植物学讲义

第一章植物细胞和组织

第一节植物细胞

一、细胞学说：

时间：1838-1839 提出人：德国植物学家施莱登和动物学家施旺

中心含义：一切生物有机体都由细胞组成，细胞是生物体结构和功能的基本单位。

意义：将整个生物界统一起来。

植物细胞的全能性：植物体上的每个细胞都有发育为完整个体的潜能，这种能力即细胞的全能性。

二、植物细胞的形状和大小

影响植物细胞形状和大小的因素：遗传因素（位置、功能）和环境因素。

三植物细胞的基本结构

（一）原生质体

概念：由原生质构成的一切细胞结构的总称，由细胞膜、细胞质和细胞核组成(形态概念）。

原生质：构成生物细胞的一切生活物质，是细胞结构和功能的物质基础（物质概念）。

1 细胞膜（原生质膜）

（1）亚显微结构

单位膜：在电镜下由3 层结构组成一个单位的膜。组成：蛋白质+磷脂双分子层+蛋白质

（2）膜的分子结构-流动镶嵌模型构成膜的蛋白质和磷脂具有一定的流动性

（3）特点：具有选择透性

（4）细胞膜的功能：

控制细胞与外界的物质交换，保持相对稳定的内环境；接受和传递遗传信息；

参与细胞识别；抗病菌；胞饮等

2 细胞核

（1）数量、形状、位置与细胞种类、活动等有关。（2）细胞核的结构

核膜：双层膜，有核孔，作用-控制细胞核与细胞质之间的物质交流和信息交换。

核仁：折光强的小球体，作用-合成与贮存RNA的场所。

核质：透明胶状物，由染色质和核液组成。染色质主要成分是DNA和蛋白质，是细胞内的主要遗传物质。染色质与染色体的区别：同一种物质在不同时期的2种形态。

（3）细胞核的功能：储存和传递遗传信息，调节和控制细胞的各种生理活动。

3 细胞质-包括细胞器和细胞质基质2 部分

细胞器：细胞质内具有一定的形态结构和特定生理功能的微结构（微器官）。

叶绿体

质体（植物体特有的）有色体

白色体

叶绿体：

色素-叶绿素、叶黄素、胡萝卜素

结构（幻灯片18）-双层膜、基粒（由类囊体组成的柱状单位）、基质片层和基质

作用：光合作用的场所。光反应在基粒上进行，暗反应在基质中进行。

有色体：色素-叶黄素、胡萝卜素结构：双层膜，无内部结构作用：积累淀粉、脂类、传粉等

白色体：不含色素，主要作用合成和储存淀粉、脂类

3 种质体之间的转化

线粒体结构：双层膜+基质，内膜内突形成嵴（上有嵴粒）作用：呼吸代谢的场所。

内质网结构：单层膜形成的网状管道系统。类型-粗糙型，光滑型

作用：粗糙型主要合成运输蛋白质；光滑型主要合成运输类脂和多糖

细胞质膜—内质网—核外膜相邻细胞

高尔基体：结构-单层膜形成的囊状结构，边缘形成小泡。作用：合成、加工运输分泌物（多糖及糖蛋白）。液泡（植物细胞特有的）：结构-单层膜内部为细胞液，含多种成分

作用-贮藏（糖、酸、丹宁、晶体、花色素（又称为花青素或花青苷）（酸性显红、碱性显蓝、中性显紫）；参与各种代谢；维持细胞形状，利于物质交换。

微梁系统：微管和微丝

微管：由微管蛋白组成的空心管状结构微丝：由类肌动蛋白和肌球蛋白组成的实心丝状结构

作用：二者构成细胞内的骨架系统，起支撑作用，维持细胞的形状；

控制细胞器的运动并与细胞分裂等有关

核糖体：又称核糖核蛋白体组成：大亚基+小亚基成分：RNA和蛋白质

作用：蛋白质合成的场所分布：粗糙型内质网、核外膜、叶绿体、线粒体等

2）细胞质基质：细胞质内无特殊结构的胶体系统

特点：处在不断的运动状态，运动方向与微管和微丝的排列方式有关。

功能：保持稳定的内环境；是细胞器之间物质运输的介质；是各种生化反应的场所，为细胞器提供原料。

（二）细胞壁

1 层次：

胞间层- 在细胞壁的最外面，主要成分为果胶特点：有强的亲水性和可塑性

初生壁- 在胞间层内侧，在细胞停止生长前由原生质体分泌形成，主要成分为纤维素、半纤维素和果胶。

特点：薄，有较大的可塑性

次生壁- 在初生壁内侧，是细胞停止生长后形成的。主要成分为纤维素，还有少量半纤维素和木质。

特点：厚，硬

2 附属结构：

初生纹孔场：初生壁上具有小孔的凹陷区域。

胞间连丝：穿过细胞壁连接相邻细胞的原生质细丝，是细胞之间物质和信息联系的桥梁。

纹孔：次生壁形成时，初生壁上完全不被次生壁覆盖的区域。

3 细胞壁的超微结构：基本骨架是微纤丝葡萄糖-纤维素-微团-微纤丝-大纤丝-细胞壁

4 细胞壁的作用：支持和保护，并使细胞维持一定的形状。

（三）后含物

后含物：即细胞内的代谢产物，分布于原生质体内或细胞壁上。

细胞内主要的后含物有淀粉粒、晶体、糊粉粒和油脂。

小结：

1.内膜系统：细胞中除细胞膜外由膜构成的所有结构的总称

2.动物细胞与植物细胞的主要区别 3 真核细胞与原核细胞的主要差异

复习题

1 解释概念：细胞学说、细胞的全能性、原生质体、单位膜、细胞器、胞间连丝、纹

孔、内膜系统

2 说明植物界表现出万紫千红的原因

3 植物细胞为什么能维持一定的形状？

4 画出植物细胞结构模式图，注明各个部分的名称，并说明各部分的结构特点及功能。

第二节植物细胞的增殖

一、有丝分裂（间接分裂）

1.概念：细胞分裂过程中出现染色体和纺锤丝，分裂后子细胞内染色体数目不变的分裂方式。

2 细胞周期：

（1）概念：分生型细胞从上次细胞分裂结束开始到下次细胞分裂结束为止所经历的时期。

间期---G1、S、G2

（2）细胞周期分裂期前、中、后、末

3 各期特点

间期：G1-合成RNA、蛋白质、及各种酶，核仁增大。

S-DNA 复制、蛋白质合成，DNA增加一倍。G2-RNA 、蛋白质合成

分裂期：包括核分裂和胞质分裂

核分裂：从染色体出现到子核形成，分为前、中、后、末（幻灯片44）

胞质分裂：在2个子核之间形成新的细胞壁，将一个母细胞分裂为2个子细胞的过程。

成膜体：即在2个子核之间由密集的纺锤丝形成的桶状区域，与细胞板形成有关。

4 有丝分裂的特点及意义：

分裂过程出现染色体和纺锤丝，子细胞染色体数目与母细胞相同，保证了细胞在遗传上的稳定性。

二无丝分裂（直接分裂）分裂过程不出现染色体和纺锤丝，子细胞染色体数目不一定与母细胞相同，不能保证细胞在遗传上的稳定性。

三、减数分裂

1 概念：是产生有性生殖细胞的分裂方式，细胞连续分裂2次，而染色体只复制一次，结果产生的子细胞

染色体数目比母细胞减少一半。

间期-G1、S、G2

2 细胞周期第一次分裂-前1、中1、后1、末1

分裂期

第二次分裂-与有丝分裂类似

第一次分裂：

前期1：

细线期-染色体细长，线状，每条染色体由2条染色单体组成