第一章 植物的细胞

1. 功能：构成生物膜、高能化合物、 防止水分散失
脂肪（脂和油）
2.脂质的分类
磷脂类
糖脂
类脂 固醇
萜类 蜡
(三)蛋白质——遗传物质的表达者
1.功能 ①构成细胞和生物体的重要物质 ②催化反应（酶） ③调节作用 ④免疫作用 2.构成：氨基酸
（四）核酸——遗传信息的储存和传递者
1.核酸的分类
①DNA:GACT和脱氧核糖 ②RNA:GACU核糖
细胞壁的化学成分
主要成分：多糖和蛋白质（结构蛋白、酶、 凝集素，等）；
其它：角质、栓质、木质素、矿物质。
多糖主要是纤维素(cellulose)、半纤维素 (hemicellulose)和果胶类化合物。
（三）细胞壁的层次
形成时间和 化学成分
胞间层（中层、中胶层）：果胶类
（无定型、强亲水性和可塑性、酶酸分解）
初生壁：停止生长前形成，位于胞间层内侧， 薄、软，有可塑性——纤维素、半纤维素 果胶、糖蛋白
次生壁：停止生长后形成，在初生璧内侧。 厚、硬，无可塑性——纤维素 、半纤维素 木质素。
（四）胞间连丝与纹孔
纹孔(对) 细胞壁处只有中层和初生壁的薄区域
纹孔 类型
单纹孔 具缘纹孔
初生壁与初生纹孔场和胞间连丝
质膜的分子结构
（1）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂
流 动 镶 嵌 模 型
生物膜特性
（1）流动
( 2 )不对称性 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）。
细胞膜功能
• 保护细胞 — 结构、形状 • 物质交换 — 转运物质 • 信息传递 — 如神经信号传导 • 能量交换 — 如化学能生物能 • 运动 — 促进运动 • 免疫 — 专一性抗原受体
一个受精卵
直
观
婴儿（约2万亿个细胞）
成年人（约婴儿的30倍）
细胞体积与面积
• 动植物细胞直径：10 100 μm • 细胞核直径： 8 30 μm
• 要求：
– 体积
容纳自身生存和繁殖所必需的核酸、蛋白质等
– 面积
保证能够从环境中获得充分的营养和水分
1、细胞的大小和机能是相适应的
神经细胞长 神经信号传导 卵细胞体积大 存放营养物质（供胚胎发育）
真核细胞
较大 (10-100μm) 几条染色体。与蛋 白质联结在一起。
细胞核
核区,无核膜核仁
细胞器
无
内膜系统 简单
微梁系统 无
细胞分裂 二分体,出芽分裂
转录和转译 同一时间和地点
有核膜和核仁 有 复杂 微管和微丝 有丝分裂 不同时间和地点
二、植物细胞的基本结构
细胞壁
植物细胞
质膜 原生质体 细胞质 （原生质） 细胞核
质膜横断面在电镜下呈现“暗-明-暗”三条平行 带，暗带为蛋白质分子组成，明带为脂类物质组成， 称为单位膜。
流
体
镶
嵌
模
型
电镜下膜结构图
质膜 电镜扫描图
•基本成分：
1.磷脂双分子层
2.膜蛋白
3.膜糖
•细胞膜的特点：具有流动性和选择透性、 不 对称性
•细胞膜的功能：能控制细胞内外的物质运输， 参与细胞信号转导，并有细胞识别等功能。
第一节 细胞的化学组成
元素：C、H、O、N、P、S、Ca、Mg、 Mn、Cu、Zn、Mo等 无机化合物：水、无机盐 有机化合物：糖类、脂类、蛋白质、核 酸、酶、维生素等
有机化合物
（一）糖类——生命过程的碳源和能源
1. 糖的通式(CH2O)n 2. 糖的分类：
单糖 寡糖 多糖
（二）脂类——生命的重要构件和储能物质
亚 显 微 结 构 (submicroscopic structure)：在电子显微镜下显示的细胞结构 称为亚显微结构或超微结构。
细胞结构全图
植 物 细立 胞体 亚模 显式 微图 结 构
细胞类别
原核细胞—细菌，蓝藻 真核细胞
原核生物
主要特点：
1.遗传物质仅一个环状DNA 2.无核膜 3.无细胞器,无细胞骨架 4.以无丝分裂或出芽繁殖
2.构件分子：核苷酸 3.性质：胶体性质
两性解离性
第二节 植物细胞的基本结构
一、植物细胞的形状与大小
1、大肠杆菌 2、念珠藻 3、小球藻 4、酵母菌 5、火丝菌 6、眼虫 7、分生组织细胞 8、栅栏组织薄壁细胞 9、驴蹄草叶表皮细胞和保卫细胞 10、大鼠肝细胞 11、肾近曲小管上皮细胞 12、成纤维细胞 13、人红细胞 14、人精子 15、哺乳动物的横纹肌细胞 16、平滑肌细胞 17、神经细胞体
代表生物: 支原体,细菌,兰藻,螺旋藻(人类未来的蛋白质
食物新来源)
细菌模式图
真核生物
三大结构体系： 膜系统: 质膜, 内膜系统, 细胞器 细胞核系统: 遗传信息表达系统 骨架系统: 细胞质、细胞核等骨架系统
原核细胞和真核细胞比较
细胞大小 染色体
原核细胞
较小 (1-10μm) 一条DNA。不与 蛋白质联结。
2、有机体的体积与细胞的数目有关
新生儿约有2×1012 成年人约有6×1013
• 根据细胞数目划分：
单细胞生物 多细胞生物
植物细胞的基本结构
植物细胞虽然大小不同，形状多样，但 是一般有相同的基本结构。
显微结构(microscopic structure)：由 细胞壁和原生质体构成，后者又由质膜 (plasmalemma) 、 细 胞 质 （ cytoplasm ） 和 细胞核（nucleus）构成。
细胞壁
植物细胞质膜外围 初生壁 次生壁
功能：
• 机械支撑 • 生长、分化 • 细胞识别 • 抗病
C. 细胞壁的亚显微结构
大纤丝(macrofibril)： 微纤丝(microfibril)：基本单位 微团(micelle)： 纤维素分子
(2) 细胞壁的特化
有些细胞由于在植物体中担负的功能不同， 原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细 胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁 的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有： 木化、角化、栓化、矿化。
植物细胞初生壁的厚薄不均匀，有的地 方厚些，有的地方薄些。
初生纹孔场(primary pit field) 在初生 壁上具有一些明显的凹陷区域。
胞间连丝(plasmodesmata)是穿过细胞 壁，沟通相邻细胞的原生质细丝。
次生壁与纹孔、纹孔对
植物细胞的次生壁不是完全连续的，有的地方 有中断，使得次生壁上有一些“小孔”：
质膜亚显微结构立体模式图
细胞膜
细胞膜的特征：流动性；选择透性；不对称性。
功能：物质交换； 细胞识别； 信号传递； 纤维素的合成和微纤丝的组装等。
②模型：骨架是磷脂类的双分子层
单位膜
外 蛋白质分子层 中 双分子磷脂层 内 蛋白质分子层
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)
化学成份：小分子化合物包括水、无机盐、溶解的气体、糖类、氨基 酸及核苷酸；大分子化合物包括蛋白质、RNA和酶类。 理化性质：活细胞的胞基质处于不断运动状态，它能带动其中的细胞 器，在细胞内做有规则的持续流动，这种运动称胞质运动。
功能：是细胞之间物质运输和信息传递的介质；细胞代谢的重要场所； 为各类细胞器行使功能提供必需的原料。
第一章
植物的细胞
第一节 细胞的概念和化学组成
细胞是生命的基础 细胞是生命的基本单位
➢生命的基本形态 ➢生命活动的基本单位 ➢生命信息复制、加工、表达的场所
植物细胞的基本概念
在自然界，存在各种各样的美丽植 物，有大树、小草，千姿百态，这成千 上万种植物在显微镜下，都可以看到是 细胞构成的。细胞不仅是植物结构单位， 也是功能单位。
• 最大细胞是鸟类的卵细胞 鸵鸟蛋：直径150mm
• 最长的细胞 神经细胞：神经纤维长度 > 1 m 棉花、麻纤维（单个细胞）：10 cm
不同植物其细胞的大 小不同，最小的细胞是支原 体 ， 直 径 仅 有 0.1 微 米 左 右 ； 西瓜瓤细胞直径约1毫米； 苎麻茎纤维细胞长可达550 毫米。
植物细胞的形状也多 种多样，有长管状、球状等， 植物细胞的形状取决于其生 理功能。
质壁分离
plasmolysis 定义：
植物细胞在高渗液环境中，液泡内水分外渗出质膜，原 生质体收缩，部分质膜与细胞壁脱离的现象。
（二）细胞质 cytoplasm
细胞器
细胞质
细胞基质
细胞质： 包括细胞器和胞基质 胞基质： 电子显微镜下无特殊结构的细胞质部分，称为胞基质。细胞 器及细胞核都包埋于其中。
2. 细胞学说 细胞学说的创立： 植物学家施莱登（Schleiden）（德国）： 于1838年提出，所有植物体都由细胞构成。 动物学家施旺（Schwann） （德国）：于1839年在动物研究中证实了上述结论。并首次提出“细胞 学说”（Cell theory）这一概念。他提出：“动物和植物乃是细胞的集合 体，它们依照一定的规律排列在动物和植物体内”。并明确提出：“一 切动物和植物皆由细胞组成”。
本世纪三十、四十年代,电子显微镜研 制成功,放大倍数从光镜的1200倍扩大到几 十万倍。
电 子 扫 描 显 微 镜
人们借助电子显微镜，在自然界中发现了比 细胞更简单的生命有机体——病毒。病毒是目前已 知的最小的生命单位,它们只是由蛋白质外壳包围 核酸芯子所组成。
细胞大小（um）与数目
• 最小的细胞 支原体：直径100 nm
细胞的发现及意义
细胞学说
细胞是有机体结构和功能的基本单位，是生命活动的基 本单位