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1、第一章植物的细胞和组织,本章主要内容第一节 植物细胞的形态结构 第二节 植物细胞的繁殖第三节植物细胞的生长和分化第四节植物的组织和组织系统,一、细胞的发现和细胞学说,世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商Hans Janssen 于1604年创制的。用来观察跳蚤，故称为“跳蚤镜”。1665年，英国的物理学家罗伯特胡克(Robert Hooke,16351703)用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小 室，状如蜂窝，称为“cella”，这是人类第一次发现细胞，不过，胡克发现的只是死的细胞壁。胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开 创性的意义，其后，生物学家就用“cell”一词来描述生
2、物体的基本结 构。目前使用的显微镜有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜和电子显微镜等。,第一节 植物细胞的形态结构,虎克发表的图片,罗伯特虎克（1665):发现并命名“Cell”“细胞”。列文虎克（1632-1723)、马尔比基(1628-1694)：用显微镜观察了真正的细胞。19世纪30年代，布朗（RBrown，1831）在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核。施莱登(1838)、施旺(1839)：提出“细胞学说（Cell theory)”：细胞是有机体的基本单位，动植物都是这些有机体的集合物，它们按照一定的规律排列在动、植物体内。,细胞的发现和发展,1.细胞是所有生物体的基
3、本结构单位;2.细胞是所有生物体的基本功能单位;3.细胞来自于细胞。原核细胞(procaryotic cell):无典型的细胞核和细胞器。真核细胞(eucaryotic cell):有典型的细胞核和细胞器。,细胞学说基本观点：,细胞学说建立的意义：恩格斯的评价：十九世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的重要意义在于：它从细胞水平提供了有机界统一的证据，证明动植物有着细胞这一共同的起源。为十九世纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学的唯心主义，提供了一个有力的证据，为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。,施莱登（18041881）,德国植物学家。细胞学说的创立者之一。1838年，
4、施莱登在他的植物发生论一文中证明，植物形态的最基本单位是细胞，最简单的植物是由一个细胞构成的，大多数植物是由细胞和细胞的变态构成的。他与德国动物学家施旺共同奠定了细胞学说的基础。1839-1863年在耶拿大学任植物学教授。著作有植物学概论等。,施旺（18101882）,德国动物学家，解剖学教授。细胞学说的创立者之一，1839年，施旺概括了施莱登的成就，并在他的关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究中指出：“细胞是有机体。整个动物和植物都是细胞的集合体。它们按照一定的规律排列在动植物体内。”这样，施旺就将施莱登的观点扩大到了动物体，相继证实了细胞是生命的单位。动、植物都是由细胞构成的。与德国植
5、物学家施莱登共同奠定了细胞学说的基础。,二、植物细胞的形状和大小,（一）形状：理论上典型的未经分化的薄壁细胞是十四面体，由于适应不同的功能，出现了多种多样的形状-,（二）大小,一般很小，但也有较大差异最小：球菌直径0.5um。最大：苎麻纤维细胞长550mm。种子植物中一般直径10100um较大的如番茄果肉，西瓜瓤细胞达1mm，肉眼可见。,分辨率：肉眼的分辨率：0.2（0.1）mm光镜的分辨率：0.2um电镜的分辨率：0.2nm,植物学常用单位,1cm=10mm=10000um=10000000nm（纳米）=100000000 微米，过去单位符号用，现改用m；纳米，过去单位符号用m（毫微米），现
6、用nm；（埃）是习惯使用而应废除的单位，现改用nm（1=0.1nm）。,（1）受细胞核所能控制的范围的制约（2）有利物质的交换（相对表面积大）和转运。细胞大小变化的一般规律：（1）生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞则往往较大；（2）受外界条件的影响，水、肥、光、温、化学药剂等。,细胞小的原因：,三、植物细胞的结构与功能,植物细胞在光镜下可分为原生质体（protoplast)和细胞壁(cell wall)两部分。生命物质(protoplasm)原生质构成原生质体。包围在原生质体外的坚韧外壳构成细胞壁。显微结构：光学显微镜下呈现的细胞结构。超微结构：电子显微镜下看到的更精细结构,参考资料原生质,
7、原生质 19世纪中叶开始采用这一名词。原意是指有生命的原始物质或基本物质。1835年法国动物学家迪雅尔丹（Dujardin）将原生动物的细胞质称为原肉质。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野（JEPurkyn）把植物细胞物质称为原生质。同年德国植物学家摩尔（von Mohl）确认两者为同样物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格（E.trasburger）认为，原生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包括细胞质和核质。1880年德国植物学家汉斯坦（Hanstein）将细胞质和核质合成一个生命单位，称为原生质体，其外包围着质膜。后来，原生质体这个名词泛指细胞内全部生命物质的总和
8、。,细胞化学成分,水:85%无机盐:1.5%蛋白质:10%脂质:2%糖类:0.4%DNA:0.4%RNA:0.7%,植物细胞的结构组成,植物细胞模式图,植物细胞,动物细胞,（一）原生质体,1、细胞核（直径约10-20m)除细菌和蓝藻外，所有生活细胞都有细胞核数量：常一个 位置：中间或边缘核膜(nuclear envelope):双层核仁(nucleolus)染色质(chromatin)功能：贮存、传递遗传信息。对细胞的代谢活动进行调控。,（1）核膜：双层膜，上有核孔。核孔是沟通细胞核和细胞质间的物质交流通道。核孔直径为4001000埃。在细胞病变时核孔变大。（2）核仁：常为1个，有些具两个以上
9、核仁。核仁的主要成分是蛋白质、和RNA。核仁的结构也十分复杂，是合成RNA的场所。（3）核质：染色质：细胞核中易被碱性染料着色的物质，成分是DNA和蛋白质。在分裂期进一步螺旋化和盘曲浓缩成为染色体。细胞核是细胞内遗传物质的储存、复制和转录的主要场所。核液：透明状，其中有RNA聚合酶、核糖体小亚基和一些小分子RNA等。,细胞核三部分组成,2、细胞质,原生质：是细胞内具有生命活性的物质。细胞质：细胞壁内细胞核外的原生质部分。包括透明粘液状的基质和悬浮于其中的细胞器以及细胞的代谢产物，如色素颗粒、分泌颗粒、脂滴和糖等。（1）质膜（(plasma membrane or plasmalemma）植物细
10、胞原生质体外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。膜的化学组成：几乎全由磷脂和蛋白质组成，此外，尚有少量的糖类。,单位膜模型：在电子显微镜下看到的质膜是由两层染色深的暗层，中间夹着一层染色浅的亮层,三层结构7.5nm。呈现明、暗、明的结构。三层结构两侧的暗带各2nm，主要成分为蛋白质;中间明带3.5nm,主要成分是类脂。这样的结构称为单位膜(unit membrane).液态镶嵌模型：脂质双分子层构成膜的骨架，蛋白质分子覆盖在脂类双分子层的两侧并以不同程度镶嵌在脂质双分子层中，整个膜结构处在动态的变化之中。膜中的蛋白质有的是特异酶类，在一定条件下具有“识别”、“捕捉”和“释放”某些物
11、质的能力，从而对物质的透过起主动的控制作用。,膜的结构,（1）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂,质膜的分子结构,磷脂性质:在水环境中形成的双分子层（Bilayer）是,双分子层,磷 脂,水溶性分子难以通过的天然屏障。,流动镶嵌模型,脂类,蛋白质,糖,流动镶嵌模型,质膜的功能,具“选择透性”调节物质进出原生质体；协调细胞壁物质的合成和组装；进行植物激素和与细胞生长、分化有关的环境信号的转导。,三、植物细胞的结构与功能,（一）原生质体1、细胞核2、细胞质（1）质膜（2）细胞器 即“细胞器官”，是细胞内具有特定结构和功能的微结构或微器官。包括线粒体、质体、内质网、高尔基体、核糖体、
12、溶酶体、（中心体）、液泡等。,质体(plastid),与碳水化合物（糖类）的合成和贮藏密切相关的细胞器，植物细胞特有。幼龄细胞中，尚未分化成熟的质体，称为原质体或前质体。根据所含色素和功能的不同。叶绿体(chloroplast)有色体(chromoplast)白色体(leucoplast),叶绿体,叶绿体构造：叶绿体膜(chloroplast membrane)双层类囊体(thylakoid)和基质(stroma)。半自主性细胞器,叶绿体基本结构,内膜,外膜,基质片层,基粒,类囊体,类囊体间隙,基质,膜间隙,内膜,外膜,基质片层,基粒,类囊体,膜间隙,基质,类囊体间隙,有 色 体,双层膜结构，内无发达的膜结构，无基粒。含有黄色或橙色的类胡萝卜素，使许多植物的花、老叶、果实和根呈黄色、橙色或红色。积聚淀粉和脂类有助于吸引昆虫和其它动物,白色体,双层膜结构，内无发达的膜结构，无基粒不含色素的质体合成淀粉合成脂肪合成蛋白质积聚淀粉和脂类淀粉体、造油体,在一定条件下，一种质体可转变为另一种质体。前质体在光下发育为叶绿体；在暗处发育为白色体；叶绿体失去色素变为白色体；白色体见光后可变为叶绿体。有色体多从叶绿体转化而来。,三种质体的关系:,质体的发育,
