植物细胞和组织

第一章：植物细胞和组织

基本知识体系：本章主要包括细胞基础知识（细胞的发现、细胞学说、细胞的物质构成、细胞类型）真核细胞的构造（细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核的构造）植物细胞的后含物、细胞分裂生长和分化；以及植物组织的基本概念，各种组织的特点和类型，复合组织的种类及组织系统的概念等内容

重点和难点：重点：是真核细胞的一般结构及植物细胞的后含物组织的基本概念和不同组织种类的区别。难点：植物细胞分裂分化及植物体生长、发育概念的把握，维管束的种类及不同维管束类型的判断等。

基本要求：了解细胞学说基本内容，搞清各种组织在植物中的分布正确辨别植物细胞分裂分化特点有丝分裂的各过程细胞特征；掌握其核细胞的一般构造、功能；熟练掌握植物组织的概念、组织分类和各类组织的结构特点。

1. 细胞的化学组成

1.1 水和无机盐

1.1.1 水：生命是离不开水的，早在几十亿年前的远古时代，最初的生命是从原始海洋起源的，距今约4 亿年时，生命才开始出现在陆地上，并渐渐适应了陆地环境。

水在植物生命活动中重要性体现在：

1）水是极性分之，具有较强的内聚力和吸附力；

2）生命活动中各种化学反应的反应物都必须溶解于水；

3）游离态的水为细胞中的生物化学反应提供了水溶液的环境；

4）水分之中的氢键使水具有高的比热容，这使水吸收较多热能而本身的温度上升不高，保证了细胞或植物体的温度相对稳定，也使得代谢速率保持相对稳定。

1.1.2 无机盐

细胞中的无机盐通常以离子状态存在，如Na+、K+、Mg2+、Cl-、

HPO42-、HC03-等。无机盐在植物生命活动中重要性体现在：

1）有些离子是酶的活化因子和细胞生命活动的调节因子如Mg2+、Ca2+等；

2）有些离子对细胞的渗透压和PH 值起重要的调节作用；

3）有些离子是与有机物结合组成核苷酸如PO42-与戊糖和碱基组成核苷酸，Mg2+参与合成叶绿素等；

4）植物细胞中的金属离子也会与一些阴离子形成难溶性的盐类如草酸钙等，从而降低对细胞的毒性。

1.2 有机化合物

1.2.1 糖类：糖是一大类有机化合物。绿色植物光合作用的产物主要是糖类植物体内有机物运输的形式也是糖。

糖类在植物生命活动中重要性体现在：

1）在细胞中，糖能被分解释放能量，是生命活动的主要能源；

2）遗传物质核酸中也含有糖；

3）糖还能与蛋白质结合成为糖蛋白，有多种生理功能；

4）糖还是组成植物细胞壁的主要成分。

糖类分子含C、H、0三种元素，三者的比例为1:2:1,即（CH2O）n，因此糖被称为碳水化合物，如葡萄糖C6H12O6，但也有例外如脱氧核糖C5H10O4。糖一般有单糖（是

最简单的糖，如葡萄糖、果糖、半乳糖、）、寡糖（为麦芽糖、乳糖）、多糖（如淀粉）等。

1.2.2 脂类（lipid ）是不溶于水而溶于非极性溶（如乙醚、氯仿和苯）的一大类有机化合物。

脂类在植物生命活动中重要性体现在：

1）构成生物膜；

2）脂类分子中贮藏大量的化学能，脂肪氧化时产生的能量是糖氧化时产生能量的二倍多；

3）在很多植物种子中含有大量的脂类物质，为贮藏物质如茶子、油菜子等；

4）脂类物质还能构成植物体表面的保护层，防止植物体失水。

脂类包括中性脂肪、磷脂、类固醇和萜类等。

1.2.3 蛋白质（protein ）：在植物的生命活动过程中，起着十分重要的作用，也与植物体的结构、性状和发育有密切的关系。

蛋白质在植物生命活动中重要性体现在：

1）植物新陈代谢的各种生物化学反应和生命活动过程如氧化还原反应、电子传递、光合作用、物质运输、生长发育、遗传与变异等都有蛋白质参与；

2）生物体内各种生物化学反应中起催化作用的酶也是蛋白质；

3）蛋白质还参与基因表达的调节与控制，起到调节生命活动的作用；

4）此外豆类和谷类的种子贮藏蛋白是供给植物生长发育的营养物质。

蛋白质的基本结构单位为氨基酸。

1.2.4 核苷酸和核酸：核酸是最重要的一类大分子。核酸分为脱氧核糖核酸（简称为DNA ）主要存在于各种细胞的细胞核中，细胞质中也有少量的DNA ，这些DNA 存在于线粒体与叶绿素中；核糖核酸（简称为RNA ）在细胞质中的含量较高。

核酸是遗传信息的载体，可将遗传信息进行“转录”和“翻译”。组成DNA 和RNA 的基本单位是核苷酸。

1.2.5 维生素

维生素（vitamin ）在生物体内含量很少，但缺少时生命活动就不能正常进行。很多维生素具有辅助酶的功能，参与某些酶催化的生物化学反应。

2. 植物细胞的形态结构

2.1 植物细胞的发现及学说

细胞的发现

人们对细胞的认识要追溯到17世纪，显微镜发明不久，1665 年虎克（英国物理学家）用自制显微镜观察了软木及其它植物组织，发现其中有许多蜂窝状小室，他称之为“ cell” 中文译为“细胞”实际上虎克看到的仅仅是死细胞的细胞壁。

19 世纪，30 年代（1830 年）（一百多年以后）布朗在兰科植物叶片的表皮细胞中发现了核与质，至此细胞的基本结构都发现了。它标志着人类对生物微观世界认识的开始。

细胞学说的创立

1838 年，德国植物学家施莱登第一个指示：“一切植物，如果它们不是单细胞的话，都完全由细胞集合而成。细胞是植物结构的基本单位。”

几乎同时，德国的动物学家施旺在研究动物时也证实以上的结论。

1839年，首次提出了“细胞学说” （cell theory ）这一名词。这是自虎克发现细胞以来，人们对细胞进行的第一次理论性的概括。在理论上确立了细胞在整个生物界的地位。

因此这一学说被认为是19世纪科学史上的三大发现之一。（其作二大：能量守恒定律、达尔文进化论《物种起源》）。