第一章 細(xì)胞新_第1頁(yè)
第一章 細(xì)胞新_第2頁(yè)
第一章 細(xì)胞新_第3頁(yè)
第一章 細(xì)胞新_第4頁(yè)
第一章 細(xì)胞新_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第一章細(xì)胞新第一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

本章介紹植物細(xì)胞的化學(xué)組成,細(xì)胞原生質(zhì)的性質(zhì),植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征,生物膜的結(jié)構(gòu)與功能,細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)與功能

本章重點(diǎn)是生物膜的結(jié)構(gòu)模型及功能;本章難點(diǎn)是植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)與功能。第二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第一節(jié)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與組成一、細(xì)胞的概述

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。(一)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞

根據(jù)細(xì)胞的進(jìn)化程度,可將其分為兩大類(lèi)型:

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。

第三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別區(qū)別原核細(xì)胞真核細(xì)胞大小1-10μm10-100μm細(xì)胞核無(wú)核膜有雙層的核膜染色體形狀環(huán)狀DNA分子線(xiàn)性DNA分子數(shù)目一個(gè)基因連鎖群2個(gè)以上基因連鎖群組成DNA裸露或結(jié)合少量蛋白質(zhì)DNA同組蛋白和非組蛋白結(jié)合DNA序列無(wú)或很少有重復(fù)序列有重復(fù)序列基因表達(dá)RNA和蛋白質(zhì)在同一區(qū)間合成RNA核中合成和加工;蛋白質(zhì)細(xì)胞質(zhì)合成細(xì)胞分裂二分或出芽有絲分裂和減數(shù)分裂,內(nèi)膜無(wú)獨(dú)立的內(nèi)膜有,分化成各種細(xì)胞器鞭毛構(gòu)成鞭毛蛋白微管蛋白光合與呼吸酶分布質(zhì)膜線(xiàn)粒體和葉綠體核糖體70S(50S+30S)80S(60S+40S)營(yíng)養(yǎng)方式吸收,有的行光合作用吸收,光合作用,內(nèi)吞細(xì)胞壁肽聚糖、蛋白質(zhì)、脂多糖、脂蛋白纖維素(植物細(xì)胞)第四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四纖毛細(xì)胞壁擬核鞭毛核糖體質(zhì)膜內(nèi)含物細(xì)菌結(jié)構(gòu)模式圖第五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖解

第六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)高等植物細(xì)胞特點(diǎn)B顯微結(jié)構(gòu)A模式圖第七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四大液泡、葉綠體和細(xì)胞壁是植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征第九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

種子植物各種形狀的細(xì)胞第十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四原生質(zhì)體:細(xì)胞壁以?xún)?nèi)的細(xì)胞部分。包括細(xì)胞核,

細(xì)胞器,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)以及其外圍的細(xì)胞質(zhì)膜。胞間連絲:穿越細(xì)胞壁,連接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)(體)

的管狀通道。原生質(zhì):為構(gòu)成細(xì)胞的生活物質(zhì),是細(xì)胞生命活動(dòng)的

物質(zhì)基礎(chǔ)。第十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四微絲葉綠體線(xiàn)粒體質(zhì)膜液泡

細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微管細(xì)胞壁高爾基體植物細(xì)胞模式圖第十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四動(dòng)物細(xì)胞模式圖微絲微管質(zhì)膜線(xiàn)粒體中心體細(xì)胞核溶酶體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體第十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(一)原生質(zhì)的成分原生質(zhì)為構(gòu)成細(xì)胞的生活物質(zhì),是細(xì)胞生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。原生質(zhì)水分(85%)有機(jī)物(13.5%)無(wú)機(jī)物(1.5%)蛋白質(zhì)(10%)核酸(1.1%)其它(0.4%)脂類(lèi)(2%)二、原生質(zhì)的性質(zhì)第十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四物質(zhì)含量(%)平均分子量水8518蛋白質(zhì)1036000DNA0.4107RNA0.74.0×105脂類(lèi)2700其他有機(jī)物0.4250無(wú)機(jī)物1.555表1-2組成原生質(zhì)的各類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)數(shù)量第十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四1、水

水在植物細(xì)胞中的存在有兩種狀態(tài),即自由水和束縛水自由水:未與細(xì)胞組分結(jié)合而能自由活動(dòng)的水,它是參與代謝過(guò)程的有效水分,它的含量直接影響各種生理、生化的活性。束縛水:通過(guò)水偶極引力松散地連接在蛋白質(zhì)分子上的半固定水*自由水/束縛水之比,影響著細(xì)胞生理。比值大,生理代謝的活動(dòng)強(qiáng);比值小,則代謝活性弱,但抗逆性強(qiáng)。第十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四2、蛋白質(zhì)

其生理功能可以簡(jiǎn)述為以下幾方面:A.作為有機(jī)體新陳代謝的催化劑——酶B.是植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分C.有一類(lèi)蛋白質(zhì)作為貯藏蛋白D.膜負(fù)責(zé)運(yùn)輸物質(zhì)通過(guò)膜的透過(guò)酶E.與非蛋白質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合蛋白,具有特殊的生理功能第十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四3、核酸核酸是由核苷酸單體組成的,共有兩大類(lèi):核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。起著貯存、復(fù)制和傳遞遺傳信息的生物功能。4、脂類(lèi)主要有真脂、磷酯、糖脂。真脂是細(xì)胞中貯藏物質(zhì),磷酯和糖脂則是形成原生質(zhì)中各種膜結(jié)構(gòu)的主要成分。第十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四5、糖類(lèi)

這些構(gòu)成原生質(zhì)的物質(zhì)除水外,都可通過(guò)單體數(shù)量增減、性質(zhì)的更換,序列的重排以及空間構(gòu)象的變化,蘊(yùn)藏多種生物信息第十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

(一)原生質(zhì)的物理特性1.張力

由于原生質(zhì)含有大量的水分,使它具有液體的某些性質(zhì),如有很大的表面張力,即液體表面有自動(dòng)收縮到最小的趨勢(shì),因而裸露的原生質(zhì)體呈球形。第二十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四2.粘性和彈性

粘性增加,代謝活動(dòng)降低時(shí),植物與外界間物質(zhì)交換減少,抗逆性增強(qiáng);原生質(zhì)的彈性與植物抗逆性也有密切關(guān)系。彈性越大,則植物對(duì)機(jī)械壓力的忍受力也越大,對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)性也增強(qiáng)。因此,凡原生質(zhì)粘性高、彈性大的植物,它對(duì)干旱、低溫等不良環(huán)境的抗性強(qiáng)。第二十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

3.流動(dòng)性

最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)方式是細(xì)胞質(zhì)沿質(zhì)膜的環(huán)流。原生質(zhì)的流動(dòng)速度一般不超過(guò)0.1mm·s-1原生質(zhì)的流動(dòng)是一種復(fù)雜的生命現(xiàn)象。原生質(zhì)的流動(dòng)在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高而加速,且與呼吸作用有密切的聯(lián)系。第二十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)原生質(zhì)的膠體特性

1.帶電性與親水性

原生質(zhì)膠體主要由蛋白質(zhì)組成,蛋白質(zhì)表面的氨基與羧基發(fā)生電離時(shí)可使蛋白質(zhì)分子表面形成一層帶電荷的吸附層。在吸附層外又有一層帶電量相等而符號(hào)相反的松弛的擴(kuò)散層。這樣就在原生質(zhì)膠體顆粒外面形成一個(gè)雙電層。第二十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

雙電層對(duì)維持膠體的穩(wěn)定性起了重要作用。

對(duì)疏水膠體尤為重要。對(duì)于親水膠體,有很厚的水合層的保護(hù),更加穩(wěn)定第二十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四2.擴(kuò)大界面

原生質(zhì)膠體顆粒的體積雖然大于分子或離子,但它們的分散度很高,比表面積(表面積與體積之比)很大。隨表面積增大,表面能也相應(yīng)增加。由于表面能的作用,它可以吸引很多分子聚集在界面上,這就是吸附作用

第二十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四3.凝膠作用膠體有兩種存在狀態(tài),即溶膠(sol)和凝膠(gel)

溶膠是膠粒完全分散在介質(zhì)中,膠體是一種液化的半流動(dòng)狀態(tài),近似流體的性質(zhì),膠粒保持著一定的布朗運(yùn)動(dòng)在一定條件下,溶膠可以轉(zhuǎn)變成有一定結(jié)構(gòu)和彈性的半固體狀態(tài)的凝膠,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為凝膠作用。第二十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

溶膠和凝膠在一定條件下通過(guò)凝膠作用或溶膠作用可以相互轉(zhuǎn)化。(溫度是引起這種轉(zhuǎn)變的主要因素)凝膠是膠粒彼此連接形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),介質(zhì)被固定在網(wǎng)眼中,膠體失去流動(dòng)性,成為有一定結(jié)構(gòu)和彈性的半固體狀態(tài)的膠體。凝膠轉(zhuǎn)為溶膠的過(guò)程稱(chēng)為溶膠作用第二十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四4.吸脹作用

凝膠具有強(qiáng)大的吸水能力,凝膠吸水膨脹的現(xiàn)象,稱(chēng)之為吸脹作用(imbibition)。種子就是靠這種吸脹作用在土壤中吸水萌發(fā)第二十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(三)原生質(zhì)的液晶性質(zhì)

液晶態(tài)是物質(zhì)介于固態(tài)與液態(tài)之間的一種狀態(tài),它既有固體結(jié)構(gòu)的規(guī)則性,又有液體的流動(dòng)性;在光學(xué)性質(zhì)上像晶體,在力學(xué)性質(zhì)上像液體。從微觀(guān)來(lái)看,液晶態(tài)是某些特定分子在溶劑中有序排列而成的聚集態(tài)。

液晶態(tài)與生命活動(dòng)息息相關(guān)。比如膜的流動(dòng)性是生物膜具液晶態(tài)的重要特性

第二十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四磷脂(作為生物膜“骨架”)、蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素、類(lèi)胡蘿卜素與多糖等在一定溫度條件下都具有液晶性質(zhì)膜的液晶性質(zhì)發(fā)生改變:

低溫

高溫

固化

液晶態(tài)

液態(tài)第三十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

第二節(jié)細(xì)胞壁一、細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與功能

細(xì)胞壁是植物細(xì)胞外圍的一層壁,具一定彈性和硬度,界定細(xì)胞形狀和大小。(一)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)(二)細(xì)胞壁的化學(xué)組成(三)細(xì)胞壁的形成(四)細(xì)胞壁的功能

第三十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(一)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)典型的細(xì)胞壁是由

胞間層、初生壁、次生壁(有的細(xì)胞)組成

細(xì)胞壁是在細(xì)胞分裂過(guò)程中形成的,先在分裂細(xì)胞之間形成胞間層,主要成分是果膠質(zhì),再在胞間層的兩側(cè)形成有彈性的初生壁,有些細(xì)胞還形成堅(jiān)硬的次生壁。第三十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第三十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

細(xì)胞壁的成分中,90%左右是多糖,10%左右是蛋白質(zhì)、酶類(lèi)以及脂肪酸等。細(xì)胞壁中的多糖主要是纖維素、半纖維素和果膠類(lèi),次生細(xì)胞壁中還有大量木質(zhì)素。①胞間層(中膠層):果膠質(zhì)②初生壁:纖維素,半纖維素,果膠質(zhì),蛋白質(zhì)③次生壁:纖維素,半纖維素,木質(zhì)素,果膠質(zhì)(二)細(xì)胞壁的化學(xué)組成第三十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)圖解

1.細(xì)胞壁的一部分2.大纖絲3.掃描電鏡下的微纖絲4.微纖絲的結(jié)構(gòu)5.纖維素分子構(gòu)成的長(zhǎng)鏈及其晶格第三十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)圖解

S1次生壁外層;S2次生壁中層;S3次生壁內(nèi)層;CW1初生壁;ML胞間層

第三十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第三十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

1.纖維素

纖維素是植物細(xì)胞壁的主要成分,它是由1000~10000個(gè)β-D-葡萄糖殘基以β-1,4-糖苷鍵相連的無(wú)分支的長(zhǎng)鏈。分子量在50000~400000之間。存在于細(xì)胞壁中的纖維素是自然界中最豐富的多糖。第三十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

由1000~10000個(gè)β-D-葡萄糖分子以β-1,4-糖苷鍵相連的無(wú)分支的長(zhǎng)鏈

微團(tuán)

微纖絲

大纖絲

因而纖維素的這種結(jié)構(gòu)非常牢固,使細(xì)胞壁具有高強(qiáng)度和抗化學(xué)降解的能力。第三十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第四十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四2.半纖維素

半纖維素是指除纖維素和果膠物質(zhì)以外的,溶于堿的細(xì)胞壁多糖類(lèi)的總稱(chēng)。不同來(lái)源的半纖維素,它們的成分也各不相同。有的由一種單糖縮合而成,如聚甘露糖和聚半乳糖。有的由幾種單糖縮合而成,如木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。半纖維素覆蓋在微纖絲之外并通過(guò)氫鍵將微纖絲交聯(lián)成復(fù)雜的網(wǎng)格,形成細(xì)胞壁內(nèi)的高層次上的結(jié)構(gòu)。第四十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四3.果膠類(lèi)

果膠物質(zhì)是由半乳糖醛酸組成的多聚體。根據(jù)其結(jié)合情況及理化性質(zhì),可分為三類(lèi):即果膠酸、果膠和原果膠。胞間層基本上是由果膠物質(zhì)組成的,使相鄰的細(xì)胞粘合在一起。第四十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

4.木質(zhì)素

木質(zhì)素不是多糖,是由苯基丙烷衍生物的單體所構(gòu)成的聚合物,在木本植物成熟的木質(zhì)部中,其含量達(dá)18%~38%,主要分布于纖維、導(dǎo)管和管胞中。木質(zhì)素可以增加細(xì)胞壁的抗壓強(qiáng)度,正是細(xì)胞壁木質(zhì)化的導(dǎo)管和管胞構(gòu)成了木本植物堅(jiān)硬的莖干,并作為水和無(wú)機(jī)鹽運(yùn)輸?shù)妮攲?dǎo)組織。第四十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四5.蛋白質(zhì)與酶

細(xì)胞壁中最早被發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)是伸展蛋白,它是一類(lèi)富含羥脯氨酸的糖蛋白,大約由300個(gè)氨基酸殘基組成,這類(lèi)蛋白質(zhì)中羥脯氨酸(Hyp)含量特別高,一般為蛋白質(zhì)的30%~40%。第四十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

其它含量較高的氨基酸是絲氨酸(Ser)、纈氨酸、蘇氨酸、組氨酸和酪氨酸等。伸展蛋白中的氨基酸順序有特征性的結(jié)構(gòu)單位為:

Ser-Hyp-Hyp-(x)-Hyp-Hyp

(X-為0或數(shù)個(gè)其他氨基酸)第四十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

迄今已在細(xì)胞壁中發(fā)現(xiàn)數(shù)十種酶,大部分是水解酶類(lèi),其余則多屬于氧化還原酶類(lèi)。比如果膠甲酯酶、酸性磷酸酯酶、過(guò)氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶等。第四十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四6.礦質(zhì)

細(xì)胞壁的礦質(zhì)元素中最重要的是鈣.據(jù)研究,壁中Ca2+濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于胞內(nèi),估計(jì)為10-5~10-4mol·L-1。

所以細(xì)胞壁為植物細(xì)胞最大的鈣庫(kù)。第四十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

(三)細(xì)胞壁形成與細(xì)胞壁形成有關(guān)的細(xì)胞器是:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、微管第四十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞板組成后,高爾基體小泡運(yùn)輸造壁物質(zhì)釋放到質(zhì)膜外,以充實(shí)新形成的壁。當(dāng)細(xì)胞板中逐漸有果膠質(zhì)和少量纖維素分子不斷地填充和摻入時(shí)便構(gòu)成了中層,在中層兩側(cè)陸續(xù)有纖維素和半纖維素等物質(zhì)的沉積則形成了質(zhì)地柔軟的初生壁,這時(shí)兩個(gè)子細(xì)胞便形成。此后,大多數(shù)細(xì)胞的初生壁內(nèi)側(cè)又分層、定向地沉積著纖維素分子,它們經(jīng)緯分明地交叉加固,這是增強(qiáng)植物體支持能力的重要基礎(chǔ)第四十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞壁合成要求原生質(zhì)膜表面微纖絲、蛋白質(zhì)的合成和糖基化,粗內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上壁調(diào)節(jié)酶、高爾基體上所有非纖維素多聚糖合成的協(xié)調(diào)。第五十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四1.支持作用細(xì)胞壁可增加植物的機(jī)械強(qiáng)度,充當(dāng)植物的骨架。維持細(xì)胞形狀,控制細(xì)胞生長(zhǎng)2.運(yùn)輸通道物質(zhì)運(yùn)輸與信息傳遞:細(xì)胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質(zhì)通過(guò),而將大分子或微生物等阻于其外。故細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞間物質(zhì)的運(yùn)輸具有調(diào)節(jié)作用。

(四)細(xì)胞壁的功能第五十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四3.保護(hù)作用(防御與抗性):初生細(xì)胞壁中的寡糖素能誘導(dǎo)植物凝集素的形成,*可使植物產(chǎn)生過(guò)敏性死亡,使得病原物不能進(jìn)一步擴(kuò)散。*有防御和抗病抗逆的功能。第五十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四4.其他功能:細(xì)胞壁中的酶類(lèi)參與細(xì)胞壁高分子合成,轉(zhuǎn)移及水解;參與細(xì)胞外物質(zhì)輸送到細(xì)胞內(nèi)以及防御作用等。參與了植物與根瘤菌共生固氮的相互識(shí)別以及共同完成侵染作用;細(xì)胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶可能參與了砧木和接穗之間嫁接過(guò)程中的識(shí)別反應(yīng)。第五十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

二.胞間連絲的結(jié)構(gòu)與功能(一)胞間連絲的結(jié)構(gòu)

胞間連絲是穿越細(xì)胞壁,連接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)(體)的管狀通道,其通道可由質(zhì)膜或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜或連絲微管所構(gòu)成。

第五十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四由胞間連絲把原生質(zhì)體構(gòu)成一體的體系稱(chēng)為共質(zhì)體將原生質(zhì)體之外的空間,包括細(xì)胞壁與質(zhì)膜間的空隙、細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等空間稱(chēng)為質(zhì)外體第五十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四胞間連絲可表現(xiàn)為三種狀態(tài):(1)正常態(tài)內(nèi)部具有固定的結(jié)構(gòu),允許1000KD之下的小分子通過(guò);(2)開(kāi)放態(tài)連絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)解體,擴(kuò)大為開(kāi)放的通道,可以讓高分子物質(zhì)通過(guò);(3)封閉態(tài)連絲通道被粘液體等臨時(shí)封閉,或永久堵塞,控制細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外運(yùn),并造成細(xì)胞間的生理隔離。第五十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)胞間連絲的功能

1.物質(zhì)交換

2.信號(hào)傳遞

紋孔:細(xì)胞壁上的水分運(yùn)輸通道第五十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四圖1-6胞間連絲的超微結(jié)構(gòu)

A.兩個(gè)相鄰細(xì)胞的胞壁電子顯微圖,顯示胞間連絲

B.具有兩種不同形狀胞間連絲的細(xì)胞壁示意圖第五十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第五十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第六十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第六十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第六十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞質(zhì)胞間連絲液泡細(xì)胞壁細(xì)胞間隙第六十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第三節(jié)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能

生物膜是指構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的總稱(chēng)。主要由脂類(lèi)和蛋白質(zhì)組成,具有一定結(jié)構(gòu)和功能的膜狀組分。

按所處位置分為:

質(zhì)膜(原生質(zhì)膜)內(nèi)膜(內(nèi)膜系統(tǒng))是指真核細(xì)胞內(nèi)由膜分隔而形成的具有連續(xù)功能的系統(tǒng)。第六十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

生物膜的特點(diǎn):①不對(duì)稱(chēng)性②流動(dòng)性③相變性第六十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四一、生物膜的化學(xué)組成

膜脂(約占25%-40%,構(gòu)成脂雙分子層)

膜蛋白(約占60%-65%,與脂類(lèi)鑲嵌成膜)

膜糖(約占5%,與蛋白質(zhì)和脂類(lèi)結(jié)合)第六十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四不同的膜成分的比列不同,特別是蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的比列不同

細(xì)胞類(lèi)型

蛋白質(zhì)/脂類(lèi)

肝細(xì)胞的細(xì)胞膜:1.0-1.4

紅血細(xì)胞的細(xì)胞膜:1.5-4.0

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜:0.7-1.5

線(xiàn)粒體內(nèi)膜:3.6

線(xiàn)粒體外膜:1.2

葉綠體片層膜:0.8第六十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(一)膜蛋白

外在蛋白內(nèi)在蛋白

跨膜蛋白、埋藏蛋白等*膜脂蛋白

膜蛋白執(zhí)行著生物膜的主要功能

第六十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)膜脂

在植物細(xì)胞中,構(gòu)成生物膜的脂類(lèi)主要是復(fù)合脂類(lèi),包括磷脂、糖脂、硫脂等。

磷脂分子結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán),又有親水基團(tuán)。第六十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四磷脂

植物細(xì)胞膜中重要的磷脂屬甘油磷脂,即含有甘油、磷酸、脂肪酸和含氮堿磷脂的特點(diǎn):

脂溶性的疏水基團(tuán)(脂肪酸側(cè)鏈)親水性基團(tuán),(被含氮堿所酯化的磷酸根)

親水性基團(tuán)疏水基團(tuán)第七十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四磷脂分子結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán),又有親水基團(tuán)第七十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第七十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四*低溫下,膜脂易固化膜脂肪酸鏈越長(zhǎng),固化溫度越高;相同碳鏈不飽和鍵數(shù)越多,固化溫度越低膜脂中不飽和脂肪酸含量較高,不飽和程度越高,則利于持膜在低溫下的流動(dòng)性,植物耐寒性較強(qiáng)*高溫下,膜脂易液化

飽和脂肪酸含量越高,越有利于保持膜在高溫下的穩(wěn)定性,植物抗熱性較強(qiáng)。

膜脂上的脂肪酸的飽和程度與植物的抗逆性關(guān)系第七十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四雙分子層中親水疏水兩重性脂類(lèi)分子的結(jié)構(gòu)第七十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(三)膜糖主要分布于原生質(zhì)膜的外單分子層。不超過(guò)15個(gè)單糖殘基所連接成的具分支的低聚糖鏈(寡糖鏈)。功能:細(xì)胞之間進(jìn)行相互識(shí)別和交換信息。第七十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第七十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四二、生物膜的結(jié)構(gòu)關(guān)于生物膜的分子結(jié)構(gòu)有許多假說(shuō)與模型,二種最有代表性的模型:

流動(dòng)鑲嵌模型板塊鑲嵌模型

第七十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

由辛格爾和尼柯?tīng)柹?972年提出,認(rèn)為液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層中鑲嵌著可移動(dòng)的蛋白質(zhì)

細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。磷脂分子以疏水性尾部相對(duì),極性頭部朝向水相組成生物膜骨架,蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面,或嵌在其內(nèi)部,或橫跨整個(gè)脂雙層,表現(xiàn)出分布的不對(duì)稱(chēng)性第七十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(一)流動(dòng)鑲嵌模型特點(diǎn):膜具有不對(duì)稱(chēng)性;膜具有流動(dòng)性局限性忽視了蛋白質(zhì)對(duì)脂類(lèi)分子流動(dòng)性的控制和膜各部分流動(dòng)性不均勻性等問(wèn)題。第七十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第八十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞膜的構(gòu)造第八十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四生物膜結(jié)構(gòu)模型膜糖磷脂蛋白質(zhì)第八十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)板塊鑲嵌模型(1977年由M.K.Gain和White提出)該學(xué)說(shuō)認(rèn)為:整個(gè)生物膜是由不同組織結(jié)構(gòu)、不同大小、不同性質(zhì)、不同流動(dòng)性的可移動(dòng)的模塊所組成;不同流動(dòng)性的區(qū)域可同時(shí)存在,各膜塊能隨生理狀態(tài)和環(huán)境條件的改變而改變此模型是對(duì)流動(dòng)鑲嵌模型的補(bǔ)充和發(fā)展有利于說(shuō)明膜功能的多樣性及調(diào)節(jié)機(jī)制的復(fù)雜性

第八十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第八十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

1.分室作用把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(kāi)細(xì)胞內(nèi)的空間分隔成許多微小的區(qū)域(即形成各種細(xì)胞器--使細(xì)胞的生命活動(dòng)“按室進(jìn)行”由于內(nèi)膜系統(tǒng)的存在,各個(gè)細(xì)胞器聯(lián)系起來(lái)同時(shí)完成各種連續(xù)的生理生化反應(yīng)

三、生物膜的主要功能第八十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

2.反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)具有特異性、高效性和連續(xù)性。細(xì)胞內(nèi)的許多生理生化過(guò)程在膜上有序進(jìn)行。第八十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四3.制約物質(zhì)的吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)

質(zhì)膜的另一個(gè)重要特性是對(duì)物質(zhì)的透過(guò)具有選擇性,它控制著細(xì)胞及各種細(xì)胞器的物質(zhì)吸收與轉(zhuǎn)移。

第八十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四4.識(shí)別功能質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面,如似“觸角一樣能夠識(shí)別外界物質(zhì),并可接受外界的某種剌激或信號(hào),使細(xì)胞作出相應(yīng)的反應(yīng)。

第八十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四典型的植物細(xì)胞除了細(xì)胞壁、原生質(zhì)膜外包括細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞器

第四節(jié)

植物細(xì)胞的亞微結(jié)構(gòu)第八十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四一、植物細(xì)胞內(nèi)的基本結(jié)構(gòu)(一)細(xì)胞核結(jié)構(gòu):核一般呈圓球狀(分生組織細(xì)胞)或呈扁平狀(有大液泡的細(xì)胞)核膜染色質(zhì)基質(zhì)核仁第九十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第九十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞核的化學(xué)組成細(xì)胞核主要由核酸和蛋白質(zhì)組成,并含少量的脂類(lèi)及無(wú)機(jī)離子等,其中蛋白質(zhì)含量最高。在核酸中,DNA含量常高于RNA。第九十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四核的結(jié)構(gòu)和功能

1.核膜

由兩層單位膜組成。外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連,在朝向胞質(zhì)的外表面上有核糖體。核膜把核與胞質(zhì)分隔開(kāi),其上有核孔。核孔是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),叫核孔復(fù)合體,它是核質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)、信息交換的主要通道。

第九十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第九十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

染色質(zhì)是細(xì)胞核中能被堿性染料著色的物質(zhì),是真核細(xì)胞在間期核中的DNA、堿性蛋白、酸性蛋白及少量RNA共同組成的線(xiàn)狀復(fù)合體。在細(xì)胞分裂前,DNA與組蛋白結(jié)合,并多次盤(pán)繞、超卷曲、折疊形成染色體。2.染色體第九十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

3.核基質(zhì)

核基質(zhì)是間期細(xì)胞核內(nèi),除去染色質(zhì)和核仁之外的非染色或染色很淺的基質(zhì)。其中除核仁、染色質(zhì)及核糖體外,含有多種酶。當(dāng)基質(zhì)呈凝膠態(tài)時(shí)稱(chēng)核質(zhì),呈液態(tài)時(shí)稱(chēng)核液。核基質(zhì)可為核內(nèi)的代謝提供一個(gè)穩(wěn)定的、良好的環(huán)境,為核內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸和可溶性代謝產(chǎn)物提供必要的介質(zhì)。第九十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

4.核仁細(xì)胞核有一到幾個(gè)核仁,一般呈圓球形,無(wú)界膜包圍,核仁可合成rRNA和蛋白質(zhì)。細(xì)胞核是生物遺傳物質(zhì)DNA存在與復(fù)制的場(chǎng)所,它控制著基因表達(dá)、生物遺傳,調(diào)節(jié)著細(xì)胞的代謝與發(fā)育。第九十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四細(xì)胞核的功能:

1)是細(xì)胞遺傳信息合成和復(fù)制的場(chǎng)所。

2)是代謝的調(diào)控中心。第九十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)真核細(xì)胞的質(zhì)膜內(nèi),可分辨的細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)。也稱(chēng)為細(xì)胞漿,是細(xì)胞質(zhì)的襯質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)代謝反應(yīng)的場(chǎng)所,如糖酵解、磷酸戊糖途徑、光合細(xì)胞中蔗糖合成、脂肪酸代謝等。也為細(xì)胞器提供微環(huán)境和代謝底物。第九十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(三)植物細(xì)胞亞微結(jié)構(gòu)的三大系統(tǒng)植物細(xì)胞亞微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡觀(guān)察)

微膜系統(tǒng)包括微梁系統(tǒng)微球系統(tǒng)

第一百頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

微膜系統(tǒng)

(脂質(zhì)和蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的生物膜系統(tǒng))葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體液泡

5.微體6.圓球體

第一百零一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

植物細(xì)胞特點(diǎn)之一就是具有雙層膜的質(zhì)體。質(zhì)體是由前質(zhì)體分化發(fā)育而成的。主要有淀粉體、葉綠體和雜色體等。淀粉體能合成和分解淀粉,內(nèi)含有一個(gè)到幾十個(gè)淀粉粒,可膨脹得很大。葉綠體含有葉綠素等色素,是光合作用的細(xì)胞器,雜色體可能因含色素的不同而成黃色、橘紅色等不同顏色,存在于花瓣、果實(shí)、根等各種不同的器官中。

(一)質(zhì)體和葉綠體第一百零二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四葉綠體結(jié)構(gòu):呈橢圓形

被膜(雙層:內(nèi)膜、外膜)類(lèi)囊體(間質(zhì)類(lèi)囊體、基粒類(lèi)囊體)基質(zhì)

第一百零三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四結(jié)構(gòu):功能:光合作用的場(chǎng)所

第一百零四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第一百零五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(二)線(xiàn)粒體結(jié)構(gòu):呈圓形棒狀結(jié)構(gòu)。外膜(選擇性?。┍荒?nèi)膜(選擇性大,有ATP酶)基質(zhì)第一百零六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第一百零七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第一百零八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四結(jié)構(gòu)功能:呼吸作用的場(chǎng)所第一百零九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(三)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu):是膜的網(wǎng)狀系統(tǒng),由雙層單位膜平行排列組成的層狀膜體。粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第一百一十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四結(jié)構(gòu)第一百一十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四功能:

1)是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所

2)是合成脂性物質(zhì)的場(chǎng)所

3)是細(xì)胞間通訊與傳遞系統(tǒng)

4)是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?/p>

5)分隔作用第一百一十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能區(qū)模型圖第一百一十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(四)高爾基體結(jié)構(gòu):是碟形體,由幾層扁平的泡囊或束隔組成。第一百一十四頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四第一百一十五頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四高爾基體透射電鏡圖

第一百一十六頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四高爾基體的亞顯微結(jié)構(gòu)及功能圖解A.高爾基體的結(jié)構(gòu)B.高爾基體的分泌活動(dòng)高爾基體的扁囊2.高爾基體小泡3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)4.質(zhì)膜第一百一十七頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四功能:1)物質(zhì)集運(yùn)2)生物大分子組裝3)參與細(xì)胞壁的形成4)分泌物質(zhì)第一百一十八頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四經(jīng)由高爾基體的物質(zhì)集運(yùn)

A.木糖葡萄糖的集運(yùn)B.果膠多糖的集運(yùn)第一百一十九頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(五)溶酶體溶酶體是單層膜圍繞,內(nèi)含多種酸性水解酶類(lèi)的囊泡狀細(xì)胞器。溶酶體內(nèi)含有酸性磷酸酶、核糖核酸酶、糖苷酶、蛋白酶和酯酶等幾十種酶。種子糊粉層原生質(zhì)體的光學(xué)顯微鏡照片熒光染色后可以看到兩種類(lèi)型的液泡;較大的是蛋白質(zhì)體,較小的是溶酶體。第一百二十頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四功能:

1)消化作用

2)吞噬作用

3)自溶作用---細(xì)胞的“自殺性武器”第一百二十一頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四(六)液泡結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌影坏那蛐误w,由被膜和基質(zhì)組成。功能:

1)轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)

2)吞噬和消化作用

3)調(diào)節(jié)細(xì)胞水勢(shì)

4)吸收和積累物質(zhì)

5)賦予細(xì)胞不同顏色第一百二十二頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四花瓣和果實(shí)所呈現(xiàn)的紅色或藍(lán)色等,常是花青素所顯示的顏色。花青素的顏色隨著液泡中細(xì)胞液(cellsap)的酸堿性不同而變化,酸性時(shí)呈紅色,堿性時(shí)呈藍(lán)色在實(shí)踐中可用花青素的顏色變化作為形態(tài)和生理指標(biāo)。由上可見(jiàn),植物液泡不是一個(gè)靜止的或被動(dòng)的區(qū)域,而是具有多種功能,有明顯代謝活性的細(xì)胞器。第一百二十三頁(yè),共一百四十一頁(yè),編輯于2023年,星期四

植物細(xì)胞的液泡及其發(fā)育A-E.幼期細(xì)胞到成熟的細(xì)胞

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