植物细胞与组织
植物细胞和组织
第一章植物细胞和组织第一节植物细胞一、概述1．概念世界上的植物种类繁多,千差万别，但就其结构来说，所有的植物体都是由细胞构成的。
细胞不仅是植物结构单位,也是功能单位。
细胞并不是生命有机体〔包括植物〕唯一的结构单位，如病毒。
2．发现一般细胞都很小,要用显微镜才能看到。
1665年,英国人Hooke用他改良的显微镜观察软木的结构,发现并命名了细胞。
二、原生质的化学组成构成细胞的生活物质为原生质，它是细胞活动的物质基础。
原生质有着相似的基本成分。
1．水和无机物原生质含有大量的水，一般占全重的60-90%。
幼嫩植株含水60-90%。
种子〔成熟的〕含水10-14%。
水的作用：游离水作为溶剂而参加代谢过程；作为原生质结构的一部分；影响代谢活动；调节原生质温度变化，维持原生质正常的生命活动。
除水之外，原生质中还含有无机盐及许多呈离子状态的元素，如铁、锌、锰、镁、钾、钠、氯等。
2．有机化合物组成原生质的物质有：蛋白质核酸脂类糖类①蛋白质蛋白质分子由20多种氨基酸组成。
由于氨基酸的数量、种类、排列顺序不同，形成各种蛋白质。
蛋白质可以作为原生质的结构蛋白，而且还以酶的形式起重要作用。
例如，使物质分解的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶等。
②核酸生活的原生质都含有核酸，核酸都和蛋白质结合形成核蛋白。
核酸由核苷酸构成。
单个的核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸分子组成。
核酸根据含糖不同，可分为含有核糖的核糖核酸〔RNA〕和含有脱氧核糖的脱氧核糖核酸〔DNA〕。
DNA的双螺旋结构。
③脂类但凡经水解后产生脂肪酸的物质属于脂类。
在植物体内，有的作为结构物质，例如磷脂和蛋白质结合，构成细胞的各种膜。
有些脂类形成角质，木栓质和蜡，参与细胞构成。
细胞外表的蜡、木栓层。
④糖类糖类是光合作用的同化产物，参与构成原生质和细胞壁。
细胞中最重要的糖可分为。
单糖：例如：葡萄糖、核糖双糖：例如：蔗糖、麦芽糖多糖：例如：纤维素、淀粉原生质中除上述四大类物质以外，还含有极微量的，但生理作用很大的有机物，称为：生理活跃物质，如：酶、维生素、激素、抗菌素。
药用植物学与生药学 02-03细胞和组织
第一节 植物细胞的基本构造
淀粉粒的扫描电镜照片
第一节 植物细胞的基本构造
二、植物细胞的后含物
（二）菊糖Inulin：由果糖分 子聚合而成。呈球状、半球 状、扇形。 分布：多存在菊科和桔梗科植 物的细胞中。 鉴别：加25%的-萘酚溶液及 浓硫酸液→紫红色而溶解。
第一节 植物细胞的基本构造
二、植物细胞的后含物
白色体
第一节 植物细胞的基本构造
一、原生质体
（二）细胞器
2、液泡
液泡外有液泡膜把细胞液和中质隔开。 液泡膜是有生命的，是属于原生质体的一个组成部分， 而细胞液是细胞代谢过程中产生的多种物质的混合液，是 无生命的。
第一节 植物细胞的基本构造
二、植物细胞的后含物
后含物（
ergastic substance）：
第一章 植物的细胞和组织
植物细胞基本结构
一个典型植物细胞基本构造是 由细胞壁、原生质体、细胞后 含物和生理活性物质三部分组成。
第一节 植物细胞的基本构造
细胞质
原生质体
细胞器
典型的 植物细胞
细胞核 质 体：叶绿体、有色体、白色体 线粒体 高尔基体 核糖体 溶酶体 液泡
贮藏的营养物质：淀粉、蛋白质、脂肪扣脂肪油
鉴别：加苏丹Ⅲ→橙红色
第一节 植物细胞的基本构造
二、植物细胞的后含物
（五）晶体 crystal（草酸钙结晶） 草酸钙结晶: 植物细胞中最常见的晶体
单晶:又称方晶或块晶，多单独存在于细胞中。
针晶:为两端尖锐的针状，多成束存在存在于 粘液细胞中，称针晶束。
如半夏、黄精等。
簇晶:由许多菱状晶集合而成，一般呈多角形星状。如大黄、人参等。
单纹孔，另一边是具缘纹孔。
植物细胞与组织的实验原理
植物细胞与组织的实验原理植物细胞和组织的实验原理涵盖了多个方面，包括细胞结构的观察、组织培养和细胞分离等。
以下是对植物细胞与组织实验原理的详细解释：一、植物细胞结构观察实验原理：1. 细胞质染色观察：通过荧光染料如卡伦登染料或结构染料如甲苯胺蓝B染色剂对细胞膜、细胞质和核等结构进行染色，然后通过荧光显微镜或透射电子显微镜观察和记录。
2. 细胞器观察：通过不同的实验方法，如细胞器标记、免疫荧光染色或电镜观察等，来观察植物细胞中的细胞器，如叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网和液泡等。
3. 细胞膜透明化和显微观察：通过染色和脱水技术，将植物细胞膜透明化，然后使用显微镜观察细胞膜的形态结构和细胞器的位置，以了解细胞内部结构的分布情况。
4. 细胞骨架的观察：通过染色和显微镜观察，可以研究植物细胞骨架的组成和结构，如微丝、中间丝和微管等，同时也可以观察细胞骨架在细胞分裂和细胞形态变化中的作用。
二、植物组织培养实验原理：1. 组织培养基的配制：根据植物组织的生长需求，配制含有不同植物激素和养分的培养基，确保组织的生长和分化。
2. 组织的获取和处理：从植物的茎、叶、根等部位获取组织，并通过消毒处理获得无菌组织。
3. 组织培养和细胞分裂：将组织接种在含有培养基的培养皿中，在合适的温度、光照和湿度条件下培养，通过细胞分裂和组织分化来获得较大量的细胞和组织。
4. 细胞分化和组织再生：通过调节培养基中激素的类型和浓度，可以促进细胞分化和组织再生，形成新的植株。
三、植物细胞分离实验原理：1. 细胞溶解：将植物茎、叶、根等组织切碎，使用酶解液或溶解液对细胞进行溶解，以释放细胞内的物质。
2. 细胞筛选：通过离心和过滤等方法，将细胞的碎片和其他细胞组分分离出来，然后使用显微镜或流式细胞仪等设备对特定细胞进行观察和分析。
3. 细胞培养：将分离的细胞接种在含有培养基的培养皿中，促使细胞再次生长和分裂。
4. 细胞检测和分析：通过染色、免疫荧光染色、酶活性测定等方法，对分离的细胞进行检测和分析，以研究细胞的类型、结构和功能。
植物学-第一章-植物细胞与组织PPT课件
有人将液泡、溶酶体、圆球体和微体统称为液泡系。
细胞骨架：3种蛋白质纤维（微管、微丝和中间纤维）
❖ 微丝(microfilament，MF)：细丝状结构，直径6—8nm ❖ 微管(microtubule,MT)：细长、中空的管状结构，外径25nm ❖ 中间纤维(intermediate filament,IF)：细长管状结构，直径
功能: 积累淀粉、脂肪和蛋白质
储藏淀粉的称为淀粉体(amyloplast)， 储藏蛋白质的称为蛋白体， 储藏脂类的称为造油体(elaioplast)
质体的发育：是由原（前）质体(proplast)发育而来：
线粒体
(mitochondrion)
线粒体三维结构图解
线粒体超微结构图（电镜照片）
线粒体
功能： 合成蛋白质的场所
(2)细胞基质
–电子显微镜下无特殊结构的细胞质部分，称为胞基质。细胞 器及细胞核都包埋于其中。
• 化学成份：小分子化合物包括水、无机盐、溶解的气体、糖类、 氨基酸及核苷酸；大分子化合物包括蛋白质、RNA和酶类。
• 理化性质：活细胞的胞基质处于不断运动状态，它能带动其中的 细胞器，在细胞内做有规则的持续流动，这种运动称胞质运动。
• 蓝、紫、紫红等花的颜色主要由有色体和液泡中的花青素 决定。会发生明显变化的花色，就有可能是花青素作用的 结果。
–液泡的生理功能：
• 储藏功能（色素和代谢废物） 。 • 维持渗透压，渗透调节、维持细胞形态。 • 参与细胞中物质的生化循环及细胞分化和衰老等重要的生
命过程，消化（类似溶酶体） 。 • 在较大或成熟细胞中，中央大液泡将细胞质挤于细胞边缘，
电镜下可观察其内 部结构，表面有双层 膜包被，内部有膜形 成的许多圆盘状的类 囊体（基粒片层）相 互重叠，形成一个柱 状体单位，称为基粒； 基粒之间由基粒间膜 （基质片层）相联系。 叶绿体的其余空间为 基质所充满。
植物的细胞和组织
第一章植物细胞、组织结构及其功能 3.5万第一节植物细胞结构及其功能细胞是生物体（病毒和噬菌体除外）的形态结构和生命活动的基本单位。
最简单的植物，由一个细胞构成；多细胞的植物由数个到亿万个细胞构成。
细胞是有机体生长发育的基础，植物从受精卵、种子萌发到开花结实形成下一代种子的过程中，生长、发育和繁殖等一系列的变化，归根到底是细胞不断进行生命活动的结果，同时组成植物体的各个细胞，在结构和功能上有着密切联系，并分工合作，共同完成个体的生命活动。
细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。
在有机体一切代谢活动与执行功能的过程中，细胞呈现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的代谢体系，在细胞内的一切生化反应过程都是在这种体系下完成的。
细胞是长达数十亿年进化的产物。
在多细胞生物中，各种组织所执行的特定功能，都是在细胞这个基本单位中进行的，而且不同组织细胞间有广泛的信号联络，表现为分工合作的关系，使多细胞生物的生命活动得以顺利进行。
细胞也是遗传的基本单位，组成生物体的每个细胞都包含它全套的遗传信息，因而植物体细胞还具有遗传上的全能性。
一、植物细胞的形状植物细胞的形状和大小，取决于细胞的遗传、对环境的适应和生理上所担负的功能。
单细胞的藻类植物如小球藻和一些细菌的细胞常呈球形；但在多细胞植物体中，由于细胞互相挤压而呈不规则的多面体形。
种子植物的细胞，具有精细的分工，因此，它们的形状变化很大，例如起输导作用的细胞呈长筒形（导管分子和筛管分子）；支持作用的纤维细胞呈长纺锤形；吸收水肥的根毛是表皮细胞向外产生的一种管状突起，增大了它和土壤的接触面。
细胞形状的不同，体现了形态和功能的统一。
二、植物细胞的大小，但不同种类细胞的体积差异很大。
现知植物细胞的体积通常很小，其直径一般在20～50m最小的细胞是枝原体，直径约0.1。
种子植物的分生组织细胞，直径约；而分化成熟5～25mm。
也有少数大型的细胞，直径可达1mm，如西瓜瓤细胞；棉籽的表皮65～的细胞，直径约达15m毛长达75mm；苎麻茎的纤维可长达550mm，但大多数的细胞体积都很小。
植物的细胞与组织
分泌结构如乳汁管、油细胞等特性
• 乳汁管：乳汁管是由一个或多个细长分枝的乳细胞形成。乳细胞是具有细胞质 和细胞核的生活细胞，原生质体紧贴在胞壁上，具有分泌作用，其分泌物贮存 在细胞中。乳汁管通常有下列两种：（1）无节乳汁管：是由单个乳细胞构成 的，随器官长大而伸长，管壁上无节，有的在发育过程中，细胞核进行分裂， 但细胞质不分裂而形成多核细胞，因而常有分枝，贯穿在整个植物体中；若有 多个乳细胞（如欧洲夹竹桃），它们彼此各成一独立单位而永不相连。具分枝 乳汁管的如葡萄瓮、万物花等。（2）有节乳管：是由一系列管状乳细胞错综 连接而成的网状系统。连接处细胞壁溶化贯通，乳汁可以互相流动。如红苋菜 、红葡萄中即有形成红葡萄酒色素的色素细胞所构成的有节乳汁管。
01
营养组织主要包括薄壁组织和厚壁组织，广泛分布于植物体内
各个部分。
营养组织的结构特点
02
营养组织细胞壁较薄，具有较大的液泡和丰富的细胞质，可进
行光合作用和贮藏营养物质。
营养组织的功能
03
营养组织负责进行光合作用，制造和贮藏有机物质，为植物的
生长和发育提供能量和物质基础。
输导组织结构和运输机制
输导组织的类型
生产药用成分
利用植物细胞发酵技术，生产具 有药用价值的次生代谢产物，如
抗生素、激素等。
表达外源蛋白
通过基因工程手段，将药用蛋白基 因导入植物细胞，利用植物细胞发 酵生产重组蛋白药物。
优化生产工艺
不断改进发酵工艺参数和条件，提 高药用成分产量和质量，降低生产 成本。
06
总结：植物细胞和组织重要性及其未
细胞工程在繁殖优良品种中价值
快速繁殖
利用植物细胞的全能性， 通过组织培养技术，实现 优良品种的快速繁殖。
《植物细胞和组织》课件
分化过程
在细胞分裂的基础上，通过基因选择性表达等方式， 使细胞逐渐分化成具有特定功能的组织。
组织层次
植物组织的形成具有层次性，从单个细胞到组织、器 官，再到完整的植物体，形成有序的结构体系。
组织的发育特点
01
发育规律
植物组织的发育遵循一定的规律 ，如根、茎、叶等器官的发育都 具有一定的顺序和模式。
VS
详细描述
输导组织是由管状细胞群组成，能够输送 水分和养分至植物体各部分，使植物体的 各个部分能够得到充足的营养供给。根据 输导组织的结构和功能，可分为木质部和 韧皮部两类。木质部主要负责向上输送水 分和无机盐；韧皮部则主要负责向下输送 有机养分。
植物组织的形成与
03
发育
组织的形成过程
细胞分裂
富含细胞间隙的多细胞组织
详细描述
薄壁组织是一种多细胞组织，细胞壁薄且柔软，富含细胞间隙，能够进行光合作 用、贮藏和输送养分等功能。根据薄壁组织的功能，可分为同化组织和贮藏组织 两类。
保护组织
总结词
保护植物体免受外界环境损伤的细胞群
详细描述
保护组织是由一层紧密排列的细胞组成，能够防止水分散失、病菌和害虫侵入，保护植物体免受外界环境损伤。 根据保护组织的形态和功能，可分为角质层、表皮毛和分泌结构等。
有丝分裂
产生两个遗传物质完全相同的子细胞。
减数分裂
产生生殖细胞（配子）。
植物组织类型
02
分生组织
总结词
具有分裂能力的细胞群
详细描述
分生组织是一类具有分裂能力的细胞群，能够不断分裂产生新的细胞，是植物 生长和发育的基础。根据分生组织的来源和特点，可分为顶端分生组织和侧生 分生组织两类。
植物细胞和组织-植物细胞的形态结构
高尔基体golgi apparatus由一系列扁平的囊和小泡组成的。
功能：1、参与分泌作用；2、合成和运输细胞壁物质
核糖体的结构与功能 (structure and function ) 结构：1个小亚单位和1个 大亚单位 ※功能：蛋白质的合成中心
02
一、细胞生命活动的物质基础——原生质
原生质的物理性质和生理特性
生理特性：
物理性质：
二、植物细胞的形状和大小
细胞的大小通常在10-100m之间 细胞的形态多样，球形、多面体、立方体、长形管状等
三、植物细胞的结构
细胞
原生质体 (protoplast) 细胞壁 (cell wall)
鉴定：用苏丹III或苏丹Ⅳ染成橙红色
（三）脂肪(fat)和油类(oil)
oil droplet
karyon
amyloplast
vacuole
（四）晶体 crystal
Thank you
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汇报人姓名
质体plastid ：是绿色植物特有的细胞器，是一类与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，具有双层膜
（1）纹孔 ①初生纹孔场：在细胞的初生壁上有一些明显凹陷的较薄区域称为初生纹孔场。 ②纹孔（pit）：初生壁上不被次生壁所覆盖的部分，形成的凹陷区域； 类型：单纹孔、具缘纹孔 特点：相邻两细胞之间的纹孔多成对存在，称纹孔对。 分布：大量存在于导管、管胞和纤维细胞 功能：是水分运输的通道
3、纹孔和胞间连丝
细胞质
细胞核
质膜
细胞器
胞基质
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
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1、核膜（nuclear envelope）：位于核最外层， 双层膜，上有核孔，负责核内外物质和信息的交 流，外连内质网，内与染色质相接。
2、核仁（nucleolus）：无膜包围，由蛋白质 和RNA组成，功能是合成核糖体RNA，进行核 糖体大小亚基的组装。
b、分泌内质网小泡进而发育成其它细胞 器（如高尔基体、圆球体、液泡等）
植物细胞与组织
糙面内质网（RER）：表面附有核糖体，与膜 蛋白和分泌蛋白合成相关 滑面内质网（SER）：表面无核糖体附着，与 脂类和多糖合成运输相关
植物细胞与组织
（4）高尔基体（Golgi body）：一些聚集的扁 的小囊和小泡，是细胞分泌物的加工和包装场所， 最后形成分泌泡将分泌物排出体外。还与植物分 裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。
植物细胞与组织
质膜的超微结构
单位膜模型：质膜在电镜下表现为“暗-明-暗” 三条平行带的结构，暗带为蛋白质分子组成，明 带为脂类物质组成，这植物样细胞与的组织结构称为单位膜。
2、细胞膜的流动性 1972年，Singer和
Nicolson提出细胞膜结 构的流动镶嵌模型，认 为细胞膜具有流动性， 膜是处于动态变化之中 的
植物细胞与组织
3、质膜的功能： A、物质跨膜运输 B、能量转换 C、细胞识别 D、代谢调节 E、抗逆性 F、信号传导 G、纤维素的合成及微纤丝的组装
植物细胞与组织
（二）细胞质（cytoplasm）：细胞核以外、
细胞膜以内的原生质，包括细胞器和胞基质。 1、胞基质（matrix）：电子显微镜下无特殊结 构的细胞质部分。
植物细胞与组织
（5）液泡（vacuole）：单层膜包围而成，膜内 充满细胞液，主要有水分、糖、单宁、有机酸、 植物碱、花色素、无机盐等。为植物特有。
功能：
①产生膨压，维持组 织硬度 ②贮存代谢产物 ③参与物质循环 ④具溶酶体性质，更 新细胞器
植物细胞与组织
（6）溶酶体（lysosome）： 单层膜小泡，内含 多种水解酶，具消化作用，可分解生物大分子。
（9）细胞骨架（cytoskeleton）：使细胞形状 稳定和细胞质组织化，并能进行细胞运动和物质 运输。包含微管、微丝和中间纤维3种成分
植物细胞与组织
（三）细胞核（nucleus）：真核细胞一
般都具有细胞核，通常单核，偶有双核或多核， 呈圆球形，由核膜、染色质、核仁和核基质等部 分组成。
细胞核是遗传物质贮存和复制的主要场所，功能 是控制蛋白质合成，控制细胞的生长、发oplast）：形状多样，仅含 有叶黄素和胡萝卜素，存在于花瓣和果实中， 胡萝卜根中也有，能积聚淀粉和脂类
C、白色体（leucoplast）：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。储藏淀粉的称为淀粉体(amyloplast)， 储藏蛋白质的称为蛋白体，储藏脂类的称为造 油体(elaioplast)
1、所有生物都由细胞和细胞的产物组成； 2、新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而 产生； 3、细胞是生命活动的基本单位。
细胞的定义：
细胞是生物体结构和生命活动的基本单位， 也是生物个体发育和系统发育的基础，细胞具 有遗传上的全能性。
植物细胞与组织
第一节 植物细胞的基本结构
植物细胞与组织
一、植物细胞的形状与大小
植物细胞与组织
（7）微体（microbody）：单位膜围成的球形 结构，可分为： 过氧化物酶体：参与光呼吸过程 乙醛酸循环体：参与脂肪酸的转化 （8）核糖体（ribosome）：长圆形或球形，主 要成份是RNA和蛋白质，大量分布在细胞质中或 附着在内质网的外表面。是细胞中蛋白质合成的 中心。
植物细胞与组织
（1）化学成分：水、无机盐、溶解的气体、糖类、 氨基酸、核苷酸，蛋白质、RNA和酶类等
（2）特点：处于不断运动状态，能带动细胞器在细胞 内做有规则的持续流动，这种运动称胞质运动。
（3）功能：细胞之间物质运输和信息传递的介质；细 胞代谢的重要场所；为细胞器行使功能提供必需原料。
植物细胞与组织
2、细胞器（organelle）：散布于细胞质
原生质：构成原生质体的主要物质 原生质是生命活动的物质基础，细胞内的一 切代谢活动都在原生质体内进行。
植物细胞与组织
植物细胞与组织
（一）质膜（plasma membrane）：原生质
体表面的一层薄膜，主要由脂类和蛋白质组成， 具有“选择透性”和“流动性”。 1、质膜的结构：磷脂类物质组成双分子层 ， 蛋白质不同程度嵌入其中，膜糖与蛋白质和脂 质相结合，分布于质膜表面，与细胞识别相关。
植物细胞与组织
（2）线粒体（mitochondrion）：双层单位膜 构成，细胞进行呼吸作用的重要场所，是释放能 量的中心，被称为细胞的“动力工厂”
植物细胞与组织
（3）内质网（endoplasmic reticulum）：由一 层单位膜围成的管状、泡状、片状结构，分枝形 成网状复杂结构。 功能：a、合成、包装、运输某些代谢产物。
细胞形态多样：球形、多面体、长方体、管状等 细胞的直径一般为20-50μm
植物细胞与组织
二、植物细胞的基本结构
细胞
细胞壁 原生质体
质膜 细胞质
细胞核
细胞器 胞基质
植物细胞与组织
植物细胞与组织
三、原生质体（protoplast）
原生质体：细胞内具有生命特征的部分（生 活细胞中除细胞壁以外的所有部分）
第一章 植物的细胞和组织
植物细胞与组织
细胞的发现：
1665年，Robert Hooke 软木 蜂窝状的小格子 命名为“cell”
1838年，施莱登（Schleiden） 1839年，施旺（Schwann） 1858年，Virchow 1880年，Weismann
——细植胞物细胞学与组说织
细胞学说可以归纳为以下3点：
内具有一定形态和功能的结构
植物细胞与组织
（1）质体（plastid）：植物细胞特有的细胞器， 与糖类合成和储藏相关，可分为以下3种： A、叶绿体（chloroplast）：光合作用细胞器， 由两层膜包围而成，基质内分布有膜状的基粒和 基质类囊体，含有叶绿素和类胡萝卜素等色素。
功能：进行 光合作用， 合成和积累 同化产物