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第一節(jié)植物細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位二、植物細(xì)胞的形狀和大小三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)四、植物細(xì)胞的后含物五、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞細(xì)胞概念9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位1.細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年,英國(guó)人羅伯特·虎克(R.Hook)觀察軟木片,發(fā)現(xiàn)軟木由很多“小室”構(gòu)成,形似蜂窩,他稱(chēng)其為“cell”,原意為小室,后來(lái),隨著研究的進(jìn)展和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步觀察、發(fā)現(xiàn),賦于“cell”以特定的意義,逐漸形成了“細(xì)胞”這一概念。實(shí)際上,他當(dāng)時(shí)所觀察到的是死細(xì)胞的空腔,細(xì)胞內(nèi)的其他結(jié)構(gòu),是后來(lái)其他學(xué)者觀察所發(fā)現(xiàn)的。9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位2.細(xì)胞學(xué)說(shuō)細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立:植物學(xué)家施萊登(Schleiden)(德國(guó)):于1838年提出,所有植物體都由細(xì)胞構(gòu)成。動(dòng)物學(xué)家施旺(Schwann)(德國(guó)):于1839年在動(dòng)物研究中證實(shí)了上述結(jié)論。并首次提出“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”(Celltheory)這一概念。他提出:“動(dòng)物和植物乃是細(xì)胞的集合體,它們依照一定的規(guī)律排列在動(dòng)物和植物體內(nèi)”。并明確提出:“一切動(dòng)物和植物皆由細(xì)胞組成”。9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞學(xué)說(shuō)要點(diǎn):細(xì)胞是所有生物結(jié)構(gòu)和功能的最基本單位。所有生物的生物體都是細(xì)胞的集合體,它們依照一定的規(guī)律排列在生物體內(nèi)。一切細(xì)胞皆來(lái)自細(xì)胞。細(xì)胞學(xué)說(shuō)的意義:為個(gè)體發(fā)育學(xué)說(shuō)奠定了基礎(chǔ)為系統(tǒng)發(fā)育學(xué)說(shuō)奠定了基礎(chǔ)為生物界學(xué)說(shuō)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位3.細(xì)胞學(xué)研究的主要階段細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立:本階段除細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立外,還有許多重大發(fā)現(xiàn):施特拉斯布格(Strasburger)在植物細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了有絲分裂。1898年,納瓦興(Nawaschin)發(fā)現(xiàn)了被子植物的雙受精現(xiàn)象。1883年,范·貝登(VanBeneden)又在動(dòng)物和1886年施特拉斯布格在植物中發(fā)現(xiàn)了減數(shù)分裂。
故稱(chēng)19世紀(jì)最后25年為細(xì)胞學(xué)經(jīng)典時(shí)期。9/17/2023九江學(xué)院陳曄實(shí)驗(yàn)細(xì)胞學(xué)時(shí)期這一時(shí)期的特點(diǎn)是細(xì)胞學(xué)家與所有實(shí)驗(yàn)生物學(xué)家合作。由于互相合作,互相滲透,發(fā)現(xiàn)了很多新問(wèn)題,糾正了一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。例如,生化細(xì)胞學(xué)得到發(fā)展。1924年孚爾根(Feulgen)等首次介紹了DNA反應(yīng)的方法。本斯萊(Bensley,1934)等用超速離心機(jī)將細(xì)胞內(nèi)線粒體分離出來(lái)。一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位9/17/2023九江學(xué)院陳曄分子生物學(xué)興起1953年沃森和克里克(WatsonandCrick)用X射線衍射法得出DNA雙螺旋分子結(jié)構(gòu)模型,奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ)。1961年尼倫堡(Nirenberg)等通過(guò)研究,確定了一種氨基酸的“密碼”。分子生物學(xué)的成就,使細(xì)胞學(xué)的研究達(dá)到了一個(gè)新的水平。一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位
4.細(xì)胞全能性一個(gè)完整的活細(xì)胞具有發(fā)育為完整植物體的潛能。即為細(xì)胞全能性。細(xì)胞全能性是現(xiàn)代生物學(xué)中許多領(lǐng)域的理論基礎(chǔ)。如胚胎理論和技術(shù)研究、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、克隆技術(shù)等等。細(xì)胞全能性的理論基礎(chǔ):一個(gè)生物體上任一活細(xì)胞均攜帶有該種生物所有的遺傳信息。9/17/2023九江學(xué)院陳曄二、植物細(xì)胞的形狀和大?、逯参锛?xì)胞的形狀單細(xì)胞植物體及游離細(xì)胞:近球形。多細(xì)胞植物體:未分化或初步分化的細(xì)胞(主要是分生組織細(xì)胞)多為十四面體。已分化成熟的細(xì)胞(成熟組織細(xì)胞),因行使功能的不同而呈各種形狀。9/17/2023九江學(xué)院陳曄二、植物細(xì)胞的形狀和大小
㈡植物細(xì)胞的大小1.顯微鏡的分辨率和細(xì)胞大小的計(jì)量單位
細(xì)胞大小的計(jì)量單位:1㎜=1000μm(微米)1μm=1000nm(毫微米或納米)1nm=10埃1mm=103μm=106nm=107埃光學(xué)水平下多用“微米”,電鏡下多用“納米”。埃已經(jīng)達(dá)到原子水平,在生物學(xué)中應(yīng)用不多。分辨率:能區(qū)別二點(diǎn)間的最小距離。人眼分辯率為0.1mm;光學(xué)顯微鏡為0.2-0.3μm;電鏡為0.25nm。9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.植物細(xì)胞的大小植物細(xì)胞一般都很小:細(xì)菌:一般為0.5μm種子植物:一般為10-100μm生物細(xì)胞一般都需在顯微鏡下才能分辨,但也有直徑超過(guò)人眼分辯率(0.1μm)的,如棉種皮纖維、桔肉細(xì)胞、西瓜果肉細(xì)胞等。極端的如苧麻韌皮纖維,其長(zhǎng)可達(dá)550mm。二、植物細(xì)胞的形狀和大小9/17/2023九江學(xué)院陳曄植物細(xì)胞微小的原因第一、細(xì)胞核所能控制的體積有限。第二、細(xì)胞體積越小,其比表面越大。一般來(lái)說(shuō),生理活躍的細(xì)胞較小,而代謝活動(dòng)弱的細(xì)胞體積較大。二、植物細(xì)胞的形狀和大小9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)概述㈠原生質(zhì)體㈡細(xì)胞壁9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)概述植物細(xì)胞由原生質(zhì)體和細(xì)胞壁二大部分構(gòu)成。原生質(zhì):泛指細(xì)胞內(nèi)具有生命活性的物質(zhì)。(物質(zhì)性質(zhì)概念)原生質(zhì)體:指一個(gè)細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)所構(gòu)成結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。(物質(zhì)結(jié)構(gòu)概念)顯微結(jié)構(gòu):光學(xué)顯微鏡下能夠分辨的結(jié)構(gòu)稱(chēng)顯微結(jié)構(gòu)。亞顯微結(jié)構(gòu):在電鏡下才能分辨的結(jié)構(gòu),也稱(chēng)超微結(jié)構(gòu)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞(亞顯微)結(jié)構(gòu)模式圖:
9/17/2023九江學(xué)院陳曄㈠原生質(zhì)體原生質(zhì)體的劃分1.細(xì)胞核2.細(xì)胞質(zhì)3.內(nèi)膜系統(tǒng)核膜核仁
染色質(zhì)核質(zhì)
核液?jiǎn)挝荒つP土鲃?dòng)鑲嵌模型
定義
葉綠體
質(zhì)體
有色體
線粒體
白色體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
高爾基體
核糖體
液泡
溶酶體
圓球體
微體
微管和微絲位置形狀和大小細(xì)胞核的組成細(xì)胞核的功能
結(jié)構(gòu)質(zhì)膜
性質(zhì)及功能細(xì)胞器
胞基質(zhì)9/17/2023九江學(xué)院陳曄㈠原生質(zhì)體原生質(zhì)體的劃分原生質(zhì)體結(jié)構(gòu)的劃分有三種觀點(diǎn):分為質(zhì)膜、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)三部分。將細(xì)胞質(zhì)定義為:質(zhì)膜以內(nèi),細(xì)胞核以外的原生質(zhì)。分為質(zhì)膜和細(xì)胞質(zhì)二部分。細(xì)胞質(zhì)定義為:質(zhì)膜以內(nèi)所有原生質(zhì)(包括細(xì)胞核)。分為細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。細(xì)胞質(zhì)定義為細(xì)胞核以外,細(xì)胞壁以內(nèi)所有原生質(zhì),包括質(zhì)膜、細(xì)胞器和胞基質(zhì)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄㈠原生質(zhì)體1.細(xì)胞核①位置、形狀和大?。何闯墒旒?xì)胞:位于中央或接近中央,近球形,核大(指在細(xì)胞中所占比例大)。成熟細(xì)胞:因中央液泡的形成并占據(jù)細(xì)胞內(nèi)絕大部分空間,將細(xì)胞質(zhì)連同細(xì)胞核擠于邊緣靠近壁的位置;核的形狀也多被擠扁;核小。
細(xì)胞核9/17/2023九江學(xué)院陳曄②細(xì)胞核的組成:核膜:為核最外的一層與細(xì)胞質(zhì)分界的薄膜。結(jié)構(gòu):由內(nèi)外二層膜構(gòu)成,膜上有許多小孔,稱(chēng)核孔。功能:核膜是核和細(xì)胞質(zhì)之間的屏障和通道。核孔和膜的非孔部分具有不同程度的通透性,可以進(jìn)行物質(zhì)和信息的交流。核仁:核內(nèi)的球形結(jié)構(gòu),一般為1個(gè)或2個(gè)。是核內(nèi)合成和貯藏RNA的場(chǎng)所,其大小隨細(xì)胞生理狀態(tài)而變化。細(xì)胞核9/17/2023九江學(xué)院陳曄②細(xì)胞核的組成:核質(zhì):核膜以內(nèi)除核仁以外的部分。染色質(zhì):是細(xì)胞中遺傳物質(zhì)存在的主要形式,電鏡下為網(wǎng)狀細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)。其主要成分是DNA和組蛋白。當(dāng)細(xì)胞分裂開(kāi)始時(shí),其結(jié)構(gòu)進(jìn)行螺旋化而轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)顯微鏡可分辨的染色體狀態(tài)。核液:核內(nèi)沒(méi)有明顯結(jié)構(gòu)的基質(zhì),化學(xué)成分尚未完全弄清,現(xiàn)已知含有蛋白質(zhì)、RNA和多種酶。細(xì)胞核9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞核結(jié)構(gòu)示意圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄②細(xì)胞核的組成示:DNA、染色質(zhì)與染色體的關(guān)系。細(xì)胞核9/17/2023九江學(xué)院陳曄③細(xì)胞核功能:儲(chǔ)存和傳送遺傳信息,在遺傳上,核內(nèi)遺傳物質(zhì)的遺傳占主導(dǎo)地位??刂普麄€(gè)細(xì)胞的生命活動(dòng)。細(xì)胞核9/17/2023九江學(xué)院陳曄
2.細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)包括質(zhì)膜、細(xì)胞器和胞基質(zhì)。質(zhì)膜是緊貼于細(xì)胞壁內(nèi)的一層薄膜。細(xì)胞器是包埋于胞基質(zhì)中的具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和特定功能的原生質(zhì)結(jié)構(gòu)(或稱(chēng)小器官)。胞基質(zhì)是位于核以外,質(zhì)膜以內(nèi)的透明的無(wú)定形基質(zhì)。
㈠原生質(zhì)體----2.細(xì)胞質(zhì)9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑴質(zhì)膜單位膜模型:電鏡下,質(zhì)膜顯出具有明顯的三層結(jié)構(gòu):兩側(cè)呈兩個(gè)暗帶,中間夾有一個(gè)明帶。三層的總厚度約7.5nm,其中兩側(cè)暗帶各為2nm,中間明帶約3.5nm。明帶的主要成份是類(lèi)脂,暗帶為蛋白質(zhì)。這種在電子顯微鏡下顯示出三層結(jié)構(gòu)組成為一個(gè)單位的膜,稱(chēng)為單位膜。細(xì)胞質(zhì)——⑴質(zhì)膜9/17/2023九江學(xué)院陳曄單位膜模型示意圖
暗帶(厚約2nm,為蛋白質(zhì))明帶(厚約3.5nm,為類(lèi)脂)暗帶(厚約2nm,為蛋白質(zhì))單位膜模型:9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.細(xì)胞質(zhì)——⑴質(zhì)膜——質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)流動(dòng)鑲嵌模型:相互平行排列的二層磷脂分子(脂雙分子層)構(gòu)成質(zhì)膜的骨架,每一層的磷脂分子間相互平行且均與膜垂直。兩層磷脂分子含磷酸的親水的頭部分別朝向膜的內(nèi)、外方,由脂肪酸的烴鏈所構(gòu)成疏水的尾部朝向中間,二排分子尾尾相接,構(gòu)成一個(gè)包圍細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)脂質(zhì)分子層。在此基礎(chǔ)上,各種蛋白質(zhì)以不同方式鑲嵌其上??梢允前裼谄渲?,可以是貫穿于脂雙分子層,可以是附著于兩面,可以是鑲嵌于兩面。而且這一結(jié)構(gòu)具有流動(dòng)性。這樣,以脂雙分子層為骨架,各種蛋白質(zhì)以各種方式鑲嵌其上,具有流動(dòng)性的質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型,即為流動(dòng)鑲嵌模型。質(zhì)膜模型示意圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄質(zhì)膜的性質(zhì)及功能質(zhì)膜的性質(zhì):質(zhì)膜最突出的特性是選擇透性,選擇透性與膜蛋白有關(guān),膜蛋白大多是特異的酶類(lèi),在一定條件下,它們具有“識(shí)別”、“捕捉”和“釋放”某些物質(zhì)的能力,從而對(duì)物質(zhì)的透過(guò)起控制作用。這種特性是生活的生物膜所特有的。一旦細(xì)胞死亡,膜的選擇透性便消失。物質(zhì)便能自由透過(guò)了。(死尸溢出水分原因在此)細(xì)胞質(zhì)——⑴質(zhì)膜9/17/2023九江學(xué)院陳曄質(zhì)膜的功能:控制細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換信息傳遞抵抗病原物的侵入?yún)⑴c細(xì)胞間識(shí)別細(xì)胞質(zhì)——⑴質(zhì)膜9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑵細(xì)胞器定義:散布于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原生質(zhì)微結(jié)構(gòu)或微器官。在顯微鏡下可以看到某些細(xì)胞器的外部形態(tài),但所有細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)均屬亞顯微結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄微管細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄1、質(zhì)體:質(zhì)體為參與碳水化合物的合成與貯藏的有關(guān)細(xì)胞器。為植物細(xì)胞特有結(jié)構(gòu),根據(jù)色素的有無(wú)和種類(lèi)的不同,可將質(zhì)體分為葉綠體、有色體(雜色體)和白色體(無(wú)色體)。葉綠體:具色素,進(jìn)行光合作用的質(zhì)體。分布及數(shù)量:存于綠色細(xì)胞中,數(shù)量差別極大。光合色素:葉綠素類(lèi)為a、b、c、d四類(lèi),高等植物的葉綠素為a和b;類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)和葉黃素類(lèi)。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄葉綠體:形態(tài)結(jié)構(gòu):光學(xué)顯微鏡下僅可識(shí)別其外部形態(tài),高等植物的葉綠體多呈球形、卵形或凸透鏡形。直徑4-10μm,厚度1-2μm.。電鏡下可觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu),表面有雙層膜包被,內(nèi)部有膜形成的許多圓盤(pán)狀的類(lèi)囊體(基粒片層)相互重疊,形成一個(gè)柱狀體單位,稱(chēng)為基粒;基粒之間由基粒間膜(基質(zhì)片層)相聯(lián)系。葉綠體的其余空間為基質(zhì)所充滿。功能:通過(guò)光合作用合成植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的碳水化合物。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄雙層膜類(lèi)囊體(基粒片層)基?;|(zhì)片層(基粒間膜)葉綠體結(jié)構(gòu)示意圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄葉綠體超微結(jié)構(gòu)9/17/2023九江學(xué)院陳曄植物細(xì)胞中的葉綠體示意圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄有色體:
無(wú)葉綠素,僅含胡蘿卜素類(lèi)色素的質(zhì)體為有色體。因此,多呈黃色、橙色或橙紅色。有色體多存在于果實(shí)、花瓣或植物體的其他部分,如胡蘿卜的根、西紅柿、紅辣椒及一些花瓣。功能:積聚淀粉和脂類(lèi),在花和果實(shí)中具有吸引昆蟲(chóng)和其他動(dòng)物傳粉及傳播果實(shí)、種子的作用。白色體:不含色素的質(zhì)體。為無(wú)色顆粒狀,不形成基粒。存在于植物體各部的儲(chǔ)藏細(xì)胞中。功能:為淀粉和脂肪的合成中心,儲(chǔ)藏淀粉的稱(chēng)淀粉體,形成油滴的則稱(chēng)為造油體。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄質(zhì)體的發(fā)育(圖示)9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.線粒體:形態(tài)結(jié)構(gòu):光學(xué)顯微鏡下呈球狀、棒狀或線狀顆粒,直徑0.5-1μm,長(zhǎng)度1-2μm。電鏡下,由雙層膜包裹著,內(nèi)膜內(nèi)折,形成許多隔板或管狀突起,稱(chēng)為嵴,在二層被膜之間及中心腔內(nèi)為基質(zhì)。功能:線粒體是細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)所,是細(xì)胞能量代謝中心。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄線粒體超微結(jié)構(gòu)圖(電鏡照片)9/17/2023九江學(xué)院陳曄3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)為分布于細(xì)胞質(zhì)中由一層膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng),管道以各種形狀延伸和擴(kuò)展,成為各類(lèi)管、泡、腔交織的狀態(tài)。在電鏡下,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由二層平行的膜,中間夾有一個(gè)窄的空間。每層厚度約為5nm,二層膜之間的距離只有40-70nm。類(lèi)型:膜外側(cè)附有核糖體顆粒的為粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng);膜外側(cè)無(wú)核糖體顆粒的為光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。功能:細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間物質(zhì)的加工和運(yùn)輸;具有分泌功能和合成細(xì)胞壁物質(zhì)的功能;粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)合成有關(guān);光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要合成和運(yùn)輸類(lèi)脂和多糖。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄4、高爾基體:形態(tài)結(jié)構(gòu):高爾基體是由一疊扁平的囊(也稱(chēng)泡囊或槽庫(kù))所組成的結(jié)構(gòu),每個(gè)囊由單層膜包圍而成,直徑約0.5-1μm,中央似盤(pán)底,邊緣或多或少出現(xiàn)穿孔,當(dāng)穿孔大時(shí),囊的邊緣便顯得象網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。在網(wǎng)狀部分的外側(cè),局部區(qū)域膨大,形成小泡,通過(guò)縊縮斷裂,小泡從高爾基體囊上可分離出去。功能:分泌功能。產(chǎn)物分泌物;與細(xì)胞壁形成有關(guān)。一個(gè)細(xì)胞內(nèi)全部高爾基體,總稱(chēng)為高爾基器。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄高爾基體超微結(jié)構(gòu)圖(電鏡照片)9/17/2023九江學(xué)院陳曄高爾基體結(jié)構(gòu)圖9/17/2023九江學(xué)院陳曄5、核糖核蛋白體(核糖體):形態(tài)結(jié)構(gòu):直徑一般為17-23nm,多為小橢圓形顆粒,主要成份:RNA和蛋白質(zhì)。存在狀態(tài):在細(xì)胞質(zhì)中以游離狀態(tài)存在,或附著于粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜上。在線粒體、葉綠體和細(xì)胞核中也存在。功能:蛋白質(zhì)合成中心。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄6、液泡位置和數(shù)目
未分化細(xì)胞(幼嫩細(xì)胞或分生組織細(xì)胞):許多微小液泡分散于整個(gè)細(xì)胞質(zhì)內(nèi),電鏡下可見(jiàn)。成熟細(xì)胞:形成中央大液泡,其體積占細(xì)胞體積的90%以上。細(xì)胞質(zhì)的其余部分連同細(xì)胞核,被擠為緊貼細(xì)胞壁的一個(gè)薄層。有的成熟細(xì)胞保留幾個(gè)較大的液泡,這樣,細(xì)胞核被液泡所分割成的細(xì)胞質(zhì)索懸于細(xì)胞中央。生長(zhǎng)分化過(guò)程中的細(xì)胞:介于上述兩種情況之間。液泡結(jié)構(gòu):由一層液泡膜包被,膜內(nèi)充滿細(xì)胞液,為含有多種無(wú)機(jī)物和無(wú)機(jī)物的復(fù)雜的水溶液。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞液:液泡中除水外,儲(chǔ)藏大量的儲(chǔ)藏物(如糖、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、磷脂等)和排泄物(如草酸鈣、花色素等)。都有不同程度的再轉(zhuǎn)化利用的可能性。不少果實(shí)的特殊風(fēng)味就來(lái)自于液泡中的有機(jī)酸、有機(jī)堿、丹寧等,如葡萄的酸味、柿子的澀味等。另外茶葉的澀味也是液泡中的丹寧。藍(lán)、紫、紫紅等花的顏色主要由有色體和液泡中的花青素決定。會(huì)發(fā)生明顯變化的花色,就有可能是花青素作用的結(jié)果。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄液泡的生理功能:儲(chǔ)藏功能。維持滲透壓。參與細(xì)胞中物質(zhì)的生化循環(huán)及細(xì)胞分化和衰老等重要的生命過(guò)程。在較大或成熟細(xì)胞中,中央大液泡將細(xì)胞質(zhì)擠于細(xì)胞邊緣,有利于細(xì)胞與外界進(jìn)行交流。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄7、溶酶體結(jié)構(gòu)及特性:溶酶體為單層膜包圍的多形小泡。內(nèi)含各種水解酶,如核糖核酸酶、組織蛋白酶、脂酶等,它們能分解所有的生物大分子,“溶酶體”因此而得名。溶酶體可以通過(guò)膜的內(nèi)陷,把細(xì)胞質(zhì)的其他組分吞噬進(jìn)去,在溶酶體內(nèi)進(jìn)行消化;也可通過(guò)本身膜的解體,把酶釋放到細(xì)胞質(zhì)中使細(xì)胞處溶。功能:對(duì)細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)的利用起重要作用;在細(xì)胞分化過(guò)程中,對(duì)消除不必要的結(jié)構(gòu)組成,以及在細(xì)胞衰老過(guò)程中破壞原生質(zhì)體結(jié)構(gòu)起特定作用。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄8、圓球體圓球體是膜包裹著的圓球狀小體,染色反應(yīng)似脂肪,具一層膜,且具一層暗帶,因此,可能只是單位膜的一半。膜內(nèi)有一些細(xì)微的顆粒結(jié)構(gòu)。功能:儲(chǔ)藏功能。是脂肪積累的場(chǎng)所,當(dāng)大量脂肪積累后,圓球體便變成透明的油滴,內(nèi)部顆粒消失。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄9、微體結(jié)構(gòu):由單層膜包圍的小體。大小、形狀與溶酶體相似,但所含的酶不同。微體有二種:過(guò)氧化物酶體:存在于高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi),它與葉綠體、線粒體相配合,參與乙醇酸循環(huán),將光合作用過(guò)程中產(chǎn)生的乙醇酸轉(zhuǎn)化成己糖。乙醛酸循環(huán)體:主要出現(xiàn)在油料種子萌發(fā)時(shí),與圓球體和線粒體相配合,把儲(chǔ)藏的脂肪轉(zhuǎn)化成糖類(lèi)。有人將液泡、溶酶體、圓球體和微體統(tǒng)稱(chēng)為液泡系。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄10、微管和微絲微管和微絲是細(xì)胞內(nèi)呈管狀的二類(lèi)細(xì)胞器,屬非膜細(xì)胞器。它們?cè)诩?xì)胞中相互交織,形成一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),成為細(xì)胞內(nèi)的骨骼狀的支架,使細(xì)胞具有一定的形狀,在細(xì)胞學(xué)上稱(chēng)它們?yōu)槲⒘合到y(tǒng)。微管:結(jié)構(gòu):電鏡下是中空而直的細(xì)管,長(zhǎng)約數(shù)微米,直徑約25nm,其中管壁厚4-5nm,中心是電子透明的空腔。其化學(xué)組成是微管蛋白。特性:在低溫、壓力、秋水仙堿、酶等外界條件作用下,微管被破壞。功能:與細(xì)胞形狀的維持有關(guān);參與細(xì)胞壁的形成和生長(zhǎng);與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)及細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄微絲:結(jié)構(gòu):比微管更細(xì)的纖絲,直徑只有5-8nm。特性:在細(xì)胞中呈縱橫交織的網(wǎng)狀,與微管共同構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)的支架,維持細(xì)胞的形狀,并支持和網(wǎng)絡(luò)各類(lèi)細(xì)胞器。功能:與微管配合,控制細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng);與胞質(zhì)流動(dòng)關(guān)系密切。細(xì)胞質(zhì)——⑵細(xì)胞器9/17/2023九江學(xué)院陳曄電子顯微鏡下無(wú)特殊結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)部分,稱(chēng)為胞基質(zhì)。細(xì)胞器及細(xì)胞核都包埋于其中?;瘜W(xué)成份:小分子化合物包括水、無(wú)機(jī)鹽、溶解的氣體、糖類(lèi)、氨基酸及核苷酸;大分子化合物包括蛋白質(zhì)、RNA和酶類(lèi)。理化性質(zhì):活細(xì)胞的胞基質(zhì)處于不斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài),它能帶動(dòng)其中的細(xì)胞器,在細(xì)胞內(nèi)做有規(guī)則的持續(xù)流動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)。功能:是細(xì)胞之間物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞的介質(zhì);細(xì)胞代謝的重要場(chǎng)所;為各類(lèi)細(xì)胞器行使功能提供必需的原料。細(xì)胞質(zhì)——⑶胞基質(zhì)9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞器間功能上的聯(lián)系:植物細(xì)胞的原生質(zhì)體,是細(xì)胞內(nèi)一團(tuán)結(jié)構(gòu)上具有復(fù)雜分化的原生質(zhì)單位。在細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi),具有特定形態(tài)和功能的細(xì)胞器,懸浮于以蛋白質(zhì)為主的膠狀基質(zhì)中。細(xì)胞核和細(xì)胞器間在功能上具有分工,但又是相互聯(lián)系、相互依賴的。結(jié)構(gòu)和起源上的聯(lián)系(內(nèi)膜系統(tǒng)):質(zhì)膜以內(nèi)的細(xì)胞核和大多數(shù)細(xì)胞器均有結(jié)構(gòu)相似的所膜包圍,說(shuō)明了它們之間的某種聯(lián)系,主要是起源上的聯(lián)系。許多學(xué)者認(rèn)為,細(xì)胞內(nèi)這些細(xì)胞器是一個(gè)統(tǒng)一的、相互聯(lián)系的膜系統(tǒng)在局部區(qū)域特化的結(jié)果,這個(gè)膜系統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)。㈠原生質(zhì)體——內(nèi)膜系統(tǒng)9/17/2023九江學(xué)院陳曄內(nèi)膜系統(tǒng)的生物學(xué)意義:在原生質(zhì)體中起分隔化、區(qū)域化作用。內(nèi)膜系統(tǒng)使細(xì)胞內(nèi)具有巨大的表面,又使各種酶和不同代謝過(guò)程定位于不同部位,保證了一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)的有順進(jìn)行;因與質(zhì)膜相連,內(nèi)膜系統(tǒng)通過(guò)胞間連絲勾通了相鄰細(xì)胞間物質(zhì)和信息的交流,從而使多細(xì)胞有機(jī)體能成為協(xié)調(diào)一致的統(tǒng)一整體。㈠原生質(zhì)體——內(nèi)膜系統(tǒng)9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
㈡細(xì)胞壁概述1.細(xì)胞壁的層次2.紋孔和孢間連絲3.細(xì)胞壁的化學(xué)組成細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)胞間層初生壁次生壁初生紋孔場(chǎng)紋孔細(xì)胞壁的基本化學(xué)組成細(xì)胞壁的其他化學(xué)成分細(xì)胞壁的基本構(gòu)架微纖絲在細(xì)胞壁各層中的排列9/17/2023九江學(xué)院陳曄㈡細(xì)胞壁概述細(xì)胞壁是包圍在原生質(zhì)體外面的一個(gè)堅(jiān)韌的外殼,是植物體特有的結(jié)構(gòu)。具有細(xì)胞壁、中央液泡、質(zhì)體是植物細(xì)胞區(qū)別與動(dòng)物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征。細(xì)胞壁功能:保護(hù)原生質(zhì)體。表現(xiàn)在影響植物的吸收、保護(hù)、支持、蒸騰和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)戎匾纳砘顒?dòng)。細(xì)胞壁的生物活性:細(xì)胞壁(主要是初生壁)中,含有具生理活性的蛋白質(zhì),可參與細(xì)胞壁的生長(zhǎng)、物質(zhì)的吸收、細(xì)胞間的相互識(shí)別以及細(xì)胞分化時(shí)壁的分解過(guò)程,還有抵抗病原物的作用。9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑴胞間層位置及形成時(shí)間:形成于細(xì)胞分裂剛完成時(shí),位于相鄰細(xì)胞間。對(duì)于一個(gè)細(xì)胞來(lái)說(shuō),它位于細(xì)胞的最外面。成份:果膠質(zhì),屬多糖類(lèi)物質(zhì)。結(jié)構(gòu):一個(gè)結(jié)構(gòu)層次。特性:果膠是一種無(wú)定型膠質(zhì),有很強(qiáng)的親水性和可塑性,多細(xì)胞植物依靠它使相鄰細(xì)胞彼此粘連在一起。這種特性便于植物幼嫩組織的生長(zhǎng)和分化。果膠很易被酸或酶等溶解,從而導(dǎo)致細(xì)胞離析。例如,果肉細(xì)胞的離散使果實(shí)變軟、漚麻工藝等。㈡細(xì)胞壁——1.細(xì)胞壁的層次9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑵初生壁位置及形成時(shí)間:形成于胞間層之后,位于胞間層之內(nèi)。是活細(xì)胞的最后一層細(xì)胞壁?;瘜W(xué)成分:纖維素、半纖維素和果膠質(zhì),少量結(jié)構(gòu)蛋白,與壁上糖類(lèi)結(jié)合,形成糖蛋白。結(jié)構(gòu):?jiǎn)螌印L匦裕狠^薄,約1-3μm;質(zhì)地柔軟而有彈性,可隨細(xì)胞的生長(zhǎng)而延展。許多細(xì)胞在形成初生壁后,如不再有新壁產(chǎn)生,初生壁便成為它們永久的細(xì)胞壁。㈡細(xì)胞壁——1.細(xì)胞壁的層次9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑶次生壁位置及形成時(shí)間:次生壁為細(xì)胞停止生長(zhǎng)后,在初生壁內(nèi)側(cè)繼續(xù)積累的細(xì)胞壁層?;瘜W(xué)成分:主要成分是纖維素,少量半纖維素及木質(zhì)。結(jié)構(gòu):光學(xué)結(jié)構(gòu)為三層:外層、中層和內(nèi)層。特性:較厚,約5-10μm,質(zhì)地堅(jiān)硬,具較強(qiáng)的支持和保護(hù)作用。具次生壁的細(xì)胞的成熟狀態(tài)即死細(xì)胞。具次生壁的細(xì)胞主要存在于輸導(dǎo)組織、機(jī)械組織和保護(hù)組織中。㈡細(xì)胞壁——1.細(xì)胞壁的層次9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑴初生紋孔場(chǎng)初生紋孔場(chǎng):在初生壁上具有一些明顯的凹陷區(qū)域,稱(chēng)為初生紋孔場(chǎng)。胞間連絲:初生紋孔場(chǎng)集中許多小孔,細(xì)胞的原生質(zhì)絲通過(guò)這些小孔,與相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體相連。這種穿過(guò)細(xì)胞壁,溝通相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲稱(chēng)為胞間連絲。注意:初生紋孔場(chǎng)產(chǎn)生于初生壁上,而下面要講的紋孔存在于次生壁上。㈡細(xì)胞壁——2.紋孔和胞間連絲9/17/2023九江學(xué)院陳曄柿胚乳及黑棗胞間連絲顯微照片:初生紋孔場(chǎng)初生壁胞間層㈡細(xì)胞壁——2.紋孔和胞間連絲9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑵紋孔概念:次生壁上具有一些中斷的部分,這些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆蓋的區(qū)域,稱(chēng)紋孔。因此,紋孔只存在于具有次生壁的細(xì)胞的壁上。原來(lái)初生壁的一個(gè)初生紋孔場(chǎng)上在產(chǎn)生次生壁后可形成幾個(gè)紋孔。結(jié)構(gòu):一個(gè)紋孔由紋孔腔和紋孔膜組成。紋孔腔是指次生壁圍成的腔,它的開(kāi)口(紋孔口)朝向細(xì)胞腔。腔底的初生壁和胞間層部分即紋孔膜。種類(lèi):據(jù)次生壁增厚的情況不同,紋孔分成單紋孔和具緣紋孔兩類(lèi)。單紋孔紋孔口和紋孔膜直徑相同;具緣紋孔的次生壁穹出于紋孔腔上,紋孔口小于紋孔膜具緣紋孔的紋孔膜中央部位有一個(gè)圓盤(pán)狀的增厚區(qū),稱(chēng)紋孔塞。紋孔塞邊緣部分為緣塞。兩細(xì)胞相鄰壁上二個(gè)相對(duì)的紋孔合稱(chēng)紋孔對(duì)。㈡細(xì)胞壁——2.紋孔和胞間連絲9/17/2023九江學(xué)院陳曄紋孔及胞間連絲的功能:初生紋孔場(chǎng)上胞間連絲主要以傳遞有機(jī)物和信息為主,而次生壁上的紋孔以傳遞水分為主。
初生紋孔場(chǎng)、紋孔和胞間連絲的存在,有利于細(xì)胞與環(huán)境及細(xì)胞之間的物質(zhì)交流,尤其是胞間連絲,它把所有生活細(xì)胞的原生質(zhì)體連接成一個(gè)整體,從而使多細(xì)胞植物在結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)上成為一個(gè)統(tǒng)一的有機(jī)體。㈡細(xì)胞壁——2.紋孔和胞間連絲9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑴細(xì)胞壁的基本化學(xué)組成胞間層:果膠質(zhì)。初生壁:主要為纖維素,另有果膠質(zhì)、半纖維素。纖維素是一種親水的具有某些晶體性質(zhì)的化合物,由100個(gè)或更多個(gè)葡萄糖基連接而成,分子呈長(zhǎng)短不等的鏈狀。次生壁:與初生壁基本相似,但木質(zhì)化或木栓化及礦化程度較大。㈡細(xì)胞壁——3.細(xì)胞壁的化學(xué)組成9/17/2023九江學(xué)院陳曄⑵細(xì)胞壁中的其他化學(xué)成分角質(zhì)與角質(zhì)化:角質(zhì)屬脂肪性物質(zhì),角質(zhì)在細(xì)胞壁中的沉積稱(chēng)為角質(zhì)化。因具疏水性,故可防止水分損失和浸漬,但不影響氣體交換。栓質(zhì)與栓質(zhì)化:脂肪性物質(zhì),栓質(zhì)在細(xì)胞中的沉積過(guò)程稱(chēng)栓質(zhì)化。功能類(lèi)似角質(zhì),但具更強(qiáng)的堅(jiān)韌性。木質(zhì)與木質(zhì)化:木質(zhì)素在細(xì)胞壁上的沉積稱(chēng)木質(zhì)化。木質(zhì)是親水性物質(zhì),硬度大,可加強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度。礦質(zhì)與礦質(zhì)化:主要是碳酸鈣和硅化物,礦質(zhì)成分在細(xì)胞壁中沉積的過(guò)程稱(chēng)礦質(zhì)化。礦質(zhì)化的壁具有大的硬度,增加了細(xì)胞壁的支持能力。㈡細(xì)胞壁——3.細(xì)胞壁的化學(xué)組成9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞壁的基本構(gòu)架:
單糖纖維素分子微團(tuán)微纖絲大纖絲相互交織角化、栓化、木化、礦化及半纖維素填充
細(xì)胞壁構(gòu)架細(xì)胞壁㈡細(xì)胞壁——4.細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)9/17/2023九江學(xué)院陳曄微纖絲在細(xì)胞壁各層中的排列:初生壁:微纖絲呈網(wǎng)狀排列,但多數(shù)與細(xì)胞的長(zhǎng)軸平行(有利于細(xì)胞的伸長(zhǎng)生長(zhǎng))。次生壁:微纖絲多數(shù)與長(zhǎng)軸呈一定角度斜向排列,而且,在次生壁三層的走向也不一致,這樣就增強(qiáng)了細(xì)胞壁的堅(jiān)固性。顯微鏡下能分辨次生壁三個(gè)層次的原因就在于此。㈡細(xì)胞壁——4.細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物概述1.淀粉2.蛋白質(zhì)3.脂肪和油類(lèi)4.晶體9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物
概述定義:后含物是細(xì)胞原生質(zhì)體代謝作用的產(chǎn)物,它們可以在細(xì)胞生活的不同時(shí)期產(chǎn)生和消失,其中有的是貯藏物,有的是廢物。種類(lèi):后含物一般有糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂肪及其有關(guān)的物質(zhì)(角質(zhì)、栓質(zhì)、蠟質(zhì)、磷質(zhì)等),還有結(jié)晶狀態(tài)的無(wú)機(jī)鹽和其他有機(jī)物,如丹寧、樹(shù)脂、樹(shù)膠、橡膠和植物堿、有機(jī)酸等。存在部位:存在于原生質(zhì)體中(主要在液泡中)或細(xì)胞壁上。9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物——1.淀粉性質(zhì):淀粉是葡萄糖分子聚合而成的長(zhǎng)鏈化合物,是細(xì)胞中碳水化合物最普遍的貯藏形式,在細(xì)胞中以顆粒狀態(tài)存在,稱(chēng)淀粉粒。所有薄壁細(xì)胞中都存在淀粉,尤其在各類(lèi)貯藏器官中更為集中,如種子、塊根、塊莖、球莖和根狀莖。形成:淀粉由質(zhì)體合成。淀粉體(白色體)在形成淀粉粒時(shí),由一個(gè)中心開(kāi)始,從內(nèi)向外層層沉積。這一中心便形成了淀粉粒的臍點(diǎn)。一個(gè)淀粉體可含一個(gè)或多個(gè)淀粉粒。電鏡下的淀粉粒9/17/2023九江學(xué)院陳曄結(jié)構(gòu):顯微鏡下顯示,以臍點(diǎn)為起點(diǎn),有許多明暗相間的輪紋。其原因是,由于淀粉粒沉積時(shí),直鏈淀粉和支鏈淀粉相互交替地分層沉積,直鏈淀粉較支鏈淀粉具更強(qiáng)的親水性,二者遇水膨脹不一,從而顯出折光上的差異。如用酒精使其脫水,輪紋的光學(xué)效果便消失。類(lèi)型:僅具一個(gè)臍點(diǎn)及其輪紋的淀粉粒為單粒淀粉粒;具二個(gè)或二個(gè)以上臍點(diǎn),各臍點(diǎn)分別有各自的輪紋,但無(wú)共同輪紋的為復(fù)粒淀粉粒;如有共同輪紋則為半復(fù)粒淀粉粒。四、植物細(xì)胞的后含物9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物——2.蛋白質(zhì)性質(zhì):貯藏蛋白質(zhì)呈固體狀態(tài),生理活性穩(wěn)定;可以是結(jié)晶的或無(wú)定型的,結(jié)晶的蛋白質(zhì)因具有晶體和膠體二重性,稱(chēng)擬晶體,以與真正的晶體相區(qū)別,擬晶體多呈方形。結(jié)構(gòu):無(wú)定型的蛋白質(zhì)常被一層膜包裹成圓球狀的顆粒,稱(chēng)糊粉粒。糊粉??梢园瑹o(wú)定形蛋白質(zhì),也可包含擬晶體。糊粉粒在植物體中的分布:種子胚乳等處。小麥等作物種子胚乳的外層的1—層細(xì)胞,含有大量糊粉粒,稱(chēng)糊粉層。貯藏蛋白質(zhì)在細(xì)胞中的變化:貯藏于液泡中的蛋白質(zhì)隨液泡的分散而分布于小液泡中,隨種子成熟,每個(gè)小液泡及其內(nèi)的蛋白質(zhì)就變?yōu)楹哿!1吐榕呷榧?xì)胞局部放大小麥糊粉層9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物——3.脂肪和油類(lèi)存在狀態(tài):常溫下為固體的稱(chēng)脂肪,液體的則為油。因此,脂肪和油的區(qū)別主要是物理性質(zhì)的,而不是化學(xué)性質(zhì)的。脂類(lèi)常成為種子、胚和分生組織細(xì)胞中的貯藏物質(zhì),以固體或油滴的形式存在于細(xì)胞中。質(zhì)體和圓球體都能積聚脂類(lèi)物質(zhì),發(fā)育成油滴。圖為含有油滴的椰子胚乳細(xì)胞9/17/2023九江學(xué)院陳曄四、植物細(xì)胞的后含物——4.晶體物質(zhì)組成:最常見(jiàn)的是草酸鈣晶體,也有碳酸鈣晶體。一般認(rèn)為它們是新陳代謝的廢物,形成晶體后便避免了對(duì)細(xì)胞的毒害。種類(lèi):?jiǎn)尉С世庵鶢罨蚪清F狀;針晶是兩端尖銳的針狀,并常集聚成束;簇晶是由許多單晶聯(lián)合成的復(fù)合結(jié)構(gòu),呈球狀,每個(gè)單晶的尖端都突出于球的表面。分布:在各類(lèi)器官中都可見(jiàn)。但在不同植物及不同器官中差別較大。形成:晶體是在液泡中形成的。有的細(xì)胞(如針晶細(xì)胞)在形成晶體時(shí),液泡內(nèi)可先出現(xiàn)一種有腔室的包被,隨后在腔室中形成晶體。因此,每個(gè)晶體形成后是裹在一個(gè)鞘內(nèi)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄五、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞概念:比較:前面學(xué)過(guò)的細(xì)胞結(jié)構(gòu),外有質(zhì)膜、內(nèi)有具膜的細(xì)胞核和細(xì)胞器,這就是真核細(xì)胞。這樣,具有膜包被的真正的細(xì)胞核和具膜細(xì)胞器的細(xì)胞稱(chēng)為真核細(xì)胞。無(wú)真正的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)和具膜細(xì)胞器的細(xì)胞稱(chēng)原核細(xì)胞。實(shí)際上,原核細(xì)胞就是無(wú)內(nèi)膜系統(tǒng)的細(xì)胞。原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):無(wú)核結(jié)構(gòu),細(xì)胞的遺傳物質(zhì)分散于細(xì)胞中央一個(gè)較大區(qū)域,沒(méi)有膜包被,這一區(qū)域稱(chēng)為核區(qū)(中央?yún)^(qū))或擬核。9/17/2023九江學(xué)院陳曄細(xì)胞概念細(xì)胞:由膜包被著的,內(nèi)含細(xì)胞核和細(xì)胞器的原生質(zhì)團(tuán)所組成的生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。植物細(xì)胞:由膜和細(xì)胞壁包被著的,內(nèi)含細(xì)胞核和細(xì)胞器的原生質(zhì)團(tuán)所組成的植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。9/17/2023九江學(xué)院陳曄第二節(jié)植物細(xì)胞的繁殖一、有絲分裂二、無(wú)絲分裂三、減數(shù)分裂概念(一)細(xì)胞周期的概念(二)間期(三)分裂期(四)特點(diǎn)和意義概述前期1.核分裂中期后期末期2.胞質(zhì)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、有絲分裂(MITOSIS)
概念有絲分裂:分裂過(guò)程中出現(xiàn)染色體和紡錘絲的細(xì)胞分裂方式。又稱(chēng)間接分裂。植物個(gè)體發(fā)育過(guò)程的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞的增加(或者說(shuō)植物體的生長(zhǎng))主要以此方式進(jìn)行。9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、有絲分裂
㈠細(xì)胞周期的概念細(xì)胞周期:定義:細(xì)胞一次分裂結(jié)束到另一次分裂結(jié)束的全過(guò)程。細(xì)胞周期的兩個(gè)階段:間期:是兩次分裂之間的間隙期,主要為下一次分裂進(jìn)行物質(zhì)、能量的準(zhǔn)備,更重要的是染色體的復(fù)制。包括染色體復(fù)制前期(G1期)、復(fù)制期(S期)和復(fù)制后期(G2期)。分裂期(M):包括核分裂(前、中、后、末4期)和胞質(zhì)分裂兩個(gè)階段。也有人將細(xì)胞周期中G1、S、G2和M并列為四期,但我個(gè)人認(rèn)為這樣不夠妥當(dāng)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄
G1期(染色體復(fù)制前期)間期S期(染色體復(fù)制期)G2期(染色體復(fù)制后期)細(xì)胞周期前期核分裂中期分裂期(M期)后期末期胞質(zhì)分裂一、有絲分裂
㈠細(xì)胞周期的概念9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、有絲分裂
㈡間期定義:從一次分裂結(jié)束到下一次分裂開(kāi)始的一段時(shí)間。細(xì)胞特征:形態(tài)上無(wú)明顯特征;結(jié)構(gòu)上,具完整的細(xì)胞核,具核膜、核仁,染色質(zhì)不規(guī)則分散于核液中(鏡檢不出)。質(zhì)濃、核大,位于中央的核仁明顯;代謝特征為,進(jìn)行大量的生物合成,主要進(jìn)行RNA的合成、DNA復(fù)制,并為分裂進(jìn)行物質(zhì)和能量的積累。間期的三個(gè)階段:G1期:從前一次分裂結(jié)束到DNA合成之間,主要進(jìn)行RNA和各類(lèi)蛋白質(zhì)的合成,其中包括酶的合成。S期:主要進(jìn)行DNA的復(fù)制和組蛋白的合成。G2期:為DNA復(fù)制之后、分裂之前的物質(zhì)合成、積累和能量的貯積。9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、有絲分裂
㈢分裂期1.核分裂——概述核分裂過(guò)程是一個(gè)連續(xù)變化的過(guò)程,從細(xì)胞核內(nèi)“出現(xiàn)”染色體開(kāi)始到形成2個(gè)子核為止。為了研究和描述的方便,人為地將其分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)間。因此,在學(xué)習(xí)時(shí),一定要將四個(gè)時(shí)期聯(lián)系起來(lái)。鑒于此,要求從四個(gè)方面掌握每一時(shí)期的特征:各期開(kāi)始的標(biāo)志特征該期細(xì)胞學(xué)特征各期的染色體特征各期發(fā)生的變化9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——前期(從染色體出現(xiàn)到核膜、核仁消失)標(biāo)志:光學(xué)顯微鏡下可以檢測(cè)到染色體的“出現(xiàn)”。細(xì)胞學(xué)特征:核仁、核存在;染色體細(xì)長(zhǎng)紛亂,不能分辨。變化:核仁、核膜是一個(gè)正消失的變化過(guò)程,越來(lái)越不清晰;染色體連續(xù)地發(fā)生由細(xì)長(zhǎng)向粗短的變化;紡錘絲在本期的后半段開(kāi)始出現(xiàn),紡錘體開(kāi)始形成。染色體:光鏡下為“單線”形態(tài),實(shí)際上為雙線結(jié)構(gòu),因?yàn)樗鼈円呀?jīng)復(fù)制,同一染色體的兩條單線間互稱(chēng)姊妹染色單體(染色單體),由著絲點(diǎn)連接。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——前期(一條染色體示意圖)染色單體
姊妹染色單體著絲點(diǎn)一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——中期(從著絲點(diǎn)排列在赤道面到著絲點(diǎn)斷裂)標(biāo)志:染色體著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞中央的赤道面上;紡錘體形成。細(xì)胞學(xué)特征:核仁核膜完全消失;染色體著絲點(diǎn)排列在赤道面上;紡錘體形成。變化:此期短暫,談不上變化,中期是細(xì)胞分裂的分水嶺,中期的到來(lái)意味著前期的結(jié)束,其變化意味著后期的開(kāi)始。染色體:染色體在中期達(dá)到最為粗短,其著絲點(diǎn)排列在赤道面上,同時(shí)與兩極的兩個(gè)牽引絲相連。一、有絲分裂
㈢分裂期中期側(cè)面觀中期極面觀9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——中期紡錘體與紡錘絲:紡錘體為細(xì)胞有絲分裂進(jìn)行到中期產(chǎn)生的,其形狀似紡錘,兩極尖而在赤道面最寬。紡錘體由三種紡錘絲構(gòu)成:牽引絲的二端分別與著絲點(diǎn)、極點(diǎn)相連;連續(xù)絲從一極出發(fā),到達(dá)另一極,不與著絲點(diǎn)相連;中間絲(不連續(xù)絲)既不與兩極相連,亦不與著絲點(diǎn)相連,其主要作用是參與細(xì)胞壁的形成。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——中期
赤道面染色單體連續(xù)絲中間絲牽引絲一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——后期(從著絲點(diǎn)斷裂到兩組染色體到達(dá)兩極)標(biāo)志:著絲點(diǎn)斷裂,姊妹染色單體分開(kāi)。細(xì)胞學(xué)特征:每條染色體的2條姊妹染色單體因著絲點(diǎn)斷裂而分開(kāi),在牽引絲的作用下分別移向兩極。因此,分向兩極的兩組染色體數(shù)目完全相同,且都等于母細(xì)胞染色體數(shù)目。分開(kāi)的染色單體亦稱(chēng)染色體。變化:在牽引絲的作用下,兩組染色體現(xiàn)兩極移動(dòng)。因此,在顯微鏡下可以看到移動(dòng)距離近的,也有移動(dòng)距離遠(yuǎn)的。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——后期(示意圖)
分開(kāi)的染色體
紡錘絲(牽引絲)一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.核分裂——末期(染色體到達(dá)兩極至子核形成)標(biāo)志:染色體到達(dá)兩極意味著末期的開(kāi)始。細(xì)胞學(xué)特征及變化:染色體到達(dá)兩極后,便解除螺旋,逐漸回到染色質(zhì)狀態(tài),最后在光學(xué)顯微鏡下“消失”;同時(shí)核仁、核膜重新形成,新一代細(xì)胞核(子核)形成。一、有絲分裂
㈢分裂期末期子細(xì)胞末期9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.胞質(zhì)分裂定義:胞質(zhì)分裂幾乎與核分裂的末期同步。其過(guò)程就是在二個(gè)子核之間形成新細(xì)胞壁,把一個(gè)母細(xì)胞分隔成二個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程。成膜體形成:染色本到達(dá)兩極后,在二個(gè)子核之間(赤道面處)形成了一個(gè)密集的桶狀區(qū)域,稱(chēng)為成膜體(桶狀體)。細(xì)胞板及質(zhì)膜的形成:電鏡下顯示,成膜體中有許多含有多糖類(lèi)物質(zhì)的小泡,由細(xì)胞內(nèi)向赤道面運(yùn)動(dòng),并在那里聚集,相互融合,釋放出許多糖類(lèi)物質(zhì),構(gòu)成細(xì)胞板,將細(xì)胞質(zhì)從中間隔開(kāi);同時(shí),小泡的被膜相互融合,在細(xì)胞板兩側(cè),形成新的質(zhì)膜。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.胞質(zhì)分裂細(xì)胞壁形成:在形成細(xì)胞板時(shí),成膜體由中央位置逐漸向四周擴(kuò)展,細(xì)胞板也就隨著向四周延伸,直至與原來(lái)母細(xì)胞的側(cè)壁相連拉,完全把母細(xì)胞分隔成二個(gè)子細(xì)胞。這時(shí),細(xì)胞板就成為新細(xì)胞壁的胞間層的最初部分。細(xì)胞壁物質(zhì)的來(lái)源:電鏡觀察表明,形成細(xì)胞板的小泡主要來(lái)自高爾基體,可能部分來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。小泡向著赤道面的運(yùn)動(dòng)與成膜體中的微管有關(guān),這些微管垂直于赤道面排列,小泡沿著微管運(yùn)動(dòng),微管起著引導(dǎo)方向的作用。小泡運(yùn)動(dòng)的直接動(dòng)力可能是微絲的收縮。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.胞質(zhì)分裂胞間連絲的產(chǎn)生:在形成細(xì)胞板的過(guò)程中,有些原生質(zhì)細(xì)絲連同內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一起,保留在細(xì)胞板中,形成貫穿二個(gè)子細(xì)胞的胞間連絲。一、有絲分裂
㈢分裂期9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、有絲分裂
㈣有絲分裂的特點(diǎn)和意義特點(diǎn):染色體復(fù)制一次,細(xì)胞核分裂一次,形成的兩個(gè)子細(xì)胞都與母細(xì)胞具有完全相同的染色體數(shù)目,而且各對(duì)應(yīng)染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、遺傳基礎(chǔ)完全相同。意義:分裂后的子細(xì)胞之間,及其與母細(xì)胞遺傳基礎(chǔ)完全相同,保證了子細(xì)胞與母細(xì)胞具有相同的遺傳潛能,從而保證了細(xì)胞遺傳的穩(wěn)定性。9/17/2023九江學(xué)院陳曄二、無(wú)絲分裂概念:分裂過(guò)程簡(jiǎn)單,分裂時(shí)核內(nèi)不出現(xiàn)染色體,分裂過(guò)程也無(wú)紡錘絲出現(xiàn),這種分裂方式稱(chēng)無(wú)絲分裂。過(guò)程:最常見(jiàn)的是橫縊裂,細(xì)胞核先延長(zhǎng),然后橫向縊縮、變細(xì),最后斷裂成二個(gè)子核。同時(shí)細(xì)胞壁也進(jìn)行同樣方式的分裂。發(fā)生位置:胚乳發(fā)育過(guò)程、形成愈傷組織時(shí)、莖節(jié)間基部的居間分生組織等位置。9/17/2023九江學(xué)院陳曄
三、減數(shù)分裂概述發(fā)生位置:花粉囊內(nèi)和胚珠珠心組織內(nèi)。發(fā)生時(shí)間:發(fā)生于花粉母細(xì)胞產(chǎn)生單核花粉粒和胚囊母細(xì)胞產(chǎn)生單核胚囊的時(shí)候。減數(shù)分裂:在有性生殖過(guò)程中染色體復(fù)制一次,經(jīng)歷二個(gè)分裂階段,產(chǎn)生四個(gè)或二個(gè)(如為二個(gè)則為雙核)子細(xì)胞,子核染色體數(shù)目較母細(xì)胞減半的分裂方式。
9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.第一次分裂:四個(gè)時(shí)期,前期變化最為復(fù)雜,經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)。①前期Ⅰ:核內(nèi)發(fā)生復(fù)雜的變化,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),分五個(gè)時(shí)期:細(xì)線期:開(kāi)始標(biāo)志——染色體出現(xiàn)。特征與有絲分裂前期相似。偶線期:染色體特征表現(xiàn)為較細(xì)線期稍微粗短,但不易區(qū)別。變化:同源染色體的聯(lián)會(huì)(配對(duì))。同源染色體:分別來(lái)自于精子和卵,具有相同形態(tài)、結(jié)構(gòu),攜帶相同遺傳信息的兩條染色體,互稱(chēng)同源染色體。染色體復(fù)制后的兩條互稱(chēng)姊妹染色單體;而同源染色體之間的染色單體間互稱(chēng)非姊妹染色單體。同源的二條染色體,在減數(shù)分裂的后期分開(kāi),分別由雌、雄配子攜帶,性細(xì)胞結(jié)合時(shí)匯合。在每一次“分開(kāi)”的過(guò)程中,都要進(jìn)行染色單體間的交換和同源染色體間的重新組合,使遺傳物質(zhì)發(fā)生交換,以增加后代的變異。交換發(fā)生于粗線期。
減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.第一次分裂—①前期Ⅰ—粗線期:細(xì)胞學(xué)特征:染色體變得更為粗短,分散的比較開(kāi),細(xì)胞遺傳學(xué)對(duì)染色體形態(tài)的研究主要在粗線期進(jìn)行。變化:染色單體間的交換。姊妹染色單體非姊妹染色單體交叉結(jié)非姊妹染色單體間的交換為有效交換,姊妹染色單體間為無(wú)效交換。偶線期聯(lián)會(huì)后的每一條應(yīng)為兩條染色體(四條染色單體),粗線期又進(jìn)行交換,出現(xiàn)交叉結(jié),這些在顯微鏡下都無(wú)法分辨,只能示別“單線結(jié)構(gòu)”。因?yàn)檫@三個(gè)時(shí)期,染色單體間和同源染色體間由組蛋白緊密相連,光學(xué)顯微鏡不能分辨。
減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.第一次分裂—①前期Ⅰ—雙線期:細(xì)胞學(xué)特征:染色體變得更為粗短,相互間分散得更開(kāi),看到了雙線結(jié)構(gòu)。為什么未看到“四線結(jié)構(gòu)”呢?染色體特征:進(jìn)入雙線期后,同源染色體之間相互排斥而向相反的方向移動(dòng),但因交叉結(jié)的連結(jié),使它們不能完全分開(kāi),故此時(shí)在顯微鏡下看到了不完全分開(kāi)的雙線結(jié)構(gòu)。因?yàn)橹皇峭慈旧w間排斥,而姊妹染色單體間仍然由組蛋白緊密結(jié)合,所以仍然不能分辨染色單體。也就不可能看到“四線結(jié)構(gòu)”。減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.第一次分裂—①前期Ⅰ終變期:染色體變得更為粗短,是前期最為粗短的時(shí)期。各對(duì)染色體間幾乎完全分散,可以進(jìn)行記數(shù)。此期同源染色體間進(jìn)一步排斥,染色體更短縮,交叉結(jié)端化,使染色體呈現(xiàn)出“O”字形、“8”字形等形態(tài)。前期總結(jié):偶線期同源染色體聯(lián)會(huì)。粗線期染色單體間進(jìn)行交換。雙線期因聯(lián)會(huì)的兩條染色體相互排斥而呈現(xiàn)“雙線結(jié)構(gòu)”。終變期染色體最為粗短,交叉結(jié)端化。染色體一直進(jìn)行著由細(xì)變粗、由長(zhǎng)變短的變化。核仁核膜逐漸消失(消失過(guò)程)。紡錘絲開(kāi)始產(chǎn)生,紡錘體開(kāi)始形成。
減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.第一次分裂②中期Ⅰ:細(xì)胞學(xué)特征與有絲分裂相似。不同之處:有絲分裂中期,移向赤道面的是單條染色體;而減數(shù)分裂的中期,移向赤道面的是成對(duì)的同源染色體。③后期Ⅰ:與有絲分裂的區(qū)別之處:在紡錘絲牽引下,染色體的著絲點(diǎn)并未分開(kāi),分開(kāi)并移向兩極的是每對(duì)同源染色體的兩個(gè)成員。因此,染色體數(shù)目的減半發(fā)生于后期Ⅰ。④末期Ⅰ:與有絲分裂沒(méi)多大的區(qū)別。所不同的是,所產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體數(shù)目只有母細(xì)胞一半。末期Ⅰ后期Ⅰ中期Ⅰ
減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄2.第二次分裂(分裂Ⅱ)分裂Ⅱ就是第一次分裂兩個(gè)子細(xì)胞各自進(jìn)行一次有絲分裂。不同的是,分裂各期染色體數(shù)目只有有絲分裂對(duì)應(yīng)的一半。減數(shù)分裂的意義:第一、保持了物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定性;第二、染色單體的交換和同源染色體的重組使后代產(chǎn)生新的變異。
減數(shù)分裂9/17/2023九江學(xué)院陳曄間歇期前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ4個(gè)子細(xì)胞9/17/2023九江學(xué)院陳曄第三節(jié)植物細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化(自學(xué))一、二、三、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)植物細(xì)胞的分化植物細(xì)胞的分裂方向9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、植物細(xì)胞的生長(zhǎng)1.植物生長(zhǎng)的概念植物生長(zhǎng):指植物體因細(xì)胞數(shù)目的增加和細(xì)胞的生長(zhǎng)而發(fā)生的變化(主要體現(xiàn)在植物體高度、體積和重量的增加)。細(xì)胞生長(zhǎng):細(xì)胞體積、重量的增加,以及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成和各種細(xì)胞器的發(fā)育過(guò)程即為細(xì)胞生長(zhǎng)。
母細(xì)胞分裂恢復(fù)到母細(xì)胞大小時(shí)繼續(xù)分裂分生組織子細(xì)胞生長(zhǎng)分化成熟組織行使功能2.植物細(xì)胞生長(zhǎng)的特點(diǎn)體積的變化、液泡化、物質(zhì)的積累、細(xì)胞器的產(chǎn)生、細(xì)胞壁的生長(zhǎng)、細(xì)胞生長(zhǎng)的程度9/17/2023九江學(xué)院陳曄二、植物細(xì)胞的分化概念:植物細(xì)胞通過(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)和生理上的變化而造成其結(jié)構(gòu)和功能上的特化,稱(chēng)為細(xì)胞分化。即包括內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面的變化。內(nèi)部變化:表現(xiàn)在生理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的特化。外部變化:主要是細(xì)胞外部形態(tài)的特化。這兩個(gè)方面的特化,使細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能向一筆方向定轉(zhuǎn)化。所有組織都是細(xì)胞分化的結(jié)果。細(xì)胞的分化、組織的形成是生物由單細(xì)胞向多細(xì)胞進(jìn)化的關(guān)鍵。9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的分裂方向
1.平周分裂(切向分裂)分裂方向:細(xì)胞的分裂方向是指細(xì)胞分裂時(shí)新細(xì)胞壁產(chǎn)生的方向。平周分裂的分裂方向與圓周方向(切線方向)一致,故稱(chēng)平周分裂。新細(xì)胞產(chǎn)生(排列)方向:新細(xì)胞產(chǎn)生的方向與分裂方向垂直,因此,平周分裂所產(chǎn)生的新細(xì)胞沿徑向(垂周)方向排列。對(duì)器官生長(zhǎng)的影響:因新細(xì)胞沿徑向方向排列,故可使器官增粗(擴(kuò)大器官直徑)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的分裂方向
2.垂周分裂(徑向分裂)分裂方向:分裂方向(新壁產(chǎn)生方向)與徑向方向一致(與圓周或切線垂直)。新細(xì)胞產(chǎn)生(排列)方向:新細(xì)胞沿周向(圓周方向)排列。對(duì)器官生長(zhǎng)的影響:擴(kuò)大器官的周長(zhǎng)。實(shí)際上,器官長(zhǎng)粗是直徑和周長(zhǎng)擴(kuò)大的配合,也可以說(shuō),是平周分裂和垂周分裂配合的結(jié)果。9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的分裂方向
3.橫向分裂(橫向垂周分裂)分裂方向:橫向分裂實(shí)際上是垂周分裂的一種特殊方式。它的分裂方向與器官的橫向方向一致,與長(zhǎng)軸方向和圓周方向垂直。新細(xì)胞產(chǎn)生(排列)方向:新細(xì)胞沿器官長(zhǎng)軸方向排列。對(duì)器官生長(zhǎng)的影響:使器官伸長(zhǎng)(使植物體長(zhǎng)高)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄三、植物細(xì)胞的分裂方向
(示意圖)
新細(xì)胞排列方向垂周分裂細(xì)胞分裂方向擴(kuò)大周長(zhǎng)新細(xì)胞排列方向平周分裂
細(xì)胞分裂方向直徑增粗新細(xì)胞排列方向橫向分裂
細(xì)胞分裂方向器官伸長(zhǎng)9/17/2023九江學(xué)院陳曄第四節(jié)植物的組織和組織系統(tǒng)概述一、植物組織的類(lèi)型二、組織系統(tǒng)分生組織成熟組織按性質(zhì)和來(lái)源分按位置分類(lèi)原分生組織初生分生組織次生分生組織頂端分生組織側(cè)生分生組織居間分生組織概念1.保護(hù)組織2.薄壁組織3.機(jī)械組織4.輸導(dǎo)組織5.分泌結(jié)構(gòu)初生保護(hù)組織次生保護(hù)組織主要特征種類(lèi)厚角組織厚壁組織二者比較分泌結(jié)構(gòu)特征外分泌結(jié)構(gòu)內(nèi)分泌結(jié)構(gòu)木質(zhì)部韌皮部組織系統(tǒng)的概念組織系統(tǒng)的種類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄概述定義:在個(gè)體發(fā)育中,具有相同來(lái)源的(即由一個(gè)或同一群分生細(xì)胞生長(zhǎng)、分化而來(lái)的)同一類(lèi)型的或不同類(lèi)型的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位,稱(chēng)為組織。由一種類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織,稱(chēng)簡(jiǎn)單組織。由多種類(lèi)型細(xì)胞構(gòu)成的組織,稱(chēng)復(fù)合組織。學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)以以下四個(gè)知識(shí)點(diǎn)為重點(diǎn):組織的位置、來(lái)源:在植物體中的分布位置在發(fā)育來(lái)源。組織特征:包括細(xì)胞種類(lèi)(類(lèi)型)、各種細(xì)胞的特征和細(xì)胞間的關(guān)系(排列方式和聯(lián)系)。組織功能:該種組織所行使的生物學(xué)功能。組織的發(fā)育:主要指發(fā)育方向。包括分化水平和可能繼續(xù)發(fā)育的方向。9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、植物組織的類(lèi)型㈠分生組織1.概念:具有分裂能力的細(xì)胞所組成的,具有持續(xù)分裂能力的細(xì)胞群稱(chēng)為分生組織。種子植物中具分裂能力的細(xì)胞限制在植物體的某些部位,這些部位的細(xì)胞在植物體的一生中持續(xù)地保持強(qiáng)烈的分裂能力。新產(chǎn)生的細(xì)胞,一部分經(jīng)分化形成成熟組織增加到植物體中,另一部分繼續(xù)保持分裂能力以維持分生組織細(xì)胞的數(shù)量。9/17/2023九江學(xué)院陳曄①原分生組織位置和來(lái)源來(lái)源于胚的胚性細(xì)胞;位于各器官頂端。組織特征細(xì)胞類(lèi)型:原分生組織細(xì)胞(1種)。細(xì)胞特征:細(xì)胞為等徑多面體,體積小,壁薄,質(zhì)濃、核大、具有微小液泡,顯微鏡不能分辨。線粒體多而活躍。生理活性強(qiáng),具強(qiáng)烈的分裂能力。排列方式細(xì)胞排列緊密,幾乎看不到細(xì)胞間隙,是所有生活組織中排列最緊密的。組織功能使植物進(jìn)行生長(zhǎng)。發(fā)育方向形成初生分生組織。2.分生組織類(lèi)型——⑴按性質(zhì)和來(lái)源分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄——②初生分生組織位置和來(lái)源位于原分生組織之后,二者之間無(wú)明顯界限,合稱(chēng)頂端分生組織。二者的性質(zhì)和發(fā)育結(jié)果不同;初生組織來(lái)源于原分生組織。組織特征:細(xì)胞種類(lèi):原表皮細(xì)胞、基本分生組織和原形成層細(xì)胞。細(xì)胞特征:共同特征為具有初步分化,細(xì)胞大于原分生組織,長(zhǎng)形細(xì)胞的長(zhǎng)軸與器官長(zhǎng)軸同向,出現(xiàn)了初步的液泡化,壁薄、核小,質(zhì)較濃。排列方式:緊密,無(wú)間隙。組織功能形成具特定功能的初生成熟組織。發(fā)育方向所產(chǎn)生的細(xì)胞,經(jīng)分化后形成初生成熟組織。
2.分生組織類(lèi)型——⑴按性質(zhì)和來(lái)源分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄③次生分生組織位置和來(lái)源位于器官側(cè)向的外圍;源于初生成熟組織。組織特征:細(xì)胞類(lèi)型:木栓形成層和維管形成層細(xì)胞。細(xì)胞特征:維管形成層多為長(zhǎng)細(xì)胞,少數(shù)為短細(xì)胞。分化明顯,具液泡,細(xì)胞大,質(zhì)較稀,核??;木栓形成層細(xì)胞較小。細(xì)胞排列:沿器官周方向排成一周(圓筒形),由一層細(xì)胞構(gòu)成,排列緊密,無(wú)胞間隙。組織功能分別形成次生維管組織和次生保護(hù)組織。發(fā)育方向產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)。2.分生組織類(lèi)型——⑴按性質(zhì)和來(lái)源分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄①頂端分生組織按位置稱(chēng)頂端分生組織,實(shí)際上就是前述的原分生組織和初生分生組織。頂端分生組織是植物生長(zhǎng)的源泉。其他所有組織均來(lái)自于此。2.分生組織類(lèi)型——⑵按位置分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄頂端分生組織初生分生組織原分生組織①頂端分生組織9/17/2023九江學(xué)院陳曄②側(cè)生分生組織位置和來(lái)源:位于器官側(cè)向的周?chē)糠?,靠近器官的外圍,包括維管形成層和木栓形成層。組織特征:同前面。功能:使植物根、莖進(jìn)行加粗生長(zhǎng)。發(fā)育方向:兩種側(cè)生分生組織經(jīng)細(xì)胞分裂和分化分別形成次生保護(hù)組織――周皮和次生維管組織――次生韌皮部和次生木質(zhì)部。2.分生組織類(lèi)型——⑵按位置分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄③居間分生組織位置和來(lái)源:位于分化成度較低的成熟組織之間(故稱(chēng)居間分生組織);在已分化的成熟組織間保留的一部分未分化的細(xì)胞,它們保持著和初生分生組織接近的特征,(如玉米拔節(jié)期)組織特征:與初生分生組織相似,但其分裂活動(dòng)只局限于一定階段。功能:其活動(dòng)能使器官迅速伸長(zhǎng)。發(fā)育方向:通過(guò)其分裂增加細(xì)胞數(shù)目,加速植物伸長(zhǎng)生長(zhǎng);發(fā)育到一定程度時(shí)轉(zhuǎn)化為成熟組織。2.分生組織類(lèi)型——⑵按位置分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄維管形成層2.分生組織類(lèi)型——⑵按位置分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄維管形成層木質(zhì)部韌皮部2.分生組織類(lèi)型——⑵按位置分類(lèi)9/17/2023九江學(xué)院陳曄
原分生組織按性質(zhì)和來(lái)源分初生分生組織次生分生組織頂端分生組織按所在位置劃分側(cè)生分生組織居間分生組織一、植物組織的類(lèi)型
㈠分生組織9/17/2023九江學(xué)院陳曄一、植物組織的類(lèi)型
㈡成熟組織成熟組織的概念:分生組織衍生的大部分細(xì)胞,逐漸喪失分裂能力,進(jìn)一步生長(zhǎng)和分化,形成的行使特定功能的各種組織,稱(chēng)為成熟組織,也稱(chēng)永久組織。成熟組織的四個(gè)要點(diǎn):?jiǎn)适Х至涯芰?jīng)進(jìn)一步生長(zhǎng)和分化具有特定形態(tài)和結(jié)構(gòu)行使特定功能?!坝谰谩笔窍鄬?duì)的。分化程度淺的組織可以恢復(fù)分裂能力而形成次生分生組織。據(jù)功能不同分為:保護(hù)組織、薄壁組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織和分泌結(jié)構(gòu)五大類(lèi)。9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑴初生保護(hù)組織(表皮)——位置和來(lái)源:位置:位于器官細(xì)嫩部分的外表,如幼根、幼莖、葉花、果實(shí)等的表層細(xì)胞。來(lái)源:表皮來(lái)源于初生分生組織的原表皮。㈡成熟組織的類(lèi)型9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑴初生保護(hù)組織(表皮)——組織特征細(xì)胞種類(lèi):表皮細(xì)胞、氣孔器保衛(wèi)細(xì)胞和表皮附屬物細(xì)胞特征:表皮細(xì)胞
形狀:長(zhǎng)形或不規(guī)則形。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):為活細(xì)胞,除保衛(wèi)細(xì)胞外均不含葉綠體;細(xì)胞核被中央液泡擠于一側(cè);地上表皮細(xì)胞的外壁較厚,并角質(zhì)化,表面沉積明顯的角質(zhì)層,有些植物(甘蔗)角質(zhì)層外有蠟質(zhì)的“霜”細(xì)胞排列方式:多由一層細(xì)胞構(gòu)成(少數(shù)為復(fù)表皮);細(xì)胞排列十分緊密,除氣孔外無(wú)其他胞間隙。氣孔器:雙子葉植物氣孔由兩個(gè)腎形保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成;單子葉植物氣孔器由兩個(gè)副衛(wèi)細(xì)胞和兩個(gè)亞鈴形保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。地下表皮無(wú)氣孔器。表皮附屬物:有各種類(lèi)型,教材52面有各種表皮附屬物。㈡成熟組織的類(lèi)型9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑴初生保護(hù)組織(表皮)(蠶豆葉下表皮顯微照片)
氣保衛(wèi)細(xì)胞
孔
器氣孔表皮細(xì)胞㈡成熟組織的類(lèi)型氣孔電鏡照片9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑴初生保護(hù)組織(表皮)——表皮的功能:防止水分過(guò)分蒸騰;進(jìn)行氣體交換;抵抗病蟲(chóng)害侵襲;另外,根表皮具有吸收作用,植物體生長(zhǎng)過(guò)程中所需的水分和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)都是由根表皮吸收的。相對(duì)于地上部分表皮來(lái)說(shuō),根表皮主要是一種吸收組織。
㈡成熟組織的類(lèi)型夾竹桃復(fù)表皮及厚的角質(zhì)膜9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑴初生保護(hù)組織(表皮)——發(fā)育方向:三種情況:脫落、永存、或者分化為其他組織。脫落或分化:具有加粗生長(zhǎng)的裸子植物、大部分雙子葉植物器官的表皮,因器官增粗而破壞,被內(nèi)方產(chǎn)生的次生保護(hù)組織——周皮所取代。脫分化:某些雙子葉植物莖的表皮在次生生長(zhǎng)開(kāi)始后經(jīng)脫分化轉(zhuǎn)化為木栓形成層,形成周皮。永久存在:次生生長(zhǎng)不明顯的器官如葉、果實(shí)及大部分單子葉植物的器官,表皮可能長(zhǎng)期存在。㈡成熟組織的類(lèi)型9/17/2023九江學(xué)院陳曄1.保護(hù)組織——⑵次生保護(hù)組織(周皮)
位置和來(lái)源:存在于裸子植物和雙子葉植物老莖和老根的外表;由某些初生成熟組織細(xì)胞經(jīng)脫分化后所形成的木栓形成層(次生分生組織)分裂分化而來(lái)。周皮的形成:木栓形成層細(xì)胞進(jìn)行切向分裂,向外分化出木栓層,向內(nèi)分化出栓內(nèi)層,這樣木栓層、栓內(nèi)層和
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