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1、第二章 植物的细胞,1、植物细胞：是构成植物体的形态结构和生命活动的基本单位。2、模式植物细胞(Structure of a typical plant cell)：为了便于学习和掌细胞的构造，现将各种细胞的主要构造 集 中在一个细胞中加以说明，这个细胞称为模式植物细 胞（或 典型植物细胞）。3、显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。单位:m 光学显微镜的有效放大倍数一般不超过1200倍。4、超微结构是指在电子显微镜下观察到的结构。单位：,世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商Z.Jansen(1588-1628)于1604年创制的。用来观察跳蚤，故称为“跳蚤镜”。,1665年，英国物理学家罗伯特虎
2、克（Robert Hooke）设计了结构相当复杂的显微镜。有一次，他切了一块软木（木栓）的薄片，放在自己制造的显微镜下观察，看到这块软木片是由很多小室构成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂房似的。虎克给这样的小室结构取名为“细胞”。其实，软木是由死细胞构成的，只有细胞壁，没有原生质。,虎克发表的图片,植物细胞模式图,植物细胞基本结构 一个典型植物细胞基本构造是由细胞壁、原生质体、细胞后含物和生理活性物质三部分组成。,典型的植物细胞,原生质体,细胞质,贮藏的营养物质：淀粉、蛋白质、脂肪扣脂肪油,液泡:细胞液及其内含物,后含物,细胞器,细胞后含物和生理活性物质,细胞壁：胞间层、初生壁、次生壁,细胞核
3、 质 体：叶绿体、有色体、白色体 细胞器 线粒体 高尔基体 核糖体 溶酶体,生理活性物质：酶、维生素、植物激索,植物细胞的基本构造,植物细胞的形态和大小,植物细胞的形态和大小形态：由于植物的种类、细胞存在于植物体的部位以及执行的机能不同，其形状和大小随之而异。游离或排列疏松的细胞：多呈类圆形 排列紧密：多呈多角形或其他形状 执行机械作用的细胞：细胞壁增厚，是圆柱形、纺锤形等 执行输导作用的细胞：多为长管状,植物细胞的大小大小 植物的细胞一般都较小，约为10-100m。必须在显微镜下才能看见。细菌的细胞最小，直径l2m，种子植物的薄壁细胞：20-100 m 储藏组织细胞直径可达1 mm，肉眼可见
4、。亚麻纤维细胞较细长，长达4cm左右 苎麻纤维长达200 mm，甚至可达550mm 最长的细胞是 无节乳管，长达数米数十米,植物细胞的基本构造,原生质体：是指单个细胞内的原生质，它是细胞内有生命的物质，是细胞的最主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。原生质：是细胞内有生命活性的物质。细胞质：细胞膜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，如色素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。接近细胞膜的细胞质叫外质，粘滞度较高，在光学显微镜下，通常透明无颗粒，含有许多微管、微丝，对维持细胞的表面形状及细胞运动有关。外质内粘滞度较低称内质，在光学显微镜下，可见到有颗粒存在
5、。内质网、高尔基体、中心体等许多重要结构都主要位于内质区。,细胞壁（Cell Wall)质体（Chloroplast)液泡（Vacuole),植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征为：,一、质体 质体是绿色真核植物所特有的细胞器。在幼龄细胞中，质体尚未分化成熟，称为原质体或前质体。根据色素和功能的不同，可分为：叶绿体 有色体 白色体,质体,三种质体的关系,白色体,在一定条件下，一种质体可转变为另一种质体。有色体多从叶绿体转化而来，积累脂类和淀粉。白色体，近球形，存在于甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪和油的造油体，合成蛋白
6、质的糊粉体等等。,造粉体造油体糊粉体,三种质体的关系,叶绿体,白色体,有色体,你能够举例吗,？,二、植物细胞的含物,液泡 液泡外有液泡膜把细胞液和中质隔开。液泡膜是有生命的，是属于原生质体的一个组成部分，而细胞液是细胞代谢过程中产生的多种物质的混合液，是无生命的。这里把液泡当成一种细胞器，是因为液泡在植物细胞生理活动中有重要地位。幼小的细胞中无液泡或液泡不明显，小而分散，随着细胞分化成熟，液泡逐渐增大，并彼此合并成几个大液泡或一个中央大液泡，而将细胞质、细胞核和质体等挤向细胞的周边。,后含物（ergastic substance）：细胞在生活过程中产生的各种无生命的物质,统称为细胞的后含物。细
7、胞后含物种类很多，有些在医疗上具有重要的价值，是植物可供药用的主要因素，有些是具有营养价值的贮藏物，是人类食物的主要来源，有些是细胞的废物。它们的性质或形态是中草药鉴定的主要依据。,后含物（ergastic substance）：淀粉粒 菊糖 糊粉粒 脂肪油 结晶体,1淀粉：是由多分子葡萄糖脱水缩合而成。一般绿色植物经光合作用所产生的葡萄糖，暂时在叶绿体内转变成的淀粉称为同化淀粉。同化淀粉再度分解为葡萄糖，转运到贮藏器官中，而在造粉体内重新形成的淀扮称为贮藏淀粉。贮藏淀粉是以淀粉粒的形式常贮存在植物根、块茎和种子等薄壁细胞中。淀粉积累时，先形成淀粉的核心（脐点），然后环绕核心继续积聚。因为有日
8、夜交替的变化，淀粉沉积的疏密不同，因而显出轮纹（层纹）。淀粉粒的形状有圆球形、卵圆形、长圆形或多角形等，脐点的形状有颗粒状、裂隙状、分叉状、星状等，有的在中心，有的偏于一端。,淀粉starch:以淀粉粒的形式贮存在细胞中。分为三种类型：单粒淀粉：只有一个脐点 复粒淀粉：有两个以上的脐点，每个脐点有各自的层纹。半复粒淀粉：有两个以上的脐点，不仅有各自的层纹，还有共同的层纹。鉴别：加碘化钾-碘液蓝紫色,淀粉粒的扫描电镜照片,菊糖Inulin：由果糖分子聚合而成。呈球状、半球状、扇形。分布：多存在菊科和桔梗科植物的细胞中。鉴别：加25%的-萘酚浓硫酸液紫红色而溶解。,蛋白质protein：贮藏蛋白质
9、是非活性的，以糊粉粒的状态存在于细胞中，常呈无定形的小颗粒或结晶体。结构分为结晶蛋白质体、球晶体和蛋白质基质。鉴别：加碘液暗黄色；遇硫酸铜加苛性碱水溶液紫红色。脂肪和油fat and fat oil：由脂肪酸和甘油结合而成，常温下固态称脂肪，液态称油类。鉴别：加苏丹橙红色,晶体 crystal（草酸钙结晶）,草酸钙结晶:植物细胞中最常见的晶体单晶:又称方晶或块晶，多单独存在于细胞中。针晶:为两端尖锐的针状，多成束存在存在于粘液细胞中，称针晶束。如半夏、黄精等。簇晶:由许多菱状晶集合而成，一般呈多角形星状。如大黄、人参等。砂晶:为细小的三角形、箭头状或不规则形，聚集在细胞里。柱晶:为长柱形，长度
10、为直径的四倍以上。,晶体crystal（碳酸钙结晶),碳酸钙结晶:多存在于植物叶的表层细胞中，其一端与细胞壁连接，形状如一串悬垂的葡萄，通常呈钟乳石状态，所以称钟乳体。,无花果叶内钟乳体切面观：1.表皮和 皮下层 2.栅栏组织 3.细胞腔和钟乳体,无花果叶内钟乳体切面观,草酸钙结晶与碳酸钙结晶区别,草酸钙结晶:不溶于醋酸，遇20硫酸溶解并形成硫酸钙针状结晶析出；碳酸钙结晶:加醋酸则溶解，并放出CO2气泡，可与草酸钙区别。,三、细胞壁,细胞壁cell wall 细胞壁是植物细胞特有的结构之一,细胞壁作用:保护和支持细胞的作用。1.细胞壁的层次：分为胞间层、初生壁、次生壁三层。2.纹孔和胞间连丝：
11、纹孔有单纹孔、具缘纹孔、半具缘纹孔三种。3.细胞壁的特化：有木质化、木栓化、角质化、粘液化和矿质化五种。,细胞壁是原生质体生命活动的产物，是植物细胞周围没有生命的部分，具有一定的坚韧性。1.中胶层（胞间层）细胞壁 2.初生壁 3.次主壁,1.中层是细胞分裂时最初形成的一层，为相邻细胞所共有，它主要由果胶质组成（果胶质的分解和破坏便引起细胞的分离）。以后在中层上形成初生壁并渐次增大，它主要由纤维素、半纤维素和果胶质组成。2.初生壁一般薄而有弹性，一些细胞在停止增大后，又在初生壁的内方继续加厚，这时所构成的细胞壁称为次生壁，它主要是纤维素组成，但往往还沉积其他一些物质（如木质素）。3.次生壁一般较
12、厚而硬，它使细胞有很大的机械强度。,胞间层、初生壁、次生壁区别,较厚的次生壁又可分为内、中、外三层。两相邻细胞的初生壁和它们之间的中胶层三者合称为“复合中层”。植物细胞一般都具有初生壁，但并不都具有次生壁。,纹孔（pit）：次生壁在加厚的过程中，在很多地方留有一些没有增厚部分，只有胞间层和初生壁，这种较薄的区域，称为纹孔。纹孔在相邻的两个细胞相同部位的细胞壁上成对出现，称为纹孔对。结构：分为纹孔膜、纹孔腔、纹孔口。作用：有利于细胞间物质的运输。,纹孔的类型,纹孔有三种类型：1.单纹孔：次生壁上未加厚的部分呈圆筒形，即从纹孔膜至纹孔口的纹孔腔呈圆筒状。2.具缘纹孔：纹孔边缘的次生壁向细胞腔内呈拱
13、状隆起，成半圆球形或拱状的纹孔腔。正面观可见三个同心圈：外圈为纹孔腔的边缘，中圈为纹孔塞的边缘，内圈为纹孔口的边缘。3.半缘纹孔：相临纹孔对的一边是单纹孔，另一边是具缘纹孔。,辣椒果皮细胞（示纹孔pit）,胞间连丝,胞间连丝(plasmodesmata):细胞间有许多纤细的原生质丝，穿过细胞壁上的微细孔眼或纹孔彼此联系着，这种原生质丝叫胞间连丝。即穿过细胞壁上纹孔的原生质细丝。胞间连丝作用：细胞的正常通道，保持细胞间生理上的有机的联系。,细胞壁主要是由纤维素构成。（鉴别：纤维素遇氧化铜氨液能溶解，加氯化锌碘试液呈蓝色或紫色）。由于环境的影响，生理机能的不同，细胞壁常常沉积不同物质而产生特化，以
14、致发生理化性质的变化。1.木质化（lignification）2.木栓化（suberization）细胞壁常分为5种特化 3.角质化（cutinization）4.粘质化（mucilagization）5.矿质化（mineralization）,(三)细胞壁的特化,1.木质化（lignification）细胞壁由于细胞产生的木质素的沉积而变得坚硬牢固，增加了植物支持重力的能力，树干内部的木质细胞即是由于木质化的结果。当木质化细胞变得很厚时，多趋于衰老或死亡，如导管、管胞、木细胞、木纤维、石细胞等。木质化细胞壁鉴别：1.木质化的细胞壁加间苯三酚溶液一滴，待片刻，再加浓盐酸一滴，即显红色。2.加氯
15、化锌碘显黄色或棕色反应。,2.木栓化（suberization）是细胞壁内渗入了脂肪性的木栓质（suberin）的结果。木栓化的细胞壁不透水和空气，细胞内原生质体与周围环境隔绝而死亡。木栓化细胞有保护作用，如树皮外面的粗皮就是由木栓化细胞组成的木栓组织。栓皮栎的木栓特别发达，可作为热水瓶的瓶塞。木栓化细胞壁鉴别：1.木栓化细胞壁遇苏丹试液可染成红色；加苛性钠加热，则木栓质溶解成黄色油滴。,3.角质化（cutinization）细胞产生的脂肪性角质（cutin）除填充细胞壁本身外，常在茎、叶或果实的表皮外侧形成一薄层无色透明的角质层（cuticle）。它可防止水分过度蒸散和微生物的侵害。角质化细
16、胞壁鉴别：角质化细胞壁遇苏丹试液可染成红色；加苛性钾加热，不变。,4.粘液质化（mucilagization）是指细胞壁中的果胶质和纤维素等成分发生变化而成为粘液。粘液质化所形成的粘液在细胞的表面常呈固体状态，吸水膨胀后则成粘滞状态。如车前、芥菜、亚麻的种子和鼠尾草果实均含粘液化细胞。中药车前子入汤剂需纱布包煎，就是防止粘锅、糊化、焦化。粘液质化细胞鉴别：1.粘液质化的细胞壁遇玫红酸钠醇溶液染成玫瑰红色；2.粘液质化的细胞壁遇钌红试液染成红色。,5.矿质化（mineralization）有些植物的细胞壁中含有硅质或钙质等，其中以含硅质的最常见，如：禾本科植物的茎、叶以及木贼茎中和硅藻的细胞壁内含大量硅酸盐（硅质）。由于二氧化硅的存在，增加了细胞壁的硬度，可作磨擦料应用。硅质化细胞鉴别：二氧化硅能溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（可区别于碳酸钙和草酸钙）。,
