叶绿体形态、结构、分布及发生 PPT
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用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动ppt(共32张PPT)
玻片 说明：细胞内的水通过细胞膜排出
2、植物细胞的质体（p5） 刮去花生子叶细胞少许置于载玻片水滴中央，加1滴苏丹III染色，制成临时装片观察。
5、移动装片时要明确“倒像原理”。
3、观察 低倍镜：找到叶片细胞 蔗糖溶液中细胞壁与细胞膜分离了
使用光学显微镜观察叶片表皮细胞
3、用削尖的铅笔（一般用3H），根据观察到的物象轻轻地画出轮廓，经修改后再正式画好，线条要光滑均匀，衔接自然。
叶绿体在细胞中的分布与结构
刮去花生子叶细胞少许（置 3）脂肪的观察
于载玻片水滴中央，加1
滴苏丹III染色，制成 临时装片观察。
细胞内大的具同心圆结 构的就是淀粉粒
较小的颗粒，被染成金 黄色的球形或晶体结构
的，是糊粉粒
橙红色的是脂肪
普通光学显微镜的构造
粗准焦螺旋 细准焦螺旋
镜臂
镜座
目镜
镜筒
转换器 物镜 聚光器
5、移动装片时要明确“倒像原理”。即：在显微镜下 观察到的物体是倒像。因此，要使物象向上移动，就 要向下移动装片；要使物象向左移动，就要向右移动 装片。
绘图方法及注意事项
1、实事求是，科学准确，简单明了。
2、图的大小要是适中，在纸的位置一般要偏左上方，以便在右 侧和下方留出注字和写图名的地方。
3、用削尖的铅笔（一般用3H），根据观察到的物象轻轻 地画出轮廓，经修改后再正式画好，线条要光滑均匀，衔 接自然。 4、图中较暗的地方要用小点来表示，越暗的地方小点越 密集，绝对不能用阴影表示。 5、字尽量注在图的右侧，要用尺子引出水平的指示线， 然后注字。 6、最后在图的下方写上所绘图的名称。
黑藻
高倍镜：观察叶绿体的形态分布
（叶绿体：扁平的椭球形，并散乱地分布在细胞质基质中）
叶绿体形态、结构、分布及发生课件
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四.叶绿体的超微结构
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四.叶绿体的超微结构
• 双层膜 • 类囊体 • 叶绿体基质
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1. 叶绿体膜
• 外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可 • 内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自
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一.形态、分布及数目
•高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 •稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定
•动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定”
躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为
积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为 动态连接（通过内外膜延伸形成管状突出——基质小管，实
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• 半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
• 1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质 • 叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA） • 半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质
时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白
叶绿体形态、结构、分布及发生
2013级非师1班2组
李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊岚 张雪
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1
一.形态、分布及数目
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光学显微镜下观察到的叶绿体
叶绿体形态、结构、分布及发生
.
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四.叶绿体的超微结构
双层膜 类囊体 叶绿体基质
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1. 叶绿体膜
外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可通过
内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自由 通过，但有许多转运蛋白选择性转运大分子进出叶绿体
膜间隙：内、外膜之间的腔隙
.
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
二.叶绿体的分化与去分化
.
二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照 分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积
生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的 合成、运输及定位
时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白质
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1.叶绿体的半自主性
叶绿体DNA呈环状，分子大小因物种不同存在较大差异，在200-2500kb之 间
叶绿体内含有4种RNA, 30中（烟草）或31种（地钱）或31（地钱）tRNA以 及100多种多肽
核质互作：在真核细胞中，细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因 表达调控等层次上建立的分子协作机制
.
分化障碍形成白化苗
特定情况下，叶绿体的分化是可逆的，即可发生去分化 如：叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织细胞时，叶绿体去分化再次形成原质体
.
.
叶绿体分化及分化异常的表现
三.叶绿体的分裂
.
三.叶绿体的分裂
部位：生长中的幼叶内 前叶绿体：幼叶中的叶绿体，体积为成熟叶绿体的1/10-1/5，基质内置形成
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变， 引起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表
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四.叶绿体的超微结构
双层膜 类囊体 叶绿体基质
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1. 叶绿体膜
外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可通过
内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自由 通过，但有许多转运蛋白选择性转运大分子进出叶绿体
膜间隙：内、外膜之间的腔隙
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光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
二.叶绿体的分化与去分化
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照 分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积
生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的 合成、运输及定位
时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白质
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1.叶绿体的半自主性
叶绿体DNA呈环状，分子大小因物种不同存在较大差异，在200-2500kb之 间
叶绿体内含有4种RNA, 30中（烟草）或31种（地钱）或31（地钱）tRNA以 及100多种多肽
核质互作：在真核细胞中，细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因 表达调控等层次上建立的分子协作机制
.
分化障碍形成白化苗
特定情况下，叶绿体的分化是可逆的，即可发生去分化 如：叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织细胞时，叶绿体去分化再次形成原质体
.
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叶绿体分化及分化异常的表现
三.叶绿体的分裂
.
三.叶绿体的分裂
部位：生长中的幼叶内 前叶绿体：幼叶中的叶绿体，体积为成熟叶绿体的1/10-1/5，基质内置形成
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变， 引起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表
叶绿体形态、结构、分布及发生(课堂PPT)
动态连接（通过内外膜延伸形成管状突出——基质小管，实现叶绿 体间相互联系
基质小管的融合与分断有助于实现实时的物质或信息交换，还可能具备其他重要 生理功能
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CHUP1: chloroplast unusual positional 1, 一种微丝结合蛋白， 编码该蛋白的基因突 变后叶绿体呈现定位 异常
高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定 动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定” 躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
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二.叶绿体的分化与去分化
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
合成、运输及定位
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质
主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质
如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等 物质
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20
五. 叶绿体的半自主性及其起源
半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质
23
DAPI对细胞进行染色
24
2. 叶绿体的起源
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝箱 相当
基质小管的融合与分断有助于实现实时的物质或信息交换，还可能具备其他重要 生理功能
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CHUP1: chloroplast unusual positional 1, 一种微丝结合蛋白， 编码该蛋白的基因突 变后叶绿体呈现定位 异常
高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定 动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定” 躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
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二.叶绿体的分化与去分化
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
合成、运输及定位
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质
主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质
如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等 物质
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五. 叶绿体的半自主性及其起源
半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质
23
DAPI对细胞进行染色
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2. 叶绿体的起源
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝箱 相当
叶绿体形态、结构、分布及发生
-
2. 类囊体
定义：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，主要成分是蛋白质和 脂类（60：40），不饱和脂肪酸含量高，膜流动性强
形成基粒与基质片层（或基质类囊体） 类囊体膜的主要蛋白有：光系统Ⅱ（PSⅡ），Cytb6f复合物，光系统Ⅰ
（PSⅠ）及CF0-CF1ATP合酶复合物
-
3. 叶绿体基质
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质 主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质 如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等
物质
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五. 叶绿体的半自主性及其起源
半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质 叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA） 半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质，同
叶绿体形态、结构、分布及发生
2013级非师1班2组 李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘晨 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊
岚 张雪
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一.形态、分布及数目
-
光学显微镜下观察到的叶绿体
绿色 凸透镜或铁饼状 分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列
-
一.形态、分布及数目
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变， 引起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表
- 现出一些异常的表型，这种表型背后的分子机制即为核质冲突
-
DAPI对细胞进行染色
2. 叶绿体的起源
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝箱 相当 基因组与细菌基因组具有明显的相似性 具备独立，完整的蛋白质合成系统 分裂方式与细菌相似 与线粒体的膜一起与其他的膜存在明显不同
2. 类囊体
定义：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，主要成分是蛋白质和 脂类（60：40），不饱和脂肪酸含量高，膜流动性强
形成基粒与基质片层（或基质类囊体） 类囊体膜的主要蛋白有：光系统Ⅱ（PSⅡ），Cytb6f复合物，光系统Ⅰ
（PSⅠ）及CF0-CF1ATP合酶复合物
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3. 叶绿体基质
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质 主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质 如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等
物质
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五. 叶绿体的半自主性及其起源
半自主性 起源
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质 叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA） 半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质，同
叶绿体形态、结构、分布及发生
2013级非师1班2组 李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘晨 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊
岚 张雪
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一.形态、分布及数目
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光学显微镜下观察到的叶绿体
绿色 凸透镜或铁饼状 分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列
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一.形态、分布及数目
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变， 引起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表
- 现出一些异常的表型，这种表型背后的分子机制即为核质冲突
-
DAPI对细胞进行染色
2. 叶绿体的起源
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝箱 相当 基因组与细菌基因组具有明显的相似性 具备独立，完整的蛋白质合成系统 分裂方式与细菌相似 与线粒体的膜一起与其他的膜存在明显不同
5章 叶绿体
3.基质
类囊体的片层结构均是悬浮于叶绿体基质中。基质 主要为一些可溶性蛋白成分，其中大约 60%RuBPcase 。 RuBPcase(56OkDa)由8个大亚基 (56kDa)和8个小亚基 （14kDa)构成，每个大亚基上均含有一个催化部位和一 个调节部位，基质中还含有一些有形成分，如核糖体、 DNA、RNA、淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。叶绿体 基质中的核糖体大小为70S，DNA的含量低，约叶绿体干 重的 0.03% 。叶绿体 DNA 为环状分子，长约 15Onm ，每个 叶绿体中含有20-60个拷贝。DNA分子通常总是靠近或附 着在叶绿体内膜上。
内层膜 膜间隙 外层膜
外被
叶绿体
类囊体 基质
1.叶绿体被膜
由外、内双层膜组成，每层膜厚约6-8nm，其间的 间隙厚约10-2Onm。 外膜的通透性大，细胞质中的大多数营养分子如核 苷、无机磷、磷酸衍生物、羧酸类物质和蔗糖等均 可自由穿过外膜进入膜间隙。 内膜对穿运物质有严格的选择性，物质不能自由穿 过内膜进入基质，必须依靠其上的特殊载体才能将 物质从膜间隙转运至基质中，如磷酸、磷酸甘油酸、 苹果酸、草酰乙酸、天冬氨酸等。
五、叶绿体的发生
在个体发育中，叶绿体是由前质体分化而来。前 质体为卵圆形小体，存在于根的生长区和芽的分生组 织细胞中。前质体的大小一般为 0.5-1.0(1.0-1.5 ） µ m ，外面包围有双层膜，内部为无结构的基质，含有 DNA丝、核糖体和淀粉或其他碳水化合物。在未发育的 前质体中有小管状的类囊体原基。
叶绿体是发现最早的细胞器。
17世纪Antonie Van Leeuwenhoek(1676)即对叶 绿体做过描述。 1883年，Schimper首先使用了质体一词，并认为 质体是由原有的质体产生而来。 Meyer(1883)坚持了这一主张，并且他还在某些 有花植物如兰花的叶绿体中发现了绿色的小颗粒， 把其命名为基粒。 关于叶绿体的细微结构只有在发明了电镜之后， 才进入了深入细致的观察。
物质的能量转换2叶绿体(共67张PPT)
电子传递是一种闭合的回路,故名循环式. （2）类囊体膜的化学组成 D1和D2为两条核心肽链，结合中心色素P680、去镁叶绿素及质体醌。
、光合磷酸化。 在红藻和蓝细菌中还有藻胆素。
分布：均匀分布在胞质中，或聚集在核周围或沿壁分布，光照影响分布。
1、光吸收
• 指叶绿素分子被光激发至引起第一个光化学反应 的过程，包括光能吸收、传递和转换。是光反应 最初始的反应，又称原初反应(primary reaction)
• NADP+是最后的电子受体，接受两个电子 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
膜蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC)、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。 铁氧还蛋白也是通过Fe3+与Fe2+循环传递电子
被还原
• 同线粒体一样，光合作用中的电子载体也 组成复合体
单层膜围成的扁平囊，沿叶绿体长轴平行排列。 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。 四、叶绿体主要功能: 光合作用 已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA(20S、16S、4. 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
• 可分为3个主要步骤: 光能吸收、电子传递 类囊体膜中的电子传递及非循环光合磷酸化
一、叶绿体与质体
• 叶绿体是质体的一种，与其它质体不同 ，叶绿体是唯一含类囊体膜结构的质体 。
• 质体还包括：白色体、有色体、蛋白质 体、油质体、淀粉质体，均由前质体分 化发育而来。
二、叶绿体的形态与数量
• 1.形态：高等植物：呈双凸透镜形。藻：网 状、带状和星形等，可达100um
• 2.数量：因种、细胞类型、生态、生理状态 不同。高等植物叶肉细胞含50～200个，占 细胞质的40%。
、光合磷酸化。 在红藻和蓝细菌中还有藻胆素。
分布：均匀分布在胞质中，或聚集在核周围或沿壁分布，光照影响分布。
1、光吸收
• 指叶绿素分子被光激发至引起第一个光化学反应 的过程，包括光能吸收、传递和转换。是光反应 最初始的反应，又称原初反应(primary reaction)
• NADP+是最后的电子受体，接受两个电子 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
膜蛋白主要有细胞色素b6/f复合体、质体醌(PQ)、质体蓝素(PC)、铁氧化还原蛋白、黄素蛋白、光系统Ⅰ、光系统Ⅱ复合物等。 铁氧还蛋白也是通过Fe3+与Fe2+循环传递电子
被还原
• 同线粒体一样，光合作用中的电子载体也 组成复合体
单层膜围成的扁平囊，沿叶绿体长轴平行排列。 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。 四、叶绿体主要功能: 光合作用 已知由ctDNA编码的RNA和多肽有：叶绿体核糖体中4种rRNA(20S、16S、4. 内膜上有很多运输蛋白，选择性地转运出入Chl的分子。
• 可分为3个主要步骤: 光能吸收、电子传递 类囊体膜中的电子传递及非循环光合磷酸化
一、叶绿体与质体
• 叶绿体是质体的一种，与其它质体不同 ，叶绿体是唯一含类囊体膜结构的质体 。
• 质体还包括：白色体、有色体、蛋白质 体、油质体、淀粉质体，均由前质体分 化发育而来。
二、叶绿体的形态与数量
• 1.形态：高等植物：呈双凸透镜形。藻：网 状、带状和星形等，可达100um
• 2.数量：因种、细胞类型、生态、生理状态 不同。高等植物叶肉细胞含50～200个，占 细胞质的40%。
叶的结构ppt课件
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1、表皮
表皮是叶的保 护组织，它由表皮 细胞、气孔器、排 水器、表皮毛、腺 鳞等组成。
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（1）表皮细胞
叶片的表皮细胞一般是形状不规则的扁平 细胞，侧壁凹凸不齐，彼此紧密嵌合，表皮细 胞一般不具叶绿体。
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表 皮 细 胞
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（2）气孔器 一般双子叶植物
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（1）表皮
由表皮细胞、泡状细胞和气孔器有规 律地排列而成。
表皮细胞由长细胞和短细胞组成。短 细胞有硅细胞和栓细胞两种。硅细胞向外 突出如齿或成刚毛，使表皮坚硬而粗糙。
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泡状细胞（运动细胞）：位于相邻两 叶脉之间的上表皮，为几个大型的薄壁细 胞，其长轴与叶脉平行。
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离层
离层 木本双子叶植物及裸子植物落叶前，叶
柄或叶基部所形成离区的部分细胞层。离区是横
隔于叶柄或叶基部的若干薄壁细胞层，其中与叶
柄相邻接的两层或数层迭生在一起的细胞层，叫
做离层，而与茎干相接的细胞层则为保护层。
离层细胞的细胞壁若发生变化，如在中层发
生粘液化，就会引起细胞互相分离；因叶片本身
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气孔器：由一对保卫细胞和一对副 卫细胞组成。保卫细胞为哑铃状，两端 膨大，壁薄，中部胞壁特别增厚。
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（2）叶肉
没有栅栏组织和海绵组织的分化， 为等面叶。小麦、水稻的叶肉细胞具有 "峰、谷、腰、环"的结构。
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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2013级非师1班2组 李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘晨 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊 岚 张雪
叶绿体形态、结构、分布及发生
一.形态、分布及数目
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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光学显微镜下观察到的叶绿体
绿色 凸透镜或铁饼状
分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列
部位：生长中的幼叶内 前叶绿体：幼叶中的叶绿体，体积为成熟叶绿体的1/10-1/5，基质内置形成
少数基质类囊体，尚未或正在开始形成基粒类囊体。
分裂机制：分裂环（外环和内环）缢缩 叶绿体分裂装置：所有与叶绿体分裂相关的蛋白组成的分裂功能单位（未知）
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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2. 类囊体
定义：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，主要成分是蛋白质和 脂类（60：40），不饱和脂肪酸含量高，膜流动性强
形成基粒与基质片层（或基质类囊体）
类囊体膜的主要蛋白有：光系统Ⅱ（PSⅡ），Cytb6f复合物，光系统Ⅰ （PSⅠ）及CF0-CF1ATP合酶复合物
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
二.叶绿体的分化与去分化
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
叶绿体形态、结构、分布及发生
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1.叶绿体的半自主性
叶绿体DNA呈环状，分子大小因物种不同存在较大差异，在200-2500kb之间
叶绿体内含有4种RNA, 30中（烟草）或31种（地钱）或31（地钱）tRNA以及 100多种多肽
核质互作：在真核细胞中，细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因表 达调控等层次上建立的分子协作机制
叶绿体形态、结构、分布及发生
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一.形态、分布及数目
高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定 动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定” 躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为
合成、运输及定位
分化障碍形成白化苗
特定情况下，叶绿体的分化是可逆的，即可发生去分化 如：叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织细胞时，叶绿体去分化再次形成原质体
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叶绿体形态、结构、分布及发生
叶绿体分化及分化异常的表现
三.叶绿体的分裂
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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三.叶绿体的分裂
叶绿体形态、结构、分布及发生
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质
叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA）
半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质，同 时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白质
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝 箱相当
基因组与细菌基因组具有明显的相似性 具备独立，完整的蛋白质合成系统 分裂方式与细菌相似 与线粒体的膜一起与其他的膜存在明显不同
叶绿体形态、结构、分布及发生
Bye Bye
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叶绿体形态、结构、分布及发生
叶绿体形态、结构、分布及发生
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1. 叶绿体膜
外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可通过
内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自由 通过，但有许多转运蛋白选择性转运大分子进出形态、结构、分布及发生
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3. 叶绿体基质
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质
主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质
如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等 物质
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
五. 叶绿体的半自主性及其起源
20 半自主性 起源
动态连接（通过内外膜延伸形成管状突出——基质小管，实现叶绿 体间相互联系 基质小管的融合与分断有助于实现实时的物质或信息交换，还可能具备其他重要 生理功能
叶绿体形态、结构、分布及发生
CHUP1: chloroplast unusual positional 1, 一种微丝结合蛋白， 编码该蛋白的基因突 变后叶绿体呈现定位 异常
ARC5:与叶绿体分裂必需的 dynamin相关蛋白
PDV1/PDV2:外膜跨膜蛋白
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叶绿体形态、结构、分布及发生
高等植物叶绿体分裂过程中相关蛋白的定位
四.叶绿体的超微结构
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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四.叶绿体的超微结构
双层膜 类囊体 叶绿体基质
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变，引 起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表现出 一些异常的表型，这种表型背后的分子机制即为核质冲突
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
DAPI对细胞进行染色
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2. 叶绿体的起源
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2013级非师1班2组 李红艳 程鸿敏 陈昆鹏 陈杨 董哲旭 贺蒋勇 金超凡 刘晨 罗茜 谭新苗 肖开元 袁莉 曾俊 岚 张雪
叶绿体形态、结构、分布及发生
一.形态、分布及数目
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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光学显微镜下观察到的叶绿体
绿色 凸透镜或铁饼状
分布在细胞质膜与液泡间薄层的细胞质中，呈平层排列
部位：生长中的幼叶内 前叶绿体：幼叶中的叶绿体，体积为成熟叶绿体的1/10-1/5，基质内置形成
少数基质类囊体，尚未或正在开始形成基粒类囊体。
分裂机制：分裂环（外环和内环）缢缩 叶绿体分裂装置：所有与叶绿体分裂相关的蛋白组成的分裂功能单位（未知）
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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2. 类囊体
定义：叶绿体内部由内膜衍生而来的封闭的扁平膜囊，主要成分是蛋白质和 脂类（60：40），不饱和脂肪酸含量高，膜流动性强
形成基粒与基质片层（或基质类囊体）
类囊体膜的主要蛋白有：光系统Ⅱ（PSⅡ），Cytb6f复合物，光系统Ⅰ （PSⅠ）及CF0-CF1ATP合酶复合物
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
光照强度对叶绿体分布及位置影响的示意图
二.叶绿体的分化与去分化
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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二.叶绿体的分化与去分化
在种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中的原质体相继分化叶绿体，这 种分化依赖于光照
分化表现：形态上，体积的增大，内膜系统的形成，叶绿素的累积 生化和分子生物学，叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的
叶绿体形态、结构、分布及发生
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1.叶绿体的半自主性
叶绿体DNA呈环状，分子大小因物种不同存在较大差异，在200-2500kb之间
叶绿体内含有4种RNA, 30中（烟草）或31种（地钱）或31（地钱）tRNA以及 100多种多肽
核质互作：在真核细胞中，细胞核与线粒体、叶绿体之间在遗传信息和基因表 达调控等层次上建立的分子协作机制
叶绿体形态、结构、分布及发生
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一.形态、分布及数目
高等植物叶肉细胞含20-200个叶绿体 稳定性：高等植物叶肉细胞内叶绿体体积和数目的稳定 动态性：叶绿体定位（叶绿体在细胞内位置和分布受到的动态调控） 包括叶绿体的移动及移动后在新的最适位置上的“锚定” 躲避响应：叶绿体通过位移避开强光的行为 积聚响应：在光照较弱的情况下，叶绿体汇集到细胞的受光面的行为
合成、运输及定位
分化障碍形成白化苗
特定情况下，叶绿体的分化是可逆的，即可发生去分化 如：叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织细胞时，叶绿体去分化再次形成原质体
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体分化及分化异常的表现
三.叶绿体的分裂
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三.叶绿体的分裂
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1.叶绿体的半自主性
1962年，Ris和Plant在衣藻叶绿体中发现DNA状物质
叶绿体DNA（cpDNA)或称质体DNA（ptDNA）
半自主性：线粒体和叶绿体的功能依赖数以千记的和基因编码的蛋白质，同 时，这两种细胞器还具有自身遗传物质,编码一小部分必需的RNA和蛋白质
内共生起源学说认为（Mereschkowsky)：叶绿体来源于行光能自养的蓝细菌与宝 箱相当
基因组与细菌基因组具有明显的相似性 具备独立，完整的蛋白质合成系统 分裂方式与细菌相似 与线粒体的膜一起与其他的膜存在明显不同
叶绿体形态、结构、分布及发生
Bye Bye
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叶绿体形态、结构、分布及发生
叶绿体形态、结构、分布及发生
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1. 叶绿体膜
外膜：厚6-8nm, 通透性大，含孔蛋白，相对分子质量达104的分子亦可通过
内膜：厚6-8nm, 通透性小，不含孔蛋白，仅允许O2、CO2、H2O分子自由 通过，但有许多转运蛋白选择性转运大分子进出形态、结构、分布及发生
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3. 叶绿体基质
叶绿体内膜与类囊体之间的液态胶体物质
主要成分：可溶性蛋白质和其他代谢活跃物质
如Rubisco,叶绿体DNA，核糖体， 核糖体，脂滴，植物铁蛋白和淀粉粒等 物质
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
五. 叶绿体的半自主性及其起源
20 半自主性 起源
动态连接（通过内外膜延伸形成管状突出——基质小管，实现叶绿 体间相互联系 基质小管的融合与分断有助于实现实时的物质或信息交换，还可能具备其他重要 生理功能
叶绿体形态、结构、分布及发生
CHUP1: chloroplast unusual positional 1, 一种微丝结合蛋白， 编码该蛋白的基因突 变后叶绿体呈现定位 异常
ARC5:与叶绿体分裂必需的 dynamin相关蛋白
PDV1/PDV2:外膜跨膜蛋白
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叶绿体形态、结构、分布及发生
高等植物叶绿体分裂过程中相关蛋白的定位
四.叶绿体的超微结构
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
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四.叶绿体的超微结构
双层膜 类囊体 叶绿体基质
核质冲突：核质互作相关的细胞核或线粒体、叶绿体基因单方面发生突变，引 起细胞中的分子协作机制出现严重障碍时，细胞或真核生物个体通常会表现出 一些异常的表型，这种表型背后的分子机制即为核质冲突
叶绿体形态、结构、分布及发生
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叶绿体形态、结构、分布及发生
DAPI对细胞进行染色
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2. 叶绿体的起源