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植物学第一章植物细胞第一节细胞概述一、细胞的发现及细胞学说的建立和发展1665年RobertHooke用自制的显微镜观察了软木薄片,发现了蜂窝状的小格子“Cell”。细胞学说:1.动物和植物组织均由细胞构成2.所有细胞均由细胞分裂或融合而来3.卵和精子都是细胞4.一个细胞可以分裂形成组织二、细胞的基本概念细胞的概念：细胞是生物体形态结构的基本单位，是生命活动的功能单位。植物细胞与动物细胞的主要区别特征：细胞壁、质体和大液泡。三、原核细胞和真核细胞（P12表1-1）四、真核植物细胞的基本特征(一)细胞的大小和形状细胞大小:（1）一般大小：种子植物分生组织的细胞5-25μm；分化成长的细胞15-65μm。（2）最大的：苎麻纤维细胞的长度可达620mm。细胞的形状多种多样。细胞原生质体细胞壁细胞质细胞核质膜细胞器胞基质质体线粒体内质网高尔基体核糖体液泡（中央大液泡）溶酶体圆球体微体微管和微丝核膜染色质核仁核基质胞间层初生壁次生壁(二)细胞的基本结构原生质与原生质体的概念(1)原生质：构成原生质体的主要物质称为原生质。是细胞中的生活物质。是细胞中组成成分的名称。(2)原生质体：由原生质特化而来，构成生活细胞中除细胞壁以外所包含的各部分，包括细胞膜、细胞质和细胞核。是细胞中结构的名称。第二节细胞生命活动的物质基础——原生质一、原生质的基本化学组成（课外自习）第三节细胞的外被结构——细胞壁与细胞膜一、细胞壁包围在原生质体外的坚韧外壳保护、支持作用吸收、蒸腾、运输、分泌细胞识别参与细胞生长调控(一)细胞壁的分层胞间层初生壁次生壁1.胞间层是由相邻的两个细胞向外分泌的果胶物质构成的。处于细胞之间，主要成分果胶质。功能：粘连细胞。2.初生壁：是新细胞最初产生的壁层，也是细胞生长增大体积时所形成的壁层，是由邻接的细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。位于胞间层之内，主要成分纤维素、半纤维素和果胶质。大多数生活的植物细胞的壁只有胞间层和初生壁。功能：是原生质体基本的保护和支撑结构。3.次生壁：位于初生壁之内，细胞停止生长后形成的壁层，构成次生壁的物质以纤维素为主，但还有木质或木栓质等其他物质。大部分具有次生壁的细胞，在成熟时原生质体已死亡，少数细胞具有次生壁，如纤维、石细胞、导管、管胞、木栓细胞等。功能：细胞停止生长后形成的，较强的机械支持作用。次生壁胞间层初生壁(二)细胞壁的化学组成和超微结构构架:纤维素衬质:多糖、水和蛋白质(三)细胞壁的生长和特化壁的生长：初生壁以填充方式进行，次生壁以附加方式进行。有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：木化角化栓化矿化(1)木质化木质化：指木质素渗透到细胞壁中，加大细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。如纤维、导管、管胞(2)角质化角化：是指细胞外壁被角质所渗透，在外表形成膜，为脂类化合物，不透水，但可透光。如叶表皮外表的角质膜(3)栓质化栓化：为木栓质(脂类化合物)渗入细胞壁引起的变化。栓化后，细胞失去透水，通气能力。原生质体最终解体成为死细胞。如植物老茎、枝和老根的外层（4）矿质化细胞壁渗入矿物质而引起的变化，最常见的矿物质有CaCO3和SiO2等。矿化能增强细胞壁的机械强度，提高抗倒伏和抗病虫能力。如禾本科植物茎、叶表皮的硅细胞二、细胞膜①狭义概念：指与细胞壁相邻，包围于细胞质外的一层膜。②广义概念：包括质膜(外周膜)与细胞内膜系统(内质网、高尔基体、微体、质体、线粒体、液泡等的膜组成)，也称为生物膜。(一)膜的化学组成主要成分为蛋白质和磷脂。(二)膜的分子结构单位膜模型①单位膜概念：膜结构的一种假设模型，是根据电镜观察的结果提出来的。用电镜观察，膜的横断面呈现“暗－明－暗”三条平行的带，即内外两层暗的带(由大的蛋白质分子组成)之间，有一层明亮的带(由脂类分子组成)，这样的膜称为单位膜。流动镶嵌模型②流动镶嵌模型：是膜结构的一种假说模型。脂类物质分子的双层，形成了膜的基本结构的衬质，而膜的蛋白质则和脂类层的内外表面结合，或者嵌入脂类层，或者贯穿脂类层而部分地露在膜的内外表面。磷脂和蛋白质都有一定的流动性，使膜结构处于不断变动状态。(三)细胞膜的功能选择透性、主动运输、接受和传递信息、抵御病菌的感染、参与细胞识别。第四节细胞间的联络结构——纹孔与胞间连丝一纹孔(一)初生纹孔场初生纹孔场概念：细胞壁在生长时并不是均匀增厚的，在细胞的初生壁上有一些明显凹陷的较薄区域称为初生纹孔场。其上有许多小孔，细胞的原生质细丝通过这些小孔,与相邻细胞相连，这些细丝称胞间连丝。(二)纹孔(pit)纹孔概念：具有初生壁的细胞进行次生加厚形成次生壁时，加厚不是均匀的，局部地方没有次生壁，只有胞间层+初生壁，细胞壁的这种比较薄的区域就叫纹孔。纹孔可以起通水作用。纹孔对概念：相邻两细胞之间的纹孔多成对存在,称纹孔对。纹孔膜概念：将一对纹孔隔开的薄膜称纹孔膜，纹孔膜实际上就是胞间层+初生壁。纹孔腔概念：从纹孔到纹孔膜之间的空腔。1.单纹孔：纹孔腔呈圆柱形，直径大小几乎一致。2.具缘纹孔：纹孔周围的次生壁离开初生壁隆起成一拱形结构，使纹孔具有隆起的边缘，纹孔腔呈圆锥形。Structureofpit纹孔的结构SimplepitsBorderedpits具缘二、胞间连丝胞间连丝概念：穿过细胞壁的细胞质细丝，它连接相邻细胞的原生质体。电镜研究表明，胞间连丝与相邻细胞中内质网相连，从而构成了一个完整的膜系统。胞间连丝主要起细胞间的物质运输和刺激传递的作用。胞间连丝超显微结构第五节细胞质一、胞基质1．胞基质的概念和成分(1)胞基质概念：胞基质是包围细胞器的细胞质部分。即使在电镜下也看不出胞基质有什么结构存在，因此可以认为，胞基质是细胞质中没有特化的原生质部分，是细胞中的生活物质。(2)主要成分：同原生质的化学成分。胞质环流：也叫胞质运动，在生活细胞中，胞基质是处于不断的运动状态，它能带动其中的细胞器，在细胞内作有规律的持续的流动。二、细胞器(1)细胞器的概念：细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。(一)双层膜结构的细胞器1.质体分为叶绿体、有色体和白色体(1)叶绿体叶绿体主要存在于植物叶肉细胞中，其形状、数目、大小随不同植物和不同细胞而异。叶绿体含叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素，叶片颜色与细胞中这几种色素的比例有关。光镜下的叶绿体结构：外包双层单位膜类囊体：由膜所围成的圆盘状或片层状的囊。基粒：由许多圆盘状（空烧饼状）的类囊体重叠而成的柱状单位。基质类囊体（基质片层）：呈分枝状与基粒相连接的类囊体。基质：内部没有一定结构的部分叶绿体的超微结构模型基粒(基粒类囊体)内膜系统基质片层(基质类囊体)基质(2)有色体形态：多种颗粒状，针状等，含胡萝卜素和叶黄素。功能：积累淀粉，脂类，吸引昆虫和其它动物传粉及传播种子。(3)白色体不含色素，普遍存在于幼嫩或不见光的组织中。植物的贮藏细胞中。根据贮藏物质的不同分三类：淀粉体、蛋白体和造油体。2.线粒体(1)形状：多种多样（杆状，球形等等）(2)结构：A.外膜:平整、光滑B.内膜:向内折叠成嵴，嵴表面有许多圆球形颗粒，称为基粒。头基粒(含ATP合成酶)柄基部C.膜间隙D.基质：与呼吸有关的各种酶类，环状DNA，70S核糖体（3）功能：呼吸作用思考题和作业：1．整理本节的笔记内容；2．区别原生质和原生质体概念；3．区别植物细胞与动物细胞；4．比较纹孔和胞间连丝的存在位置、结构和作用。