第一章第一節(jié)植物細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造[詳版課資]

1、第一章植物細(xì)胞和組織,林果組,1,課堂優(yōu)質(zhì),第一章 植物的細(xì)胞和組織,主要教學(xué)內(nèi)容：植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能；細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖；細(xì)胞的代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；組織的主要類(lèi)型、結(jié)構(gòu)和功能。 重點(diǎn)和難點(diǎn)：植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、植物細(xì)胞的分裂、植物組織的分類(lèi)。 教學(xué)方式：課堂講授4學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)3學(xué)時(shí)。,2,課堂優(yōu)質(zhì),第一節(jié)植物細(xì)胞的形態(tài)和構(gòu)造,一、植物細(xì)胞的概念 二、植物細(xì)胞的形態(tài)和大小 三、植物細(xì)胞的構(gòu)造,3,課堂優(yōu)質(zhì),一、植物細(xì)胞的概念,植物的種類(lèi)形形色色、千差萬(wàn)別，但就構(gòu)造來(lái)說(shuō)，除了病毒以外，都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞是構(gòu)成植物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。單細(xì)胞的植物，一個(gè)細(xì)胞就代表一個(gè)個(gè)體，一切生命活動(dòng)，包括新陳代

2、謝、生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，都由一個(gè)細(xì)胞來(lái)完成；復(fù)雜的高等植物，一個(gè)個(gè)體是由無(wú)數(shù)的細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞之間有了機(jī)能上的分工和形態(tài)結(jié)構(gòu)上的分化，它們相互依存、彼此協(xié)作，共同保證著整個(gè)有機(jī)體正常生活的進(jìn)行。,4,課堂優(yōu)質(zhì),一般細(xì)胞都很小，要用顯微鏡才能看 到。1665年英國(guó)科學(xué)家虎克用自制的顯微鏡觀察軟木塞的薄片，發(fā)現(xiàn)軟木塞是由許多蜂窩狀的小室所組成，他把這些小室命名為細(xì)胞。在1838年和1839年，德國(guó)人施萊登和施旺發(fā)表了細(xì)胞學(xué)說(shuō)，確認(rèn)細(xì)胞是一切動(dòng)植物體的基本結(jié)構(gòu)單位。恩格斯曾高度評(píng)價(jià)細(xì)胞學(xué)說(shuō)，把它和“能量轉(zhuǎn)化規(guī)律”及“進(jìn)化論”并稱(chēng)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。,5,課堂優(yōu)質(zhì),二、植物細(xì)胞的形態(tài)和大小,形

3、態(tài)：球形、長(zhǎng)柱形、多角形、長(zhǎng)筒形、紡錘形等（圖1-1） 大?。憾鄶?shù)細(xì)胞直徑平均在10-100m，有的細(xì)胞很大，如番茄和西瓜的果肉細(xì)胞，直徑可達(dá)1mm，棉花種子的毛（表皮毛）長(zhǎng)40-65mm，苧麻的纖維細(xì)胞長(zhǎng)達(dá)200mm以上，肉眼可以看到。,6,課堂優(yōu)質(zhì),7,課堂優(yōu)質(zhì),三、植物細(xì)胞的構(gòu)造,細(xì)胞的形狀、大小雖有很大差異，但是它們的基本結(jié)構(gòu)是相似的。一般植物的細(xì)胞是由細(xì)胞壁和原生質(zhì)體兩部分組成的，細(xì)胞壁在外面，里面是原生質(zhì)體（圖12）,8,課堂優(yōu)質(zhì),9,課堂優(yōu)質(zhì),10,課堂優(yōu)質(zhì),11,課堂優(yōu)質(zhì),12,課堂優(yōu)質(zhì),（一）原生質(zhì)體,植物細(xì)胞壁以?xún)?nèi)的部分稱(chēng)為原生質(zhì)體。它由成分復(fù)雜的膠體物質(zhì)-原生質(zhì)所組成。原

4、生質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)的生活物質(zhì)，它是細(xì)胞各類(lèi)代謝活動(dòng)進(jìn)行的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞最重要的部分。原生質(zhì)體包括細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等。 1.細(xì)胞膜 細(xì)胞膜是細(xì)壁與細(xì)胞質(zhì)之間的一層極薄的膜。它在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有十分重要的作用，與細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、相互識(shí)別、分泌排泄、免疫等都有密切的關(guān)系，不是沒(méi)有生命的簡(jiǎn)單屏障。,13,課堂優(yōu)質(zhì),原生質(zhì)體,2.細(xì)胞質(zhì) 在幼嫩的細(xì)胞里，細(xì)胞質(zhì)充滿(mǎn)在細(xì)胞膜與細(xì)胞核之間。在細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞質(zhì)不斷地緩慢流動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)能促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸、氣體的交換、細(xì)胞的生長(zhǎng)和創(chuàng)傷的愈合等（圖13）。 隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，在細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了液泡，細(xì)胞質(zhì)便緊貼著細(xì)壁，這時(shí)細(xì)胞質(zhì)包括細(xì)胞器、胞基質(zhì)

5、和內(nèi)含物三部分。,14,課堂優(yōu)質(zhì),細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),15,課堂優(yōu)質(zhì),2.細(xì)胞質(zhì),在細(xì)胞膜以?xún)?nèi)把一切大小不等的結(jié)構(gòu)全部去除，剩下的膠態(tài)物就是胞基質(zhì)。在胞基質(zhì)中埋藏著的淀粉、油脂等營(yíng)養(yǎng)物及其代謝物稱(chēng)為內(nèi)含物。除胞基質(zhì)和內(nèi)含物外，細(xì)胞質(zhì)中還存在著具有一定結(jié)構(gòu)、功能和成分的微結(jié)構(gòu)或微器官，這些統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞器，主要有質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體和液泡等。,16,課堂優(yōu)質(zhì),（1）質(zhì)體,它是綠色植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，通常呈顆粒狀分布在細(xì)胞質(zhì)里。質(zhì)體的成分主要是蛋白質(zhì)和類(lèi)脂，并含有不同的色素。按其所含色素生理機(jī)能的不同，質(zhì)體分為白色體、葉綠體和有色體三種。（圖14),17,課堂優(yōu)質(zhì),1.白色體,2.葉綠體

6、,3.有色體,18,課堂優(yōu)質(zhì),葉綠體是植物細(xì)胞中最重要的一種質(zhì)體，分布在莖、葉、果實(shí)等綠色部分的細(xì)胞 里以葉肉細(xì)胞中分布最多，呈扁橢圓形。一個(gè)細(xì)胞中可有數(shù)十個(gè)葉綠體，其中含量較多的色素是葉綠素a和葉綠素b，其次是葉黃素和胡蘿卜素。由于葉綠素含量較多，掩蓋了其他色素，所以葉綠體呈綠色。葉綠體是植物進(jìn)行光合作用、制造有機(jī)物的場(chǎng)所。,19,課堂優(yōu)質(zhì),白色體不含色素，是質(zhì)體中最小的一種，常存于幼嫩的根、莖及種子等無(wú)色部分的細(xì)胞里。有些白色體含有無(wú)色的原葉綠素，在光的作用下能轉(zhuǎn)變成葉綠體。有些白色體具有合成與貯藏淀粉和脂肪的功能。 有色體含有胡蘿卜素和葉黃素，通常存在于花和果實(shí)中，常呈紅色或黃色。 以上

7、三種質(zhì)體在一定條件下，可以相互轉(zhuǎn)變。例如，馬鈴薯的塊莖見(jiàn)光后變綠；番茄和辣椒的果實(shí)成熟時(shí)由綠變紅，都是質(zhì)體互變的結(jié)果。,20,課堂優(yōu)質(zhì),（2）線粒體,線粒體在光學(xué)顯微鏡下是一種線形、球形或桿狀的小粒，因此而得名，直徑0.21微米。其主要成分是蛋白質(zhì)、類(lèi)脂和少量的核糖核酸。它是呼吸作用的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞內(nèi)能量代謝的中心。因此，有人把線粒體叫做細(xì)胞內(nèi)供應(yīng)能量的“動(dòng)力工廠”。,21,課堂優(yōu)質(zhì),（3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布于細(xì)胞質(zhì)中，它是由膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一些分支與核膜相連，另一些和細(xì)胞膜相連。由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)的分化，增大了細(xì)胞質(zhì)的內(nèi)表面，從而有利于復(fù)雜生命活動(dòng)的進(jìn)行。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的主要功能是合成和運(yùn)

8、輸?shù)鞍踪|(zhì)、類(lèi)脂與多糖。,22,課堂優(yōu)質(zhì),（4）核糖體,核糖體也叫核糖核蛋白體，是直徑約20納米的小顆粒，分布在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面或游離于細(xì)胞質(zhì)中。它由蛋白質(zhì)和核糖核酸組成，是蛋白質(zhì)的合成中心。有人把它比喻成蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”。,23,課堂優(yōu)質(zhì),高爾基體是由一疊扁平的囊所組成的結(jié)構(gòu)。囊的邊緣能夠分離出許多小泡。 與細(xì)胞的分泌功能有關(guān)， 合成纖維素、半纖維素等物質(zhì)， 參與細(xì)胞壁的形成。 更重要的是它為細(xì)胞提供了一個(gè)內(nèi)部運(yùn)輸系統(tǒng)，用來(lái)完成蛋白質(zhì)和脂類(lèi)的運(yùn)輸。 因此，高爾基體的功能主要是對(duì)細(xì)胞產(chǎn)物進(jìn)行“加工、包裝并運(yùn)輸”。,功 能,（5）高爾基體,24,課堂優(yōu)質(zhì),（6）液泡是細(xì)胞質(zhì)中充滿(mǎn)液體的“泡”，其四周

9、被單層的液泡膜所包圍。幼小細(xì)胞的液泡個(gè)體小而數(shù)目多。隨著細(xì)胞的生長(zhǎng)，液泡逐漸增大合并，最后形成一個(gè)或幾個(gè)液泡。只形成一個(gè)時(shí)成為一個(gè)中央大液泡，細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核被擠到細(xì)胞邊緣一側(cè)。液泡內(nèi)的溶液叫細(xì)胞液，它的成分主要是水、糖、有機(jī)酸、單寧、植物堿、無(wú)機(jī)鹽和晶體等，使細(xì)胞具有酸、甜、澀、苦等味道。,25,課堂優(yōu)質(zhì),例如，甘蔗的莖、甜菜的塊根細(xì)胞液中含糖量都很高，柿和石榴的果皮細(xì)胞液中含有較多的單寧，茶葉和咖啡的細(xì)胞液中含有咖啡因等。此外，細(xì)胞液中還含有花青素等色素，色素因細(xì)胞液中酸堿度的不同而呈現(xiàn)不同的顏色?；ㄇ嗨卦谒嵝灾谐始t色，在堿性中呈藍(lán)色，中性時(shí)呈紫色。花和果實(shí)的顏色與有色體和細(xì)胞液中的花青素有

10、關(guān)，如棉花和牽?；ɑㄉ淖兓?，就是細(xì)胞液的酸堿度改變的結(jié)果。,26,課堂優(yōu)質(zhì),液泡與細(xì)胞的吸水有關(guān)，其作用是使細(xì)胞保持一定的形態(tài)，以利于植株各種生命活動(dòng)的進(jìn)行。同時(shí)，液泡也是貯藏各種養(yǎng)料和生命活動(dòng)產(chǎn)物的場(chǎng)所，貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要是淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)。,27,課堂優(yōu)質(zhì),3.細(xì)胞核,細(xì)胞核是細(xì)胞的“控制中心”，是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的場(chǎng)所。通常呈球形或橢圓形，存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，直徑1020微米。一般植物細(xì)胞只有一個(gè)核。一般植物細(xì)胞只有一個(gè)核。細(xì)胞核是由核膜、核質(zhì)、和核仁構(gòu)成的。 核膜是雙層膜，膜上有許多小孔。通過(guò)核孔使細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的物質(zhì)互相溝通。核膜內(nèi)充滿(mǎn)的無(wú)色透明而又黏稠的膠狀物質(zhì)稱(chēng)為核質(zhì)。在核質(zhì)中

11、易被堿性染料染色的物質(zhì)叫染色質(zhì)。染色質(zhì)主要由脫氧核糖核酸和蛋白質(zhì)組成。在細(xì)胞分裂時(shí)，染色質(zhì)濃縮成較大的棒狀體，叫染色體。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在不同時(shí)期細(xì)胞中的兩種形態(tài)。在核質(zhì)內(nèi)還有一個(gè)或幾個(gè)球狀的顆粒，叫做核仁。其主要由核糖核酸和蛋白質(zhì)組成，也含脫氧核榶核酸。核仁是合成核糖體的一個(gè)活動(dòng)中心。 細(xì)胞核的主要功能是儲(chǔ)存和傳遞遺傳信息。,28,課堂優(yōu)質(zhì),（二）細(xì)胞壁,細(xì)胞壁包圍在原生質(zhì)體外面，對(duì)細(xì)胞具有保護(hù)作用，是由原生質(zhì)體分泌的產(chǎn)物所構(gòu)成。細(xì)胞壁分為三層。 1.胞間層 2.初生壁 3.次生壁,29,課堂優(yōu)質(zhì),1.胞間層 胞間層是相鄰兩個(gè)細(xì)胞共有的一層，也是細(xì)胞壁最外的一層。因其化學(xué)成分是果膠質(zhì)

12、，故可將相鄰細(xì)胞粘連在一起，同時(shí)能對(duì)細(xì)胞之間的擠壓起緩沖作用。有些肉質(zhì)果實(shí)成熟后變軟，與胞間層發(fā)生溶解有關(guān)。,30,課堂優(yōu)質(zhì),2.初生壁 在細(xì)胞的生長(zhǎng)過(guò)程中，原生質(zhì)體分泌纖維素和少量的果膠質(zhì)加在胞間層上，構(gòu)成初生壁。初生壁一般較薄，有彈性，可隨細(xì)胞的生長(zhǎng)而增大。,31,課堂優(yōu)質(zhì),3.次生壁 植物體的一部分細(xì)胞，當(dāng)其體積不再增大時(shí)，原生質(zhì)體分泌的纖維素和其他物質(zhì)，加在初生壁的內(nèi)方就形成了次生壁。這樣因細(xì)胞壁的加厚，細(xì)胞腔變小，而使細(xì)胞比較堅(jiān)固。次生壁常因有其他物質(zhì)輸入，使細(xì)胞壁的性質(zhì)發(fā)生變化，以適應(yīng)一定的生理機(jī)能。,32,課堂優(yōu)質(zhì),次生壁,（1）角質(zhì)化 葉和幼莖的表皮細(xì)胞中加入了一些角質(zhì)（脂類(lèi)化合物）而稱(chēng)為角質(zhì)化。角質(zhì)一般在細(xì)胞壁的外表連成片構(gòu)成了角質(zhì)層，其作用是減少水分的散失。 （2）木栓化 這是根莖老化后，其表層的細(xì)胞壁中填入木栓質(zhì)而發(fā)生的一種變化。木栓質(zhì)屬于脂類(lèi)化合物。木栓化的細(xì)胞壁不透水、不透氣。木栓化細(xì)胞是死細(xì)胞，增強(qiáng)了對(duì)內(nèi)部細(xì)胞的保護(hù)作用。 （3）木質(zhì)化 根莖內(nèi)部許多起輸導(dǎo)和支持作用的細(xì)胞，其壁滲入木質(zhì)，使細(xì)胞壁的硬度和韌性得以增強(qiáng)，從而提高了機(jī)械強(qiáng)度。木質(zhì)化細(xì)胞壁仍能透水。 （4）礦質(zhì)化 禾本科植物莖、葉表皮細(xì)胞的細(xì)胞壁因滲入了二氧化硅，從而使細(xì)胞壁的硬度增強(qiáng)，加強(qiáng)了保護(hù)和支持功能。,33,課堂優(yōu)質(zhì),細(xì)胞的