植物生物学总结知识讲解
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植物生物学总结
第一章植物细胞的结构与功能
质膜:是包围在细胞质表面的一层薄膜,通常紧贴细胞壁,厚度约7~8 nm (原生质体表面的一层薄膜,脂类和蛋白质)
质膜的结构:脂双层+膜蛋白+膜糖
质膜的功能:1.物质跨膜运输2.能量转换3.代谢调节4.细胞识别5.抗逆性6.信号转导7.纤维素的合成和微纤丝的组装
生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点:有序性、流动性、不对称性
质膜有许多重要的生理功能。质膜具有选择透性,能有选择地允许物质出入细胞,能控制细胞与外界环境之间的物质交换,维持细胞内环境的相对稳定;质膜又具胞饮作用、吞噬作用和胞吐作用;
此外,质膜还具有主动运输,接受和传递胞外信息,细胞间的相互识别以及抵御病菌感染等
功能。因此,质膜对细胞的生命活动有重要作用。
细胞壁
化学组成:主要是多糖,包括纤维素、果胶质和半纤维素等。往往在多糖组成的细胞壁中添加了其他成分,如木质素,还有不亲水的角质、木栓质和蜡质等。
层次:根据时间和化学成分的不同分成三层:
①胞间层(中胶层、中层):细胞分裂产生新细胞是最早形成,是相邻细胞共有的一种结构,存在于细胞壁的最外面。主要成分是果胶质,特性是柔软和胶粘,由可塑性,在细胞间起缓冲作用。
②初生壁:细胞分裂和正在生长时形成的细胞壁,即细胞停止生长前形成的细胞壁,存在于胞间层内侧。主要成分是纤维素,半纤维素和果胶质,通常较薄,柔软富有弹性,能随细胞生长而扩展。
③次生壁:细胞体积停止增大后加在初生壁内侧继续积累的细胞壁,主要成分为纤维素和半纤维素,并常有木质素、木质、栓质等物质填充其中,常出现在机械支持或运输作用的细胞中。
功能:①包围在原生质体外的坚韧外壳;②保护、支持作用;③吸收、蒸腾、运输、分泌;④细胞识别;
⑤参与细胞生长调控。
初生纹孔场:细胞的初生壁上的稀薄区域。
胞间连丝:穿过细胞壁和胞间层,沟通相邻细胞的原生质细丝。它是细胞原生质体间物质和信息直接联系的桥梁,是多细胞植物体成为一个结构的功能上统一的有机体的重要保证。是连接相邻两个植物细胞的跨细胞的细胞器,是植物细胞间物质和信息交流的直接通道,行使水分、营养物质、小的信号分子以及大的胞间运输功能。
细胞间物质运动方式:被动运输(简单扩散、促进扩散)、主动运输、内吞作用、外排作用。
第三章细胞分裂、细胞分化和细胞死亡
细胞分化:个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程,称为细胞分化。
细胞分化的应用:细胞分化是基因有选择地表达的结果。不同类型的细胞专门活化细胞内某种特定基
因,使其转录形成特定的信使核糖核酸,从而合成特定的酶和蛋白质,使细胞之间出现生理生化的差异,进一步出现形态、结构的分化。
脱分化:已分化的细胞在一定因素作用下可恢复分裂机能,重新具备分生组织细胞的特性,这个过程称为脱分化。脱分化后随之往往发生再分化。
脱分化的应用:为再分化作准备,沿着另一个发展方向,分化为不同的组织。利用根、茎、芽进行扦
插。
植物细胞全能性是指植物体的每一个活细胞都有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。
植物细胞全能性的应用:植物组织培养、细胞培养、原生质体培养。微繁殖、脱病毒、体外种质保存、遗传转化、突变体筛选。
组织培养:是在无菌条件下,在含有营养物质和植物激素等的培养基中,培养离体植物组织(器官或细胞)的技术。
组织培养的研究进展:
细胞编程性死亡:又称细胞凋亡或者程序性死亡,它是细胞在一定生理或病理条件下,遵循自身的程
序,主动结束其生命的过程,是正常的生理性死亡,是基因程序性活动的结果。PCD
管状分子的分化,根冠细胞的死亡,糊粉层的退化消失,胚柄消失,白细胞的死亡,根系生长发育过程中表皮和根毛细胞的枯萎、死亡,
细胞编程性死亡生物学意义:细胞编程性死亡是有机体自我调节的主动的自然死亡过程,是以一种与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡。它可主动地清除多余的与有机体不相适应的、已经完成功能而又不再需要的、以及有潜在危险的细胞。
第四章植物组织
1.何为组织?植物组织有哪些类型?
植物组织是由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型的细胞群构成的结构和功能单位。
组织分类:按照程度不同分为分生组织和成熟组织两大类。
1、分生组织
(1)根据在植物体内的位置划分①顶端分生组织;
②居间分生组织;③侧生分生组织。
(2)根据来源和性质划分①原分生组织;②初生分生组织;③次生分生组织。
2、成熟组织
按照担负的功能分为:
(1)保护组织,分为初生保护组织和次生保护组织。
(2)薄壁组织,又可分为5类:①同化组织;②贮藏组织;③吸收组织;④通气组织;⑤传递细胞。(3)机械组织,分为厚角组织和厚璧组织两类。(4)输导组织,分为两类:①导管或管胞;②筛管和伴胞或筛胞。
(5)分泌组织,根据分泌物是否排出体外划分为两种类型。①外分泌组织;②内分泌组织。
2.在结构与功能上区别:a.薄壁组织、厚角组织和厚壁组织;b.木质部与韧皮部。
a.薄壁组织:薄壁组织细胞含有多种细胞器,液泡发达,细胞间隙明显,初生壁较薄。薄壁组织细胞分化程度浅,具潜在的分生能力和较大的可塑性,可经脱分化转化为分生组织,再形成其他特化组织。
厚角组织:厚角组织细胞稍长,具明显加厚的初生壁,且一般多在细胞相互毗连的角隅处增厚。无木质素,成熟时具有活的原生质体,含有叶绿体,具脱分化能力。厚角组织使尚在伸长或经常摆动的部位的器官直立,并适应其延展。
厚壁组织:厚壁组织细胞壁呈均匀的次生加厚,细胞腔小,成熟时无原生质体,为死细胞,在已成熟不再扩展的器官中起坚硬的支持作用。
b.木质部:木质部主要由导管、管胞组成。主要运输水分和无机盐。
韧皮部:韧皮部主要由筛管与伴胞以及筛胞组成。主要疏导有机物。
3.如何区分导管与筛管?导管与管胞?筛胞与管胞?导管和筛管的比较:导管普遍存在于被子植物中,由一系列端壁具有穿孔的导管分子纵向连接而成。并且成熟的导管分子为长管状的死细胞,无生活的原生质体;筛管是由一系列端壁具筛板的筛管分子连接而成,成熟的筛管分子为长形活细胞,细胞核退化,但细胞质仍保留。
导管和管胞的比较:导管在细胞的端壁发育过程中溶解,形成一个或数个穿孔,具有较高的输水效率。管胞端壁无穿孔,输送效率远低于导管。