植物學(xué) 9教學(xué)課件

1、植植 物物 學(xué)學(xué) 天水師范學(xué)院生化學(xué)院陳 荃學(xué)什么 基本的概念和定義 植物的形態(tài)和結(jié)構(gòu) 功能和意義 生物學(xué)過(guò)程緒論緒論植物學(xué) （Botany） 以植物為主要對(duì)象，從不同層次（生態(tài)系統(tǒng)、生物群落、居群、個(gè)體、器官、組織、細(xì)胞、分子） 研究植物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能 研究植物生長(zhǎng)發(fā)育的生理與生化基礎(chǔ) 研究植物與環(huán)境之間的相互關(guān)系及相互作用 研究植物多樣性的產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程與機(jī)制 揭示植物個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中的基本規(guī)律的科學(xué)植物在自然界和人類(lèi)生活中的作用植物是自然界中的第一性生產(chǎn)者，即初級(jí)生產(chǎn)者植物在維持地球上物質(zhì)循環(huán)的平衡中起著不可替代的作用植物為地球上其他生物提供了賴(lài)以生存的棲息和繁衍場(chǎng)所植物

2、在調(diào)節(jié)氣溫、水土保持，以及在凈化生物圈的大氣和水質(zhì)等方面均有極其重要的作用植物科學(xué)在自然科學(xué)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的意義 在自然科學(xué)中的意義：植物科學(xué)的發(fā)展不僅可以豐富和推動(dòng)生物科學(xué)的發(fā)展，也可影響和加速自然科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)，植物科學(xué)的發(fā)展也離不開(kāi)其他自然科學(xué)的發(fā)展，特別是一些新的物理、化學(xué)的技術(shù)手段的運(yùn)用常給植物科學(xué)帶來(lái)革命性的變化，使植物科學(xué)的發(fā)展提高到一個(gè)新的水平在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的意義： 植物科學(xué)的研究為利用植物和改造植物提供基礎(chǔ)理論和基本知識(shí) 通過(guò)對(duì)植物區(qū)系、植物資源、植被和珍稀瀕危植物的調(diào)查研究，為農(nóng)業(yè)區(qū)劃、工業(yè)發(fā)展和城市建設(shè)提供科學(xué)依據(jù) 細(xì)胞和組織培養(yǎng)、生物工程和分子生物學(xué)的發(fā)

3、展，為農(nóng)業(yè)上的品種改良和新品種培育開(kāi)辟了新的前景 植物化學(xué)的研究，對(duì)開(kāi)發(fā)藥用資源、發(fā)展醫(yī)藥工業(yè)有重要的意義 污染生態(tài)學(xué)的研究，可篩選出對(duì)污染敏感或具較強(qiáng)抗性的植物 古植物學(xué)的研究，可以為找煤、石油及其他礦藏資源提供科學(xué)依據(jù) 植物多樣性及其保護(hù)的研究，為保護(hù)生物和人類(lèi)的生存條件，保護(hù)豐富的基因庫(kù)具有深遠(yuǎn)的意義n 人類(lèi)面臨最重大的問(wèn)題和挑戰(zhàn) 人口膨脹；人口膨脹； 糧食短缺；糧食短缺； 疾病危害；疾病危害； 環(huán)境污染；環(huán)境污染； 能源危機(jī)；能源危機(jī)； 資源匱乏；資源匱乏； 生態(tài)平衡破壞；生態(tài)平衡破壞； 生物物種大量消亡。生物物種大量消亡。 解決人類(lèi)生存與發(fā)展所面臨的一系列重大問(wèn)題，在很大程度上將依賴(lài)

4、于生命科學(xué)的發(fā)展。生命科學(xué)對(duì)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)、科技、政治和社會(huì)發(fā)展的作用是全方位全方位的。生物的分界生物的分界生生物物植物界（Plantae)動(dòng)物界（Aminalia)C. Linnaeus真菌界（Fungi）原核生物界（Monera ）R.H.Whittaker原生生物界（Protisra)E. Haeckle六界系統(tǒng)六界系統(tǒng)真細(xì)菌真細(xì)菌古細(xì)菌古細(xì)菌三三 域域 系系 統(tǒng)統(tǒng)C.R.Woese在20世紀(jì)70年代提出古細(xì)菌Archaebacteria （產(chǎn)甲烷菌、極端 嗜熱菌、極端嗜鹽菌）真細(xì)菌Eubacteria真核生物Eukaryotes 植物（Plant）具有固著生活方式具有細(xì)胞壁（纖維素的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

5、）自養(yǎng)生物（葉綠體）具有永久分生組織、不斷生長(zhǎng)、分化植物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史及今后的發(fā)展方向本草學(xué)階段：16世紀(jì)末以前，以實(shí)用為目的博物學(xué)階段：16世紀(jì)末至1859年，意大利西沙爾比諾以生殖器官作為分類(lèi)基礎(chǔ)，使植物學(xué)和實(shí)用的本草區(qū)別開(kāi)來(lái)。主要是大量采集描述，指導(dǎo)思想是神創(chuàng)論。生物科學(xué)階段：18591953年，指導(dǎo)思想是進(jìn)化論，注重進(jìn)化關(guān)系，力求建立符合自然演化結(jié)果的系統(tǒng)關(guān)系生命科學(xué)階段：1953年DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，研究從器官細(xì)胞水平進(jìn)入到分子水平，也即進(jìn)入到探索生命現(xiàn)象本質(zhì)的階段發(fā)展趨勢(shì)及方向： 兩極分化又相互融合：1.在微觀領(lǐng)域從分子水平探索生物的結(jié)構(gòu)、過(guò)程與機(jī)理，以揭示生物界的高度統(tǒng)一性；2.

6、在宏觀領(lǐng)域研究生物圈與大氣圈、水圈、巖石圈的相互作用，及宇宙射線(xiàn)作用與無(wú)重力世界中的生命行為 各分支學(xué)科交叉滲透、相互推動(dòng) 從定性走向定量 從實(shí)驗(yàn)走向證明 在解決人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題中植物學(xué)將發(fā)揮重要作用：如發(fā)展design crop等微觀與宏觀領(lǐng)域 相互聯(lián)系 既見(jiàn)樹(shù)木 又見(jiàn)森林 如何學(xué)習(xí)植物生物學(xué)如何學(xué)習(xí)植物生物學(xué) 興趣是最好的老師 人人熱愛(ài)生命 熱愛(ài)生命而喜愛(ài)生命科學(xué) 感覺(jué):神秘，神妙，神圣 主動(dòng)探索 提出問(wèn)題富于想象 兒童 愛(ài)因斯坦 保持天性好奇和經(jīng)常思考提問(wèn) 自學(xué) 把握生命的層次 個(gè)體器官組織 細(xì)胞細(xì)胞器分子原子 分子生物學(xué)；進(jìn)化 生態(tài) 宏觀生物學(xué) 植物生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué) 要通過(guò)觀察、

7、對(duì)比、分析、實(shí)驗(yàn)等，并在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，才會(huì)對(duì)植物學(xué)的知識(shí)有一個(gè)比較完整和比較深刻的理解。生物是活的東西 一定要用活的眼光來(lái)學(xué)習(xí)，如在植物發(fā)育的不同階段，有不同的形態(tài)、生理特征等主要參考書(shū) 楊世杰主編，植物生物學(xué) 楊繼主編，植物生物學(xué) 周云龍主編，植物生物學(xué) 陸時(shí)萬(wàn)，吳國(guó)芳等編：植物學(xué)(第二版)上下冊(cè) 高信曾，植物學(xué)（形態(tài)解剖部分） 胡適宜，被子植物胚胎學(xué) 李正理,張新英，植物解剖學(xué) 姚敦義主編，植物學(xué)導(dǎo)論主要參考書(shū) 許智宏,劉春明主編，植物發(fā)育的分子機(jī)理 潘瑞熾主編，植物生理學(xué)（第四版） Ravan P H,R F Evert,S E Eichh. Biology of Pl

8、ant Weier T Elliot et al. Botany:An Introduction to Plant Biology Lack A J & Evans D E. Instant Notes in Plant Biology Stern K R. Introductory Plant Biology主要學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū) 黎維平主編，植物學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo) 賀學(xué)禮主編，植物學(xué)典型題解析及自測(cè)試題 張繼澍主編，植物生理學(xué)典型題解析及自測(cè)試題主要期刊介紹 植物學(xué)報(bào) 植物學(xué)通報(bào) 西北植物學(xué)報(bào) 武漢植物研究 云南植物研究 廣西植物 植物雜志 生物學(xué)通報(bào) America Journal of Bot

9、any Botanical Review Current Advances in Plant Science Nature生命科學(xué)等待著你們?nèi)?chuàng)造奇跡！ 第一章 植物細(xì)胞和組織 顯微鏡的發(fā)明 300多年前 Leeuwenhoek 世界上最早的顯微鏡Robert Hooke 軟木蜂窩狀的小格子“細(xì)胞” 1838年Schleiden 1839年Schwann細(xì)胞是組成生物體的基本單位光學(xué)顯微鏡透射電子顯微鏡掃描電子顯微鏡細(xì)胞的基本概念 細(xì)胞學(xué)說(shuō)可以歸納為以下兩點(diǎn)：1 所有生物都由細(xì)胞和細(xì)胞的產(chǎn)物組成；2 新的細(xì)胞必須經(jīng)過(guò)已存在的細(xì)胞分裂而 產(chǎn)生。 細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位l 細(xì) 胞 是 生 命 活

10、 動(dòng) 的 功 能 單 位 ， 一 切 代 謝 活 動(dòng) 均以細(xì)胞為基礎(chǔ)；l 特化的細(xì)胞分工合作，共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)l 細(xì)胞是生殖和遺傳的基礎(chǔ)與橋梁；具有相同的遺傳語(yǔ)言；l 細(xì)胞是生物體生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)；l細(xì) 胞 是 生 命 的 基 本 結(jié) 構(gòu) 單 位 ， 所 有 生 物 都 是 由細(xì)胞組成的；生物體都是由蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)、糖、無(wú)機(jī)鹽和水組成。哪一種分子含量最高？哪一種分子含量最高？不同的生物體，其分子組成也大體相同蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)和多糖是組成生物體最重要的生物大分子，水是生物體內(nèi)所占比例最大的化學(xué)成分無(wú)機(jī)化合物 水：原生質(zhì)的重要組成成分細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)一些重要代謝過(guò)程的原料或參與者

11、 無(wú)機(jī)鹽： 以離子狀態(tài)存在，如Na+、K+、Mg2+、Cl、HPO42、HCO3等酶的活化因子和細(xì)胞生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)因子緩沖作用，使細(xì)胞內(nèi)的pH保持相對(duì)恒定維持細(xì)胞的滲透平衡參與物質(zhì)組成在生命元素中，碳原子具有特別重要的作用，碳原子相互連接成鏈或成環(huán)，形成各種生物大分子的基本結(jié)構(gòu)。碳骨架 結(jié)構(gòu)排列和長(zhǎng)短決定了有機(jī)化合物的基本性質(zhì)有機(jī)化合物糖類(lèi)（碳水化合物） 單糖：丙糖(甘油醛)、戊糖(核糖)、己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等)寡糖：由26個(gè)單糖縮合而成的糖，如麥芽糖、蔗糖、纖維二糖等多糖：由很多單糖分子脫水縮合而成的長(zhǎng)鏈分子淀粉：儲(chǔ)藏物質(zhì)，有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種纖維素:占植物界C量的50%

12、多,細(xì)胞壁的主要成分果膠:半乳糖醛酸及其衍生物的多聚物,胞間層主要成分半纖維素：由多種糖類(lèi)組成，細(xì)胞壁的成分之一脂類(lèi) 構(gòu)成生物膜、貯藏物質(zhì)、形成保護(hù)層6 中性脂肪和油: 甘油和脂肪酸結(jié)合而成的甘油三酯6 磷脂類(lèi)：由甘油、脂肪酸和磷酸結(jié)合而成6 其它脂類(lèi)：Q蠟：脂肪酸和醇化合而成的酯Q木栓質(zhì)Q角質(zhì)Q類(lèi)固醇Q萜類(lèi)：胡蘿卜素、揮發(fā)油、樹(shù)脂、橡膠等蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是氨基酸 由多個(gè)氨基酸分子脫水縮合而成 組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種核苷酸和核酸 核苷酸：組成DNA和RNA的基本單位由一個(gè)核糖或脫氧核糖、一個(gè)磷酸和一個(gè)含氮有機(jī)堿結(jié)合而成 DNA：很多脫氧核苷酸以磷酸分子脫水縮合而成 RNA：以核

13、苷酸為基本單位的長(zhǎng)鏈rRNA(核糖體RNA)：參與合成蛋白質(zhì)tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)：參與合成蛋白質(zhì)mRNA(信使RNA):帶有遺傳信息,可轉(zhuǎn)譯為蛋白質(zhì)維生素含量很少，但生理活性很強(qiáng)具輔酶功能，參與某些酶促反應(yīng)輔酶I(NAD)：煙酰胺腺嘌呤二核苷酸輔酶I I(NADP)：煙酰胺腺嘌呤二核苷磷酸 植物細(xì)胞的形態(tài) 植物體由細(xì)胞構(gòu)成（單細(xì)胞或多細(xì)胞） 細(xì)胞的大小通常在20-50m之間 細(xì)胞的形態(tài)多樣，球形、多面體、立方體、長(zhǎng)形等植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞的組成細(xì)胞壁細(xì)胞壁 (cell wall)(cell wall)細(xì)胞細(xì)胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體(protoplast)(protoplast)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)

14、(cytoplasm)(cytoplasm)細(xì)胞核細(xì)胞核 (nuclear)(nuclear)細(xì)胞器細(xì)胞器 (organelle)(organelle)電電鏡鏡下下的的細(xì)細(xì)胞胞原生質(zhì)體原生質(zhì)體原生質(zhì)體原生質(zhì)體(protoplast)(protoplast)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm)(cytoplasm)細(xì)胞核細(xì)胞核 (nuclear)(nuclear)細(xì)胞器細(xì)胞器 (organelle)(organelle)細(xì)胞核（nuclear） 通常一個(gè)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核，偶有雙核或多核 細(xì)胞核一般圓球形，直徑約10-20m細(xì)細(xì)胞胞核核核被膜核被膜(nuclear (nuclear envelo

15、p)envelop)染色質(zhì)染色質(zhì)(chromatin)(chromatin)核仁核仁(nucleolus)(nucleolus)細(xì)細(xì)胞胞核核核被膜核被膜：染色質(zhì)染色質(zhì)：是細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)存在的主：是細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)存在的主要形式，其主要成分是要形式，其主要成分是DNADNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)核仁核仁：含大量：含大量RNARNA和蛋白質(zhì)，是核糖體和蛋白質(zhì)，是核糖體RNARNA的合成、加工及核糖體亞單位的裝配場(chǎng)所的合成、加工及核糖體亞單位的裝配場(chǎng)所外核膜外核膜核孔核孔 (nuclear pore)(nuclear pore)內(nèi)核膜內(nèi)核膜核周隙核周隙(perinuclear(perinuclear s

16、pace)space)核基質(zhì)：染色質(zhì)和核仁都被液態(tài)的核基質(zhì)所包圍。細(xì)胞質(zhì) 質(zhì)膜 (plasma membrane)：原生質(zhì)體表面的一層薄膜，脂類(lèi)和蛋白質(zhì)生物膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”主要特點(diǎn)有序性流動(dòng)性不對(duì)稱(chēng)性 細(xì)胞器細(xì)胞器：細(xì)胞質(zhì)中具有一定：細(xì)胞質(zhì)中具有一定 形態(tài)結(jié)和功能的結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)和功能的結(jié)構(gòu)細(xì)細(xì)胞胞器器質(zhì)體線(xiàn)粒體高爾基器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微體圓球體核糖體、溶酶體、液泡、微管、微絲等質(zhì)體（Plastid）：與糖類(lèi)合成和儲(chǔ) 藏有關(guān)質(zhì)體質(zhì)體有色體有色體 (chromoplast)葉綠體葉綠體 (chloroplast)白色體白色體 (leucoplast)葉綠體：葉綠體：膜膜(membrance) 、類(lèi)囊、類(lèi)囊

17、體體 (thylakoid)和基質(zhì)和基質(zhì) (stroma)光合作用光合作用 有色體(chromoplast)：形狀多樣，只含有葉黃素和胡蘿卜素，存在于花瓣和果實(shí)中，胡蘿卜根中也有。能積聚淀粉和脂類(lèi)l白色體(leucoplast)：不含色素，呈無(wú)色顆粒狀，普遍存在于植物體各部分的儲(chǔ)藏細(xì)胞中。儲(chǔ)藏淀粉的稱(chēng)為淀粉體淀粉體(amyloplast)，儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)的稱(chēng)為蛋白體蛋白體，儲(chǔ)藏脂類(lèi)的稱(chēng)為造油體造油體(elaioplast)質(zhì)體是由原（前）質(zhì)體(proplast)發(fā)育而來(lái)：線(xiàn)粒體線(xiàn)粒體 (mitochondrium):脊脊 (cristae)基質(zhì)基質(zhì) (matrix)呼吸作用呼吸作用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (

18、endoplasmic reticulum)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rough）光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth） 細(xì)胞內(nèi)的通訊系統(tǒng)、細(xì)胞內(nèi)的通訊系統(tǒng)、運(yùn)輸、合成運(yùn)輸、合成高爾基體 是一些聚集的扁的小囊和小泡。是細(xì)胞分泌物的加工和包裝場(chǎng)所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外。高爾基體還與植物分裂時(shí)的新細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的形成有關(guān)。液泡液泡（vacuole）：）：細(xì)胞代謝產(chǎn)物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的儲(chǔ)藏場(chǎng)所的儲(chǔ)藏場(chǎng)所 細(xì)胞液（細(xì)胞液（cell sap）l被一層液泡膜(tonoplast)所包被，膜內(nèi)充滿(mǎn)細(xì)胞液(cell sap)，主要有水分、糖、單寧、有機(jī)酸、植物堿、花色素、無(wú)機(jī)鹽等。l液泡中含有花色素(主要是花

19、青素anthocyanidin),致使花瓣具有鮮艷的顏色?；ㄇ嗨仉SpH不同其色澤可變，堿性時(shí)呈蘭色，中性時(shí)呈紫色，酸性時(shí)呈紅色l滲透調(diào)節(jié)；貯藏；消化l細(xì)胞學(xué)家把細(xì)胞質(zhì)中凡是由單層膜所包圍的小泡，稱(chēng)為液泡系(vacuome)，包括液泡、溶酶體、圓球體、微體等溶酶體 是單層膜小泡，由高爾基體斷裂而產(chǎn)生, 內(nèi)含多種水解酶, 可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類(lèi)、多糖等生物大分子，消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。微體（微體（micribady）：?jiǎn)螌幽ぃ簡(jiǎn)螌幽み^(guò)氧化物酶體過(guò)氧化物酶體與葉綠體和線(xiàn)粒與葉綠體和線(xiàn)粒體配合體配合乙醛酸體乙醛酸體脂肪酸的轉(zhuǎn)化脂肪酸的轉(zhuǎn)化圓球體（圓球體（spherosome）：半單位膜）

20、：半單位膜脂肪的儲(chǔ)藏和水解脂肪的儲(chǔ)藏和水解細(xì)胞的骨架 微管（microtubule）：由微管蛋白組裝成的管狀細(xì)胞器 微絲（microfilment）：由肌動(dòng)蛋白形成的細(xì)胞骨架內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembrane system)：l具膜的細(xì)胞器與核膜一起，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，彼此相關(guān)，甚至相通，組成一個(gè)復(fù)雜的膜系統(tǒng)，成為一個(gè)功能上連續(xù)統(tǒng)一的細(xì)胞內(nèi)膜，稱(chēng)為內(nèi)膜系統(tǒng)l物質(zhì)貯藏、運(yùn)輸、交換l有利于能量的轉(zhuǎn)換、傳遞l有利于信息的管理、代謝活動(dòng)的進(jìn)行細(xì)胞壁細(xì)胞壁細(xì)胞壁(cell wall)l包圍在原生質(zhì)體外的堅(jiān)韌外殼l保護(hù)、支持作用l吸收、蒸騰、運(yùn)輸、分泌l細(xì)胞識(shí)別l參與細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控細(xì)胞壁組成： 胞間層 (mi

21、ddle lamella) 初生壁 (primary wall)：13m 次生壁 (secondary wall)：510 m成分： 果膠類(lèi)物質(zhì) 纖維素 (cellulose)、半纖維素、木質(zhì)素(lignin) 多種酶類(lèi) (enzymes)和糖蛋白如伸展蛋白初生壁初生壁次生壁次生壁胞間層胞間層l電鏡下，次生壁可分為外、中、內(nèi)三層l纖維和石細(xì)胞等典型具次生壁的細(xì)胞，細(xì)胞壁有5層結(jié)構(gòu)：胞間層、初生壁和三層次生壁l大部分具次生壁的細(xì)胞，在成熟時(shí)原生質(zhì)體死亡，殘留的細(xì)胞壁有支持保護(hù)的功能l電鏡下，次生壁可分為外、中、內(nèi)三層l纖維和石細(xì)胞等典型具次生壁的細(xì)胞，細(xì)胞壁有5層結(jié)構(gòu)：胞間層、初生壁和三層次生壁

22、l大部分具次生壁的細(xì)胞，在成熟時(shí)原生質(zhì)體死亡，殘留的細(xì)胞壁有支持保護(hù)的功能胞間連絲(plasmodesmata) 細(xì)胞壁生長(zhǎng)時(shí)并非均勻增厚，在初生壁上有一些較薄的區(qū)域叫初生紋孔場(chǎng)初生紋孔場(chǎng)(primary pit field)，其上有許多小孔，細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲通過(guò)這些小孔,與相鄰細(xì)胞相連 穿過(guò)細(xì)胞壁，溝通相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲，稱(chēng)為胞間連絲胞間連絲細(xì)胞間的聯(lián)系 胞間連絲 (plasmodesma):貫穿于細(xì)胞壁之間并密集發(fā)生于紋孔場(chǎng)和紋孔膜上，溝通細(xì)胞之間的連絲 胞間連絲是細(xì)胞原生質(zhì)體間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸和信號(hào)傳導(dǎo)的橋梁l電鏡下，胞間連絲是直徑40nm的管狀結(jié)構(gòu)，相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜通過(guò)胞間連絲相互連接起來(lái)

23、，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也相連l通過(guò)胞間連絲結(jié)合在一起的原生質(zhì)體，稱(chēng)共質(zhì)體共質(zhì)體(symplast)l共質(zhì)體以外的部分，稱(chēng)質(zhì)外體(apoplast)，包括細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和死細(xì)胞的細(xì)胞腔紋孔場(chǎng)及紋孔 紋孔場(chǎng)（pit field）：初生壁上的一些非常薄的區(qū)域 紋孔（pit）：次生壁形成時(shí)在紋孔場(chǎng)不被次生壁物質(zhì)覆蓋，形成的凹陷區(qū)域 單紋孔（single pit） 具緣紋孔（bordered pit） 紋孔膜：兩個(gè)紋孔間的胞間層和兩層初生壁形成紋孔膜 相鄰兩細(xì)胞之間的紋孔多成對(duì)存在，稱(chēng)紋孔紋孔對(duì)對(duì)(pit pair)l電鏡下，構(gòu)成細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)單位是微纖絲微纖絲(microfibril)，由纖維素分子束(微團(tuán)微團(tuán))聚

24、合而成l微纖絲相互交織成網(wǎng)狀，構(gòu)成細(xì)胞壁的基本框架，果膠、木質(zhì)、栓質(zhì)等填充于微纖絲“網(wǎng)”的空隙中l(wèi)微纖絲再聚集成較粗的纖絲，叫大纖絲大纖絲(macrofibril)l微纖絲是在質(zhì)膜表面合成的，其在細(xì)胞壁上的沉積方向由分布在質(zhì)膜內(nèi)的微管決定；微纖絲排列方向的不同就形成了不同的細(xì)胞壁層次后含物 （一）貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 1、淀粉(starch): 形式：以顆粒狀態(tài)存在，稱(chēng)為淀粉粒淀粉粒(starch grain) 鑒定：用碘碘化鉀溶液染色時(shí)，通常呈藍(lán)黑色 形成淀粉粒時(shí)，先從一個(gè)點(diǎn)（臍點(diǎn)臍點(diǎn)）開(kāi)始，向外層層沉積，形成許多同心的層次輪紋輪紋（直鏈淀粉和支鏈淀粉交替沉積而成） 單粒淀粉粒：只有一個(gè)臍點(diǎn) 復(fù)粒

25、淀粉粒：有2個(gè)以上臍點(diǎn)，每個(gè)臍點(diǎn)有各自的輪紋 半復(fù)粒淀粉粒：2個(gè)以上臍點(diǎn)，各臍點(diǎn)除有本身的輪紋外，還有共同的輪紋包圍2、蛋白質(zhì) 形式：擬晶體，其晶體與無(wú)機(jī)鹽結(jié)晶不同，常呈方形，因此叫擬晶體擬晶體(crystalloid)；糊粉粒：由一層膜包裹成的圓球狀顆粒 鑒定：貯藏蛋白質(zhì)遇碘呈黃色 糊粉粒集中分布于種子的胚乳和子葉中，往往禾谷類(lèi)胚乳的最外一層細(xì)胞或幾層細(xì)胞中含有大量的糊粉粒，特稱(chēng)為糊粉層糊粉層(aleurone layer)。豆類(lèi)子葉細(xì)胞中除普遍具有糊粉粒外，還含有一或幾個(gè)擬晶體 豆類(lèi)糊粉粒的形成過(guò)程是：一個(gè)大液泡分散成幾個(gè)小液泡，隨種子的成熟，小液泡內(nèi)的蛋白質(zhì)逐漸變?yōu)楹哿?；種子萌發(fā)時(shí)，糊

26、粉粒中的蛋白質(zhì)被利用，小液泡重新轉(zhuǎn)變成一個(gè)大液泡3、脂肪(fat)和油類(lèi)(oil) 形式：以固體或油滴的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，是細(xì)胞中含能量最高而體積最小的貯藏物質(zhì)，常存在于種子、胚和分生組織細(xì)胞中 鑒定：用蘇丹III或蘇丹染成橙紅色（二）生理活性物質(zhì) 含量很少，但對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)起著非常重要作用的物質(zhì)，統(tǒng)稱(chēng)為生理活性物質(zhì)生理活性物質(zhì) 酶、維生素、植物激素、殺菌素等 保證細(xì)胞內(nèi)一切生化反應(yīng)的正常進(jìn)行；調(diào)節(jié)和控制植物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以至遺傳、變異等一系列生命活動(dòng)過(guò)程（三）其它物質(zhì) 糖類(lèi)、有機(jī)酸、單寧、花青素、植物堿、精油、晶體等 植物細(xì)胞內(nèi)的晶體主要是草酸鈣晶體，稀碳酸鈣晶體，存在于液泡中 單晶：棱

27、柱狀或角錐狀 針晶：針狀，常聚集成束 簇晶：球狀，由許多單晶聯(lián)合形成，每個(gè)單晶的尖端都突出于晶簇的表面質(zhì)體線(xiàn)粒體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖核蛋白體液泡溶酶體圓球體微體微管微絲葉綠體有色體白色體粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)過(guò)氧化物酶體已醛酸體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器質(zhì)膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核膜核質(zhì)核仁染色質(zhì)核基質(zhì)原生質(zhì)(生活物質(zhì))后含物(代謝產(chǎn)物)貯藏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生理活性物質(zhì)其它物質(zhì)淀粉脂肪蛋白質(zhì)維生素、生長(zhǎng)素、酶無(wú)機(jī)鹽、生物堿、單寧、有機(jī)酸、晶體等原生質(zhì)體細(xì)胞 壁胞間層初生壁次生壁植物細(xì)胞細(xì)胞的新陳代謝 自由能：在一定的溫度下能夠做功的能 ATP：腺苷三磷酸 細(xì)胞中的能量貨幣 酶：細(xì)胞中增進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度的催化劑 輔助因子：

28、 a.離子 b.輔酶 c.最適溫度 d.抑制劑 f.激活劑 細(xì)胞呼吸 細(xì)胞氧化分解有機(jī)物釋放能量并產(chǎn)生CO2的過(guò)程 1、糖酵解 細(xì)胞質(zhì) 2、檸檬酸循環(huán) 線(xiàn)粒體基質(zhì) 3、電子傳遞及氧化磷酸化 線(xiàn)粒體內(nèi)膜細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交流 一、植物細(xì)胞和水分的關(guān)系1.純水中的細(xì)胞水= + p= -p=02.溶液中的細(xì)胞 二、離子和分子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn) 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：順濃度梯度而進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn) 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)：逆濃度梯度而進(jìn)行的轉(zhuǎn)運(yùn) 1.泵 質(zhì)子泵 ATP酶 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 2.載體 離子、有機(jī)小分子 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 3.離子通道 蛋白質(zhì)孔道 被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn) 不能逆濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn) 4.水通道 水孔蛋白 細(xì)胞的類(lèi)別 原核細(xì)胞、真核細(xì)胞l 原核細(xì)胞 遺

29、傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成 細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有核膜和具有專(zhuān)門(mén)結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器的分化 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小，約 110um較大,約 10100um細(xì)胞核無(wú)成形核,無(wú)核膜,無(wú)核仁核具一定形態(tài),有核膜核仁染色體有一條 DNA,不與蛋白質(zhì)結(jié)合2 條以上 DNA,與蛋白質(zhì)、RNA 結(jié)合成染色體細(xì)胞器無(wú)細(xì)胞器,只有少量膜片層和核糖體有各種具膜或不具膜的細(xì)胞器細(xì)胞壁主要是肽聚糖,不含纖維素主要由纖維素、半纖維素和果膠組成 l植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞葉綠體線(xiàn)粒體細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡細(xì)胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體

30、纖毛l植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞 特特 征征 動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞 植物細(xì)胞植物細(xì)胞質(zhì)體（葉綠體）質(zhì)體（葉綠體）細(xì)胞壁細(xì)胞壁大的中央液胞大的中央液胞其它其它無(wú)，異養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)無(wú)，異養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) 有，自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng)有，自養(yǎng)營(yíng)養(yǎng) 無(wú)無(wú) 有（纖維素和果膠質(zhì)）有（纖維素和果膠質(zhì)）無(wú)無(wú) 有（代謝調(diào)節(jié)作用）有（代謝調(diào)節(jié)作用）溶酶體、中心體溶酶體、中心體 乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲分裂時(shí)的收縮環(huán)分裂時(shí)的收縮環(huán) 分裂時(shí)的細(xì)胞板分裂時(shí)的細(xì)胞板植物細(xì)胞的周期與增殖n 細(xì)胞分裂的作用 一些單細(xì)胞生物，如衣藻，一次細(xì)胞分裂可形成兩個(gè)新生物體。 多細(xì)胞生物，也是由一個(gè)細(xì)胞受精卵或合子經(jīng)過(guò)多次分裂和分化發(fā)育形成l 細(xì)胞分裂是細(xì)胞繁殖

31、的一種形式。n 細(xì)胞分裂的作用l 生物的生長(zhǎng)也依賴(lài)于細(xì)胞分裂，細(xì)胞分裂還導(dǎo)致了多細(xì)胞生物的組織分化和生長(zhǎng)發(fā)育 繁殖與生殖 無(wú)性繁殖與有性繁殖l 一個(gè)多細(xì)胞生物完全長(zhǎng)大以后，仍然需要細(xì)胞分裂的過(guò)程。這種分裂生成的新細(xì)胞可用于替代不斷衰老或死亡的細(xì)胞，維持細(xì)胞的新陳代謝，或者用于生物組織損傷的修復(fù)。n 細(xì)胞分裂的作用 有分裂能力的細(xì)胞，從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個(gè)完整過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)細(xì)胞周期n 細(xì)胞周期 典型的細(xì)胞周期可包括間期和細(xì)胞分裂期兩部分。 間期包括一個(gè)DNA合成期（S期）及S期前后兩個(gè)間隙期（G1期，G2期）。 細(xì)胞分裂期則包括有絲分裂和胞質(zhì)分裂兩個(gè)主要過(guò)程。細(xì)胞周期的持續(xù)時(shí)間

32、u不同物種、不同組織細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時(shí)間不同u一般來(lái)說(shuō)，凡DNA含量高,細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)u溫度條件的影響非常顯著，如向日葵根尖分生組織細(xì)胞，25時(shí)7.8h，2012.5h，1523.2h，1046hu細(xì)菌在適宜條件下，每20min分裂一次u周期中各個(gè)時(shí)期的長(zhǎng)短一般以S期最長(zhǎng)，M期最短，G1和G2期變動(dòng)較大。如紫露草根尖細(xì)胞的周期約20h，間期約17.5h(G1期4h，S期10.8h，G2期2.7h)，M期2.5h(前期1.6h，中期0.3h，后期及末期0.6h)G0期細(xì)胞 、周期細(xì)胞與終端分化細(xì)胞 有些細(xì)胞在形成之后不再進(jìn)行DNA的復(fù)制，即細(xì)胞周期停止于G1期，脫離了細(xì)胞周期，不再進(jìn)行分裂

33、，可視為G0期細(xì)胞期細(xì)胞。但在一定條件下，可恢復(fù)分裂能力，重新進(jìn)入細(xì)胞周期 有些細(xì)胞能連續(xù)分裂，從不進(jìn)入G0期，屬周周期細(xì)胞期細(xì)胞 還由一些細(xì)胞不可逆地脫離了細(xì)胞周期，失去分裂能力，為終端化細(xì)胞終端化細(xì)胞細(xì)胞分裂（cell division） 無(wú)絲分裂 有絲分裂 減數(shù)分裂 細(xì)胞自由形成細(xì)胞分裂（cell division）無(wú)絲分裂（直接分裂 direct division） 細(xì)胞的簡(jiǎn)單分裂方式， 有：橫縊、縱縊、出芽等無(wú)絲分裂 分裂時(shí)核內(nèi)不出現(xiàn)染色體，也不形成紡錘絲 分裂形式：橫縊、縱縊、碎裂、出芽等 分裂過(guò)程：核仁一分為二，細(xì)胞核延長(zhǎng)，核仁向兩端移動(dòng)，核中間縊縮斷裂成兩個(gè)子核，隨后在兩子核之

34、間形成新壁，成為2個(gè)子細(xì)胞 優(yōu)點(diǎn)：消耗能量少，分裂速度快 缺點(diǎn)：不能保證母細(xì)胞的遺傳物質(zhì)平均地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中有絲分裂 （mitosis）體細(xì)胞和某些性細(xì)胞分裂的方式分裂的前期、中期、后期和末期分裂的前期、中期、后期和末期前期前期 a-e有絲分裂有絲分裂末期末期 j中期中期 f后期后期g-i 有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征可分為前期、中期、后期和末期。n 細(xì)胞周期與有絲分裂 特點(diǎn)：在間期每個(gè)染色體復(fù)制成兩條相同的染色單體，在分裂時(shí)有規(guī)律地分配到兩個(gè)子細(xì)胞核中。胞質(zhì)分裂 在兩個(gè)新的子核之間形成新細(xì)胞壁，把一個(gè)母細(xì)胞分隔成二個(gè)子細(xì)胞的過(guò)程，稱(chēng)為胞質(zhì)分裂 核分裂后期，在子細(xì)胞核

35、形成的同時(shí)，紡錘絲在赤道面中央密集并向四周擴(kuò)展，微管以平行方式排列成圓柱狀結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為成膜體成膜體 在成膜體圍起來(lái)的中間部分，來(lái)自高爾基體或內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小泡(帶由細(xì)胞壁前體物質(zhì))在赤道面上彼此融合形成細(xì)胞板細(xì)胞板，將細(xì)胞質(zhì)從中間隔開(kāi) 細(xì)胞板逐漸向四周擴(kuò)展，直到與母細(xì)胞的細(xì)胞壁相連接，完全把母細(xì)胞分隔成二個(gè)子細(xì)胞。l間期細(xì)胞中，微管在質(zhì)膜下環(huán)繞細(xì)胞的長(zhǎng)軸成環(huán)狀排列，并較均勻分散，稱(chēng)為周質(zhì)微管周質(zhì)微管l早前期，微管集中到細(xì)胞中央赤道面的位置，圍繞細(xì)胞核排列成緊密的一個(gè)環(huán)，稱(chēng)早前期帶早前期帶l隨細(xì)胞分裂的進(jìn)行，早前期帶松懈、消失，繼而出現(xiàn)紡錘體微管和后期的成膜體微管l微管在細(xì)胞周期中的這種變化規(guī)律，稱(chēng)為微

36、管周期微管周期有絲分裂的生物學(xué)意義： 每次分裂前必須進(jìn)行一次染色體的復(fù)制 染色體分裂為兩條子染色體，平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中 保證每一個(gè)子細(xì)胞具有與母細(xì)胞相同數(shù)量和類(lèi)型的染色體 保證每一代的子細(xì)胞與母細(xì)胞具有相同的遺傳物質(zhì)，保證了細(xì)胞遺傳的穩(wěn)定性減數(shù)分裂 （meiosis）與有性生殖相關(guān)的性母細(xì)胞分裂方式 連續(xù)兩次的分裂（減數(shù)分裂 I & III & II) DNA只復(fù)制一次 產(chǎn)生四個(gè)子細(xì)胞（四分體）第一次分裂（分裂）M前期：時(shí)間長(zhǎng)，變化復(fù)雜，依據(jù)染色體的形態(tài)變化，可分為5個(gè)階段；細(xì)線(xiàn)期：細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)、絲狀的染色體，每條染色體含有兩條染色單體；核和核仁繼續(xù)增大偶線(xiàn)期(合線(xiàn)期)：細(xì)胞內(nèi)的同源染色體(形狀,大小,長(zhǎng)度相似的兩條染色體)兩兩配對(duì)，稱(chēng)為聯(lián)會(huì)聯(lián)會(huì)，每對(duì)有4條染色單體構(gòu)成一