支持和传导物质,而叶负责光合作用和蒸腾等功能。
2. 植物的外部形态特征:植物的外部形态特征主要包括植物的高度、叶片的形状、颜色和纹理等。
植物的形态特征反映了植物的生活习性和对环境的适应能力。
3. 植物的内部构造:植物的内部构造主要由维管束、细胞组织和分泌物等构成。
维管束是植物的主要生长和传导组织,分为导管和木质部,其功能是传导水分、养分和激素等物质。
三、植物的生理生态特征1. 生长发育:植物生长发育包括植物营养生长、细胞分化和花果生长等过程。
植物的生长和发育受光照、水分、温度和营养物质等因素的影响。
2. 光合作用:植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气,是植物生长发育的重要过程。
光合作用是植物对太阳能的利用和能量的来源。
3. 植物生态适应:植物生态适应是指植物在特定环境条件下的生长和适应能力。
不同的植物对光照、水分和土壤条件等有着不同的适应能力。
四、植物的生物学特性1. 遗传变异:植物在繁殖过程中会产生遗传变异,导致植物的后代具有不同的性状和表现形态。
遗传变异是植物进化和生物多样性的重要来源。
2. 繁殖方式:植物的繁殖方式主要有有性繁殖和无性繁殖两种。
植物学知识点(全册)
欢阅读迎细节细态结构节细第一章植物胞第一植物胞的形第二植物胞的繁殖节细长第三植物胞的生和分化细构单第一节植物细胞的形态结构一、胞是成植物体的基本位二、植物胞的形和大小三、植物胞的四、植物胞的后含物细状细结构细细真细五、原核胞和核胞细构单一、胞是成植物体的基本位1665年,英人虎克显镜观细国(Hooke1635—1703)第一次用自制的微察到胞,取名“cell”。
论发”中第一指出个“一切植物,如果它们国学莱“植物的生1838年,德植物家施登单细话细细结构单”。
不是胞的,都完全是由胞集合而成的。
胞是植物的基本位动结构单显研”一文中指出物及植物的基本位1839年,德物家施旺在国动学“微究细都是胞。
纪学发现“细胞学说”,即:们观称为19世自然科的三大之一的他的点就是恩格斯之细学说进发国细细胞是生物有机体的结构和功能的基本单位。
此后,胞一步展,德进现细来细”。
Weismann更一步指出,学Virchow(1858)指出“胞自于胞胞家细远时个1880)。
在所有胞都可以追溯到古代的一共同祖先(细胞是构成生物有机体的基本单位,但并不是唯一的构成单位。
二、植物细胞的形状和大小1.大小:一般细胞直径为10—100μm。
少数植物细胞较大,如番茄果肉、西瓜瓤的细胞。
原因:①细胞的大小受细胞核的控制作用相关。
②细胞越小,相对表面积越大,有利于细胞与周围环境间物质和能量的交换和转运。
2.形状:单细胞植物,细胞常呈球形。
多细胞植物体,理想状态下,细胞呈正十四面体(但是这种细胞很少见)细胞的形状与细胞所执行的功能有关。
色体(不含色素)。
Ⅱ叶绿体(chloroplast)的结构:光学显微镜下,高等植物的叶绿体为球形、卵形或凸透镜形。
电子显微镜下,叶绿体具精细的结构。
Ⅲ叶绿体的功能:进行光合作用的质体。
CO2+H 2O [C H 2O ]+O2光反应:在基粒上进行。
暗反应:在基质中进行。
Ⅳ有色体(chromoplast)和白色体(le u coplast):有色体只含有胡萝卜素和叶黄素,它们常存在与果实、花瓣和植物体的其它部分,使植物体呈现黄色、橙色、和橙红色。
植物细胞化学知识点总结
植物细胞化学知识点总结1. 细胞壁植物细胞的外部保护层是细胞壁,它是细胞外部的坚固壁,具有支持和保护细胞的作用。
细胞壁主要由纤维素和其他多糖类物质组成,其中水泥样物质是极其重要的一种。
植物细胞的细胞壁主要分为原生质壁和次生质壁两类。
原生质壁是在细胞分裂时产生的细胞壁,其主要功能是提供细胞形态的稳定性;次生质壁是细胞成熟后产生的细胞壁,由活性的水泥样物质形成,具有较高的抗张强度。
2. 细胞质细胞质是细胞壁和细胞膜之间的空间,是细胞器和细胞溶液的位置。
细胞质内含有细胞器、细胞膜系统和细胞溶液。
细胞器主要包括质体、叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网等。
细胞膜系统包括内质网、高尔基体等。
3. 细胞核植物细胞核是植物细胞的重要组成部分,其中包含着遗传信息和控制细胞代谢活动所需的蛋白质和核酸。
细胞核主要由核膜、染色质和核仁组成。
核膜是细胞核外部的一层薄膜,内部有核孔,可以与细胞质交换物质;染色质是细胞核中的染色体的组成部分,其中含有DNA和蛋白质;核仁是细胞核内的一部分,是核蛋白质合成的场所。
4. 质体质体是植物细胞中的一个小器官,它在细胞中分布广泛,主要参与细胞膜转运、囊泡运输、细胞骨架的组装和细胞酶的活化。
5. 叶绿体叶绿体是植物细胞中的一种细胞器,是进行光合作用的重要场所。
它含有叶绿素,是光合作用的光能捕获器和光合作用酶的活化场所。
叶绿体的结构复杂,由外膜、内膜和基质组成。
6. 线粒体线粒体是细胞中进行细胞呼吸的地方,是细胞内能量的主要产生场所,其内部结构复杂,包括外膜、内膜、基质和内膜上结构。
7. 高尔基体高尔基体是植物细胞中的一个重要细胞器,主要参与蛋白质修饰、标记和分泌等生物学过程。
8. 内质网内质网是细胞内的一个膜系统,是细胞合成和分泌蛋白质的主要地方。
内质网具有外表层、内表层和腔室三个部分。
9. 核糖体核糖体是细胞中蛋白质合成的地方,它由rRNA和蛋白质组成。
核糖体的结构复杂,包括大亚基、小亚基和rRNA等。
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第一章植物细胞学基础教学目标:1. 了解细胞学的发张、植物细胞的形态与大小;2. 理解植物细胞各部分的结构和功能;3. 掌握真核细胞的一般构造与功能;4. 熟悉植物细胞分裂分化特点;5. 掌握有丝分裂个过程的细胞特点;6. 了解有丝分裂与减速分裂的生物学意义及区别。
技能目标:能够识别真核细胞各部分的结构。
教学要求:要求掌握植物细胞的结构、功能及有丝分裂过程和意义,理解植物体的复杂结构和生命活动,是以细胞结构的复杂性、细胞内部生理活动的多样性和相关性为基础的。
第一节植物细胞一、细胞学的发展简史1. 植物细胞的概念细胞是构成生物有机体的结构单位,又是功能和遗传的基本单位。
生物有机体除了病毒外,都是由细胞构成的。
最简单的生物有机体仅由一个细胞构成,各种生命活动都在一个细胞内进行。
复杂的生物有机体可由几个到亿万个形态和功能各异的细胞组成,例如海带、蘑菇等低等植物以及所有的高等植物。
多细胞生物体中的所有细胞,在结构和功能上密切联系,分工协作,共同完成有机体的各种生命活动。
植物的生长、发育和繁殖都是细胞不断地进行生命活动的结果。
因此,掌握细胞的结构和功能,对于了解植物体生命活动的规律有着重要的意义。
2. 细胞学的发展简史1665年,英国学者虎克(Robrt Hooke)用自制的显微镜发现了细胞。
1838年,德国植物学家施莱登(M.J.Schleiden)再研究的基础上指出细胞是构成植物体的基本单位。
1839年,德国动物学家施旺(Th. Schwan)提出一切植物和动物都是由细胞组成的,所有的细胞都是通过细胞分裂,融合而来的;一个细胞可以分裂形成组织和器官等观点,从而创立了细胞学说,奠定了细胞学的基础。
20世纪初,光学显微的发明是细胞的主要结构得以发现,到20世纪30、40年代,电学显微镜的发明,使细胞学的进步有了飞跃。
近代,细胞学的研究从超微结构发展到了分子水平。
二、植物细胞的形状和大小1. 植物细胞的形状植物细胞的形状理论上典型的未经分化的薄壁细胞是四面体。
由于适应不同的功能(形态与功能相适应),因此,出现了多种多样的形状。
有球形、椭圆形、多面体、纤维形、长柱形等。
细胞的形状主要决定于担负的生理功能及其所处的环境条件。
例如,种子植物导管细胞,在长期适应输导水分和无机盐的情况下,细胞呈长筒形,并连接成相通的“管道”;又如起支持作用的纤维细胞,一般呈长梭形,并聚集在一起,加强支持的作用。
细胞形状的多样性,也体现了功能决定形态,形态适应于功能这样一个规律。
2. 植物细胞的大小植物细胞一般是很小的,最小的球菌细胞直径只有0.5μm在种子植物中一般的细胞直径为10-100μm,但也有少数的细胞肉眼可以直接看到。
例如番茄和西瓜果肉细胞,直径可达1mm,棉花种子的表皮毛可长达75 mm,麻茎中垢纤维细胞可达550 mm。
绝大多数的细胞体积都很小。
细胞小的原因:(1)受细胞核所能控制的范围的制约;(2)有利物质的交换(相对表面积大)和转运。
细胞大小变化的一般规律:(1)生理活跃的常常小,而代谢活动弱的细胞则往往较大;(2)受外界条件的影响,水、肥、光、温、化学药剂等。
三、植物细胞的基本结构植物细胞虽然大小不一,形状多样,但一般都具有相同的基本结构,即都由原生质体和细胞壁组成。
一个细胞内原生质分化而来的结构总称为原生质体。
在光学显微镜下,原生质体可以明显地分为细胞核的细胞质。
细胞核呈一个折光较强、黏滞性较大的球状体,与细胞质有明显的分界。
细胞质是细胞膜以内细胞核以外的其余部分,在内部还分化出一定的结构。
其中有的光学显微镜下可以看到,有的必须借助电子显微镜下才可以看到。
人们把在光学显微镜下呈现的细胞结构称为显微结构,而把电子显微镜下看到的更为精细的结构称为亚显微结构或超微结构,同样细胞壁也有一定内部结构。
以真核细胞为例,生活的植物细胞由原生质体和细胞壁两大部分组成(见下图)。
植物细胞的组成(一)原生质体1. 细胞质和膜系统(1)细胞质细胞质是由原生质分化形成,在成熟的细胞中,细胞质介于细胞壁和液泡之间。
它包括质膜、细胞器和胞基质三部分。
A. 质膜质膜是包围在细胞质表面的一层薄膜。
质膜主要是由脂类物质和蛋白质组成,此外还有少量的糖类等。
在电子显微镜下观察,质膜呈现明显的三层结构,两侧呈两个暗带,中间夹有一个明带。
三层总厚度约7.5nm,其中两侧暗带各为2.0nm,中间明带约3.5nm。
明带的主要成分是类脂,而暗带的主要成分是蛋白质。
这种由三层结构组成为一个单位的膜,称为单位膜。
根据近来来的研究,提出“膜的流动镶嵌模型”。
认为脂质双分子层构成膜的骨架,蛋白质结合在脂质双分子层的内外表面,嵌入脂质双分子层或者贯穿整个双分子层。
膜及其组成物质是高度地动态的、易变的。
脂质和蛋白质都有一定的流动性,合膜的结构处于不断变动状态。
质膜的主要功能是控制细胞与外界环境物质交换。
这是因为质膜具有“选择透性”。
质膜的选择性使细胞能从周围环境为断取得所需要的水分、盐类和其他必需物质,而又阻止有害物质的进入。
同时,细胞也能把代谢废物排泄出去,而又不使内部有用的成分任意流失,从而使细胞具有一个适宜而相对稳定的内环境。
此外,质膜还具有接受胞外信息和细胞识别的功能。
B. 细胞器。
细胞器是细胞质中具有一定形态结构和生理功能的亚单位。
植物细胞中有多种细胞器。
如:质体、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体、圆球体、微体等细胞器。
C. 胞基质。
胞基质存在于细胞器外围,是一具有弹性和黏滞性能的透明胶体溶液。
胞基质的化学万分很复杂,含有水无机盐和溶于水中的气体等小分子,以及脂类、葡萄糖、蛋白质、氨基酸、酶、核酸等中的细胞器,在细胞内作有规律的持续的流动,这种运动称胞质运动。
胞基质是细胞内进行各种生化活动的场所,同时还不断为细胞器行使动能提供必需的营养原料。
(2)膜系统细胞质紧贴细胞壁的膜状结构叫质膜。
细胞内各种膜统称为膜系统。
如:细胞膜、质膜、核膜等。
2. 质体质体:质体是植物细胞所特有的细胞器,它与碳水化合物的合成与贮藏有密切关系。
根据所含色素及生理机能的不同,质体可分叶绿体、有色体和白色体三种类型。
(1)白色体白色体不含色素,呈无色颗粒状。
存在于植物体各部分的贮藏细胞中,白色体结构简单,虽然也有双层膜包被,但基质没有膜的结构,不形成基粒,仅有少数不发达的片层。
白色体的功能是积累贮藏营养物质。
其中积累淀粉的白色体叫造粉体,积累蛋白质的白色体叫造蛋白体,积累脂类的白色体叫造油体。
(2)叶绿体叶绿体存在于植物的所有绿色部分的细胞里,叶绿体大多数呈扁椭圆形,一个细胞内有十几个至几百个不等,叶绿体含叶绿素和类胡萝卜素两类色素。
由于叶绿素的含量较高,叶绿体呈绿色。
在电镜下可以看到叶绿体外面是由两层单位膜组成的被膜,其内部也有膜形成的一系列结构,许多圆盘状的类囊体相互重叠,形成一个个柱状体单位,称为基粒。
在基粒之间有基粒间膜(基质片层)相连接。
叶绿体色素及许多光合作用有关的酶,定位于基粒体层上,基质不含色素,但也具有另一些酶类。
基粒和基质分别完成光合作用中不同的化学反应。
叶绿体的主要功能是吸收太阳光能进行光合作用。
光合作用的实质是将光能转化为化学能的过程。
叶绿体是由前质体分化发育而来,在光照条件下,前质体的内膜内折,逐渐形成基粒,发育为成熟的叶绿体。
但在黑暗的条件下,内膜形成由小管组成的立体网络结构,称为前片层体,即黄化质体。
在获得光照后,这种结构成又可发育成正常的叶绿体。
(3)有色体有色体含有胡萝卜素和叶黄素。
由于两者的比例不同而呈现红黄之间的各种颜色。
有色体存在于植物的花瓣、果实的细胞中或植物的其他部分。
有色体的形状多种多样,例如红辣椒果皮中有的有色体呈颗粒状,旱金莲花瓣中的有色体呈针状。
有色体能积聚淀粉和脂类,在花和果实中具有吸引昆虫和其他动物传粉及传播种子的作用。
3. 线粒体线粒体是动、植物细胞中普遍存在的一种细胞器,除了细菌、蓝藻和厌氧真菌外,生活细胞中都有线粒体。
线粒、很小,在光学显微镜下,呈线状或颗粒状。
内膜有许多管状或片状突起,称为嵴。
在内膜与嵴的内表面上均匀分布着许多圆形小颗粒,叫做电子传递粒(ETP),这些电子传递粒含有三磷酸腺苷(ATP酶),能催化ATP的合成。
内外膜之间的空隙及嵴之间的腔内,充满着液态基质,基质中含有许多与呼吸作用有关的酶、脂类、蛋白质、核糖体等。
线粒体的主要功能是细胞进行呼吸作用的场所。
呼吸作用是将光合作用所合成的复杂有机物分解成二氧化碳和水,同时放出能量的过程。
细胞内的糖、脂肪和氨基酸的最终氧化是在线粒体内进行的,释放的能量供细胞生命活动的需要。
因此,线粒体被称为细胞能量的“动力站”。
4. 核糖核蛋白体(也称核糖体、核蛋白体)生活细胞中都含有核糖体。
分布在粗糙面内质网上或分散在细胞质中。
叶绿体基质中或线粒体中也有核糖体。
核糖体的化学万分是核酸和蛋白质,其中核酸约占40%,蛋白质占60%。
在细胞质中,它们可能游离状态存在,也可以附着于粗糙型内质网的膜上。
核糖体是合成蛋白质的主要场所。
是细胞的一个极重要的成分。
所以,蛋白质合成旺盛的细胞,尤其中快速增殖的细胞中,往往含有更多的核糖体颗粒。
在蛋白质合成活动旺盛的细胞中,常可在电镜下见到核糖体串在一起形成一个聚合体,称为多核蛋白体或多核糖体。
5. 内质网内质网存在于细胞中,由膜构成的网状管道系统。
管道的各种形状延伸和扩展,成为各类管、泡、囊或池,形成相互沟通的网状系统。
在电镜下,内质网为二层平行的膜,中间夹有一个窄的空间。
每层膜的厚度约为5.0nm,二层膜之间距离只有40.0~70.0nm。
内质网有二种类型:一种是在膜的外表附着有许多核糖体,称为粗糙内质网。
另一种在膜的外表面则没有核糖体附着,称为光滑型内质网。
细胞中二种类型内质网的比例及它们的总量,随着细胞的种类、发育时期、细胞功能及外界条件的不同而异。
内质网的功能,一般认为它是一个细胞内的蛋白质、类脂和多糖的合成、贮藏及运输系统。
粗糙型内质网合成和转运蛋白质,光滑型内质网能合成和转运类和多糖。
6. 高尔基体高尔基体本是一由系列扁平的囊和小泡组成。
扁平囊由间层膜围成,直径约0.5~1μm,中央似盘底,边缘或多或少出现穿孔。
当穿孔扩大时,囊的边缘便显得像网状的结构。
在网状部分的外侧,局部区域膨大,形成小泡,小泡从高尔基体上囊上分离出去。
高尔基体主要是对粗糙内质网运平的蛋白质进行加工、浓缩、贮存和运输,排出细胞。
高尔基体参与细胞壁的形成,即高尔基体能合成纤维、半纤维素等构成细胞壁的物质,在有丝分裂时,参与新壁的构成。
高尔基尔体还具有分泌作用,如根冠细胞中的高尔基体能分泌黏液。
7. 液泡液泡是植物细胞中的显著特征之一。
在幼小的植物细胞中,有多个的分散小液泡,细胞成长过程中,这些小液泡,占据细胞中央很大空间,将细胞质和细胞核挤成一薄层而紧贴着细胞壁使细胞质与环境有较大的接触面,有利于物质交换和细胞的代谢活动。