植物生理学课件

College of Agriculture of Henan University of Science & Technology
第一章 植物细胞的亚显微结构与功能 河南科技大学精品课程 <<植物生理学>> Chapter One Structure and Function of Plant Cell
1.1 细胞壁(cell wall)
1.1.3 细胞壁的功能 (1) 稳定细胞形态 (2) 控制细胞生长扩大 (3) 参与胞内外信息的传递 (4) 防御功能 (5) 识别作用
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1.1 细胞壁(cell wall)
1.1.2 细胞壁的亚显微结构 胞间层（Intercellular layer） 初生壁（Primary wall） 次生壁（Secondary wall）
原核细胞（Prokaryotic Cell）：细菌，蓝藻 真核细胞（Eukaryotic Cell）：其余的低等植物核高等植 物
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表一 原核细胞和真核细胞的区别
1. 2 原生质体 (Protoplast)
河南科技大学精品课程 1.2.1 细胞膜（Cell membrane） <<植物生理学>> 1.2.2 胞基质（Cytoplasmic matrix）
1.2.3 内膜系统（Endomembrane system） 1.2.4 细胞骨架（Cytoskeleton，Microtrabecular system） 1.2.5 细胞器（Organelle） 1.2.6 细胞核（Nucleus） 1.2.7 液泡（Vacuole）
无核膜 环状DNA 拟核体 双层核膜 染色体（线状 河南科技大学精品课程 DNA和蛋白质 ） 细胞器分化 无分化（除核糖体外） 高度分化 <<植物生理学>>形成内膜系统 细胞核 分裂方式 无丝分裂 无微管分化 有丝分裂 原核细胞（细菌、蓝藻） 真核细胞
大小
小 直径：0.2-10μm大
大 直径：10-100μm
果胶物质（Pectic substances）
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木葡聚糖 主要在双子叶植物中 单子叶禾本科植物中 混合键葡聚糖 木聚糖（包括阿拉伯木聚糖禾4-O甲基-葡萄糖醛酸 存在于单、双子叶植物中 半乳糖醛酸聚糖 半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖 所有高等植物中 结构蛋白（伸展素，Extensin） （富含羟脯氨酸的糖蛋白） 各种酶类 凝集素 主要在双子叶植物中 所有高等植物中 所有高等植物中
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1.2 原生质体(Protoplast)
1.2.1.2 细胞膜的亚显微结构 膜的骨架是由膜脂双分子构成，通常呈液晶态。膜蛋 白不均匀分布在膜脂的两侧，有些蛋白质位于膜的表 面（外在蛋白）；有些蛋白质则镶嵌在磷脂分子之间 （内在蛋白）。 流动镶嵌模型的特点：膜的不对称性（asymmetry） 和流动性（fluidity）
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1.1 细胞壁(cell wall)
(3) 细胞壁中主要的酶类 纤维素酶、多聚半乳糖醛酸酶、酸性磷酸酶、β-葡糖 苷酶、β-甘露糖苷酶、阿拉伯糖苷酶、β-木糖苷酶、 淀粉酶、果胶甲基酯酶、海藻糖酶、过氧化物酶、苹 果酸脱氢酶 (4) 植物凝集素（Lectins） 是一类存在于细胞壁中能与多糖结合或使细胞凝集的 蛋白，参与细胞壁的识别反应。 (5) 细胞壁中的矿质元素（Minerals） 主要是钙（10-4~10-3mol· L-1）
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1.1 细胞壁(cell wall)
细胞（Cell） 生物体（病毒和噬菌体除外）结构和功能的基本单位。
河南科技大学精品课程 植物细胞的两大类型： <<植物生理学>>
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蛋白质（Protein）
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1.1 细胞壁(cell wall)
(2) 细胞壁蛋白质
初生壁中的蛋白质多为糖蛋白： 富含甘氨酸的蛋白（Glycine-rich protein，GRP） 富含苏氨酸和羟脯氨酸的糖蛋白（Threonine and hydroxyproline-rich glycoprotein，THRGP） 富含组氨酸和羟脯氨酸的糖蛋白（Histidiine and hydroxyproline-rich glycoprotein，HHRGP） 富含羟脯氨酸重复单位的蛋白（Repetivive proline-rich protein，RPRP） 阿拉伯半乳聚糖蛋白（Arabinogalactan proteins，AGPs） 阿拉伯胶糖蛋白（Gum Arabic glycoprotein，GAGP） 富硫蛋白（Thionin） 瘤素（Nodulin） 嵌合蛋白（Chimetic protein） 钙调素（almodulin，CaM）
1.2.1 细胞膜（Cell membrane） 1.2.1.1 细胞膜的组成成分 1.2.1.2 细胞膜的亚显微结构 1.2.1.3 细胞膜的功能
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细胞壁亚显微结构图解
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植物细胞纵切模式图
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1.1 细胞壁(cell wall)
1.1.1 细胞壁的化学组成 纤维素、半纤维素、果胶物质；以及结构蛋白、酶类、 木质素及矿物质等 (1) 高等植物细胞初生壁的化学组成 (2) 细胞壁蛋白质 (3) 细胞壁中主要的酶类 (4) 植物凝集素（Lectins） (5) 细胞壁中的矿质元素（Minerals）
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流动镶嵌模型（Fluid mosaic model）
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1.2 原生质体(Protoplast)
1.2.1.1 细胞膜的组成成分 (1) 膜脂 磷脂、糖脂、硫脂合甾醇等。
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1.1 细胞壁 (cell wall)
1.1.1 细胞壁的化学组成 1.1.2 细胞壁的亚显微结构 1.1.3 细胞壁的工讷功能
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原生质体（Protoplast）：由细胞质、细胞核合液泡组成。 细胞质（Cytoplasm）：质膜、胞基质、内膜系统、细胞骨架及 细胞器等组成。
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1.2 原生质体(Protoplast)
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1.1 细胞壁(cell wall)
(1)高等植物细胞初生壁的化学组成
组分 结构 β-1,4-D-葡聚糖 半纤维素（Hemicellulose） 分类分布 所有高等植物中
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动物细胞与植物细胞结构模式图
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植物细胞与动物细胞结构模式图
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1.2 原生质体(Protoplast)
(2) 膜蛋白 外在蛋白（Extrinsic protein），又称外周蛋白或表在 蛋白。占膜蛋白的20%-30%，含有较多的亲水性氨基 酸，与膜结合不牢固。 内在蛋白（Intrinsic protein），又称内部蛋白、嵌入 蛋白或整合蛋白。占膜蛋白总量的70%-80%。含较多 的疏水性氨基酸，与膜脂结合很牢固，很难分离） (3) 膜脂 主要以糖脂合糖蛋白形式分布于质膜外表面，约占质 膜干重的2%-10%。