植物学基础--细胞

第一章 植物细 胞
②双糖：例如：蔗糖、麦芽糖。 ③多糖： 例如：纤维素、淀粉 。 ⑸、维生素: 很多维生素具有辅酶的功能，参与某 些酶催化的生物化学反应。 原生质体包括细胞膜、细胞质、细胞 核等结构。在光学显微镜下可以观察 到植物细胞的细胞壁、细胞质细胞核、 液泡等结构。 1、质膜： 质膜又称细胞膜，在细 胞原生质外表。 ⑴、质膜的结构：主要由脂类和蛋 白质组成


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实际上，当时胡克并未看到完 整的生活细胞，他所看到的是 失去了生活内容物，仅留下细 胞壁的木栓细胞。以后，荷兰 的列文虎克（Anthoni van Leeuwenhoek，1632～1723）、 意大利的马尔比基（Marcello Malpighi，1628 ～ 1694）等人 先后用显微镜观察和研究了其
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碱基有两类，一类是嘌呤，另 一类是嘧啶： A——腺嘌呤 T——胸腺嘧啶 G——鸟嘌呤 C——胞嘧啶 根据核酸含糖不同，可分为含 有核糖的核糖核酸（RNA）和 含有脱氧核糖的脱氧核糖核酸 （DNA）。 DNA分子的双螺旋结构模型：

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在真核细胞中， 由两条脱氧核 糖核酸长链并 行，其中的碱 基按照A—T、 C—G互补配对 （碱基对），碱基对之间以氢键 相连，两条长链在空间上呈螺旋 状。 （右图所示）
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二、植物细胞的结构 细胞壁 植物细胞的结构 原生质体
高尔基体 微丝 叶绿体 液泡 细胞核 内质网
线粒体
质膜
微管 细胞壁
植物细胞模式图
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植物细胞结构全图
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㈠原生质体： 原生质体是由生命物质——原 生质（protoplasm）所构成，它 是细胞各类代谢活动进行的主 要场所，是细胞最重要的部分。 原生质： 植物细胞内具有生命活动的物质， 它是构成生活细胞的基本物质， 是细胞结构和生命活动的物质基 础。

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他用多种动、植物材料（列文虎克 在1677年用自制的高倍显微镜观察 到池塘中的原生动物、蛙肠内的原 生动物，人类和哺乳动物的精子）， 更丰富了人们对动、植物的显微结 构和细胞的认识，逐渐了解到细胞 内有比细胞壁更重要的生活内容， 就是细胞核和细胞质，在细胞核内 还具有核仁，在植物的细胞质内还 有叶绿体等。 到19世纪中期，人们已逐渐形成了 “一切生物是由细胞组成的”这样 的概念。

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磷脂双分子
蛋白质
流动镶嵌模型
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在脂质双分子层中镶嵌着球蛋 白分子。膜中的蛋白质有的是 特异酶类，在一定条件下具有 “识别”、“捕捉”和“释放” 某些物质的能力，从而对物质 的透过起主动的控制作用。 质膜的分子结构 （1）类脂:质膜结构的分子骨 架，主要磷脂

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细胞膜使细胞内外环境隔开，造成稳定 的内环境，具有保护作用。控制着细胞 内外物质的交换作用。细胞膜具有选择 透过性作用。过膜的物质运输方式有自 由扩散、协助扩散、主动运输和内吞外 排等形式。膜上有许多酶，是细胞代谢 进行的重要部位。例如膜上的球蛋白与 多糖结合成糖蛋白使细胞不致被周围的 酶所消化；有些糖蛋白是抗原，具有高 度的异性。细胞膜还是一种通讯系统， 细胞膜与细胞识别、激素作用有关；此 外对能量转换、免疫防御、细胞癌变等 方面都起着十分重要的作用。

生物膜特性 （1）流动 （2）不对称

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分子双层内外层的脂与蛋白质不尽相同；糖链 均在外表面（识别，免疫）。

流动镶嵌模型特性

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膜蛋白分布不对称
跨膜蛋白 膜表蛋白
脂质双层 镶嵌蛋白

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⑵、质膜的功能： ①具有选择透性。能控制细胞与外 界环境之间的物质交换，以维持细 胞内环境的相对稳定。 细胞膜只允许某些分子或离子进入 或者排出细胞的特性，是细胞膜最 基本的功能。它能阻止细胞内的许 多有机物（如糖和可溶性蛋白）从 细胞内渗出，又能调节水和盐类及 其他营养物质进入细胞，使细胞能 在复杂的环境中保持相对的稳定性， 从而维持 植物细 胞
二、细胞学说的建立及其意义： 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》一文中指出细胞是一切 植物结构的基本单位。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。1839～1863年在 耶拿大学任植物学教授。著作有 《植物学概论》等。
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第一章 植物细胞
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细胞是生物体的结构和生命活 动的基本单位。无论是高大的 乔木、低矮的草本植物还是微 小的单细胞藻类植物都是由细 胞组成的。植物的一切生命活 动，都在细胞中完成。
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第一节 细胞的基本概念 一、细胞的发现及意义 细胞的发现与显微镜的发现是 分不开的。1665年英国物理学 家胡克（Hook1635～1703）用 自制的显微镜观察软木薄片及 其它植物组织，看到软木是由 一个个被分隔的小室集合而成， 形似蜂窝，他称这些小室为 “cell”，中文译为“细胞”。

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第二节 植物细胞的基本结构 一、植物细胞的形态和大小： （一）、形态： 理论上典型的未经分化的薄壁细 胞是十四面体，由于适应不同的 功能，出现了多种多样的形状常 见的有：球形、椭圆形、多面体、 纺锤形和柱形……… 细胞形态的多样性，反映了细胞 形态、结构与功能相适应的规律。


施旺（1810～1882）
德国动物学家，解剖学教授。细胞学说的 创立者之一，1839年，施旺概括了施莱登 的成就，并在他的《关于动植物的结构和 生长的一致性的显微研究》中指出：“细 胞是有机体。整个动物和植物都是细胞的 集合体。它们按照一定的规律排列在动植 物体内。”这样，施旺就将施莱登的观点 扩大到了动物体，相继证实了细胞是生命 的单位。动、植物都是由细胞构成的。与 德国植物学家施莱登共同奠定了细胞学说 的基础。



① 叶绿体：
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植物细胞特有的一种细胞器。形态因植物的 种类而异，在藻类中，叶绿体形态多样，而 且体积也大，其大小可达100微米，有网状、 带状、裂片状、星形等。 在高等植物中，叶绿体为圆形或椭圆形，直 径约5～10微米，厚度约2～3微米。 高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞内， 含有叶绿素（a、b主要光合色素）、叶黄素 和胡萝卜素。电镜观察表明：叶绿体外有光 滑平滑的双层单位膜，内膜向内叠成内囊体， 构叶 存在基粒片层和基质片层。 绿 功能：光合作用 体

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⑶、脂类： 脂类的主要元素也是C、H、O，但C、 H含量很高。脂类包括油、脂肪、磷脂 等，主要由甘油和脂肪酸所构成的长链 分子组成。 功能： ①构成生物膜的主要成分； ②贮臧物质：贮臧大量的化学能； ③ 构成植物体表面的保护层，防止失水。 ⑷、糖类： 糖类是光合作用的同化产物，参与构 成原生质和细胞壁。细胞中最重要的 糖可分为： ①单糖： 例如：葡萄糖、核糖 。


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②在细胞识别、胞间信号传递、新陈 代谢的调控等过程中具有重要作用。 生物膜：细胞、细胞器和其环境接界 的所有膜的总称。 生物中除某些病毒外，都具有生物膜。 真核细胞除质膜（细胞膜）外，还有 细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、 高尔基体、叶绿体等细胞器膜。 生物膜系统 质膜（plasma membrane)、内质网 (endoplasmic reticulum)、高尔基体 （Golgi body)、溶酶体（lysosome)、 线粒体（mitochondria)、叶绿体 （chloroplast)。



细胞学说建立的意义：
恩格斯的评价：十九世纪自然科学的三大 发现之一。 细胞学说的重要意义在于：它从细胞水平 提供了有机界统一的证据，证明动植物有 着细胞这一共同的起源，动植物的产生、 成长和构造的秘密被揭开了，从而为19世 纪自然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而 上学的唯心主义，提供了一个有力的证据， 为近代生物科学的发展接受有机界进化的 观念准备了条件。如果没有细胞学说，达 尔文主义也很难胜利完成。 细胞学说第一次明确地指出了细胞是一切 动、植物体结构单位的思想，从理论上确 立了细胞在整个生物界的地位，把自然界 中形形色色的有机体统一了起来。



（二）大小： 细胞小的原因： 一般很
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小，一般几十微米。但也有较大差异。 最小：球菌直径0.5um。 最大：苎麻纤维细胞长550mm。 （1）受细胞核所能控制的范围的制约。 （2）有利物质的交换（相对表面积大） 和转运。 细胞大小变化的一般规律： （1）生理活跃的常常小，而代谢活动 弱的细胞则往往较大； （2）受外界条件的影响，水、肥、光、 温、化学药剂等。
基 本 结
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叶绿体的光合作用 光合作用: 绿色植物和光合细菌 摄取太阳光，使二氧化碳固定 成为有机物. 光合作用是一切生命得以生存 的基础


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磷 脂 磷脂性质:在水环境中形成的双分子 层（Bilayer）是水溶性分子难以通 过的天然屏障。 膜蛋白 （2）膜蛋白：与磷脂双分子层结合， 执行各种功能： 运输载体：各种分子泵，离子泵； 酶：催化剂、膜反应； 受体：接收和传导 化学信号； 连接：连接细胞骨架与胞外基质的 分子结构。

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在电子显微镜下看到的质膜是 由两层染色深的暗层（一层蛋 白质的分子层和脂类双分子层 的亲水头），中间夹着一层染 色浅的亮层（脂类双分子层的 疏水尾）组成。这样的结构称 为单位膜。