2植物细胞的特征及组织的形成

植物细胞的形态
C
D
H
G
E
G
F
I
J
AB
K
L
A 纤维 B 管胞 C 导管分子 D 筛管分子和伴胞 E 薄壁细胞 F 分泌毛 G 分生组织细胞
H 表皮细胞 I 厚角组织细胞 J 分枝状石细胞 K 薄壁组织细胞 L 表皮和保卫细胞
2.1.2 植物细胞的基本结构
➢ 显微结构：在光学显微镜下观察 的细胞结构。计量单位(μm)。
较厚，常木质化
细胞体积停止增大后形成， 加在初生壁内表面。
细胞壁的结构
次生壁 初生壁 胞间层（中层） 初生壁
次生壁
细胞壁的结构
胞间层 初生壁 次生壁
细胞壁的层次
➢ 胞间层（中层）(middle lamella): 果胶类物质组成，具强的亲水性 和可塑性。
➢ 初生壁(primary wall)：细胞生长 过程中，原生质分泌，有纤维素、 半纤维素和果胶，还含有酶和糖 蛋白。
（1）分生组织
➢ 概念：具持续分裂能力的细胞群。
➢ 类型：
➢ 1. 按在植物体上的位置分
顶端分生组织 侧生分生组织
居间分生组织
原分生组织
➢ 2. 按来源性质分 初生分生组织
次生分生组织
分生组织
细胞特点：外形细小，近于等径，细胞 排列紧密、无胞间隙、细胞核大、薄壁、 液泡细小或无、细胞质浓厚、生活力强。
液泡的功能
➢液泡膜具有特殊的选择透性，能使 许多物质大量积聚在液泡中。
➢维持细胞的渗透压和膨压。 ➢提高细胞的抗旱和抗寒能力。
液泡的发育
(4) 植物细胞的后含物
➢ 细胞内的代谢中间产物和废物。 ➢ ㈠淀粉：常以淀粉粒(呈颗粒状)的方式储存
在细胞中。在形态上淀粉粒有三种类型:
单粒淀粉粒 复粒淀粉粒 半复粒淀粉粒
2 植物组织的特征及组织的形成
➢ 2.1 植物细胞的特征 ➢ 2.2 植物的细胞分化和组织的形成
2.1 植物细胞的特征
➢ 植物细胞的大小和形状 ➢ 植物细胞的基本结构
2.1.1 植物细胞的大小和形状
➢植物细胞的大小 ➢植物细胞的形状
植物细胞的大小
植物细胞大小差异很大，通常以微米(μm)来计 算，1μm =10-6m，1Å=10-4μm=10-10m， 1nm=10-9m，细胞的直径一般为10~100μm ， 要在显微镜下才能观察。
纹孔基本 纹孔腔 结构 纹孔膜
单纹孔 具缘纹孔 半具缘纹孔
单纹孔
具缘纹孔
胞间连丝
➢ 相邻细胞的细胞壁上有小孔，细 胞质通过小孔而彼此相通，这种 细胞间的连接称胞间连丝。
胞间连丝
植物的胞间连丝
根 质膜 细胞壁
相邻根细胞 胞间连丝
细 胞 壁 的 形 成
(2)质体(plastid)
质体与糖类的合成和贮藏密切相关 的细胞器，植物细胞特有。
A.顶端分生组织和侧生分生组织的分布；B.居间分生组织的分布
分生组织
按分生组织的来源不同，又可将分生 组织分为原分生组织、初生分生组织 和次生分生组织。
分生组织
➢ 原分生组织：位于根端和茎端先端的一部分细胞，是直接 从胚胎遗留下来的胚性组织。
➢ 初生分生组织：由原分生组织衍生的细胞组成，位于原分 生组织之后。它的特点是：一方面细胞仍能分裂；另一方 面细胞已开始分化，向着成熟的方向发展，因此可以看作 是由原分生组织向成熟组织过渡的组织。
甘蔗的液泡内含有大量蔗糖，柿、番石榴未成熟 时细胞液中含有单宁，罂粟中有吗啡碱，烟草中 尼古丁。
液泡
色素主要是花青素，是多酚化合物，呈 溶解状态。
花青素酸性时显红色，碱性时显蓝色， 中性时显紫色。如果实、花的颜色，有 红、蓝、紫等色。
液泡
无机盐类：钙、镁、钾盐，呈溶解状态。 如果无机盐浓度很高，便析出呈结晶状 态，最常见的是碳酸钙、草酸钙结晶， 结晶状态有单晶、复晶、针晶。
➢ 细胞分裂产生的子细胞，其体积只有母细胞的一半，但它们 合成代谢旺盛，合成大量的原生质，从而使细胞的体积增加， 随着体积的增加，重量也增加，细胞内部也发生相应的变化。
➢ 细胞的生长是有一定限度的，这主要是受遗传因子的控制。
细胞的分化
➢ 种子植物体内的各种组织的细胞，虽都来自合子， 但各个细胞在结构和功能上都变得不相同。
2.1.2 植物细胞的基本结构
➢ 超微结构或称为亚显微结构：在电 子显微镜下观察到的更细微构造。 计量单位埃( Angstrom Å)。
植物细胞的结构
细胞壁（包围在原生质体外 面的坚硬外壳）
原生质体（细胞的生命活动部分）
细 细细 胞 胞胞 核 质膜
（1）细胞壁
细胞壁的化学组成： ➢纤维素 ➢半纤维素 ➢果胶多糖 ➢木质素 ➢细胞壁的其他化学成分
纤维素
纤维素(cellulose): 由葡萄糖分子串联而成。 结构单位：微团(micelle) 、微纤丝(microfibre)、 大纤丝(macrofibre) 纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。
木质化
细胞壁中添加了木质素(苯基丙烷的衍生物 单位构成的聚合物)，细胞壁变得坚硬而牢 固，增加了植物的机械支持能力。如木质 部的导管、木纤维等。木质化的细胞壁加 入间苯三酚溶液和浓盐酸，呈红色反应。
细胞全能性已经在多种植物上得到证实。如：
胡萝卜细胞 离体培养 胡萝卜植株
细胞在遗传上的全能性
单个 细胞
营养培养基
克隆植株
组织培养
叶肉组织
愈伤组织
新植株
2.2.2 植物组织的概念及分类
2.2.2 植物组织的概念及分类
组织
分生组织：
保护组织： 薄壁组织：
成熟组织： 机械组织：
输导组织： 分泌组织：
晶体的类型：1、单晶 2、簇晶 3、针晶
结
簇晶
晶
针晶
2.2 植物的细胞分化和组织的形成
细胞的生长与分化 植物组织的概念及分类 复合组织以及组织系统的概念
2.2.1 细胞的生长和分化
细胞的生长 细胞的分化
细胞的生长
➢ 细胞分裂产生的子细胞，有的进入下一个细胞周期，再行分 裂；有的不再分裂，而朝着生长和分化的方向进展。
➢ 次生壁(secondary wall)：细胞停 止生长，原生质产生的壁物质沉 积在初生壁内侧。由纤维素、半 纤维素和木质素构成。分内层(S3)、 中层(S2 )和外层S1 )。
纹孔(pit)和胞间连丝(plasmodesma)
⑴ 初生纹孔场和胞间连丝： 初生纹孔场：初生壁上凹陷的区域。 胞间连丝：通过初生纹孔场的原生质细丝。
淀粉(starch)
形成淀粉粒 质体合成 脐点和轮纹
淀粉粒类型及常见植物的淀粉粒
脐
点
A
B
C
轮
A
B
纹
C
D
A、单粒淀粉粒 B、半复粒淀粉粒 C.D 复粒淀粉粒
D
E
F
A、马铃薯; B、大戟; C、菜豆; D、小麦; E、水稻; F、玉米;
蛋白质
➢蛋白质：细胞中贮藏的蛋白质呈固体态。 ➢常有两种方式：拟晶体（结晶状态）和
在细胞生命活动的过程中，必须与周围不断地进 行物质交换，同时进入细胞的物质在内部也有一 个扩散和传递的过程，细胞体积小则相对表面积 （比表面积）大，有利于物质交换和运转。
植物细胞的形状
➢ 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。
叶绿体的超微结构
叶绿体的功能
➢ 含叶绿素（a、b）、胡萝卜素和叶黄素，是进 行光合作用的质体。
CO2+H2O
光能 叶绿体
[CH2O] +O2↑
光
二氧化碳
光反应：在基粒上进行
水
暗反应：在基质中进行
ATP
光反应
暗反应
氧气
碳水化合物
叶绿体
——能量转换器
有色体(chromoplast)
➢ 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。
植物细胞的大小
➢ 支原体细胞最小（ 0.1μm) ➢ 分生组织细胞较小（直径5~25μm ） ➢ 番茄果肉和西瓜瓤细胞较大（直径约1mm） ➢ 苎麻的纤维细胞长可达550mm。
细胞大小
番茄果肉和西瓜瓤细胞较大（直径约1mm）
影响细胞体积的主要因素
一个细胞核所能控制的细胞的量是有一定限度的， 细胞的大小受细胞核控制能力的制约。
木栓化
细胞壁中添加了木栓质，它是一种脂肪性的物 质，可以使细胞变为褐色或黄棕色。木栓化的 细胞壁不易透水和透气，使原生质体与外界环 境隔绝而消失，成为死细胞。木栓化的细胞壁 加入苏丹Ⅲ试液染成橘红色或红色。
角质化
细胞壁中添加了角质，角质还常常渗透到细 胞壁外形成一层透明的薄层即角质层。
角质也是脂肪性的物质，能防止水分的散失 和抵抗外来病菌的侵入。角质化的细胞壁和 角质层加入苏丹Ⅲ试液可染成橙红色。
禾本科和木贼科植物茎、叶表皮细胞常 具有矿质化细胞壁。
细胞壁的结构
分层 胞间层 初生壁
次生壁
化学成分 果胶
纤维素、半 纤维素、果 胶 纤维素、木 质素
特性
形成时期
较强亲水性，易分 细胞分裂产生新细胞时在 解形成胞间隙。 两个细胞间形成的。
厚度较薄，具有弹 细胞生长增大体积时形成，
性和可塑性
存在于胞间层内侧。
糊粉粒（无定形状态）。
糊粉粒
细胞内贮藏的蛋白质
脂肪和油滴
➢脂类是体积最小，含能量最高的贮藏 物质。在常温下呈固体的为脂肪，液体 的为油滴。常贮藏在种子、胚和分生组 织细胞中。
晶体
晶体：常为细胞的代谢废物，为避免其对细 胞的毒害，被贮藏在细胞的特殊部分（常在 液泡中）。
主要为草酸钙晶体。 根据形状不同，可分为单晶、针晶和簇晶。
➢ 次生分生组织：由已成熟的薄壁组织的细胞，经过生理和 结构上的变化，又重新具有分裂能力的组织。
原表皮
基本分生组织 初生分生组织
原形成层
原分生组织
按来源性质分
椴树茎示次生分生组织
ຫໍສະໝຸດ Baidu (2) 保护组织
– 叶绿体(chloroplast) – 有色体(chromoplast) – 白色体(leucoplast)
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。
光学显微镜下 的叶绿体
胞质环流
（基质） （类囊体） （基粒） (膜间隙） （内膜） （外膜）
粘液质化
细胞壁中的纤维素、果胶质等成分发生变 化成为粘液质。粘液质吸水后膨胀为粘滞 状态。如车前子、亚麻子表皮细胞中都具 有粘液化细胞。粘液化的细胞壁加入玫红 酸钠醇溶液可染成玫瑰红色；遇钌红试液 可染成红色。
矿质化
细胞壁中渗入二氧化硅等硅质或钙质后， 细胞壁的硬度增强，从而增加植物体的 机械支持作用。
顶端分生组织 居间分生组织
侧生分生组织
顶端分 生组织
按在植物体上位置分
居间分生组织
是从顶端分生组织细胞遗留下来的或者是由已 经分化的薄壁细胞重新恢复分裂机能而形成的， 位于某些植物茎的节间基部、叶的基部、子房 柄等处。
如水稻等禾本科植物的拔节、抽穗，花生的 “入土结实”，葱叶的再生等。
➢ 功能
➢ ①积聚淀粉和脂类； ➢ ②在花和果实中具有吸引昆虫传粉及传播果实的作用。
白色体(leucoplast)
白色体不含色素，呈颗粒状，常存在于植物 体的储藏细胞中。
功能：合成和储藏淀粉和脂类。 白色体按功能可分为：造粉体（在细胞生长
过程中能积累淀粉）和造油体（参与油脂的 形成）。
有色体
白色体
质体的形成和相互转变
前质体
内膜形 成片层 系统
阳光
黑暗 白色体
阳光
质体的发育
(3) 液泡（vacuole）
液泡：植物细胞特有的细胞器。 形态与发育：由一层单位膜（液泡膜）
包被，内含大量水溶液（细胞液）。
液泡
液泡内的细胞液的主要成份是水及溶于水中的碳 水化合物、脂肪、蛋白质、无机盐、有机酸、植 物碱、花青素等。
⑵ 纹孔：次生壁上未增厚的部分。包括纹孔膜和纹孔腔。 ⑶ 纹孔的类型：单纹孔（纹孔腔内均匀一致）和具缘纹孔 ⑷ 纹孔对：纹孔多为成对出现的 ⑸ 纹孔对类型：①单纹孔对；
②具缘纹孔对； ③半具缘纹孔对；
胞间层 初生壁 初生纹孔场
胞间连丝
纹孔腔
初生壁 次生壁
纹孔膜
纹孔腔
初生壁
次生壁 纹孔膜
单纹孔对
具缘纹孔对
➢ 分化：在个体发育过程中，细胞在形态结构和功能 上的特化过程，称为细胞分化。
➢ 细胞分化主要表现在形态结构和生理生化上的分化 两个方面。
细胞的全能性
➢ 经有丝分裂产生的子细胞，都获得了与母细胞相 同的整套染色体或遗传物质，因此，植物体的每个体 细胞在遗传上应该是相同的。而且，都应该和合子一 样，具备有发育成为整个植株的遗传上的潜在能力， 即全能性。