植物地理學(xué)課件 植物細(xì)胞和組織學(xué)習(xí)資料

植物細(xì)胞與組織植物的細(xì)胞細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的形狀與大小細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（重點(diǎn)）細(xì)胞的繁殖、生長與分化植物的組織和組織系統(tǒng)組織的概念和類型組織系統(tǒng)

細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

Hooke（英）（1665）

首次發(fā)現(xiàn)了植物細(xì)胞。Leeuwenhoek（荷）Malpighi(意)

細(xì)胞學(xué)說細(xì)胞學(xué)說的創(chuàng)立1838年Schleiden

細(xì)胞是組成生物體的基本單位1839年Schwann

動(dòng)植物都是細(xì)胞的集合物細(xì)胞學(xué)說的要點(diǎn)：

1所有生物都由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物組成；

2新的細(xì)胞必須經(jīng)過已存在的細(xì)胞分裂而產(chǎn)生。細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位植物細(xì)胞的形狀與大小形狀：多種多樣，與其功能有關(guān)。大小：大小不一，支原體0.1μm，苧麻550mm，通常在10~20mm。植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞細(xì)胞壁(cellwall)原生質(zhì)體(protoplast)質(zhì)膜(plasmamembrane)細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)細(xì)胞核(nuclear)原生質(zhì)體質(zhì)膜

(plasmamembrane)：原生質(zhì)體表面的一層薄膜，脂類和蛋白質(zhì)主要功能：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸能量轉(zhuǎn)換代謝調(diào)節(jié)細(xì)胞識(shí)別抗逆性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)纖維素合成細(xì)胞核（nuclear）通常一核，偶有雙核或多核一般圓球形，直徑約10-20

m細(xì)胞核染色質(zhì)(chromosome):遺傳物質(zhì)的載體核仁(nucleolus)：rRNA合成、加工場所核基質(zhì)(nuclearmatrix)：DNA復(fù)制、基因表達(dá)和染色體包裝與構(gòu)建核被膜(nuclearenvelop)

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)（cytomatrix)

細(xì)胞器(organelle)

后含物(ergasticmaterial)

細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm)

細(xì)胞器：細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)和功能的微結(jié)構(gòu)細(xì)胞器質(zhì)體線粒體高爾基器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微體圓球體核糖體、溶酶體、液泡、微管、微絲等質(zhì)體（Plastid）：與糖類合成和儲(chǔ)藏有關(guān)質(zhì)體有色體(chromoplast)葉綠體(chloroplast)白色體(leucoplast)線粒體(mitochondrium):脊(cristae)基質(zhì)(matrix)呼吸作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng):細(xì)胞質(zhì)內(nèi)由膜組成的一系列片狀的囊腔和管腔,彼此相通形成一個(gè)隔離于細(xì)胞基質(zhì)的管道系統(tǒng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rough）光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth）

細(xì)胞內(nèi)的通訊系統(tǒng)、運(yùn)輸、合成高爾基體

是一些聚集的扁的小囊和小泡。是細(xì)胞分泌物的加工和包裝場所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外。高爾基體還與植物分裂時(shí)的新細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的形成有關(guān)。液泡（vacuole）：細(xì)胞代謝產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場所

細(xì)胞液（cellsap）溶酶體是單層膜小泡，由高爾基體斷裂而產(chǎn)生,內(nèi)含多種水解酶,可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等生物大分子，消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。微體（micribady）：單層膜過氧化物酶體——與葉綠體和線粒體配合乙醛酸體——脂肪酸的轉(zhuǎn)化圓球體（spherosome）：半單位膜脂肪的儲(chǔ)藏和水解核糖體(ribosome)：合成蛋白質(zhì)細(xì)胞骨架（cytoskeleton）微絲(microfilament，MF)：細(xì)絲狀結(jié)構(gòu)，直徑6—8nm微管(microtubule,MT)：細(xì)長、中空的管狀結(jié)構(gòu)，外徑25nm中間纖維(intermediatefilament,IF)：細(xì)長管狀結(jié)構(gòu)，直徑10nm微絲微管中間纖維內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembranesystem)：具膜的細(xì)胞器與核膜一起，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，彼此相關(guān)，甚至相通，組成一個(gè)復(fù)雜的膜系統(tǒng)，成為一個(gè)功能上連續(xù)統(tǒng)一的細(xì)胞內(nèi)膜，稱為內(nèi)膜系統(tǒng)物質(zhì)貯藏、運(yùn)輸、交換有利于能量的轉(zhuǎn)換、傳遞有利于信息的管理、代謝活動(dòng)的進(jìn)行細(xì)胞基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器以外的膠狀物質(zhì)稱為細(xì)胞基質(zhì)，細(xì)胞骨架和各種細(xì)胞器分布期中，含豐富蛋白質(zhì)，可運(yùn)動(dòng)，與細(xì)胞代謝密切相關(guān)后含物（一）貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)1、淀粉(starch)2、蛋白質(zhì)（protein）3、脂肪(fat)與油(oil)（二）生理活性物質(zhì)酶、維生素、植物激素、殺菌素等保證細(xì)胞內(nèi)一切生化反應(yīng)的正常進(jìn)行；調(diào)節(jié)和控制植物生長、發(fā)育、繁殖以至遺傳、變異等一系列生命活動(dòng)過程（三）其它物質(zhì)糖類、有機(jī)酸、單寧、花青素、植物堿、精油、晶體等植物細(xì)胞內(nèi)的晶體主要是草酸鈣晶體，稀碳酸鈣晶體，存在于液泡細(xì)胞壁(cellwall)組成結(jié)構(gòu)：胞間層(middlelamella)初生壁(primarywall)：1—3μm次生壁(secondarywall)：5—10μm成分：果膠類物質(zhì)纖維素(cellulose)、半纖維素、木質(zhì)素(lignin)多種酶類(enzymes)和糖蛋白功能包圍在原生質(zhì)體外的堅(jiān)韌外殼保護(hù)、支持作用吸收、蒸騰、運(yùn)輸、分泌細(xì)胞識(shí)別參與細(xì)胞生長調(diào)控初生壁次生壁胞間層細(xì)胞間的聯(lián)系胞間連絲

(plasmodesma):貫穿于細(xì)胞壁之間，溝通細(xì)胞之間的連絲胞間連絲是細(xì)胞原生質(zhì)體間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸和信號(hào)傳導(dǎo)的橋梁質(zhì)體線粒體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖核蛋白體液泡溶酶體圓球體微體微管微絲葉綠體有色體白色體粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)過氧化物酶體已醛酸體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核膜核質(zhì)核仁染色質(zhì)核基質(zhì)原生質(zhì)(生活物質(zhì))后含物(代謝產(chǎn)物)貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)生理活性物質(zhì)其它物質(zhì)淀粉脂肪蛋白質(zhì)維生素、生長素、酶無機(jī)鹽、生物堿、單寧、有機(jī)酸、晶體等原生質(zhì)體細(xì)胞壁胞間層初生壁次生壁植物細(xì)胞

細(xì)胞的類別原核細(xì)胞、真核細(xì)胞原核細(xì)胞遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)沒有核膜和具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器的分化原核細(xì)胞和真核細(xì)胞植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞葉綠體線粒體細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡細(xì)胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體纖毛植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的比較

特征

動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞質(zhì)體（葉綠體）細(xì)胞壁大的中央液胞其它無，異養(yǎng)營養(yǎng)有，自養(yǎng)營養(yǎng)無有（纖維素和果膠質(zhì)）無有（代謝調(diào)節(jié)作用）溶酶體、中心體乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲分裂時(shí)的收縮環(huán)分裂時(shí)的細(xì)胞板

細(xì)胞的新陳代謝一切生命活動(dòng)都是在細(xì)胞中進(jìn)行的生物體內(nèi)進(jìn)行的全部的物質(zhì)和能量的變化總稱為新陳代謝同化作用：生物從外界攝入營養(yǎng)物質(zhì)合成為生物自身的物質(zhì)并貯存能量的過程異化作用：生物體不斷地將自身的某些物質(zhì)分解，釋放能量，并將最終代謝產(chǎn)物排出的過程細(xì)胞的呼吸生命活動(dòng)所需的能量通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生細(xì)胞呼吸：細(xì)胞氧化有機(jī)物以獲取能量并產(chǎn)生CO2的過程，可分四個(gè)階段：糖酵解：淀粉、葡萄糖或其他六碳糖在無氧狀態(tài)下分解成丙酮酸的過程，發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中丙酮酸氧化脫羧：脫羧產(chǎn)生乙酰輔酶A的過程，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中檸檬酸循環(huán)：通過循環(huán)氧化分解，直到形成水和二氧化碳的過程，發(fā)生在線粒體基質(zhì)中電子傳遞和氧化磷酸化：NADH+H+的兩個(gè)電子沿電子傳遞鏈傳遞給氧，同時(shí)產(chǎn)生ATP的過程，發(fā)生在線粒體的內(nèi)膜系統(tǒng)上細(xì)胞中的脂類物質(zhì)、蛋白質(zhì)也可參與細(xì)胞呼吸，被氧化分解，釋放出能量細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換未形成液泡的細(xì)胞，靠吸漲作用吸水液泡形成以后，細(xì)胞主要靠滲透性吸水植物細(xì)胞對(duì)水分的吸收植物細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收主動(dòng)吸收被動(dòng)吸收植物細(xì)胞的增殖細(xì)胞分裂的作用一些單細(xì)胞生物，如衣藻，一次細(xì)胞分裂可形成兩個(gè)新生物體。多細(xì)胞生物，也是由一個(gè)細(xì)胞——受精卵或合子經(jīng)過多次分裂和分化發(fā)育形成細(xì)胞分裂是細(xì)胞繁殖的一種形式。生物的生長也依賴于細(xì)胞分裂，細(xì)胞分裂還導(dǎo)致了多細(xì)胞生物的組織分化和生長發(fā)育。多細(xì)胞生物完全長大以后，仍然需要細(xì)胞分裂的過程，以維持細(xì)胞的新陳代謝，或者用于生物組織損傷的修復(fù)。細(xì)胞分裂（celldivision）的方式無絲分裂：細(xì)胞的簡單分裂方式，有：橫縊、縱縊、出芽等有絲分裂：體細(xì)胞和某些性細(xì)胞分裂的方式減數(shù)分裂：與有性生殖相關(guān)的性母細(xì)胞分裂方式植物細(xì)胞的生長、分化與組織形成植物細(xì)胞生長和發(fā)育——細(xì)胞體積和重量不可逆增加的過程，是植物個(gè)體生長的基礎(chǔ)。植物細(xì)胞的全能性（totipotency）：指植物體的每一個(gè)活細(xì)胞都有一套完整的基因組，并具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。細(xì)胞分化細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的特化過程，稱為細(xì)胞分化分化常是可逆的，分化細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為不分化細(xì)胞，稱為脫分化植物的個(gè)體發(fā)育是植物細(xì)胞不斷分裂、生長和分化的結(jié)果在系統(tǒng)發(fā)育上，植物越進(jìn)化，細(xì)胞分化越劇烈分工越細(xì)致，植物體結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜細(xì)胞分化的基因表達(dá)與調(diào)控，是當(dāng)今發(fā)育生物學(xué)研究的熱點(diǎn)和中心問題之一植物的組織和組織系統(tǒng)在植物體中，具有相同來源的細(xì)胞(由一個(gè)細(xì)胞或同一群有分裂能力的細(xì)胞)分裂、生長與分化形成的細(xì)胞群稱為組織(tissue)僅由一種細(xì)胞類型構(gòu)成的組織叫簡單組織由多種類型細(xì)胞構(gòu)成的組織叫復(fù)合組織由不同的組織按一定的規(guī)律構(gòu)成了器官(organ)植物組織的類型分生組織：由具分裂能力、未完全分化的、幼嫩的細(xì)胞組成的組織成熟組織：由分生組織衍生的細(xì)胞，經(jīng)過生長、分化形成的其它各種組織，也稱為永久組織——薄壁組織、保護(hù)組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織和分泌組織位置：根、莖的頂端功能：伸長,形成側(cè)枝和葉，產(chǎn)生生殖器官細(xì)胞：小而等徑，薄壁，核位于中央并占較大體積,液泡小而分散,原生質(zhì)濃厚，無后含物位置：根莖側(cè)面，包括形成層和木栓形成層作用功能：增粗，受傷后形成新的保護(hù)組織細(xì)胞：長梭形，原生質(zhì)體高度液泡化，細(xì)胞質(zhì)不濃厚位置：莖、葉柄、子房柄、花柄、花序軸等器官的成熟組織之間作用功能：器官伸長活動(dòng)特點(diǎn)：細(xì)胞持續(xù)分裂活動(dòng)的時(shí)間短，分裂一定時(shí)間后，所有細(xì)胞都轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒旖M織分生組織：植物體內(nèi)具有持續(xù)或周期性分裂能力的細(xì)胞群１．按在植物體上的位置分：①頂端分生組織②側(cè)生分生組織③居間分生組織２．按發(fā)生來源分原分生組織位置：根、莖最前端，由沒有分化的、最幼嫩的、終生保持分裂能力的胚性細(xì)胞所組成細(xì)胞：體積小，核相對(duì)較大，細(xì)胞質(zhì)濃厚，多為等徑的多面體②初分生組織位置：根、莖的頂端，由原分生組織剛剛衍生的細(xì)胞所組成，在原分生組織的下方特點(diǎn)：細(xì)胞在形態(tài)上出現(xiàn)了最初的分化，細(xì)胞仍然具有很強(qiáng)的分裂能力，但沒有原分生組織那樣旺盛，因此是一種邊分裂，邊分化的組織，是由分生組織向成熟組織過渡的組織③次分生組織位置：存在于根、莖的形成層和木栓形成層中；特別是木栓形成層是典型的次生分生組織特點(diǎn)：是由已經(jīng)成熟的組織細(xì)胞，經(jīng)過脫分化恢復(fù)分裂能力形成的分生組織，因此叫次生分生組織保護(hù)組織概念：覆蓋于植物體表起保護(hù)作用的組織功能：減少體內(nèi)水分蒸騰，控制植物與環(huán)境的氣體交換，防止病蟲害侵襲和機(jī)械損傷等類型：根據(jù)來源及形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同分為兩類：表皮和周皮薄壁組織是構(gòu)成各器官最基本的組織，也是進(jìn)行各種代謝活動(dòng)的重要組織，在植物體內(nèi)占有最大體積，故也叫基本組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：壁薄，僅有初生壁；胞間隙發(fā)達(dá)；常為等徑的多面體細(xì)胞；具生活的原生質(zhì)體，液泡較大分化程度較低，在創(chuàng)傷愈合、形成不定根、不定芽及嫁接愈合時(shí)，薄壁組織可脫分化轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚M織；也參與側(cè)生分生組織——形成層和木栓形成層的發(fā)生①同化組織：營光合作用的薄壁組織，稱為同化組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：細(xì)胞含有大量葉綠體，行光合作用合成有機(jī)物質(zhì)部位：存在于植物體的一切綠色部分—葉肉、嫩莖等貯藏組織貯藏大量營養(yǎng)物質(zhì)的組織稱為貯藏組織特點(diǎn)：細(xì)胞內(nèi)充滿貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)部位：存在于各類貯藏器官中—塊根、塊莖、球莖、鱗莖、果實(shí)、種子等；根莖皮層和髓及其它薄壁組織也有貯藏功能貯水組織貯藏水分的組織特點(diǎn)：細(xì)胞較大，具較大的中央大液泡，可貯存大量水分備用多存在于旱生植物的肉質(zhì)植物體內(nèi)通氣組織具有大量細(xì)胞間隙的薄壁組織稱為通氣組織水生植物的根莖薄壁組織有較大的胞間隙，形成氣腔或氣道，它們?cè)隗w內(nèi)形成一個(gè)相互貫通的通氣系統(tǒng)，使生于水下的器官得到氧氣吸收組織根尖表皮細(xì)胞向外突出形成根毛，行吸收功能，故稱為吸收組織機(jī)械組織對(duì)植物體具有支持作用和加固作用的組織（相當(dāng)于水泥建筑中的鋼筋骨架）細(xì)胞特點(diǎn)：①細(xì)胞壁局部或全部加厚，起機(jī)械支持的作用②細(xì)胞多成束存在，且排列緊密，起加固的作用

輸導(dǎo)組織①木質(zhì)部:由導(dǎo)管分子、管胞、纖維、薄壁細(xì)胞等組成，前兩者是厚壁的管狀細(xì)胞，無生活的原生質(zhì)體，壁