大学生植物学必看课件

很快时，水流压力会把隔膜推向一面，纹孔塞就把纹孔口堵塞起来,这样就使得上升水流
减缓。这种纹孔塞只有在松柏类植物的管胞上才有，其他裸子植物和被子植物的具缘纹孔
没有纹孔塞，因此，在正面只表现两个同学心习圆交流。PPT
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纹孔和胞间连丝
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5. 细胞壁的特化（次生变化）
➢ 木化： 细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇类 化合物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而 木化，以增强细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。
• 人肉眼分辨率：0.2 mm • 光学显微镜 ：0.2 μm • 电子显微镜 ：0.2 nm • 扫描隧道显微镜：0.1-0.2nm，0.001nm
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二、植物细胞的基本结构
➢ 植物细胞虽然大小不同，形状多样，但是一般有相同的基本 结构。
➢ 显微结构(microscopic structure)：由细胞壁（cell wall）和原 生质体（protoplast）构成，后者又由质膜(plasmalemma、 plasma membrane) 、 细 胞 质 （ cytoplasm ） 和 细 胞 核 （nucleus）构成。
胞间连丝(plasmodesma)是穿过细胞壁，沟通相 邻细胞的原生质细丝。（电镜下是复杂结构）
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初生纹孔场、纹孔和胞间连丝
胞间层
初生纹孔场 （蓝色）
初生壁
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次生壁
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胞间连丝的作用：胞间运输，信息传递 （是植物细胞间物质和信息交流的直接通道，其通透性随
年5月21日）
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第二节 植物细胞的基本结构
一、植物细胞的形状与大小 • 植物体由细胞构成（单细胞或多细胞）
美国物理学家组织网1月16日报学道习交：流美PPT实验揭示单细胞变多细胞过程
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➢细胞的形态多样，球形、多面体、立方体、长形等。 细胞的形状由它所处的位置，执行的功能有关，是由遗传因 素也就是细胞核控制的。
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初生壁 次生壁
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胞间层
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•电镜下，次生壁可分为外、中、内三层
•纤维和石细胞等典型具次生壁的细胞，细胞壁有5层
结构：胞间层、初生壁和学习三交流P层PT 次生壁
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3.初生壁与初生纹孔场和胞间连丝
植物细胞初生壁的厚薄不均匀，有的地方厚些， 有的地方薄些。
初生纹孔场(primary pit field) 在初生壁上具有一 些明显的凹陷区域。
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第一节 细胞是植物体结构和功能的基本单位
显微镜的发明与细胞的发现:
➢1. 1590 荷兰眼镜制造商J.Janssen和Z.Janssen父子制作了第 一台复式显微镜，尽管其放大倍数不超过10倍，但具有划时 代的意义。
➢2. 1665 英国人Robert Hooke用自己设计与制造的显微镜 （放大倍数为40-140倍，观察了软木（栎树皮)的薄片，第 一次描述了植物细胞的构造，并首次用cells（小室)这个词 来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭状小室（实际上只 是观察到到纤维质的细胞壁)。
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➢细胞的来自百度文库小通常在20－50 µm之间
✓种子植物中一般直径10－100 µm,较大的如番茄果肉、 西瓜瓤细胞达1 mm，肉眼可见。
✓最小：球菌直径0.5 µm。支原体0.1－0.3 µm ✓最大：苎麻纤维细胞长550 mm。
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埃Å
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关于分辨率
能清楚区分被检物体细微结构最小间隔的能力，即相 邻两个物点间最小距离的能力。
第一章 植物细胞
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基本要求
1.了解细胞学说的提出在自然科学发展史上的重大意义。
2.掌握细胞壁、细胞膜、细胞器和细胞核的结构及其主 要功能。
3.掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动和延续物 种的重要意义，细胞分裂的三种方式（无丝分裂、有 丝分裂、减数分裂），特别是有丝分裂的过程和各个 分裂时期的特点。
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显微镜的发明打开了微观世界的大门
光学显微镜
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
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细胞的基本概念
➢ 1838－1839德国 Schleiden和Schwann创立细胞学说
1） 一切动植物有机体都是有细胞组成的；
2） 细胞是生命活动的基本单位，是多细胞有机体的结 构、功能和遗传单位。 ➢ 1855 德国人R. Virchow 提出“一切细胞来源于细胞” （omnis cellulae cellula）的著名论断，进一步完善了细胞 学说。恩格斯将细胞学说誉为19世纪的三大发现之一。
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细胞学的发展：
➢16世纪末~20世纪初：细胞发现、细胞学说创立、细 胞主要结构的发现及描述；
➢20世纪初~1950’s：细胞形态描述； ➢1950’s ~ 1990’S：细胞各部分的结构和功能； ➢1990’S~至今：细胞的生命活动及其调控。 ➢视频：美国科学家造出世界首个人造活细胞（2010
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初生壁的厚度一般较薄，约1－3 μm， 质地柔软，有较大可塑性，能随着细胞 生长而延展。
洋葱细胞不断长大，初生壁也扩大
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4.次生壁与纹孔、纹孔对
植物细胞的次生壁不是完全连续的，有的地方 有中断，使得次生壁上有一些“小孔”：
纹 孔 (pit) 纹 孔 腔 (pit cavity) ， 纹 孔 膜 (pit membrane，二层质膜 + 二层初生壁 + 一层胞间层)， 纹孔口
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植物细胞的基本结构
植物细胞
细胞壁 (cell wall)
原生质体 (protoplast)
(后含物)
细胞膜 细胞质 细胞核
胞基质
细胞器 核膜 核质 核仁
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（一）细胞壁
植物细胞区别于动物细胞 的特征之一, 是植物细胞特有 的结构，它是由原生质体分泌 的物质构成的，以前认为是无 生命的，只起保护和支持的作 用，使细胞保持一定的形状和 相对稳定的外在环境。现在认 为胞壁具有一定的生理活性功 能。
细胞壁可以分为： 胞间层(intercellular layer)（中层）：果胶为主 ，可被 果胶酶所溶解。 初生壁(primary wall)：纤维素和果胶，还有半纤维素和 糖蛋白（与微纤丝交联）。果胶使细胞壁具延展性。 次生壁(secondary wall)：纤维素为主，常常含有大量木 质素，少量半纤维素，果胶质少，少延展性。 除此以外，细胞壁上还有纹孔和胞间连丝。
细胞是生殖和遗传的基础与桥梁，具有相同的遗传语言；（遗传单 位），细胞具有遗传上的全能性；
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➢植物细胞的全能性：
——植物的大多数生活细胞，在适当条件下都能由单个细胞
经分裂、生长和分化，形成一个完整植株的现象或能力。
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现代生命科学的三大基石
• 1838-1839年 Schleiden和Schwann的细胞学说 • 1859年 达尔文的进化论 • 1866年 孟德尔确立的遗传学
塞缘 纹孔塞
具缘纹孔:纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈架拱状隆起，形成一个扁圆的纹孔腔，纹孔腔
有一圆形或扁圆形的纹孔口，同时在纹孔膜(即纹孔所在的初生壁）中央也加厚形成纹孔
塞。因此，有些具缘纹孔在显微镜下从正面看起来是三个同心圆，外圈是纹孔腔的边缘，
第二圈是纹孔塞的边缘，内圈是纹口的边缘。纹孔塞在具缘纹上有活门的作用，当水流得
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1. 细胞壁的化学成分
主要成分：多糖和蛋白质；
1 ） 多 糖 主 要 是 纤 维 素 (cellulose) 、 半 纤 维 素 (hemicellulose)和果胶类化合物。
2）蛋白蛋主要包括结构蛋白（如伸展蛋白）、 酶和凝集素等。
3）其它：酚类化合物（木质素）、脂类化合物
（角质、栓质、蜡质）、矿物质（草酸钙、碳酸钙、
硅的氧化物）。
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细胞壁的亚显微结构
大纤丝(macrofibril)： 微纤丝(microfibril)：基本单位 微团(micelle)： 纤维素分子
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微团
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（伸展蛋白）
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Microfibrils
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2. 细胞壁的结构层次
细胞壁是在细胞分裂、生长和分化过程中形成的。由于 功能不同，壁在结构和成分上变化很大。
➢ 3. 1672，1682英国人Nehemiah Grew出版了两卷植物显微 图谱，注意到了植物细胞中细胞壁与细胞质的区别。
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Robert Hooke 和他的显微镜
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➢ 4.荷兰科学家列文虎克A. van Leeuwenhoek
1674年发明了世界上第一个可用光学显微镜，1680 成 为皇家学会会员，一生中制作了200多台显微镜和500多个 镜头。Magnification ranges were in the neighborhood of 50-275x。他是第一个看到活细胞的人，观察过原生动物、 人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等等。
纹孔对(pit pair) 细胞壁上的纹孔通常与相邻 细胞壁上的一个纹孔相对，二个相对的纹孔合称纹 孔对。
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次生壁 初生壁 胞间层
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纹孔
纹孔对
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单纹孔:细胞壁上来加厚的部分，呈圆孔形 或扁圆形，纹孔对的中间由初生壁和中层所 形成的纹孔膜隔开。
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纹孔口
➢ 角化： 叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）所 浸透，且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后 细胞壁透水性降低,但透光。
➢ 栓化： 栓化是木栓质类化合物渗入细胞壁引起的变化，使细 胞壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞常 呈褐色，富于弹性。
➢ 矿化： 细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙等就会发生矿化。稻、 麦等禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧 化硅。细胞壁的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗 倒伏和抗病虫害的能力。
➢ 亚 显 微 结 构 (submicroscopic structure) 或 超 微 结 构 （ultrastructure）：在电子显微镜下显示的细胞结构称为亚 显微结构或超微结构。
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植物细胞的基本结构
植 物 细 胞 结 构 全 图
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植物细胞亚显微结构－立体模式图
☼ 病毒、类病毒虽具有生命现象，但不具细胞结构。
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细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的；细胞是 生命活动的功能单位，一切代谢活动均以细胞为基础。细胞是生物 体生长发育的基础。单细胞植物，一个细胞代表了一个个体，一切 生命活动，包括新陈代谢、生长发育、繁殖，均由一个细胞完成。 复杂的高等植物，一个个体由无数细胞组成，细胞之间有了机能和 形态结构的分工，相互依存、彼此协作，共同保证有机体的正常生 命活动。
形成死而空的管状分子（F）。
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7.细胞壁的功能
➢机械支持和保护 ➢细胞壁和细胞的生长调控 ➢参与物质运输（质外体运输） ➢参与细胞识别（糖蛋白、凝集素等） ➢防御（超敏反应） ➢参与细胞分化（固定极化方向）
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（二）细胞（质）膜
➢ 粘液化（胶化）： 粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成粘 液或树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。
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6.细胞壁的局部加厚与降解
• 植物细胞分化过程中， 常常发生细胞壁局部加 厚与降解现象，以适应 特定生理功能。如导管、 筛管、传递细胞的分化。
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图 培养的百日草叶肉细胞，再分化成管状分子的过程涉及PCD （A）培养的叶肉细胞有全套的细胞器，改变培养基的激素成分，可以诱导细胞的去分化 （B、C），然后逐步分化成管状分子的前体细胞（D），它是具有次生壁加厚特征的未 成熟管状分子。在成熟的管状分子中，液泡裂解，随即细胞内容物完全降解（E），最后
组织种类及其生理状况和发育阶段而异。）
（A）两个相邻细胞分离的胞壁电 子显微图，显示胞间连丝。
（B）具有两种不同形状的胞间连 丝的细胞壁示意图。决定了胞 间连丝分子筛的特性。
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➢共质体/质外体
➢所有植物体可分成两个部分：通过胞间连丝结合在一起的原生 质体，称为共质体（symplast）。共质体以外的部分，称为质 外体（apoplast），包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔。