第一章 植物細(xì)胞生理基礎(chǔ)

1、第一章第一章 植物細(xì)胞生理基礎(chǔ)植物細(xì)胞生理基礎(chǔ)自從自從1665年英國學(xué)者年英國學(xué)者胡克胡克(Hooke)首次描述植首次描述植物細(xì)胞，物細(xì)胞，1838年和年和1839年德國植物學(xué)家年德國植物學(xué)家施萊施萊登登(Schleiden)和動物學(xué)家和動物學(xué)家施旺施旺(Schwann)創(chuàng)立創(chuàng)立細(xì)胞學(xué)說細(xì)胞學(xué)說(cell theory)以來，生物學(xué)家對細(xì)胞以來，生物學(xué)家對細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能有了越來越深刻的認(rèn)識。的結(jié)構(gòu)和功能有了越來越深刻的認(rèn)識。 1.1 細(xì)胞與生物分子細(xì)胞與生物分子1.1.1 植物生命的分子基礎(chǔ)植物生命的分子基礎(chǔ)細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單元細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單元 由于細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，我們不僅知道一

2、切高等有機由于細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，我們不僅知道一切高等有機體都是按照一個共同規(guī)律發(fā)育和生長的，而且體都是按照一個共同規(guī)律發(fā)育和生長的，而且通過細(xì)胞的變異，能改變自己，向更高的發(fā)育通過細(xì)胞的變異，能改變自己，向更高的發(fā)育道路邁進(jìn)。道路邁進(jìn)。 細(xì)胞是組成生物體的基本結(jié)構(gòu)單元細(xì)胞是組成生物體的基本結(jié)構(gòu)單元，是生物體進(jìn)，是生物體進(jìn)行代行代 謝、能量轉(zhuǎn)換、遺傳以及其它生理活動的謝、能量轉(zhuǎn)換、遺傳以及其它生理活動的基基本場所本場所。 恩格斯把細(xì)胞學(xué)說、能量守恒和轉(zhuǎn)換定律、達(dá)恩格斯把細(xì)胞學(xué)說、能量守恒和轉(zhuǎn)換定律、達(dá)爾文進(jìn)化爾文進(jìn)化 論一起譽之為論一起譽之為1919世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)。細(xì)細(xì)

3、胞胞的的基基本本構(gòu)構(gòu)成成植物體的組成植物體的組成1.1.2 生命的介質(zhì)水生命的介質(zhì)水1.1.2.1 水的分子結(jié)構(gòu)特點水的分子結(jié)構(gòu)特點This view of the earth from space shows that most of the planets surface is covered with water. The seas, where living organisms probably first arose, are today the habitat of countless modern organisms.1.1.2.2 水的理化性質(zhì)與細(xì)胞生命活動水的理化性質(zhì)與細(xì)胞生

4、命活動（1）水的比熱容高、）水的比熱容高、汽化熱大汽化熱大一個水分子可以與另外一個水分子可以與另外4個水分子形成氫鍵，比熱較大個水分子形成氫鍵，比熱較大 ，調(diào)節(jié)氣，調(diào)節(jié)氣溫的良好介質(zhì)。溫的良好介質(zhì)。（2）水的內(nèi)聚力、附著力和表面張力大）水的內(nèi)聚力、附著力和表面張力大克服重力的影響而形克服重力的影響而形成連續(xù)水柱而不中斷成連續(xù)水柱而不中斷（3）水是很好的溶劑）水是很好的溶劑 （5）水是無色透明液體）水是無色透明液體 （6）水的不可壓縮性）水的不可壓縮性細(xì)胞內(nèi)所引起的靜水壓與植物氣孔開閉、葉片運細(xì)胞內(nèi)所引起的靜水壓與植物氣孔開閉、葉片運動、保持植株固有的姿態(tài)等方面均有密切關(guān)系。動、保持植株固有的姿

5、態(tài)等方面均有密切關(guān)系。 1.1.3 高等植物細(xì)胞的特點高等植物細(xì)胞的特點根據(jù)細(xì)胞的進(jìn)化程度，可將其分為兩大類型：根據(jù)細(xì)胞的進(jìn)化程度，可將其分為兩大類型：原核細(xì)胞原核細(xì)胞(prokaryotic cell)和真核細(xì)胞和真核細(xì)胞(eukaryotic cell)。 細(xì)菌和藍(lán)藻是原核細(xì)胞的典型代表細(xì)菌和藍(lán)藻是原核細(xì)胞的典型代表真核生物真核生物(eukaryote)，包括了絕大多數(shù)單細(xì)胞生，包括了絕大多數(shù)單細(xì)胞生物與全部的多細(xì)胞生物物與全部的多細(xì)胞生物 每個人體內(nèi)大約有每個人體內(nèi)大約有500種不同細(xì)菌，人類種不同細(xì)菌，人類消化道就含有將近消化道就含有將近2.04公斤細(xì)菌公斤細(xì)菌植物細(xì)胞的模式圖植物細(xì)胞

6、的模式圖大液泡、葉綠體和細(xì)胞壁大液泡、葉綠體和細(xì)胞壁是植物細(xì)胞是植物細(xì)胞區(qū)別于動物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征區(qū)別于動物細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)特征 植物細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu) 1.2 細(xì)胞壁與生物膜細(xì)胞壁與生物膜1.2.1 細(xì)胞壁細(xì)胞壁1.2.1.1 細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)典型的細(xì)胞壁是由胞間層典型的細(xì)胞壁是由胞間層(intercellular layer)、初生壁、初生壁(primary wall)以及次生壁以及次生壁(secondary wall)組成組成 。S1 次生壁外層；次生壁外層； S2 次生壁中層；次生壁中層； S3 次生壁內(nèi)層；次生壁內(nèi)層； CW1 初生壁；初生壁； ML 胞間層胞間

7、層 細(xì)胞在分裂時，最初形成的一層是由果膠質(zhì)組細(xì)胞在分裂時，最初形成的一層是由果膠質(zhì)組成的細(xì)胞板成的細(xì)胞板(cell plate)，它把兩個子細(xì)胞分開，它把兩個子細(xì)胞分開，這層就是胞間層（這層就是胞間層（ML）。）。 初生壁初生壁 半纖維素、果膠質(zhì)以及結(jié)構(gòu)蛋白半纖維素、果膠質(zhì)以及結(jié)構(gòu)蛋白 次生壁次生壁 纖維素、木質(zhì)素纖維素、木質(zhì)素 1.2.1.2細(xì)胞壁的化學(xué)組成細(xì)胞壁的化學(xué)組成構(gòu)成細(xì)胞壁的成分中，構(gòu)成細(xì)胞壁的成分中，90%左右是多糖，左右是多糖，10%左右是蛋白質(zhì)、酶類以及脂肪酸等左右是蛋白質(zhì)、酶類以及脂肪酸等 1.纖維素纖維素 纖維素纖維素(cellulose)是植物細(xì)胞壁的主要成是植物細(xì)胞壁

8、的主要成分，它是由分，它是由1 00010 000個個-D-葡萄糖殘基以葡萄糖殘基以-1,4-糖苷鍵相連的無分支的長鏈。糖苷鍵相連的無分支的長鏈。 存在于細(xì)胞壁中的纖維素存在于細(xì)胞壁中的纖維素是自然界中最豐富的多糖是自然界中最豐富的多糖 2.半纖維素半纖維素 半纖維素半纖維素(hemicellulose)往往是指除纖維素往往是指除纖維素和果膠物質(zhì)以外的，溶于堿的細(xì)胞壁多糖類的總稱。和果膠物質(zhì)以外的，溶于堿的細(xì)胞壁多糖類的總稱。 3.果膠類果膠類 果膠物質(zhì)是由半乳糖醛酸組成的多聚體，使相果膠物質(zhì)是由半乳糖醛酸組成的多聚體，使相鄰的細(xì)胞粘合在一起，分為果膠酸、果膠和原果膠。鄰的細(xì)胞粘合在一起，分為

9、果膠酸、果膠和原果膠。 4.木質(zhì)素木質(zhì)素 木質(zhì)素木質(zhì)素(lignin)不是多糖，是由苯基丙烷衍生不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的單體所構(gòu)成的聚合物。物的單體所構(gòu)成的聚合物。 5.蛋白質(zhì)與酶蛋白質(zhì)與酶 細(xì)胞壁中最早被發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)是伸展蛋細(xì)胞壁中最早被發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)是伸展蛋白白(extensin)，它是一類富含羥脯氨酸的糖蛋白，它是一類富含羥脯氨酸的糖蛋白(hydroxyprolinerich glycoprotein,HRGP) 。6.礦質(zhì)礦質(zhì) 細(xì)胞壁的礦質(zhì)元素中最重要的是鈣。細(xì)胞壁的礦質(zhì)元素中最重要的是鈣。 細(xì)胞壁的形成細(xì)胞壁的形成 細(xì)胞壁的形成是多種細(xì)胞器配合作用的結(jié)果。細(xì)胞壁的形成是多種細(xì)胞器

10、配合作用的結(jié)果。 新細(xì)胞壁的形成開始于細(xì)胞分裂的晚后期或早期。新細(xì)胞壁的形成開始于細(xì)胞分裂的晚后期或早期。 細(xì)胞壁的形成是在細(xì)胞壁的形成是在生活細(xì)胞分裂、成生活細(xì)胞分裂、成長以至分化的過程長以至分化的過程中逐步完成的。中逐步完成的。 1.2.1.3細(xì)胞壁的功能細(xì)胞壁的功能1.維持細(xì)胞形狀，控制細(xì)胞生長維持細(xì)胞形狀，控制細(xì)胞生長 2.物質(zhì)運輸與信息傳遞物質(zhì)運輸與信息傳遞 細(xì)胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質(zhì)通過，而將細(xì)胞壁允許離子、多糖等小分子和低分子量的蛋白質(zhì)通過，而將大分子或微生物等阻于其外。大分子或微生物等阻于其外。細(xì)胞壁也是化學(xué)信號細(xì)胞壁也是化學(xué)信號(激素、生長調(diào)節(jié)劑等激素、生

11、長調(diào)節(jié)劑等)、物理信號、物理信號(電波、壓電波、壓力等力等)傳遞的介質(zhì)與通路傳遞的介質(zhì)與通路 3.防御與抗性防御與抗性 4.其他功能其他功能 細(xì)胞壁中的酶類廣泛參與細(xì)胞壁高分子的合成、轉(zhuǎn)移、細(xì)胞壁中的酶類廣泛參與細(xì)胞壁高分子的合成、轉(zhuǎn)移、水解、細(xì)胞外物質(zhì)輸送到細(xì)胞內(nèi)以及防御作用等水解、細(xì)胞外物質(zhì)輸送到細(xì)胞內(nèi)以及防御作用等 1.2.2胞間連絲胞間連絲1.2.2.1胞間連絲的結(jié)構(gòu)胞間連絲的結(jié)構(gòu)這種穿越細(xì)胞壁、連接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)這種穿越細(xì)胞壁、連接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)(體體)的的管狀通道被稱為胞間連絲管狀通道被稱為胞間連絲(plasmodesma) 。由于胞間連絲使組織的原生質(zhì)體具有連續(xù)性由于胞間連絲使組

12、織的原生質(zhì)體具有連續(xù)性 A.兩個相鄰細(xì)胞的胞壁電子顯微圖，顯示胞間連絲兩個相鄰細(xì)胞的胞壁電子顯微圖，顯示胞間連絲 B.具有兩種不同形狀胞間連絲的細(xì)胞壁示意圖具有兩種不同形狀胞間連絲的細(xì)胞壁示意圖 1.2.2.2胞間連絲的功能胞間連絲的功能1.物質(zhì)交換物質(zhì)交換 相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)可通過胞間連絲進(jìn)相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)可通過胞間連絲進(jìn)行交換，使可溶性物質(zhì)行交換，使可溶性物質(zhì)( (如電解質(zhì)和小分子有機物如電解質(zhì)和小分子有機物) )、生物大分子物質(zhì)生物大分子物質(zhì)( (如蛋白質(zhì)、核酸、蛋白核酸復(fù)合物如蛋白質(zhì)、核酸、蛋白核酸復(fù)合物) )甚至細(xì)胞核發(fā)生胞間運輸。甚至細(xì)胞核發(fā)生胞間運輸。 2.信號傳遞信號傳遞 通過胞

13、間連絲可進(jìn)行體內(nèi)信息傳遞，通過胞間連絲可進(jìn)行體內(nèi)信息傳遞，物理信號、化學(xué)信號則可通過共質(zhì)體傳遞。物理信號、化學(xué)信號則可通過共質(zhì)體傳遞。1.2.3 生物膜生物膜生物膜生物膜(biomembrane)是指構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的是指構(gòu)成細(xì)胞的所有膜的總稱。總稱。 一種處于細(xì)胞質(zhì)外面的一層膜叫一種處于細(xì)胞質(zhì)外面的一層膜叫質(zhì)膜質(zhì)膜，也可叫，也可叫原生質(zhì)膜；另一種是處于細(xì)胞質(zhì)中構(gòu)成各種細(xì)原生質(zhì)膜；另一種是處于細(xì)胞質(zhì)中構(gòu)成各種細(xì)胞器的膜，叫胞器的膜，叫內(nèi)膜內(nèi)膜(endomembrane)。 1.2.3.1生物膜的化學(xué)組成生物膜的化學(xué)組成在真核細(xì)胞中，膜結(jié)構(gòu)占整個細(xì)胞干重的在真核細(xì)胞中，膜結(jié)構(gòu)占整個細(xì)胞干重的70

14、%80%。生物膜由蛋白質(zhì)、脂類、糖、水和無機離。生物膜由蛋白質(zhì)、脂類、糖、水和無機離子等組成。子等組成。 1.2.3.2 生物膜的結(jié)構(gòu)模型生物膜的結(jié)構(gòu)模型（1）流動鑲嵌模型）流動鑲嵌模型 流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型(fluid mosaic model)由辛格爾由辛格爾(S.J. Singer)和和尼柯爾森尼柯爾森(G. Nicolson)在在1972年提出，認(rèn)為液態(tài)的脂質(zhì)雙年提出，認(rèn)為液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層中鑲嵌著可移動的蛋白質(zhì)，強調(diào)膜的分子層中鑲嵌著可移動的蛋白質(zhì)，強調(diào)膜的不對稱性不對稱性和和流流動性動性 。（2）板塊鑲嵌模型）板塊鑲嵌模型1.2.3.3 生物膜的功能生物膜的功能1.分室作用分室

15、作用細(xì)胞的膜系統(tǒng)不僅把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，而且細(xì)胞的膜系統(tǒng)不僅把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，而且把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔，使細(xì)胞內(nèi)部的區(qū)域化把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔，使細(xì)胞內(nèi)部的區(qū)域化 2.代謝反應(yīng)的場所代謝反應(yīng)的場所細(xì)胞內(nèi)的許多生理生化過程在膜上有序細(xì)胞內(nèi)的許多生理生化過程在膜上有序進(jìn)行。進(jìn)行。 3.物質(zhì)交換物質(zhì)交換 質(zhì)膜的另一個重要特性是對物質(zhì)的透過具有質(zhì)膜的另一個重要特性是對物質(zhì)的透過具有選擇性，控制膜內(nèi)外進(jìn)行物質(zhì)交換。選擇性，控制膜內(nèi)外進(jìn)行物質(zhì)交換。 4.識別功能識別功能 質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面，似質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面，似“觸角觸角”一一樣能夠識別外界物質(zhì)，并可接受外界的某種刺激或信號，使細(xì)

16、樣能夠識別外界物質(zhì)，并可接受外界的某種刺激或信號，使細(xì)胞作出相應(yīng)的反應(yīng)。胞作出相應(yīng)的反應(yīng)。 1.3 植物細(xì)胞的亞微結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞的亞微結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞除原生質(zhì)膜及外圍的細(xì)胞壁外，內(nèi)有眾多形植物細(xì)胞除原生質(zhì)膜及外圍的細(xì)胞壁外，內(nèi)有眾多形狀、大小不一的細(xì)胞器。狀、大小不一的細(xì)胞器。各自具有特定的生理功能，并協(xié)同完成許多復(fù)雜的生各自具有特定的生理功能，并協(xié)同完成許多復(fù)雜的生理過程和代謝反應(yīng)。理過程和代謝反應(yīng)。 1.3.1 微膜系統(tǒng)微膜系統(tǒng)微膜系統(tǒng)微膜系統(tǒng)(micro-membrane system)包括細(xì)胞的包括細(xì)胞的外周膜外周膜(質(zhì)膜質(zhì)膜)和和內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)。內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembrane

17、 system)通常是指那些處在細(xì)通常是指那些處在細(xì)胞質(zhì)中，在結(jié)構(gòu)上連續(xù)、功能上關(guān)聯(lián)的，由膜組成的胞質(zhì)中，在結(jié)構(gòu)上連續(xù)、功能上關(guān)聯(lián)的，由膜組成的細(xì)胞器總稱。細(xì)胞器總稱。1.3.1.1 質(zhì)體和葉綠體質(zhì)體和葉綠體（1）質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和功能）質(zhì)體的結(jié)構(gòu)和功能葉綠體葉綠體含有葉綠素等色素，是光合作用的細(xì)胞器。含有葉綠素等色素，是光合作用的細(xì)胞器。 雜色體雜色體可能因含色素的不同而成黃色、橘紅色可能因含色素的不同而成黃色、橘紅色等不同顏色，存在于花瓣、果實、根等各種不等不同顏色，存在于花瓣、果實、根等各種不同的器官中。同的器官中。質(zhì)體是由質(zhì)體是由前質(zhì)體前質(zhì)體(proplastid)分化發(fā)育而成的。主要有分化

18、發(fā)育而成的。主要有淀粉體、葉綠體和雜色體淀粉體、葉綠體和雜色體等等 。質(zhì)體的發(fā)育循環(huán)和不同質(zhì)體間的轉(zhuǎn)變圖質(zhì)體的發(fā)育循環(huán)和不同質(zhì)體間的轉(zhuǎn)變圖 （2）質(zhì)體間的相互轉(zhuǎn)化）質(zhì)體間的相互轉(zhuǎn)化1.3.1.2 線粒體線粒體（1）線粒體的結(jié)構(gòu)）線粒體的結(jié)構(gòu) 線粒體是進(jìn)行呼吸作用的細(xì)胞器，呈球狀、棒狀或細(xì)絲狀線粒體是進(jìn)行呼吸作用的細(xì)胞器，呈球狀、棒狀或細(xì)絲狀.線粒體的結(jié)構(gòu)模式圖線粒體的結(jié)構(gòu)模式圖 1.3.1.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和類型）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和類型 交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜層系統(tǒng)。能相互連通成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，交織分布于細(xì)胞質(zhì)中的膜層系統(tǒng)。能相互連通成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)與細(xì)胞核外被膜相連，外與質(zhì)膜相連，穿插

19、于整個細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞核外被膜相連，外與質(zhì)膜相連，穿插于整個細(xì)胞質(zhì)中，并且還可通過胞間連絲與鄰近細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。質(zhì)中，并且還可通過胞間連絲與鄰近細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。 植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能區(qū)模型圖植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能區(qū)模型圖 按內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有無核糖體的存在把內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩種類型，按內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有無核糖體的存在把內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩種類型，即即粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough endoplasmic reticulum，RER)和和光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth endoplasmic reticulum,SER)，前，前者有核糖體附著，后者沒有。者有核糖體附著，后者沒有。 （2）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能u 物質(zhì)

20、合成物質(zhì)合成 ;u 分隔作用分隔作用 ;u 運輸、貯藏和通訊作用運輸、貯藏和通訊作用; 1.3.1.4 高爾基體高爾基體（1）高爾基體的結(jié)構(gòu)）高爾基體的結(jié)構(gòu) 高爾基體高爾基體(Golgi body)是由膜包圍的是由膜包圍的液囊液囊垛疊而成。垛疊而成。 高爾基體透射電鏡圖高爾基體透射電鏡圖 （2）高爾基體的功能）高爾基體的功能l 物質(zhì)集運物質(zhì)集運 蛋白質(zhì)合成后輸送到高爾基體暫時貯蛋白質(zhì)合成后輸送到高爾基體暫時貯存、濃縮，然后再送到相關(guān)部位存、濃縮，然后再送到相關(guān)部位。 A.A.木糖葡萄糖的集運木糖葡萄糖的集運 B.B.果膠多糖的集運果膠多糖的集運l 生物大分子的裝配生物大分子的裝配 ;l 參與細(xì)

21、胞壁的形成參與細(xì)胞壁的形成 在植物細(xì)胞中，高爾基體的一個在植物細(xì)胞中，高爾基體的一個重要作用是參與細(xì)胞板和細(xì)胞壁的形成重要作用是參與細(xì)胞板和細(xì)胞壁的形成;l 分泌物質(zhì)分泌物質(zhì); 1.3.1.5 溶酶體溶酶體（1）溶酶體的結(jié)構(gòu)）溶酶體的結(jié)構(gòu) 溶酶體溶酶體(lysosome)是是單層膜單層膜圍繞，內(nèi)含多種圍繞，內(nèi)含多種酸性水解酶類酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器。的囊泡狀細(xì)胞器。溶酶體內(nèi)含有酸性磷酸酶、核糖核酸酶、糖苷酶、蛋白溶酶體內(nèi)含有酸性磷酸酶、核糖核酸酶、糖苷酶、蛋白酶和酯酶等幾十種酶酶和酯酶等幾十種酶; （2）溶酶體的功能）溶酶體的功能l 消化作用；消化作用； l 吞噬作用；吞噬作用； l 自溶

22、作用自溶作用 ；1.3.1.6液泡液泡（1）液泡的結(jié)構(gòu)）液泡的結(jié)構(gòu) 液泡是植物細(xì)胞特有的，由液泡是植物細(xì)胞特有的，由單層膜單層膜包裹的囊泡。包裹的囊泡。 （2 2）液泡的功能）液泡的功能轉(zhuǎn)運物質(zhì)轉(zhuǎn)運物質(zhì) ；吞噬和消化作用；吞噬和消化作用； 調(diào)節(jié)細(xì)胞水勢調(diào)節(jié)細(xì)胞水勢 ；吸收和積累物質(zhì)；吸收和積累物質(zhì)； 賦予細(xì)胞不同顏色；賦予細(xì)胞不同顏色； 1.3.1.7微體微體（1）微體的結(jié)構(gòu)和種類）微體的結(jié)構(gòu)和種類 微體可分為過氧化物體和乙醛酸體；微體可分為過氧化物體和乙醛酸體；（2）微體的功能）微體的功能 過氧化物體與光呼吸過氧化物體與光呼吸 乙醛酸體與脂類代謝乙醛酸體與脂類代謝 1.3.2 微梁系統(tǒng)微梁系

23、統(tǒng)細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架(cytoskeleton)是指真核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架是指真核細(xì)胞中的蛋白質(zhì)纖維網(wǎng)架體系，包括體系，包括微管、微絲和中間纖維微管、微絲和中間纖維等等 細(xì)胞骨架不僅在細(xì)胞骨架不僅在維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有的有序性方面起重要作用，而且還與序性方面起重要作用，而且還與細(xì)胞運動、物質(zhì)運輸、細(xì)胞運動、物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分裂和分化、基因表達(dá)能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分裂和分化、基因表達(dá)等生等生命活動密切相關(guān)。命活動密切相關(guān)。 1.3.2.1微管微管（1）微管的結(jié)構(gòu)）微管的結(jié)構(gòu) 存在于細(xì)胞質(zhì)中的由存在于細(xì)胞質(zhì)中的由微管蛋白微管蛋白(

24、tubulin)組裝成的中空管組裝成的中空管狀結(jié)構(gòu)。狀結(jié)構(gòu)。微管的主要結(jié)構(gòu)成分是由微管的主要結(jié)構(gòu)成分是由-微管蛋白與微管蛋白與-微管蛋白微管蛋白構(gòu)成構(gòu)成的異二聚體。的異二聚體。 微管和微絲的分子結(jié)構(gòu)模型微管和微絲的分子結(jié)構(gòu)模型A.微管，示微管，示13條原纖絲，條原纖絲，、為微管為微管蛋白蛋白 B.微絲。微絲。 （2）微管的功能）微管的功能 控制細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁的形成控制細(xì)胞分裂和細(xì)胞壁的形成 紡錘體紡錘體(spindle)是由微管組成的，它與染色體的著絲是由微管組成的，它與染色體的著絲點相連，并牽引染色單體移向兩極。點相連，并牽引染色單體移向兩極。細(xì)胞板細(xì)胞板的形成與生長也有微管的參與的形成與

25、生長也有微管的參與 保持細(xì)胞形狀保持細(xì)胞形狀 參與細(xì)胞運動與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸參與細(xì)胞運動與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸 1.3.2.2 微絲微絲（1）微絲的結(jié)構(gòu)）微絲的結(jié)構(gòu)微絲微絲(microfilament)比微管細(xì)而長，直徑為比微管細(xì)而長，直徑為46nm。收縮蛋白。收縮蛋白。 （2）微絲的功能）微絲的功能 微絲的主要生理功能是為胞質(zhì)運動提供動力微絲的主要生理功能是為胞質(zhì)運動提供動力 。 參與胞質(zhì)運動：參與胞質(zhì)運動：肌動蛋白和肌球蛋白相互作用，需要ATP參與，肌球蛋白連結(jié)著胞質(zhì)顆粒，帶動整個細(xì)胞質(zhì)的環(huán)流。 參與物質(zhì)運輸和細(xì)胞感應(yīng)參與物質(zhì)運輸和細(xì)胞感應(yīng) 1.3.2.3 中間纖維中間纖維（1）中間纖維的結(jié)構(gòu)）中

26、間纖維的結(jié)構(gòu)柔韌性很強的蛋白質(zhì)絲，柔韌性很強的蛋白質(zhì)絲，不同組織中的中間纖維有特異不同組織中的中間纖維有特異性，其亞基的大小、生化組成變化都很大。性，其亞基的大小、生化組成變化都很大。中間纖維組裝模型中間纖維組裝模型A A兩條中間纖維多肽鏈形成兩條中間纖維多肽鏈形成超螺旋二超螺旋二聚體聚體； B B兩個二聚體反向平行以半兩個二聚體反向平行以半交疊方式構(gòu)成交疊方式構(gòu)成四聚體四聚體； C C四聚體首四聚體首尾相連形成尾相連形成原纖維原纖維； D 8D 8根原纖維根原纖維構(gòu)成圓柱狀的構(gòu)成圓柱狀的10nm10nm纖維纖維; ;2.中間纖維的功能中間纖維的功能 (1)(1)支架作用支架作用 中間纖維可以

27、從核骨架向細(xì)胞膜延伸，中間纖維可以從核骨架向細(xì)胞膜延伸，從而提供了一個起支架作用的細(xì)胞質(zhì)纖維網(wǎng)，可使細(xì)從而提供了一個起支架作用的細(xì)胞質(zhì)纖維網(wǎng)，可使細(xì)胞保持空間上的完整性，并與細(xì)胞核定位有關(guān)。胞保持空間上的完整性，并與細(xì)胞核定位有關(guān)。(2)(2)參與細(xì)胞發(fā)育與分化參與細(xì)胞發(fā)育與分化 有人認(rèn)為中間纖維與細(xì)有人認(rèn)為中間纖維與細(xì)胞發(fā)育、分化、胞發(fā)育、分化、mRNAmRNA等的運輸有關(guān)等的運輸有關(guān)。1.3.3 微球系統(tǒng)微球系統(tǒng)微球系統(tǒng)微球系統(tǒng)(microsphere system)包括細(xì)胞核內(nèi)的核粒包括細(xì)胞核內(nèi)的核粒與細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，它們承擔(dān)并控制著遺傳信息與細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，它們承擔(dān)并控制著遺傳信息

28、的貯存、傳遞和表達(dá)等功能的貯存、傳遞和表達(dá)等功能。1.3.3.1 染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)與染色體分生組織細(xì)胞的核一般呈分生組織細(xì)胞的核一般呈圓球狀圓球狀，占細(xì)胞體積的大部分。，占細(xì)胞體積的大部分。在已分化的細(xì)胞中，因有中央大液泡，核常呈在已分化的細(xì)胞中，因有中央大液泡，核常呈扁平狀扁平狀，并貼近質(zhì)膜。并貼近質(zhì)膜。 細(xì)胞核主要由細(xì)胞核主要由核酸和蛋白質(zhì)核酸和蛋白質(zhì)組成，并含少量的脂類及無機組成，并含少量的脂類及無機離子等，其中蛋白質(zhì)含量最高。離子等，其中蛋白質(zhì)含量最高。染色質(zhì)的主要組分就是染色質(zhì)的主要組分就是DNA與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合形成的核與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合形成的核蛋白。蛋白。與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合的與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA不能行使轉(zhuǎn)錄功能，即基因被不能行使轉(zhuǎn)錄功能，即基因被阻遏。阻遏。 處于分裂間期的細(xì)胞核由處于分裂間期的細(xì)胞核由核膜、染色質(zhì)、核基質(zhì)核膜、染色質(zhì)、核基質(zhì)和和核仁核仁四部分組成。四部分組成。 核膜核膜 核膜核膜(nuclear membrane)由兩層單位膜組成由兩層單位膜組成