第一章 植物细胞-植物细胞壁
第一章 -植物细胞-植物细胞的形态和基本结构
第一章植物细胞植物细胞的形态和基本结构1植物细胞壁1.1植物细胞后含物1.2主要内容1. |植物细胞的形态和基本结构（一）植物细胞的发现1665年，英国学者胡克（Robert Hook 1635-1703）用自制的复式显微镜观察木栓切片，发现了许多像蜂窝状的小室，称为细胞（cell）。
一、植物细胞的发现和细胞学说1667年，荷兰科学家列文·虎克（Antonie vanLeeuwenhok 1632-1723）发现了生活的细胞。
一、植物细胞的发现和细胞学说（二）细胞学说1839年德国植物学家施莱登（Matthias Schleiden）和德国动物学家施旺（Theodor Schwan）几乎同时得出结论：一切有机体，从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物都是由细胞构成的。
细胞是构成有机体的基本单位也是生命活动的基本单位。
施莱登施旺一、植物细胞的发现和细胞学说二、植物细胞的形态及基本结构：（一）植物细胞的形状与大小：形状：多细胞的植物体，由于细胞间的相互挤压或由于存在于不同的部位、执行不同的功能，因而细胞形状常为多边形或其他形状。
单细胞的植物体，细胞呈球状或椭球状。
大小：植物细胞的直径大多在10—100μm之间。
（二）、植物细胞的基本结构一个典型的植物细胞是由外面坚韧的细胞壁、壁内的原生质体和原生质的代谢产物后含物构成的。
☐显微结构（microscopic structure）：在光学显微镜下看到的结构。
（光镜的分辨极限大于0.2μm，放大倍数小于1600倍。
）☐超微结构（ultramicroscopic structure）或亚微结构（submicroscopic structure）：在电子显微镜下看到的结构。
（电镜的分辨0.1-0.2nm，放大倍数可达几十万倍。
）☐模式的植物细胞：将各种植物细胞的主要构造集中在一个植物细胞里加以说明，这个植物细胞称为模式的植物细胞。
1.原生质体protoplast是细胞内有生命物质的总称。
第一章--植物细胞的结构与功能--知识要点
第一章植物细胞的结构和功能知识要点一、教学大纲基本要求了解高等植物细胞的特点与主要结构；了解植物细胞原生质的主要特性；熟悉植物细胞壁的组成、结构和功能以及胞间丝的结构和功能；了解生物膜的化学组成、结构和主要功能；了解植物细胞主要的细胞器如细胞核、叶绿体和线粒体、细胞骨架、内质网、高尔基体、液泡以及微体、圆球体、核糖体等的结构和功能；熟悉植物细胞周期与细胞的阶段性和全能性，了解植物细胞的基因组和基因表达的特点。
二、本章知识要点（一）名词解释1．原核细胞(prokaryotic-cell) 无典型细胞核的细胞，其核质外面无核膜，细胞质中缺少复杂的内膜系统和细胞器。
由原核细胞构成的生物称原核生物（prokaryote）。
细菌、蓝藻等低等生物属原核生物。
2．真核细胞(eukaryotic-cell) 具有真正细胞核的细胞，其核质被两层核膜包裹，细胞内有结构与功能不同的细胞器，多种细胞器之间有内膜系统联络。
由真核细胞构成的生物称为真核生物（eukayote）。
高等动物与植物属真核生物。
3．原生质体(protoplast) 除细胞壁以外的细胞部分。
包括细胞核、细胞器、细胞质基质以及其外围的细胞质膜。
原生质体失去了细胞的固有形态，通常呈球状。
4．细胞壁(cell-wall) 细胞外围的一层壁，是植物细胞所特有的，具有一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小。
典型的细胞壁由胞间层、初生壁以及次生壁组成。
5．生物膜(biomembrane) 即构成细胞的所有膜的总称，它由脂类和蛋白质等组成，具有特定的结构和生理功能。
按其所处的位置可分为质膜和内膜。
6．共质体(symplast) 由胞间连丝把原生质（不含液泡）连成一体的体系，包含质膜。
7．质外体(apoplast) 由细胞壁及细胞间隙等空间（包含导管与管胞）组成的体系。
8．内膜系统(endomembrane-system) 是那些处在细胞质中，在结构上连续、功能上关联的，由膜组成的细胞器总称。
植物细胞壁
1、无机物结晶 （1）草酸钙结晶 （2）碳酸钙结晶： 钟乳体
A.针晶；B.棱状柱晶；C.晶簇； D.砂晶
晶簇
2。有机物结晶 蛋白质结晶： 糊粉粒 蛋白质方晶
（三）脂肪和油类
蓖麻的胚乳细胞 （示糊粉粒）
桔梗根（示菊糖）
椰子胚乳细胞 （示脂肪油）
次 生 壁 的 中 层
无 数 大 纤 丝
微 纤 丝 系 统
微 纤 丝 系 统 间 系 统
分 子 团 系 统 分 子 团 系 统 间 系 统
纤 维 素 的 分 子 链
无 数 葡 萄 糖 残 基
（四）细胞壁的形成和生长
1。形成
2. 生长 表面生长：内填 厚度生长：敷着
嵌合生长理论 多网生长学说 侵入生长：生长的细胞侵入其他细胞之间，生长细胞 的顶端前部沿胞间层将它们分开 协同生长：细胞生长时，相邻细胞均匀生长的一种过 程。 滑走生长：在生长中邻近细胞的壁相互滑过。
（五）细胞壁的附属结构
1。胞间连丝 2。纹孔 纹孔 单纹孔 具缘纹孔 纹孔对 半具缘纹孔 纹孔腔 纹孔基本结构
纹孔膜
3。横条 指植物细胞中由细胞壁产生的细棒状或短管状 的突出物，它们往往从茎的辐射面的方向横过 细胞腔。
4。眉条 指某些具有三层细胞壁的厚壁细胞，中层和 初生壁的特殊加厚部分，呈杆状或新月形，包 围着纹孔。
3。次生细胞壁 位置：位于初生壁的内侧 来源：细胞停止生长以后原生质体分泌物质沉积而成 成分：含大量纤维素、半纤维素 物理特性：强各向异性 内层 中层 外层
有各种类型的纹孔
（二）细胞壁的化学成分
纤维素、半纤维素、果胶质、木素、单宁、 栓质、角质、蜡质等
1。纤维素： 组成细胞壁的骨架， 一种较亲水的多缩己糖，化学性质稳定 是拟晶体，具各向异性，偏振光显微镜下 呈双折射现象
第一章 植物的细胞
槐花——芸香苷结晶
常见草酸钙的类型
簇晶；砂晶；柱晶；方晶； 针晶或针晶束。
簇晶
柱晶
针晶
砂晶
方晶
草酸钙晶体的理化检验
☆ 草酸钙结晶不溶于稀醋酸，加稀盐酸 溶解而无气泡产生; ☆ 遇20%硫酸溶液则溶解而形成针状的 硫酸钙结晶析出。
碳酸钙结晶（钟乳体）
分布：桑科、爵床科、荨麻科
显微镜
植物的显微构造
显微结构——用显微镜观察到的细胞结构 称为显微结构。有效放大倍数不超过1200 倍。计量单位： m 超微结构（亚显微结构）——在电子显微 镜下观察的结构称为超微结构（亚显微结 构）。有效放大倍数已超过100万倍。 计量单位： Å
第一节 植物细胞的形态和基本结构
原生质体 后含物
棉花胚乳游离时期细胞核的无丝分裂
模式植物细胞构造图（超微结构）
1. 细胞壁 2. 细胞膜
3. 细胞质
5. 液泡
4. 细胞核
6. 溶酶体
7. 高尔基体 8. 叶绿体 9. 线粒体 10. 光滑内质网 11. 粗糙内质网 12. 核糖体
一、原生质体
原生质体是细胞内有生命物质的总称。 构成原生质体的物质基础是原生质。 原生质是细胞生命物质的基础，化学成分 极其复杂，主要成分以蛋白质和核酸为主 的复合体，所以也被称为“蛋白体”。 原生质体由细胞质、细胞器和细胞核系统 组成。
胞间连丝图
细胞壁的特化
特化 类型 附加成分 作用 增强 机械力 保护 作用 保护 作用 利于种子萌发 鉴别 间苯三酚和浓盐酸→ 红色 苏丹Ⅲ→红色 苏丹Ⅲ→橘红色 钌红试液→红色 氢氟酸→溶解
木质化 木质素
木栓质（脂 木栓化 肪性物质） 角质（脂肪 角质化 性物质） 果胶、纤维 粘液质 素变成粘液 化 或树胶 矿质化 硅质、钙质
植物细胞
三 细胞壁
概况：细胞壁的位置和来源
细胞壁
细胞膜
细胞核
细胞质
液泡
概况： 细胞壁作用
1）机械支持 初生壁中，纤维素微纤丝的骨架作用、半纤维素的支撑作用、结构蛋 白的网络作用、果胶的粘合作用以及各组分之间的相互交联，次生壁中微 纤丝的排列方向不同，木质化次生壁，使细胞壁具有很强的刚性。这调控 植物细胞的生长最主要的是基于原生质的增加。壁控制着细胞的生长， 因为细胞要扩大和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展。 3）物质运输 细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而将大分 子或微生物等阻于其外。因此，细胞壁参与了物质运输、蒸腾作用、植物 组织的吸收和分泌。 4）细胞识别 植物细胞壁参与细胞间识别反应。凝集素、糖蛋白、果胶多糖识别反 应有关。
(一) 细胞壁的分层
相邻两细胞之间的细胞壁可分为胞间层、初生壁和次生壁三层
胞间层 初生壁 次生壁外层 次生壁中层 次生壁内层
composed of a variety of compounds, always including cellulose(纤维素）. Cellulose is porous （渗水的）and easily penetrable by a variety of fluids including aqueous solutions. Other wall substances, lignin（木质素）, hemicellulose（半纤维素）, and pectin（果胶）
胞间层、初生壁、次生壁区别
区 别
细胞壁 分层
形成时期
成 分
特
点
胞间层
细胞分裂末期
果胶
粘合力强，性质不稳定，容 易被酸、碱、酶破坏
第一章 植物细胞
三、填空
• 1．质膜具有 选择 透性，其主要功能是 ----------------------------------- 。 • 2．植物细胞的基本结构包括 和 两大 部分。后者又可分为 、 和 三部 分。 • 3．原生质是以 和 为生命活动基 础的生命物质。
施莱登（1804～1881）
德国植物学家。细胞学 说的创立者之一。1838年， 施莱登在他的《植物发生论》 一文中证明，植物形态的最 基本单位是细胞，最简单的 植物是由一个细胞构成的， 大多数植物是由细胞和细胞 的变态构成的。他与德国动 物学家施旺共同奠定了细胞 学说的基础。著作有《植物 学概论》等。
1、原生质的化学组成 1）水（占细胞鲜重的60%—90%，成熟种子中占10%—14%）。游
离水和结合水。
2）有机物（占细胞干重的90%以上）蛋白质、核酸、类脂、 糖类（四大类生物大分子）。 另：少量的无机盐和贮藏物质
2、原生质的物理性质和生理特性
原生质是一种有特定结构的亲水胶体系统 有机物大分子形成直径约1-500nm的小颗粒，均匀分 散在以水为主而溶有简单的糖、氨基酸、无机盐的液体中, 成为具有一定弹性与黏性、半透明的亲水胶体。其中大 量的胶体颗粒形成巨大的表面，为原生质所进行的代谢活 动创造了有利条件。 胶体有溶胶和凝胶两种状态 环境改变时两种状态可以相互改变，保证生命活动的 正常进行 活细胞是个动态体系，通过原生质组成的各种结构不 断的进行各种新陈代谢活动，诸如吸收、分泌、细胞间 信息传递、生长发育和繁殖等等。 原生质的运动: 旋转运动: 一个方向。 循环运动: 多个方向。
核液
高级植物生理学课件第一章细胞及细胞壁
细胞膜和细胞壁协同作用，通过调节细胞内外物质的交换和信号传递，控制细胞的生长和分裂。
影响因素及调控机制
环境因素
温度、光照、水分等环境因素会影响细胞膜和细胞壁的结 构和功能，进而影响细胞生理活动。
激素调节
植物激素如生长素、细胞分裂素等通过调节细胞膜和细胞 壁相关基因的表达，影响细胞膜和细胞壁的结构和功能。
实验结果比较
将不同实验条件下的观察结果进行比较，分 析处理条件对细胞壁结构的影响。
实验问题讨论
针对实验过程中出现的问题进行讨论，提出 可能的解决方案和改进措施。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
扫描和透射模式选择
根据观察目的选择合适的扫描或透射模式，以获取细胞壁的超微结构信息。
图像记录和分析
使用数字成像系统记录电子图像，并进行定性和定量分析。
特异性染色技术应用
荧光染色
利用荧光染料对细胞壁进行染色，通过荧光显微镜观察 细胞壁的结构和组成。
酶细胞化学染色
利用酶对细胞壁进行特异性染色，以显示细胞壁中不同 成分的空间分布。
镜头选择
根据观察需求选择合适的物镜和目镜，以获 得清晰的视野。
调焦技巧
使用粗准焦螺旋和细准焦螺旋进行调焦，避 免压碎样品或损坏镜头。
视野调整
通过移动载物台和调节光阑，使样品位于视 野中央并保持清晰。
电子显微镜观察方法
样品制备
将植物细胞切成薄片或进行染色处理，以便在电子显微镜下观察。
加速电压调整
根据样品厚度和观察需求调整加速电压，以获得清晰的电子图像。
木质素合成过多或过少
分别导致细胞壁过于坚硬或松软，影响植物体的正常生理功能和对环 境的适应性。
植物与植物生理第一章植物细胞
合称纹孔膜.纹孔是细胞之间
水分和物质交换胞的竹通道.分为
单孔纹是1次孔、生和细壁具胞在缘沉纹壁积孔材薄壁时两,种于.单纹纹孔 形成⑴处终细止胞而壁不延层细伸次.具缘纹
(3)
细胞壁成分
孔是次生壁在沉积时,于纹孔
形成处向内延伸,形成弓形拱
物(. 2)纹孔和胞间连丝
柿子胚乳细胞----胞间连丝
纹孔腔 纹孔塞 纹孔缘
黑藻叶片——叶绿体
有色体：是只含有胡萝卜素和叶黄
素，不含基粒的质体。
质体
分布：主要分布于花瓣、果实、储 藏根等部位。
叶绿体
形态：颗粒状、针状等。 结构：双层膜
有色体
色素：叶黄素和胡萝卜素 功能：吸引昆虫细传胞粉质、储藏营养物
质
白色体
质膜
红辣椒果实表皮——有色细体胞器
部位：一些植物的贮藏器官中，
如甘薯、土豆的地下器官
液成熟细胞 泡细胞质
质膜 细胞器
1现9溶55酶年体de质。D体uve与Novikoff首次发 溶酶体
它是单层膜围绕、内含多种水解酶
类的囊泡线状粒细体胞器，一般直径为 圆球体
0.25—0.3μm。
内质网
异溶作用：把细胞质的其他组分吞
噬进高去，尔在基溶体酶体内进行消化。
核糖体
自溶作用：通过本身膜的解体，把
腾，葡病萄菌糖的侵入等。
③1、栓纤化细维：胞素填壁充栓质（脂类化合物）， 细胞不透水、 不常⑴透是微微气 栓细纤团， 化胞丝细 的壁胞 细层一 胞次经 ，栓具化有后良即好(3死的)亡保细，护胞树作壁木 用的 。成外分皮，常
④ 矿大化纤：丝细胞壁内填充矿物质，增加硬度，如禾
本(科2)植纹物孔表和皮胞细间胞连常常丝发生(显4著) 的细硅胞化壁特化
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第一章植物细胞
1.2 | 植物细胞壁
细胞壁(cell wall)
植物细胞壁是植物细胞的显著特征之一。
细胞壁具有一定的硬度和弹性。
植物细胞由于它们的年龄和执行的功能不同，其细胞壁的成分和结构也不一致。
⑴细胞壁的分层：
细胞壁根据形成的先后和化学成分的不同分为三层：胞间层、初生壁、次生壁。
细胞壁的分层
细胞壁的分层
1
胞间层(intercellular layer) ：
位于细胞的最外面，是相邻两个细胞的共有层（中层），主要由果胶质组成（果胶层）。
2
初生壁(primary wall)：
位于果胶层的内方，一般薄而有弹性，
由纤维素、半纤维素和果胶质组成。
次生壁(secondary wall)：
3
位于初生壁的内侧，较坚硬，由纤维素、半纤维素及木质素、栓质素等组成。
纹孔(pit)及胞间连丝(plasmodesmata)
纹孔纹孔：次生壁在加厚的过程中并不
是均匀增厚的，在很多地方留有没
有加厚的区域，称为纹孔。
相邻细
胞壁其纹孔常在相同的地方成对地
相互衔接，称纹孔对(pit pair)
单纹孔具缘纹孔半缘纹孔
纹孔的类型
松茎中管胞的具缘纹孔显微图
可以看到松茎切片中的管
胞壁上呈现出3个同心圆的具
缘纹孔（具有纹孔塞）。
胞间连丝（plasmodesmata）
细胞壁在生长时并不是均匀增厚的，
在初生壁上具有一些明显的凹陷区域——
初生纹孔场（primary pit field），分
布着许多小孔，细胞的原生质丝穿过这些
小孔与相邻细胞的原生质丝相连，这种原
生质丝称为胞间连丝。
柿核细胞的胞间连丝
⑵细胞壁的特化：
植物细胞壁主要是由纤维素、半纤维素、果胶质组成的。
但是，由于环境的影响，生理功能的不同，细胞壁常常沉积其他物质，使细胞壁的理化性质发生了变化。
木质化：细胞壁在生长中增加了较多木质素，壁变得坚硬牢固。
木质化的细胞壁加入间苯三酚和浓盐酸，显红色。
木栓化：细胞壁内增加了脂肪性的栓质，木栓质的细胞壁不透水和空气，细胞常常死亡。
木栓化的细胞壁加苏丹Ⅲ试液显红色。
角质化：细胞壁增加了脂肪性的角质。
角质化的细胞壁加苏丹Ⅲ，显橘红色。
矿质化：指细胞壁内增加了硅质和钙质，以增强植物的机械支持能力。
硅质溶于氟化氢，但不溶于醋酸或浓硫酸（可区别于碳酸钙和草酸钙）
粘液化：指细胞壁中的纤维素或果胶质发生了变化而成为粘液。
粘液化的细胞壁遇玫红酸钠醇显红色；遇辽红试剂显红色。