1.1植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能

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1、第一節(jié)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能一、植物細(xì)胞的概念自然界的生物有機(jī)體，除了病毒和類(lèi)病毒外，都是由細(xì)胞構(gòu)成的。細(xì)胞是植物體結(jié)構(gòu)和執(zhí)行功能的基本單位。1665年英國(guó)科學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)細(xì)胞（Cell）。德國(guó)人施萊登和施旺共同創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)。細(xì)胞可分為兩大類(lèi)型：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。原核細(xì)胞有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但沒(méi)有典型的細(xì)胞核；真核細(xì)胞具有被膜包圍的細(xì)胞核和多種細(xì)胞器。二、植物細(xì)胞的形狀和大?。ㄒ唬┲参锛?xì)胞的形狀植物細(xì)胞的形狀是多種多樣的，有球形或近球形、長(zhǎng)筒狀、長(zhǎng)紡錘形、長(zhǎng)柱形、星形等不規(guī)則形狀。細(xì)胞形狀的多樣性，反映了細(xì)胞形態(tài)與其功能相適應(yīng)的規(guī)律。（二）植物細(xì)胞的大小植物細(xì)胞的大小差異懸殊。最

2、小的支原體細(xì)胞直徑為0.1μm；絕大多數(shù)的細(xì)胞體積都很小。三、細(xì)胞生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)構(gòu)成細(xì)胞的生活物質(zhì)稱(chēng)為原生質(zhì)，它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。組成原生質(zhì)的化學(xué)元素主要是碳、氫、氧、氮等4種，約占全重的90%；其次有少量硫、磷、鈉、鈣、鉀、氯、鎂、鐵等，約占全重的9%；此外還有極微量的元素，如鋇、硅、礬、錳、鈷、銅、鋅、鉬等。組成原生質(zhì)的化合物可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物兩類(lèi)。無(wú)機(jī)物主要是水，此外還有CO2和O2等氣體、無(wú)機(jī)鹽以及許多離子態(tài)的元素等。有機(jī)物主要有蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)、糖類(lèi)和極微量的生理活性物質(zhì)等。四、植物細(xì)胞的基本構(gòu)造植物細(xì)胞包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核等

3、部分，其中細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核總稱(chēng)為原生質(zhì)體。（一）細(xì)胞壁1．細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁是植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)大體分為三層：胞間層、初生壁和次生壁。2．細(xì)胞壁的變化次生壁常因有其他物質(zhì)填入，使細(xì)胞壁的性質(zhì)發(fā)生角質(zhì)化、木栓化、木質(zhì)化、礦質(zhì)化，以適應(yīng)一定的生理機(jī)能。3．細(xì)胞壁特殊結(jié)構(gòu)紋孔和胞間連絲。由于紋孔和胞間連絲的存在，細(xì)胞之間可以更好地進(jìn)行物質(zhì)交換，從而將各個(gè)細(xì)胞連接成為一個(gè)整體。4．細(xì)胞壁的功能：保護(hù)原生質(zhì)體，減少蒸騰，防止微生物入侵和機(jī)械損傷等；支持和鞏固細(xì)胞的形狀；參與植物組織的吸收、運(yùn)輸和分泌等方面的生理活動(dòng)；在細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控、細(xì)胞識(shí)別等重要生理活動(dòng)中也有一

4、定作用。（二）細(xì)胞膜（質(zhì)膜）1．組成與結(jié)構(gòu)質(zhì)膜主要由脂類(lèi)物質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外還有少量的糖類(lèi)以及微量的核酸、金屬離子和水。質(zhì)膜厚約7.5～10nm，是有橫斷面上呈現(xiàn)“暗-明-暗”三條平行帶組成的單位膜。2．流動(dòng)鑲嵌模型即脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成膜的骨架，蛋白質(zhì)分子結(jié)合在脂質(zhì)雙分子層的內(nèi)外表面、嵌入脂質(zhì)雙分子層或者貫穿整個(gè)雙分子層。膜及其組成物質(zhì)是高度動(dòng)態(tài)的、易變的。3．生物膜構(gòu)成細(xì)胞的膜種類(lèi)很多，除質(zhì)膜外，還包括細(xì)胞內(nèi)膜，如核膜和各種細(xì)胞器的膜，這些膜通稱(chēng)為生物膜。4．功能質(zhì)膜起著屏障作用，維持穩(wěn)定的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境，可調(diào)節(jié)和選擇物質(zhì)的通過(guò)，有選擇地使物質(zhì)通過(guò)或排出廢物；質(zhì)膜具有胞飲作

5、用、吞噬作用和胞吐作用。（三）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜以?xún)?nèi)，細(xì)胞核以外的原生質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)包括胞基質(zhì)和細(xì)胞器。1．胞基質(zhì)概念：又稱(chēng)基質(zhì)、透明質(zhì)等，是在電子顯微鏡下也看不出有特殊結(jié)構(gòu)的細(xì)胞質(zhì)部分。組成：胞基質(zhì)的化學(xué)成分含有水、無(wú)機(jī)鹽、溶于水中的氣體、糖類(lèi)、氨基酸、核苷酸等小分子物質(zhì)，也含有蛋白質(zhì)、核糖核酸等一些生物大分子。功能：是細(xì)胞器之間物質(zhì)運(yùn)輸和信息傳遞的介質(zhì)；是細(xì)胞代謝的重要場(chǎng)所；不斷為各類(lèi)細(xì)胞器行使功能提供必需的營(yíng)養(yǎng)和原料，并使各種細(xì)胞器及細(xì)胞核之間保持著密切關(guān)系。2．細(xì)胞器概念：細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)內(nèi)具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小單位，稱(chēng)為細(xì)胞器。類(lèi)型：膜類(lèi)型細(xì)胞器組成結(jié)構(gòu)功能

6、雙層膜結(jié)構(gòu)質(zhì)體白色體、葉綠體和有色體植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。線(xiàn)粒體囊狀細(xì)胞器進(jìn)行呼吸作用。單層膜結(jié)構(gòu)液胞液胞膜和細(xì)胞液與細(xì)胞吸水有關(guān)，貯藏各種養(yǎng)料和生命活動(dòng)產(chǎn)物參加新陳代謝中的降解活動(dòng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)網(wǎng)狀管道系統(tǒng)合成、包裝、運(yùn)輸、貯藏代謝產(chǎn)物，許多細(xì)胞器來(lái)源，與細(xì)胞壁分化有關(guān)、分隔作用。高爾基體扁囊物質(zhì)集運(yùn)，生物大分子的裝配，參與細(xì)胞壁的形成，分泌物質(zhì)，參與溶酶體與液泡的形成。溶酶體泡狀結(jié)構(gòu)消化作用，消化分解細(xì)胞器，更新細(xì)胞結(jié)構(gòu)。圓球體球形小體合成脂肪，貯藏油脂。微體過(guò)氧化物酶體、乙醛酸酶體與光呼吸、脂肪代謝關(guān)系密切無(wú)膜結(jié)構(gòu)核糖核蛋白體亞單位小顆粒合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所微管中空長(zhǎng)管狀纖

7、維保持細(xì)胞形態(tài)，細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向，提供運(yùn)輸動(dòng)力，染色體的轉(zhuǎn)移，細(xì)胞壁建成時(shí)，控制纖維素微纖絲的排列方向。（四）細(xì)胞核1．類(lèi)型細(xì)胞核是細(xì)胞的重要組成部分，是細(xì)胞的控制中心。間期細(xì)胞核和分裂期細(xì)胞核。2．結(jié)構(gòu)細(xì)胞核多為卵圓形或球形，埋藏在細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)可分為核膜、核仁和核質(zhì)三部分。3．功能貯存和復(fù)制DNA，合成和向細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)RNA；形成細(xì)胞質(zhì)的核糖體亞單位；控制植物體的遺傳性狀，通過(guò)指導(dǎo)和控制蛋白質(zhì)的合成而調(diào)節(jié)控制細(xì)胞的發(fā)育。五、植物細(xì)胞的繁殖（一）無(wú)絲分裂無(wú)絲分裂也稱(chēng)直接分裂。分裂時(shí)，核仁先分裂為兩部分，接著細(xì)胞核拉長(zhǎng)，中間