植物學(xué)教學(xué)課件：1-cell-2

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1、（4）高爾基體高爾基體(golgi apparatus)與植物細(xì)胞的分泌作用直接相關(guān)與植物細(xì)胞的分泌作用直接相關(guān)單層膜組成單層膜組成 它是意大利學(xué)者高爾基它是意大利學(xué)者高爾基(C.Golgi)于于1898年在貓的神經(jīng)細(xì)胞中首先發(fā)現(xiàn)年在貓的神經(jīng)細(xì)胞中首先發(fā)現(xiàn)的的。12形成面形成面成熟面成熟面3參與植物細(xì)胞中多糖的合成和分泌參與植物細(xì)胞中多糖的合成和分泌糖蛋白的合成、加工和分泌。糖蛋白的合成、加工和分泌。參加新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形參加新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形成成。高爾基體功能高爾基體功能45細(xì)胞板細(xì)胞板l參與新細(xì)胞膜和新參與新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形成細(xì)胞壁的形成6（5）溶酶體）溶酶體(lysosome

2、)單層膜包圍的、富含多種水解酶的、具有單層膜包圍的、富含多種水解酶的、具有囊泡狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。囊泡狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。7（6）圓球體）圓球體(spherosome)l可能只是一層單位膜的一半可能只是一層單位膜的一半l膜內(nèi)含有水解酶，因此具有溶酶體的性質(zhì)，膜內(nèi)含有水解酶，因此具有溶酶體的性質(zhì)，與圓球體相似的另一類貯存細(xì)胞器是與圓球體相似的另一類貯存細(xì)胞器是糊粉粒糊粉粒，具具貯存蛋白質(zhì)功能，同時(shí)也具溶酶體性質(zhì)。貯存蛋白質(zhì)功能，同時(shí)也具溶酶體性質(zhì)。8（7）液泡）液泡(vacuole)l液泡由一一層層液液泡泡膜膜包圍，其內(nèi)充滿了細(xì)胞液細(xì)胞液9未發(fā)育成熟的細(xì)胞中液泡較小未發(fā)育成熟的細(xì)胞中液泡較小成熟的植物細(xì)

3、胞中液泡很大，往往只存單成熟的植物細(xì)胞中液泡很大，往往只存單個(gè)大液泡，個(gè)大液泡，它幾乎占據(jù)了細(xì)胞整個(gè)體積的90%。1011細(xì)胞液細(xì)胞液l 細(xì)胞液是成分復(fù)雜的水溶液，其中溶有多細(xì)胞液是成分復(fù)雜的水溶液，其中溶有多種無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、有機(jī)酸、糖類、脂類、生物種無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、有機(jī)酸、糖類、脂類、生物堿、酶、鞣酸、色素等復(fù)雜的成分。堿、酶、鞣酸、色素等復(fù)雜的成分。l 細(xì)胞液成分隨植物種類和細(xì)胞類型不同而有細(xì)胞液成分隨植物種類和細(xì)胞類型不同而有很大別。蔗糖很大別。蔗糖,有機(jī)酸有機(jī)酸,煙堿煙堿,咖啡堿咖啡堿,花青花青素素。12液泡的功能液泡的功能維持細(xì)胞滲透壓，導(dǎo)致細(xì)胞膨壓產(chǎn)生，有維持細(xì)胞滲透壓，導(dǎo)致細(xì)胞

4、膨壓產(chǎn)生，有助于保持細(xì)胞和植株形態(tài)。助于保持細(xì)胞和植株形態(tài)。13某些代謝中間產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場(chǎng)所。某些代謝中間產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場(chǎng)所。與植物的抗旱、耐鹽性、抗寒性有關(guān)。與植物的抗旱、耐鹽性、抗寒性有關(guān)。隔離有害物質(zhì)，避免細(xì)胞受害。隔離有害物質(zhì)，避免細(xì)胞受害。防御作防御作用用。14（8）微體）微體(microbody)l微微體體是是由由單單層層膜膜包包被被的的圓圓球球形形小小體體，直直徑徑約約0.51.5 m，有時(shí)含有蛋白質(zhì)晶體。有時(shí)含有蛋白質(zhì)晶體。類型：類型：l過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體(peroxisome)；l乙醛酸循環(huán)體乙醛酸循環(huán)體(glyoxysome)。15微體微體16過(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體17內(nèi)

5、膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng) Endomembrane system 是指在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)的，由膜圍繞的細(xì)胞器或是指在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)的，由膜圍繞的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。細(xì)胞結(jié)構(gòu)。18（9）核糖體核糖體(ribosome)19合成多肽鏈合成多肽鏈成分成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(60%)和和rRNA(40%)功功 能能 按照按照mRNA的指令合成多肽鏈的指令合成多肽鏈20多多個(gè)個(gè)核核糖糖體體能能結(jié)結(jié)合合到到一一個(gè)個(gè)mRNA分分子子，可可形形成成多多聚核糖體聚核糖體，以提高蛋白質(zhì)合成的效率。以提高蛋白質(zhì)合成的效率。21（1010）細(xì)）細(xì) 胞胞 骨骨 架架真核細(xì)胞內(nèi)由微管、微絲、中間纖維組成真核細(xì)胞內(nèi)由微管、

6、微絲、中間纖維組成的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系。的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系。22直徑不同直徑不同23微管的成分微管的成分微管由微管由、微管蛋白亞基組微管蛋白亞基組成，二者形成二聚體，是微成，二者形成二聚體，是微管裝配的基本單位管裝配的基本單位 24微管的功能微管的功能1 組成紡錘絲，與染色體運(yùn)動(dòng)有關(guān)組成紡錘絲，與染色體運(yùn)動(dòng)有關(guān)252 2 與胞內(nèi)運(yùn)輸有關(guān)與胞內(nèi)運(yùn)輸有關(guān)(小泡轉(zhuǎn)運(yùn)小泡轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞壁的形成細(xì)胞壁的形成)26Preprophase bandsof microtubulesNucleiCell plates10 mFigure 35.23微管的早前期帶微管的早前期帶細(xì)胞板細(xì)胞板27 3 3 維持細(xì)胞形態(tài)維

7、持細(xì)胞形態(tài)Arrays of Tradescantia virginiana 紫鴨跖草leaf epidermal cells imaged using CLSM(C)or HRSEM(D)Journal of Microscopy,Vol.235,Pt 3 2009,pp.24125128微絲微絲 微絲是主要由微絲是主要由肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)蛋白組成的直徑約組成的直徑約 7nm的的 細(xì)絲，與運(yùn)動(dòng)有關(guān)。細(xì)絲，與運(yùn)動(dòng)有關(guān)。肌動(dòng)蛋白單體肌動(dòng)蛋白單體29302.胞基質(zhì)胞基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器外的均勻半透明的液態(tài)膠細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器外的均勻半透明的液態(tài)膠狀物質(zhì)。狀物質(zhì)?；罴?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)細(xì)胞器流動(dòng)活

8、細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)，并帶動(dòng)細(xì)胞器流動(dòng)胞質(zhì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。作用：胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)作用：胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)-促進(jìn)細(xì)胞器間生理上的聯(lián)促進(jìn)細(xì)胞器間生理上的聯(lián)系系 根毛局部：胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)根毛局部：胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)311831年英國(guó)植物學(xué)家布朗年英國(guó)植物學(xué)家布朗（R.Brown）發(fā)現(xiàn)并命名形）發(fā)現(xiàn)并命名形態(tài)一般為圓形或橢圓形態(tài)一般為圓形或橢圓形（三）細(xì)胞核（三）細(xì)胞核（nucleus）32核被膜核被膜 nuclear envelop 雙層膜雙層膜核孔核孔 nuclear pore核基質(zhì)核基質(zhì) nuclear matrix染色質(zhì)染色質(zhì) chromatin核仁核仁 nucleolus細(xì)胞核細(xì)胞核 Structure Nucleu

9、sStructure Nucleus3334冰凍蝕刻術(shù)制備的核膜，示核孔冰凍蝕刻術(shù)制備的核膜，示核孔核孔復(fù)合體核孔復(fù)合體-核膜上的選擇性雙向通道核膜上的選擇性雙向通道35核仁核仁在光鏡下核仁為折光率強(qiáng)的小球狀體。在光鏡下核仁為折光率強(qiáng)的小球狀體。分裂間期的結(jié)構(gòu)分裂間期的結(jié)構(gòu)有絲分裂時(shí)消失有絲分裂時(shí)消失36核仁核仁細(xì)胞核細(xì)胞核功能：功能：-rRNArRNA合成、加工合成、加工-核糖體亞亞基裝配的場(chǎng)所。核糖體亞亞基裝配的場(chǎng)所。37細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)38l染色質(zhì)（染色質(zhì)（chromatin）l細(xì)胞中遺傳物質(zhì)細(xì)胞中遺傳物質(zhì)l主要成分是主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，和蛋白質(zhì)，l分為常染色質(zhì)和異

10、染色質(zhì)分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)39細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)細(xì)胞核的超微結(jié)構(gòu)40 核纖層：緊貼核內(nèi)膜核纖層：緊貼核內(nèi)膜的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，為核膜和染色體提供結(jié)構(gòu)支架。為核膜和染色體提供結(jié)構(gòu)支架。41二、細(xì)胞壁二、細(xì)胞壁 cell walll細(xì)胞壁是別于動(dòng)物細(xì)胞的顯著特征細(xì)胞壁是別于動(dòng)物細(xì)胞的顯著特征lCell walls surround and shape the plant cell。l細(xì)胞壁在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有重要作細(xì)胞壁在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中具有重要作用用。42細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組成細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組成1細(xì)胞壁的化學(xué)成分細(xì)胞壁的化學(xué)成分主主要要成成分分是是多多糖糖和和蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)，多多

11、糖糖包包括括纖纖維維素素cellulose、半半纖纖維維素素hemicellulose和和果果膠質(zhì)膠質(zhì)pectin。蛋白質(zhì)占干重的蛋白質(zhì)占干重的5-10%43l纖維素纖維素是細(xì)胞壁中最重要的成分，是細(xì)胞壁中最重要的成分，l由多個(gè)葡萄糖分子以由多個(gè)葡萄糖分子以-（1，4）糖苷鍵連接的糖苷鍵連接的D葡葡聚糖構(gòu)成細(xì)胞壁的骨架。聚糖構(gòu)成細(xì)胞壁的骨架。44微纖絲微纖絲 microfibril4546Cortical microtubules of two neighboring Juniperus root tip cells in longitudinal section.The orientatio

12、n of the co-aligned microtubules parallels that of fibers within the cell wall(cw).Journal of Cell Biology.19:239250.細(xì)胞壁分層細(xì)胞壁分層 Structure of Cell Wall Structure of Cell WallMagnification of vessel elements in fernMagnification of vessel elements in fern 48胞間層胞間層middle lamellamiddle lamella 初生壁初生壁pri

13、mary cell wallprimary cell wall 次生壁次生壁secondary cell wallsecondary cell wall49細(xì)胞壁分層細(xì)胞壁分層胞間層：胞間層：最外層，主要由果膠質(zhì)組成。將相鄰的細(xì)最外層，主要由果膠質(zhì)組成。將相鄰的細(xì)胞黏結(jié)在一起。當(dāng)其部分或全部被降解后，形成胞胞黏結(jié)在一起。當(dāng)其部分或全部被降解后，形成胞間隙或?qū)е录?xì)胞分離。間隙或?qū)е录?xì)胞分離。初生壁：初生壁：位于內(nèi)方，是在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中形成的。位于內(nèi)方，是在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中形成的。主要成分為纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)。主要成分為纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)。次生壁次生壁：細(xì)胞停止生長(zhǎng)后形成，主要成分為纖維

14、素、：細(xì)胞停止生長(zhǎng)后形成，主要成分為纖維素、半纖維素。具次生壁的細(xì)胞有纖維、導(dǎo)管、管胞等。半纖維素。具次生壁的細(xì)胞有纖維、導(dǎo)管、管胞等。多為死細(xì)胞具有。多為死細(xì)胞具有。50纖維素纖維素微纖絲微纖絲大纖絲大纖絲次生壁分為三層次生壁分為三層51細(xì)胞壁的特化細(xì)胞壁的特化 l木質(zhì)化木質(zhì)化 lignificationlignificationl角質(zhì)化角質(zhì)化 cutinizationcutinizationl栓質(zhì)化栓質(zhì)化 suberizationsuberizationl礦質(zhì)化礦質(zhì)化 mineralizationmineralization521.初生紋孔場(chǎng)初生紋孔場(chǎng) primary pit field初

15、生壁初生壁在生長(zhǎng)時(shí)不均勻增厚，形成一些明顯在生長(zhǎng)時(shí)不均勻增厚，形成一些明顯凹陷的較薄區(qū)域稱初生紋孔場(chǎng)凹陷的較薄區(qū)域稱初生紋孔場(chǎng)。初生紋孔場(chǎng)中分布許多小孔，孔內(nèi)有胞間連初生紋孔場(chǎng)中分布許多小孔，孔內(nèi)有胞間連絲穿過(guò)。絲穿過(guò)。細(xì)胞間連接聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)細(xì)胞間連接聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)53A.A.初生紋孔場(chǎng)頂面觀（掃描電鏡照片）初生紋孔場(chǎng)頂面觀（掃描電鏡照片）B BA A542.紋孔紋孔（pit）次生壁次生壁加厚時(shí)，加厚時(shí)，在原有的在原有的初生紋孔場(chǎng)初生紋孔場(chǎng)處不形成次處不形成次生壁生壁，結(jié)果形成凹陷的區(qū)域，結(jié)果形成凹陷的區(qū)域55l紋孔的類型紋孔的類型：1 單紋孔單紋孔 simple pit：紋孔口和紋孔底等徑。：紋孔口和

16、紋孔底等徑。5657紋孔的類型：紋孔的類型：2 具緣紋孔：具緣紋孔：bordered pit紋孔口處的次生壁向心隆紋孔口處的次生壁向心隆起，形成穹形邊緣，紋起，形成穹形邊緣，紋孔口變小。孔口變小。58松木材中的管胞松木材中的管胞示具緣紋孔示具緣紋孔59Longitudinal section of wood of American hornbeam(Carpinus caroliniana),a dicot.circular bordered pitscircular bordered pits 6061相鄰細(xì)胞壁上的紋孔常成對(duì)形成，兩個(gè)成對(duì)相鄰細(xì)胞壁上的紋孔常成對(duì)形成，兩個(gè)成對(duì)的紋孔合稱紋孔

17、對(duì)的紋孔合稱紋孔對(duì) pit pair單紋孔對(duì)單紋孔對(duì)62具緣紋孔對(duì)具緣紋孔對(duì) 63Longitudinal section through a vessel Longitudinal section through a vessel element of cornelement of corn.6465松木材中的管胞，示具緣紋孔對(duì)松木材中的管胞，示具緣紋孔對(duì)66673.胞間連絲：穿過(guò)細(xì)胞壁的原生質(zhì)細(xì)絲。胞間連絲：穿過(guò)細(xì)胞壁的原生質(zhì)細(xì)絲。使相鄰使相鄰 的生活細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上具有連續(xù)性，植的生活細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上具有連續(xù)性，植物體成為有機(jī)的整體。物體成為有機(jī)的整體。直徑約直徑約40 nm胞間連絲胞間連絲通過(guò)處通過(guò)處68柿胚乳細(xì)胞柿胚乳細(xì)胞胞間連絲胞間連絲69胞間連絲多分布在初生紋孔場(chǎng)上胞間連絲多分布在初生紋孔場(chǎng)上70胞間連絲胞間連絲71胞間連絲結(jié)構(gòu)模型胞間連絲結(jié)構(gòu)模型72紋孔紋孔是細(xì)胞壁較薄的區(qū)域，有利于細(xì)胞間的是細(xì)胞壁較薄的區(qū)域，有利于細(xì)胞間的溝通和水分的運(yùn)輸，溝通和水分的運(yùn)輸，胞間連絲胞間連絲較多地出現(xiàn)在紋孔場(chǎng)內(nèi)，有利于細(xì)較多地出現(xiàn)在紋孔場(chǎng)內(nèi)，有利于細(xì)胞間物質(zhì)交換。胞間物質(zhì)交換。紋孔和胞間連絲紋孔和胞間連絲是植物細(xì)胞間交流的通道是植物細(xì)胞間交流的通道7374