植物细胞的结构和功能
高中第1章植物细胞结构和功能
肽聚糖、蛋白质、脂多糖、脂蛋 纤维素（植物细胞）
白
高中第1章植物细胞结构和功能
(二)高等植物细胞特点
高中第1章植物细胞结构和功能
高中第1章植物细胞结构和功能
大液泡、叶 绿体和细胞 壁是植物细 胞区别于动 物细胞的三 大结构特征。
高中第1章植物细胞结构和功能
二、原生质的性质
原生质(protoplasm)是构成细胞的生活物质，是细胞 生命活动的物质基础。细胞中原生质的组成如表所示。原 生质中水含量很高，往往占细胞全重的绝大部分，而蛋白
胶体有两种存在状态，即溶胶(sol)和凝胶(gel)。
在一定条件下，溶胶可以转变成有一定结构和弹性的半
固体状态的凝胶，这个过程称为凝胶作用。
凝胶和溶胶可以相互转化，凝胶转为溶胶的过程称为溶
胶作用。
溶胶
凝胶作用 溶胶作用
凝胶
原生质胶体同样也存在溶胶与凝胶两种状态。 当原生质处于溶胶状态时，粘性较小，代谢活跃，生长旺盛，但抗 逆性较弱； 当原生质呈凝胶状态时，细胞生理活性降低，但对低温、干旱等不 良环境的抵抗能力提高，有利于植物度过逆境。
✓ 真核细胞的染色体由线状DNA与蛋白质组成，细胞分裂 以有丝分裂(reduction mitosis)为主。
➢ 由原核细胞构成的有机体称为原核生物(prokaryote) ➢ 由真核细胞构成的有机体称为真核生物(eukaryote)包
括了绝大多数单高细中第胞1章生植物物细与胞结全构和部功的能 多细胞生物。
高中第1章植物细胞结构和功能
动高植中第物1章细植物胞细胞的结构比和功较能
（一）原核细胞和真核细胞
原核细胞(prokaryotic cell)
✓ 一般体积很小，直径为0.2～10μm不等，没有典型的 细胞核，即没有核膜将它的遗传物质与细胞质分开， 只有一个由裸露的环状DNA分子构成的拟核体 (nucleoid)。
植物细胞结构和功能
细胞质
细胞质是植物细胞中最重要的组成部分，占细胞体积的约50%至90%。
细胞质中含有多种细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网等，这些细胞器执行着各种不同 的功能。
细胞质中含有多种酶，这些酶参与了细胞代谢和能量转换等过程。
细胞质在细胞分裂和细胞生长过程中起着重要的作用。
细胞核
细胞核是植物细胞中最重要的组成部分，负责储存遗传物质。
植物细胞的分裂与生长还 受到激素的调节，如生长 素和细胞分裂素等激素能 够促进细胞分裂和生长。
04
植物细胞的分类
叶肉细胞
定义：位于叶片内部的细胞，负责光合作用和养分储存
特点：体积较大，含有大量的叶绿体，呈现绿色
功能：进行光合作用，产生氧气和葡萄糖，为植物提供能量和养分 与其他细胞的关系：叶肉细胞与表皮细胞、叶脉细胞等共同构成叶片结构， 与其他细胞紧密相连，共同完成光合作用等生理功能
分生区细胞分裂能力强，能够形成新的细胞组织；伸长区细胞较长，能够使根系深入土壤； 成熟区细胞分化程度较高，负责吸收水分和养分。
根尖细胞对于植物的生长和发育具有重要意义，了解根尖细胞的结构和功能有助于更好地理 解植物的生长机制。
筛管和导管细胞
筛管细胞：负责运输有机物质，如糖类和氨基酸等 导管细胞：负责运输水分和无机盐，通常存在于木质部中
染色质细胞是植物细胞的一种特 化形式，具有储存和传递遗传信 息的作用。
染色质细胞在植物的某些组织中， 如根、茎、叶等部位，可以观察 到明显的染色质细胞。添加标题添加标题
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染色质细胞的特点是细胞核内含 有丰富的染色质，可以控制细胞 的生长和发育。
染色质细胞的形态和分布因植物 种类和生长环境的不同而有所差 异。
05
第1章 植物细胞的结构和功能
模型强调膜的不对称性 和流动性。
膜的不对称性
主要是由脂类和蛋白 质分布的不对称造成 的。
脂类双分子层中磷脂分子的流动性
膜的流动性
磷脂转位分子的活动机制
三、生物膜的功能
在生命起源的最初阶段，正是有了脂性的膜，才使生命 物质——蛋白质与核酸获得与周围介质隔离的屏障而保持聚集 和相对稳定的状态，继之才有细胞的发展。
表 1-2组成原生质的各类物质的相对数量
物 水 蛋白质 DNA 质 含量（%） 85 10 0.4 平均分子量 18 36000 107
RNA
脂类 其他有机物 无机物
0.7
2 0.4 1.5
4.0 ×105
700 250 55
细胞是植物体进行生命活动的基本单位，细胞 生理功能的实现，是与组成它的各种无机和有机小 分子、基本生物分子、生物大分子等的特点有关。
第一节 植物细胞的结构与组成
一、细胞的概述
1) 2) 3) 4)
尽管细胞种类繁多，形态、结构与功能各异，却有基 本的共同点： 所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构 成的生物膜，即细胞膜； 所有细胞都有两种核酸，即DNA和RNA，它们作为遗传 信息复制与转录的载体； 除个别特化细胞外，作为合成蛋白质的细胞器——核 糖体，毫无例外地存在于一切细胞内； 细胞的增殖一般以一分为二的方式进行分裂，遗传物 质在分裂前复制加倍，在分裂时均匀地分配到两个子 细胞内，这是生命繁衍的基础和保证。
无机分子 单体分子 生物大分子 20种氨基酸 5种含氮的杂环化合物 (嘌呤及嘧啶的衍生物) 基本生物分子 30种单体 2种单糖(葡萄糖、核糖) 1种脂肪酸(棕榈酸) 1种多元醇(甘油) 1种胺类化合物(胆碱) 超分子复合体
(一) 原生质的物理特性
第一章植物细胞的结构和功能
第二节
细胞壁的结构与功能
细胞壁是植物细胞所特有的，具一 定弹性和硬度， 在细胞质膜之外并界定 细胞形状的复杂结构。
一、细胞壁的结构和化学组成
(一)细胞壁的结构特点
典型的细胞壁是由胞间层，初生壁、有 的细胞还具有次生壁所组成。
细胞腔
(二)细胞壁化学组成 构成细胞壁的物质，主要成分是90% 左右的多糖和10%左右的蛋白质以及酶 类、脂肪酸等 胞间层:果胶质
4.木质素 不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的单 体所构成的聚合物，在木本植物成熟的 木质部中，其含量达18%～38%，主要 分布于纤维、导管和管胞中。
(三)细胞壁形成
与细胞壁形成有关的细胞器是:内质网、 高尔基体、微管
二、细胞壁的功能 1. 支持作用： 2．运输通道： 3．保护作用： 4．参与各种代谢活动：
2.功能： 1）是细胞遗传信息合成和复制的场所。 2）是代谢的调控中心。
二、叶绿体 1.结构：呈椭圆形 被膜（双层：内膜 、外膜） 类囊体（间质类囊体、基粒类囊体） 基质
2.功能：光合作用的场所。
叶绿体的发育
光 原质体 暗 前质体
光
三、线粒体 1.结构：呈圆形棒状结构。 外膜（选择性小） 被膜 内膜（选择性大，有ATP酶） 基质 2.功能： 呼吸作用的 主要场所。
1．植物细胞和动物细胞区别
植物细胞和动物细胞比较
植物细胞
细胞壁 液泡 叶绿体 有 具有明显的中央 大液泡 有
动物细胞
没有 无明显的中央大 液泡 没有
2． 植 物 细 胞 的 结 构
二、原生质的性质 (一)原生质及其组成 原生质为构成细胞的生活物质，是细 胞生命活动的物质基础。 水(85%) 蛋白质(10%) 核糖(1.1%) 有机物(13.5%) 碳水化合物(0.4%) 原 生 脂类(2%) 质 无机物（1.5%）
植物细胞的结构与作用
植物细胞的结构与作用植物细胞是植物体的基本结构和功能单位，它具有多种重要的结构和作用，为植物生长和发育提供了必要的条件。
以下是植物细胞的结构与作用的详细介绍：1.细胞壁：细胞壁是植物细胞外部的一个坚硬的保护层，由纤维素、半纤维素和果胶等物质构成。
它具有支持和保护细胞的作用，能够维持细胞的形状和结构的稳定性。
2.细胞膜：细胞膜是植物细胞内外物质交换的关键界面，由磷脂双层和蛋白质组成。
它具有选择性透过性，能够控制物质的进出，保护细胞免受有害物质的侵害。
3.细胞质：细胞质是植物细胞内部的液态物质，含有各种细胞器和溶质。
它为细胞提供了支持和营养，同时也是细胞内各种生物化学反应的发生地。
4.细胞核：细胞核是植物细胞中的一个重要结构，含有遗传物质DNA。
它负责控制细胞的生长、分化和繁殖，是细胞遗传信息的存储和传递中心。
5.叶绿体：叶绿体是植物细胞中的一种特殊细胞器，含有叶绿素等色素。
它是植物进行光合作用的场所，能够将光能转化为化学能，为植物提供生长所需的有机物质。
6.线粒体：线粒体是植物细胞中的另一种细胞器，是细胞呼吸作用的场所。
它能够将有机物质氧化分解，释放出能量供细胞使用。
7.液泡：液泡是植物细胞中的一个大型液体储存器，含有细胞液和各种溶解物质。
它负责调节细胞内的环境，储存营养物质和废物，维持细胞的正常功能。
8.质体：质体是植物细胞中的一种特殊细胞器，含有色素和蛋白质。
它在植物的光合作用和呼吸作用中起到催化剂的作用，加速化学反应的进行。
9.细胞分裂：细胞分裂是植物细胞繁殖和生长的基本过程，通过细胞核和细胞质的分裂，产生两个新的细胞。
它保证了植物细胞的数量和组织的增长。
10.细胞间的交流：植物细胞之间通过细胞间连丝进行交流，这是一种特殊的细胞器。
细胞间连丝允许细胞间的物质交换和信号传递，维持植物组织的协调生长。
以上是植物细胞的结构与作用的详细介绍，这些知识点对于中学生来说是非常重要的，它们帮助学生了解植物细胞的基本组成和功能，为进一步学习生物学提供坚实的基础。
植物细胞的结构和功能
2.微丝的功能
微丝的主要生理功能是为胞质运动提供动力
(1)参与胞质运动
若从微丝的肌动蛋白 (actin) 性质及其在胞 质中分布的状态来分析，此点不难理解。 实验已证明，细胞松驰素 B(cytochalasin B) 可以使微丝聚集在一起成几十大团，形成网状， 如用细胞松驰素 B 处理轮藻、丽藻等材料，伴 随微丝结构的改变，胞质运动也停止。关于胞 质运动的机制已基本清楚。 大体是微丝中的肌动蛋白与肌球蛋白在胞质 内外界面上形成三维的网络体系；肌动蛋白位 于外质，肌球蛋白位于内质，肌球蛋白连结着 胞质颗粒，在有 ATP 能量的启动下，肌球蛋白 ， 从而带动整个细胞质的环流。 花粉管中原生质流动是肌动蛋白和肌球蛋白 相互作用的结果，同时也是花粉管生长的动力。
在 细 胞 分 裂 中 ， 有丝分裂器 —— 纺 锤体 (spindle) 是 由微管组成的， 它与染色体的着 丝点相连，并牵 引染色单体移微管的参与。 周质微管决定了纤维素微纤丝在细胞外沉积的走向，在许多 不同类型和形状的细胞中，都可见到紧贴质膜之内的微管和紧 贴质膜之外的纤维素微纤丝的方向恰好一致，在初生壁、次生 壁的沉积过程中，也可见到这一现象。
图 1-9
A.核小体包括146bp的DNA和由组蛋白构成的八聚体，每个八聚体包含二个 H2A、H2B、H3和H4构成的四聚体； B.10nm的核小体阵列； C. 10nm的核小体阵 列进一步凝缩成30nm的螺线管结构
3.核基质
核基质 (nuclear matrix) 是间期细胞核内，除去染色质 和核仁之外的非染色或染色很浅的基质。其中除核仁、染色质 及核糖体外，含有多种酶。当基质呈凝胶态时称核质 (nucleoplasm) ，呈液态时称核液 (karyolymph) 。核基质可为 核内的代谢提供一个稳定的、良好的环境，为核内物质的运输 和可溶性代谢产物提供必要的介质。
植物细胞的结构层次
植物细胞的结构层次植物细胞是植物体内最基本的构造单位，具有多层次的结构组织。
本文将介绍植物细胞的各个层次的结构以及它们的功能。
1. 细胞壁植物细胞的最外层是细胞壁，它由纤维素等多种复合物质构成。
细胞壁具有保护和支撑细胞的作用，能够使植物细胞具有一定的形状和稳定性。
同时，细胞壁还能够与相邻细胞的细胞壁相连接，形成植物体内连续的结构。
2. 细胞膜细胞膜是植物细胞的内层，主要由脂质双分子层组成。
细胞膜起到了选择性通透的作用，控制物质的进出。
它还参与了细胞内的各种信号传导和细胞间的相互作用过程。
此外，细胞膜上还存在着许多蛋白质，如受体蛋白、酶蛋白等，它们具有不同的功能。
3. 细胞质细胞膜内部填充的是细胞质，它由胞器和细胞液组成。
细胞质是细胞内许多重要生化反应和物质转运的场所。
细胞质中包含有许多细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体和溶酶体等，它们各自具有不同的功能，共同参与了细胞的正常运转。
4. 细胞核细胞核是植物细胞的核心部分，它由核膜、染色质和核仁组成。
核膜是由两层脂质双分子层构成的，并且含有许多核孔，能够与细胞质通道相连。
染色质则包含了遗传信息的DNA，通过染色体来进行遗传信息的传递。
核仁则是细胞合成蛋白质的场所。
5. 叶绿体叶绿体是植物细胞中重要的细胞器，它是进行光合作用的地方。
叶绿体内含有叶绿素和其他色素，能够吸收光能并将其转化为化学能。
叶绿体内还有复杂的内膜系统，包括类囊体和叶绿体小体等结构，这些结构和物质的流动使叶绿体能够高效地进行光合作用。
6. 液泡植物细胞内的液泡主要由液泡膜和液泡汁组成，液泡膜与细胞膜相连。
液泡内的液体称为液泡汁，其中包含了许多溶解的有机物和矿质元素。
液泡在植物细胞内具有贮藏物质、保持水平衡和维持细胞稳定性等功能，同时还能够参与细胞对外界环境的响应。
综上所述，植物细胞具有多层次的结构层次。
从外到内依次为细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、叶绿体和液泡。
每个结构层次都有其独特的功能和重要性，它们协同工作，使植物细胞具备了生存和生长的能力。
第一章 植物细胞的结构与功能
胶体(colloid)是物质的一种分散状态。不论何种物质，凡能以1～100nm大小的颗粒分散于
另一种物质之中时，就可形成胶体。构成原生质的蛋白质、核酸等生物大分子，直径符合胶粒范围，其水溶液具有胶体的性质。
下面讨论原生质胶体与细胞生命活动有关的特性。
1. 带电性与亲水性
原生质胶体主要由蛋白质组成，蛋白质表面的氨基与羧基发生电离时可使蛋白质分子表面形成一层带电荷的吸附层。在吸附层外又有一层带电量相等而符号相反的扩散层。这样就在原生质胶体颗粒外面形成一个双电层(图1-3)。双电层的存在对于维持胶体的稳定性起了重要作用。由于所有颗粒最外层都带有相同的电荷，使它们彼此之间不致相互凝聚而沉淀。蛋白质是亲水化合物，在其表面可以吸附一层很厚的水合膜，由于水合膜的存在，使原生质胶体系统更加稳定。蛋白质是两性电解质，在两性离子状态下，原生质具有缓冲能力，这对细胞内代谢有重要作用。但当处于其等电点时，蛋白质表面的净电荷为零，溶解度减小。这既破坏了原体的等电点通常在pH4.6～5.0之间。
2. 扩大界面 原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子，但它们的分散度很高，比表面积(表面积与体积之比)很大。随表面积增大，表面能也相应增加。由于表面能的作用，它可以吸引很多分子聚集在界面上，这就是吸附作用(absorption)。吸附在细胞生理中具有特殊的作用，如増强了对离子吸收、使受体与信号分子的结合等。已证明许多化学反应都是在界面上发生的。所以，细胞内的空间虽小，但其内部界面很大。这一方面有利于原生质对各种分子和离子的吸附和富集，同时也为新陈代谢过程中各种生化反应扩大了活动场所。
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《植物细胞的结构和功能》教案
一、教学目标
知识目标
1、进一步尝试制作临时裝片，并使用显微镜观察自己制作的临时裝片。
2、掌握植物细胞的基本结构，并明确植物细胞的各部分结构的功能。
能力目标
1、学会制作临时装片和学会使用显微镜的方法，培养学生实验技能。
2、本节课把实验观察安排在前，使学生通过自己的观察眼见为实地掌握细胞的结构知识，满足了学生揭秘的欲望，培养了学生学习生物学的兴趣，并初步形成科学实验的能力。
情感态度与价值观目标
学生体会心细大胆是顺利进行实验的必备素质，养成实事求是的科学态度。
二、教学重难点
重点：
1、尝试说出细胞的基本结构及主要作用。
尝试制作洋葱鳞片叶临时玻片标本。
2、使用显微镜观察洋葱鳞片叶临时玻片表皮细胞的结构。
3、绘制植物细胞简图。
难点：
1、植物细胞的基本结构功能。
2、制作精美的临时玻片标本。
3、培养学生实验必备的科学素质，及科学态度。
三、教学过程
（一）导入新课
以科学家对“细胞”发现的过程引入课题，并提出让学生象科学家一样自己动手制作临时裝片，观察植物细胞的结构，激发学生的学习兴趣。
活动一、观察洋葱表皮细胞的结构
1、回忆临时裝片制作的过程和显微镜的规范使用方法。
2、小组合作制作洋葱临时裝片，并观察其结构。
3、绘图介绍绘图的方法并标注出各结构（细胞壁、细胞
膜、细胞质、细胞核）
小结：
形象类比说出鸡蛋的各结构相当于植物细胞的哪部分。
品尝水果引出水果的汁液来自于植物细胞的液泡
活动二、建构细胞模型用所给的材料制作植物的细胞模型活动三、自主学习37页
1、说出植物细胞的各结构功能
2、生活联系实际：根据一些图片介绍，讨论这些现象分别与植物细胞的哪个结构有关？其各自作用是什么？各种生命活动的场所在哪里？
课堂总结：
细胞的生命活动依靠细胞中各种结构的分工与合作，而植物体的生命活动又是以细胞的各种生命活动为基础的，因此，细胞是植物体生命活动的基本单位。
课堂巩固：
课后制作：
要求：
1、发挥想象力，利用身边常见的材料制作植物细胞模型。
2、并附上一张纸，写出每种材料代表的细胞结构名称。