第二章 植物细胞

第二章植物细胞

阐明植物有机体由细胞组成；掌握细胞的形态结构与功能，了解细胞的分裂与分化及其与植物生长发育的关系。

第一节细胞学说的建立及意义0.3学时

1665年，英国人Robert Hooke 发现了细胞。

1838-1839年德国植物学家施莱登（M.Schleiden）和动物学家施旺（T.Schwann）几乎同时提出了细胞学说（Cell theory）：①一切动植物有机体都是由细胞构成，②在有机体中，每个细胞是相对独立的单位而由相互联系的，③新细胞来源与老细胞的分裂。

意义：细胞学说从理论上确立了细胞在整个生物界的作用，把自然界中形形色色的有机体统一起来（统一于细胞），揭示了生物构造的基本规律（由结构极为一致的细胞构成，同一性）和生物发生、起源的同源性，和生物进化的内在根源（细胞内遗传物种的改变）。恩格斯高度评价了细胞学说，把它与能量守衡、生物进化论并列为19世纪自然科学的3大发现。

现代发现：非细胞形态构造的生物——病毒，但是病毒单独存在时，不能进行任何代谢和复制，没有生命特征，只有寄生在细胞内才具有自我复制和代谢的生命特征。

第二节植物细胞的基本结构 3学时

一、细胞的形状和大小 0.5学时

一般：10-50微米µm

最小（枝原体）：0.1-0.15µm

最大：棉花纤维细胞长达650mm

人肉眼可见的最小尺度是100µm

细胞的形状多种多样，与功能有关系，通常是多面体和球体。

二、植物细胞的结构 2 学时

植物细胞可以分为原生质体、液泡和细胞壁3个大的部分组成

（有的教材把液泡归入原生质体中）

（一）原生质体和原生质

原生质体是细胞以内有生命的结构（不要说成是物质），是最重要的部分。

原生质组成原生质体的物质称为原生质。

A原生质的内容

组成原生质的主要成分是5大类：（有的书上，还包括无机盐类-如刘穆《种子植物形态解剖学导论》2001）

水：体积上最大，占80-90%。一切生命活动的重要化学反应都必须在水溶液中进行，所以年它是生化反应的介质。——有的书上，将水排除在原生质的物质之外，则只有4大类。

蛋白质：占原生质体干重的50%以上，是重要的结构物质，此外以酶的形式起重要的生化作用。

核酸：是重要的遗传物质，DNA，RNA。其基本的结构单位是核甘酸。

脂类：包括油、脂肪和磷脂，是构成生物膜的主要成分。

糖类：结构性的单糖类主要是核糖和脱氧核糖，是构成核酸的重要成分。结构性的多糖类主要是纤维素，果胶质，构成植物细胞壁的主要物质。储藏性的糖类主要是蔗糖和麦芽糖

由于原生质体的代谢活动，原生质的成分也在不断的变化中。

原生质的胶体性质对维持细胞生命的意义

B.原生质体具体包括以下结构

1．细胞质（cytoplasm）

细胞质主要是半透明无定型的基质，里面包含着各种各样的细胞器。在与细胞壁、细胞核和液泡接触处都有膜的结构（分别为细胞膜=质膜，核膜，液泡膜）。

活细胞的细胞质在不断地进行着涡流式或旋转式运动，是细胞生命活动的一种标志P24。

细胞器：（狭义）细胞中由生物膜（单层膜）包围起来形成的封闭结构称为细胞器。以下是重要的细胞器。（广义）细胞内一切有一定形态、结构，和功能的有形体，甚至包括细

2．细胞核（时间不够，可以略讲）

3．质体plastid（重点）

质体是绿色植物细胞特有的细胞器。它是进行光合作用及存储光合产物——碳水化合物的特别的细胞器。有三种类型

叶绿体chloroplast：球型、卵型、凸（tu）透镜型，直径4-10微米，厚1-2微米，存在于绿色部分的细胞内，数量1-多个。内含有叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素4种光合色素（叶绿素是直接的光合色素，后两种不直接参加光合作用，它们把吸收的光能传递给叶绿素）。

4种色素的比例随植物种类、生活时期（落叶前）甚至植物的营养状况而变化。农业上、林业上、园林上等可以根据叶色判断营养情况。

叶绿体的结构，P28（因时间不够，可以不讲）。

有色体（杂色体）chromoplast：只含叶黄素和胡萝卜素，不能进行光合作用。呈现红色-橙黄色。主要存在于花瓣、果实、落叶前的叶片、有色的根（如胡萝卜）等器官中，使其出现各种鲜艳的颜色。

白色体leucoplast：不含色素的质体。存在于植物体各部分的储藏细胞中，是淀粉和

脂肪的合成和储藏中心。当它合成和储藏淀粉（体积增大），称为淀粉粒，合成和储藏脂肪时称为造油体。

质体的发育和转变：

质体由细胞中的前质体（proplastid）发育而来。前质体小（直径约1-3微米）、无色，能分裂。在光照下，发育成叶绿体，在无光下发育成白色体。而见光后白色体能够转变为叶绿体。有色体一般认为不是由前质体直接转变来的，而是由白色体或叶绿体转变而来。有色体也能转化为叶绿体，如胡萝卜根的有色体见光后可转变为叶绿体。

4．线粒体（时间不够，可以不详细讲，提一下）

5．高尔基体：电镜下可见。由4-8个扁囊叠生而成，其边缘不断地分泌出小泡，并添加在细胞壁上，与细胞壁的形成有关。

6．内质网：内质网为复杂、多样的膜层结构，与细胞内的各种膜相连接，合称为膜系统，它们在细胞内的合成、物质交换等过程中起重要作用。

（有的书上还将高尔基体、微体等也归入到膜系统中，见朱念德版P14）

7．核糖体（时间不够，可以不详细讲，提一下）

8．溶酶体（时间不够，可以不详细讲，提一下）

9．圆球体（时间不够，可以不详细讲，提一下）

10．微体（时间不够，可以不详细讲，提一下）

11．微管和微丝（时间不够，可以不详细讲，提一下）

（二）液泡（重点）

液泡为植物细胞所特有（为什么？），是植物细胞不同于动物细胞的第二个显著特征。成熟的植物活细胞通常只有一个很大的液泡，位于细胞的中央，称为中央细胞，其体积可以达到细胞体积的90%以上。中央细胞在细胞成熟过程中由许多小而分散的液泡逐渐长大、合并而成，它将细胞质挤压到外围紧贴细胞壁。

液泡由一层液泡膜包被。里面充满细胞液。

液泡的作用和意义：

储藏细胞的代谢产物（糖、有机酸、蛋白质、磷脂等），和排泄物（草酸钙、丹宁、花青素等）；

由于储藏多种物质，细胞液的浓度很大，维持了细胞的渗透压和膨压，能够调节水分的吸收，和使细胞保持一定的形状和坚实性，以便保持细胞正常的功能。

高浓度的细胞液使细胞在低温时不易冻结，在干旱时不易丧失水分，提高了植物抗寒和抗旱的能力。这些功能都有别于动物。

（三）植物细胞的后含物（P33）10min

后含物（ergastic substance）（在教材P33中称为内含物）：指植物细胞原生质体的代谢产物，是细胞内非结构性物质（贮藏性物质），主要是淀粉、糖、脂肪、蛋白质、生物碱、有机酸、单宁、无机盐晶体（草酸钙、碳酸钙结晶）、维生素、植物激素、花青素、乳汁、挥发油等。后含物存在于液泡中或细胞质中或细胞器中。

注意教材上称为“内含物”，含义模糊，细胞内所有的物质都可以称为内含物，包括结构性物质和非结构性物质（贮藏性物质），后含物的“后”，指代谢后的产物。