第一部分 植物细胞与组织

第 1 章 植物的细胞 1.1 植物细胞的结构与功能 细胞是构成植物体的基本单位 1. 细胞的发现 第 1 章 植物的细胞 1.1 植物细胞的结构与功能 细胞是构成植物体的基本单位 1. 细胞的发现 1665年，英国人 Hook发现 取名 “cell” 即细胞 2. 细胞学说 1838年 德国植物学家施莱登指出 细胞是植物体的基本结构。 同时，德国动物学家施旺在动物中得到证实，他指出： 细胞是有机体，动、植物都是这些有机体的集合物，他们按着一定的规则排列在动植物体内。 细胞是组成有机体的结构、功能基本单位。

1.1.1 植物细胞的形状和大小 1. 植物细胞的形状

2. 植物细胞的大小 最小 0.5 微米 西瓜果肉细胞 1 毫米 棉花种毛长 75 毫米 苘麻茎的纤维细胞长 550毫米 一般为 10—100微米 最小 0.5 微米 西瓜果肉细胞 1 毫米 棉花种毛长 75 毫米 苘麻茎的纤维细胞长 550毫米

1.1.2 植物细胞的基本结构 细胞膜 细胞质 细胞核 原生质体 细胞壁 后含物 。

洋葱表皮

（一）细胞壁 1. 细胞壁层次： 次生壁 初生壁 胞间层

（一）细胞壁 2. 纹孔和胞间连丝： 初生纹孔场 纹孔 纹孔腔 单纹孔 纹孔膜 纹孔塞 具缘纹孔 塞周膜 半具缘纹孔 胞间连丝

柿子胚乳细胞----胞间连丝

（一）细胞壁 3. 细胞壁成分和结构： 纤维素、果胶质 葡萄糖（6碳糖） 纤维素（多个葡萄糖） 微团（多条纤维素） 微纤丝（10－25nm) 3. 细胞壁成分和结构： 纤维素、果胶质 葡萄糖（6碳糖） 纤维素（多个葡萄糖） 微团（多条纤维素） 微纤丝（10－25nm) 大纤丝（0.5um）

（一）细胞壁 4. 细胞壁特化 木化：填充木质素，硬度加强 角化：填充角质，不透水，可透气 栓化：填充栓质，不透水也不透气 矿化：填充矿物质，增加硬度 粘液化：其他有机物

（二）原生质体 1. 细胞膜（质膜） 形态结构：膜状结构 75-100A 化学组成：磷脂双分子层、蛋白质 功能：原生质的屏障、选择透性 。

2. 细胞核 位置 结构 传递和控制生物的遗传性状，是控制中心。 （二）原生质体 （1）核膜：双层膜，具核孔 （2）核仁：由RNA和蛋白质组成 （3）染色（体）质：由DNA和蛋白质组成 （4）核液：主要酶 功能 传递和控制生物的遗传性状，是控制中心。

(2) 细胞核 nucleus 核膜 核孔 核仁 染色质 核液

(2) 细胞核 nucleus 常染色质 异染色质 染色体 细胞分裂间期 细胞分裂期

3. 细胞质：膜内、核外的物质 细胞器： 细胞质基质 叶绿体（数目、形状、结构、色素成分) 数目：多数， 几十到几百个 （1）质体（plastid） ： 叶绿体（数目、形状、结构、色素成分) 数目：多数， 几十到几百个 色素：叶绿素a、b，叶黄素和胡萝卜素 结构：外膜、内膜、基粒、基质片层、基质 功能：光合作用 有色体：只含有胡萝卜素和叶黄素，呈黄橙色、 红色等 白色体：不含色素，积累淀粉（如马铃薯） 质体之间的转变

黑藻叶片－－叶绿体

红辣椒果实表皮－－有色体

吊竹梅茎表皮－－白色体

（2）线粒体（mitochondrion） ： 结构：外膜、内膜（嵴）、颗粒、基质 功能：呼吸作用

(2) 线粒体： 双层膜 嵴 基粒

（3）核糖体（ribosome） ： 蛋白质、RNA组成，2个亚基。 主要功能是合成蛋白质 核糖体是蛋白质的合成场所，mRNA和tRNA只有与核糖体结合才能够形成蛋白质。 电镜下的核糖体 核糖体结构模型

（4）内质网（endoplasmic reticulum） ： 单层膜组成的囊状网状结构 光滑型内质网：与类脂、激素的合成有关 运输功能 粗糙型内质网：参与蛋白质的合成

(3) 内质网 内质网的电镜照图

（5）高尔基体（dictyosome或Golgi body） ： 由数个扁平囊状物组成 运输和分泌功能、参与细胞壁的形成

4）高尔基体 扁平囊 cisterna 小泡 vesicle

（6）液泡： 组成：液泡膜 细胞液 功能：调节渗透压 储藏功能 花青素 中性 紫色 酸性 红色 碱性 兰色 植物碱 有机酸 无机盐

（7）溶酶体 （lysosome） 它是单层膜围绕、内含多种水解酶类的囊泡状细胞器，一般直径为 0.25—0.3μm。 异溶作用：把细胞质的其他组分吞噬进去，在溶酶体内进行消化。 自溶作用：通过本身膜的解体，把酶释放到细胞质中溶解细胞本身。 溶酶体电镜照片

8）圆球体 spherosome 9）微体 microbody 一些由单层膜包围的小体，直径约0.5μm。现在了解到微体有二种：过氧化物酶体（peroxisome）和乙醛酸循环体（glyoxysome）。 过氧化物酶 过氧化物酶体存在于高等植物叶肉细胞内，它与叶绿体、线粒体相配合，参与乙醇酸循环，将光合作用过程中产生的乙醇酸转化成已糖。 乙醛酸循环体：与圆球体和线粒体相配合，把储藏的脂肪转化成糖类，出现在油料种子萌发时。

10）微管与微丝 microtubule & microfilament 微管和微丝：是细胞内二种重要的非膜性细胞器， 分别呈管状和纤丝状，构成了细胞内的骨骼支架，又称为细胞骨架（cytoskeleton）。 微管是直径约25nm，其中管壁厚4—5nm，中心是电子透明的空腔。 微管 荧光染色的微管 蕨精子的微管带 鞭毛中的微管结构

微丝： 微丝（microfilament）是由肌动蛋白(actin)组成的直径约7nm的骨架纤维，又称肌动蛋白纤维actin filament。微丝和它的结合蛋白（association protion）以及肌球蛋白（myosin）三者构成化学机械系统，利用化学能产生机械运动。 细胞中的应力纤维： 微丝（红色） 微管（绿色）

（三）植物细胞的后含物 是原生质体的代谢产物 有的是营养物质，有的是代谢废物 常见的有： 1. 淀粉 常以淀粉粒的形式存在 形态各异 单淀粉粒 复淀粉粒 半复淀粉粒

2. 蛋白质：常形成糊粉层

3. 脂肪和油

4. 晶体

吊竹梅茎横切－－单晶针晶

1.1.3 原核细胞和真核细胞 上述讲述的是真核细胞的结构，原核细胞无细胞核、无细胞器只分为周质和核质

1.2 植物细胞的繁殖 细胞的增多，有三种方式：无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 1. 无丝分裂

2. 有丝分裂 细胞核分裂 间期：染色体加倍，物质能量积累 前期：染色体出现，核膜、核仁消失 中期：染色体排列在赤道板上 后期：染色体单体分开向两极移动 末期：形成两个子核， 细胞质分裂

发生在有性生殖过程中的一次特殊的细胞分 裂，包括2次连续的细胞分裂，1个母细胞形成4个子细胞，子细胞中染色体数减半。 3. 减数分裂 发生在有性生殖过程中的一次特殊的细胞分 裂，包括2次连续的细胞分裂，1个母细胞形成4个子细胞，子细胞中染色体数减半。 减数分裂 I: 前期 I：染色体出现，核膜核仁消失 细线期：染色体出现 偶线期：同源染色体联会 粗线期：染色单体间交换 双线期：交叉的染色体分开 终变期：染色体最短，核膜、核仁消失 中期 I：染色体对排列在赤道面上 后期 I：同源染色体分离 末期 I：染色体到达两极，核膜、核仁出现

减数分裂 II: 是一次普通的有丝分裂 前期 II：核膜核仁消失 中期 II：染色体排列在赤道面上 后期 II：染色体单体分离 末期 II：染色体到达两极，核膜、核仁出现

1.3 植物细胞的生长与分化 1.3.1 植物细胞的生长 细胞个体的增大 1.3.2 植物细胞的分化 细胞在生长发育过程中，结构和功能的特 化称为细胞的分化。 植物个体的发育是细胞不断分裂、生长和分化的结果。