第一章第一節(jié)植物細胞的形態(tài)和構造[詳版課資]

1、第一章植物細胞和組織,林果組,1,課堂優(yōu)質(zhì),第一章 植物的細胞和組織,主要教學內(nèi)容：植物細胞的結構和功能；細胞的生長和繁殖；細胞的代謝和信號轉導；組織的主要類型、結構和功能。 重點和難點：植物細胞的基本結構、植物細胞的分裂、植物組織的分類。 教學方式：課堂講授4學時，實驗3學時。,2,課堂優(yōu)質(zhì),第一節(jié)植物細胞的形態(tài)和構造,一、植物細胞的概念 二、植物細胞的形態(tài)和大小 三、植物細胞的構造,3,課堂優(yōu)質(zhì),一、植物細胞的概念,植物的種類形形色色、千差萬別，但就構造來說，除了病毒以外，都是由細胞構成的，細胞是構成植物體結構和功能的基本單位。單細胞的植物，一個細胞就代表一個個體，一切生命活動，包括新陳代

2、謝、生長、發(fā)育和繁殖，都由一個細胞來完成；復雜的高等植物，一個個體是由無數(shù)的細胞構成的，細胞之間有了機能上的分工和形態(tài)結構上的分化，它們相互依存、彼此協(xié)作，共同保證著整個有機體正常生活的進行。,4,課堂優(yōu)質(zhì),一般細胞都很小，要用顯微鏡才能看 到。1665年英國科學家虎克用自制的顯微鏡觀察軟木塞的薄片，發(fā)現(xiàn)軟木塞是由許多蜂窩狀的小室所組成，他把這些小室命名為細胞。在1838年和1839年，德國人施萊登和施旺發(fā)表了細胞學說，確認細胞是一切動植物體的基本結構單位。恩格斯曾高度評價細胞學說，把它和“能量轉化規(guī)律”及“進化論”并稱為19世紀自然科學的三大發(fā)現(xiàn)。,5,課堂優(yōu)質(zhì),二、植物細胞的形態(tài)和大小,形

3、態(tài)：球形、長柱形、多角形、長筒形、紡錘形等（圖1-1） 大小：多數(shù)細胞直徑平均在10-100m，有的細胞很大，如番茄和西瓜的果肉細胞，直徑可達1mm，棉花種子的毛（表皮毛）長40-65mm，苧麻的纖維細胞長達200mm以上，肉眼可以看到。,6,課堂優(yōu)質(zhì),7,課堂優(yōu)質(zhì),三、植物細胞的構造,細胞的形狀、大小雖有很大差異，但是它們的基本結構是相似的。一般植物的細胞是由細胞壁和原生質(zhì)體兩部分組成的，細胞壁在外面，里面是原生質(zhì)體（圖12）,8,課堂優(yōu)質(zhì),9,課堂優(yōu)質(zhì),10,課堂優(yōu)質(zhì),11,課堂優(yōu)質(zhì),12,課堂優(yōu)質(zhì),（一）原生質(zhì)體,植物細胞壁以內(nèi)的部分稱為原生質(zhì)體。它由成分復雜的膠體物質(zhì)-原生質(zhì)所組成。原

4、生質(zhì)是細胞內(nèi)的生活物質(zhì)，它是細胞各類代謝活動進行的主要場所，是細胞最重要的部分。原生質(zhì)體包括細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核等。 1.細胞膜 細胞膜是細壁與細胞質(zhì)之間的一層極薄的膜。它在細胞的生命活動中具有十分重要的作用，與細胞的物質(zhì)運輸、能量轉換、信息傳遞、相互識別、分泌排泄、免疫等都有密切的關系，不是沒有生命的簡單屏障。,13,課堂優(yōu)質(zhì),原生質(zhì)體,2.細胞質(zhì) 在幼嫩的細胞里，細胞質(zhì)充滿在細胞膜與細胞核之間。在細胞內(nèi)，細胞質(zhì)不斷地緩慢流動，這種運動能促進營養(yǎng)物質(zhì)的運輸、氣體的交換、細胞的生長和創(chuàng)傷的愈合等（圖13）。 隨著細胞的生長，在細胞內(nèi)出現(xiàn)了液泡，細胞質(zhì)便緊貼著細壁，這時細胞質(zhì)包括細胞器、胞基質(zhì)

5、和內(nèi)含物三部分。,14,課堂優(yōu)質(zhì),細胞質(zhì)的流動,15,課堂優(yōu)質(zhì),2.細胞質(zhì),在細胞膜以內(nèi)把一切大小不等的結構全部去除，剩下的膠態(tài)物就是胞基質(zhì)。在胞基質(zhì)中埋藏著的淀粉、油脂等營養(yǎng)物及其代謝物稱為內(nèi)含物。除胞基質(zhì)和內(nèi)含物外，細胞質(zhì)中還存在著具有一定結構、功能和成分的微結構或微器官，這些統(tǒng)稱為細胞器，主要有質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體和液泡等。,16,課堂優(yōu)質(zhì),（1）質(zhì)體,它是綠色植物細胞特有的細胞器，通常呈顆粒狀分布在細胞質(zhì)里。質(zhì)體的成分主要是蛋白質(zhì)和類脂，并含有不同的色素。按其所含色素生理機能的不同，質(zhì)體分為白色體、葉綠體和有色體三種。（圖14),17,課堂優(yōu)質(zhì),1.白色體,2.葉綠體

6、,3.有色體,18,課堂優(yōu)質(zhì),葉綠體是植物細胞中最重要的一種質(zhì)體，分布在莖、葉、果實等綠色部分的細胞 里以葉肉細胞中分布最多，呈扁橢圓形。一個細胞中可有數(shù)十個葉綠體，其中含量較多的色素是葉綠素a和葉綠素b，其次是葉黃素和胡蘿卜素。由于葉綠素含量較多，掩蓋了其他色素，所以葉綠體呈綠色。葉綠體是植物進行光合作用、制造有機物的場所。,19,課堂優(yōu)質(zhì),白色體不含色素，是質(zhì)體中最小的一種，常存于幼嫩的根、莖及種子等無色部分的細胞里。有些白色體含有無色的原葉綠素，在光的作用下能轉變成葉綠體。有些白色體具有合成與貯藏淀粉和脂肪的功能。 有色體含有胡蘿卜素和葉黃素，通常存在于花和果實中，常呈紅色或黃色。 以上

7、三種質(zhì)體在一定條件下，可以相互轉變。例如，馬鈴薯的塊莖見光后變綠；番茄和辣椒的果實成熟時由綠變紅，都是質(zhì)體互變的結果。,20,課堂優(yōu)質(zhì),（2）線粒體,線粒體在光學顯微鏡下是一種線形、球形或桿狀的小粒，因此而得名，直徑0.21微米。其主要成分是蛋白質(zhì)、類脂和少量的核糖核酸。它是呼吸作用的主要場所，是細胞內(nèi)能量代謝的中心。因此，有人把線粒體叫做細胞內(nèi)供應能量的“動力工廠”。,21,課堂優(yōu)質(zhì),（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布于細胞質(zhì)中，它是由膜構成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一些分支與核膜相連，另一些和細胞膜相連。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)的分化，增大了細胞質(zhì)的內(nèi)表面，從而有利于復雜生命活動的進行。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能是合成和運

8、輸?shù)鞍踪|(zhì)、類脂與多糖。,22,課堂優(yōu)質(zhì),（4）核糖體,核糖體也叫核糖核蛋白體，是直徑約20納米的小顆粒，分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面或游離于細胞質(zhì)中。它由蛋白質(zhì)和核糖核酸組成，是蛋白質(zhì)的合成中心。有人把它比喻成蛋白質(zhì)的“裝配機器”。,23,課堂優(yōu)質(zhì),高爾基體是由一疊扁平的囊所組成的結構。囊的邊緣能夠分離出許多小泡。 與細胞的分泌功能有關， 合成纖維素、半纖維素等物質(zhì)， 參與細胞壁的形成。 更重要的是它為細胞提供了一個內(nèi)部運輸系統(tǒng)，用來完成蛋白質(zhì)和脂類的運輸。 因此，高爾基體的功能主要是對細胞產(chǎn)物進行“加工、包裝并運輸”。,功 能,（5）高爾基體,24,課堂優(yōu)質(zhì),（6）液泡是細胞質(zhì)中充滿液體的“泡”，其四周

9、被單層的液泡膜所包圍。幼小細胞的液泡個體小而數(shù)目多。隨著細胞的生長，液泡逐漸增大合并，最后形成一個或幾個液泡。只形成一個時成為一個中央大液泡，細胞質(zhì)和細胞核被擠到細胞邊緣一側。液泡內(nèi)的溶液叫細胞液，它的成分主要是水、糖、有機酸、單寧、植物堿、無機鹽和晶體等，使細胞具有酸、甜、澀、苦等味道。,25,課堂優(yōu)質(zhì),例如，甘蔗的莖、甜菜的塊根細胞液中含糖量都很高，柿和石榴的果皮細胞液中含有較多的單寧，茶葉和咖啡的細胞液中含有咖啡因等。此外，細胞液中還含有花青素等色素，色素因細胞液中酸堿度的不同而呈現(xiàn)不同的顏色?；ㄇ嗨卦谒嵝灾谐始t色，在堿性中呈藍色，中性時呈紫色?；ê凸麑嵉念伾c有色體和細胞液中的花青素有

10、關，如棉花和牽牛花花色的變化，就是細胞液的酸堿度改變的結果。,26,課堂優(yōu)質(zhì),液泡與細胞的吸水有關，其作用是使細胞保持一定的形態(tài)，以利于植株各種生命活動的進行。同時，液泡也是貯藏各種養(yǎng)料和生命活動產(chǎn)物的場所，貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)主要是淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)。,27,課堂優(yōu)質(zhì),3.細胞核,細胞核是細胞的“控制中心”，是遺傳物質(zhì)貯存和復制的場所。通常呈球形或橢圓形，存在于細胞質(zhì)內(nèi)，直徑1020微米。一般植物細胞只有一個核。一般植物細胞只有一個核。細胞核是由核膜、核質(zhì)、和核仁構成的。 核膜是雙層膜，膜上有許多小孔。通過核孔使細胞核和細胞質(zhì)的物質(zhì)互相溝通。核膜內(nèi)充滿的無色透明而又黏稠的膠狀物質(zhì)稱為核質(zhì)。在核質(zhì)中

11、易被堿性染料染色的物質(zhì)叫染色質(zhì)。染色質(zhì)主要由脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)組成。在細胞分裂時，染色質(zhì)濃縮成較大的棒狀體，叫染色體。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在不同時期細胞中的兩種形態(tài)。在核質(zhì)內(nèi)還有一個或幾個球狀的顆粒，叫做核仁。其主要由核糖核酸和蛋白質(zhì)組成，也含脫氧核榶核酸。核仁是合成核糖體的一個活動中心。 細胞核的主要功能是儲存和傳遞遺傳信息。,28,課堂優(yōu)質(zhì),（二）細胞壁,細胞壁包圍在原生質(zhì)體外面，對細胞具有保護作用，是由原生質(zhì)體分泌的產(chǎn)物所構成。細胞壁分為三層。 1.胞間層 2.初生壁 3.次生壁,29,課堂優(yōu)質(zhì),1.胞間層 胞間層是相鄰兩個細胞共有的一層，也是細胞壁最外的一層。因其化學成分是果膠質(zhì)

12、，故可將相鄰細胞粘連在一起，同時能對細胞之間的擠壓起緩沖作用。有些肉質(zhì)果實成熟后變軟，與胞間層發(fā)生溶解有關。,30,課堂優(yōu)質(zhì),2.初生壁 在細胞的生長過程中，原生質(zhì)體分泌纖維素和少量的果膠質(zhì)加在胞間層上，構成初生壁。初生壁一般較薄，有彈性，可隨細胞的生長而增大。,31,課堂優(yōu)質(zhì),3.次生壁 植物體的一部分細胞，當其體積不再增大時，原生質(zhì)體分泌的纖維素和其他物質(zhì)，加在初生壁的內(nèi)方就形成了次生壁。這樣因細胞壁的加厚，細胞腔變小，而使細胞比較堅固。次生壁常因有其他物質(zhì)輸入，使細胞壁的性質(zhì)發(fā)生變化，以適應一定的生理機能。,32,課堂優(yōu)質(zhì),次生壁,（1）角質(zhì)化 葉和幼莖的表皮細胞中加入了一些角質(zhì)（脂類化合物）而稱為角質(zhì)化。角質(zhì)一般在細胞壁的外表連成片構成了角質(zhì)層，其作用是減少水分的散失。 （2）木栓化 這是根莖老化后，其表層的細胞壁中填入木栓質(zhì)而發(fā)生的一種變化。木栓質(zhì)屬于脂類化合物。木栓化的細胞壁不透水、不透氣。木栓化細胞是死細胞，增強了對內(nèi)部細胞的保護作用。 （3）木質(zhì)化 根莖內(nèi)部許多起輸導和支持作用的細胞，其壁滲入木質(zhì)，使細胞壁的硬度和韌性得以增強，從而提高了機械強度。木質(zhì)化細胞壁仍能透水。 （4）礦質(zhì)化 禾本科植物莖、葉表皮細胞的細胞壁因滲入了二氧化硅，從而使細胞壁的硬度增強，加強了保護和支持功能。,33,課堂優(yōu)質(zhì),細胞的