第一章植物細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與功能

1、第一章第一章 植物細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與功植物細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)與功能能細(xì)胞概述細(xì)胞概述 細(xì)胞的分類細(xì)胞的分類 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別 動(dòng)物和植物細(xì)胞的區(qū)別動(dòng)物和植物細(xì)胞的區(qū)別 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)細(xì)胞的分類細(xì)胞的分類根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)方式根據(jù)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)方式真核細(xì)胞真核細(xì)胞原核細(xì)胞原核細(xì)胞原核生物原核生物真核生物真核生物細(xì)菌、藍(lán)藻細(xì)菌、藍(lán)藻除細(xì)菌、藍(lán)藻以外的除細(xì)菌、藍(lán)藻以外的低等和高等植物低等和高等植物單個(gè)的原單個(gè)的原核細(xì)胞核細(xì)胞絕大多數(shù)單絕大多數(shù)單細(xì)胞生物和細(xì)胞生物和全部的多細(xì)全部的多細(xì)胞生物胞生物古核細(xì)胞古核細(xì)胞細(xì)胞概述細(xì)胞概述原核細(xì)胞和真核

2、細(xì)胞的區(qū)別原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別原核細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞核細(xì)胞核無(wú)細(xì)胞核，擬核無(wú)細(xì)胞核，擬核有細(xì)胞核有細(xì)胞核細(xì)胞器細(xì)胞器核糖體，光合作核糖體，光合作用片層用片層各種細(xì)胞器各種細(xì)胞器細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架無(wú)無(wú)內(nèi)膜系統(tǒng)和細(xì)胞骨架內(nèi)膜系統(tǒng)和細(xì)胞骨架分裂方式分裂方式無(wú)絲分裂無(wú)絲分裂 有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂、減數(shù)分裂基因表達(dá)基因表達(dá)調(diào)控調(diào)控?zé)o明顯的功能分區(qū)無(wú)明顯的功能分區(qū)有嚴(yán)格的時(shí)空上的調(diào)控階有嚴(yán)格的時(shí)空上的調(diào)控階段和部位段和部位動(dòng)物和植物細(xì)胞的區(qū)別動(dòng)物和植物細(xì)胞的區(qū)別細(xì)胞壁細(xì)胞壁原原生生質(zhì)質(zhì)體體胞間層胞間層 初生壁初生壁 次生壁次生壁細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器細(xì)胞器胞基質(zhì)胞

3、基質(zhì)雙層膜細(xì)胞質(zhì)器雙層膜細(xì)胞質(zhì)器單層膜細(xì)胞質(zhì)器單層膜細(xì)胞質(zhì)器無(wú)膜細(xì)胞器無(wú)膜細(xì)胞器細(xì)胞核細(xì)胞核線粒體線粒體葉綠體葉綠體核糖體、微管、微絲、核糖體、微管、微絲、中間纖維中間纖維內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、微體溶酶體、液泡、微體植 物 細(xì) 胞 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)植 物 細(xì) 胞 的 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)胞間連絲胞間連絲內(nèi)膜系統(tǒng)內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架一、細(xì)胞壁一、細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)蛋白、酶類、凝集結(jié)構(gòu)蛋白、酶類、凝集素、木質(zhì)素、礦物質(zhì)素、木質(zhì)素、礦物質(zhì)多糖多糖纖維素、半纖維素、果膠纖維素、半纖維素、果膠（一）細(xì)胞壁的化學(xué)組成（一）細(xì)胞壁的化學(xué)組成（二）細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)胞間層胞間層初生壁初生壁

4、次生壁次生壁結(jié)構(gòu)及組結(jié)構(gòu)及組成成分成成分果果 膠膠纖維素、半纖維素、纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、蛋白質(zhì)果膠質(zhì)、蛋白質(zhì)纖維素、半纖維素、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠質(zhì)木質(zhì)素、果膠質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)圖纖維素結(jié)構(gòu)圖晶格區(qū)域晶格區(qū)域非晶格區(qū)域非晶格區(qū)域半纖維素半纖維素1-4 糖苷鍵糖苷鍵1-4 葡聚糖鏈葡聚糖鏈微纖絲微纖絲細(xì)胞壁細(xì)胞壁-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖纖維素分子纖維素分子（1-4）糖苷鍵）糖苷鍵氫鍵氫鍵纖維素微纖絲纖維素微纖絲 細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)圖解細(xì)胞壁的亞顯微結(jié)構(gòu)圖解S1 次生壁外層；次生壁外層； S2 次生壁中層；次生壁中層； S3 次生壁內(nèi)層；次生壁內(nèi)層； CW1 初生壁；初生壁； ML 胞

5、間層胞間層 次次生生壁壁（三）細(xì)胞壁的功能（三）細(xì)胞壁的功能1、穩(wěn)定細(xì)胞形態(tài)和保護(hù)作用2、控制細(xì)胞生長(zhǎng)擴(kuò)大3、參與胞內(nèi)外信息的傳遞4、防御功能5、識(shí)別功能6、參與物質(zhì)的運(yùn)輸細(xì)胞膜（生物膜）：細(xì)胞膜（生物膜）：是指由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功是指由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的具有一定結(jié)構(gòu)和功能的胞內(nèi)所有的被膜的總稱。能的胞內(nèi)所有的被膜的總稱。質(zhì)膜：質(zhì)膜：內(nèi)膜：內(nèi)膜：細(xì)胞膜細(xì)胞膜包圍細(xì)胞原生質(zhì)的外膜。包圍細(xì)胞原生質(zhì)的外膜。包圍或組成各種細(xì)胞器的膜。包圍或組成各種細(xì)胞器的膜。二、植物細(xì)胞膜系統(tǒng)二、植物細(xì)胞膜系統(tǒng)（一）細(xì)胞膜的組成成分（一）細(xì)胞膜的組成成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)：脂脂 質(zhì)質(zhì)：糖糖 類類：水和無(wú)機(jī)離

6、子水和無(wú)機(jī)離子骨架骨架6065%2540%510%含糖殘基的硫脂含糖殘基的硫脂1 1、膜、膜 脂脂磷脂磷脂糖脂糖脂硫脂硫脂甾醇甾醇磷酸甘油二酯磷酸甘油二酯磷脂酰甘油磷脂酰甘油磷脂酰乙醇胺磷脂酰乙醇胺磷脂酰絲氨酸磷脂酰絲氨酸磷脂?；剂字；悸蚜字蚜字X磷脂腦磷脂半乳糖磷脂半乳糖磷脂雙半乳糖磷脂雙半乳糖磷脂葉綠體片層葉綠體片層谷固醇谷固醇豆甾醇豆甾醇油菜甾醇油菜甾醇細(xì)胞的質(zhì)膜細(xì)胞的質(zhì)膜磷脂酰膽堿磷脂酰膽堿磷脂結(jié)構(gòu)磷脂結(jié)構(gòu)2、膜蛋白、膜蛋白7080%7080%，疏水性，疏水性內(nèi)在蛋白內(nèi)在蛋白（內(nèi)部蛋白、嵌入蛋白、熬合蛋白）（內(nèi)部蛋白、嵌入蛋白、熬合蛋白）外在蛋白外在蛋白（外周蛋白、表在蛋白）（

7、外周蛋白、表在蛋白）2030%2030%，親水性，親水性膜錨蛋白膜錨蛋白位置位置和與和與膜脂膜脂作用作用方式方式功能功能轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白酶蛋白酶蛋白受體蛋白受體蛋白識(shí)別蛋白識(shí)別蛋白膜錨蛋白膜錨蛋白內(nèi)在蛋白內(nèi)在蛋白外在蛋白外在蛋白3 3、膜糖、膜糖糖蛋白寡糖支鏈糖蛋白寡糖支鏈（二）細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)（二）細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)單位膜模型：?jiǎn)挝荒つＰ停?2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代 夾板式夾板式 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)流動(dòng)鑲嵌模型：流動(dòng)鑲嵌模型：19711971年年SingerSinger和和 NicolsonNicolson板塊鑲嵌模型板塊鑲嵌模型: 1977: 1977年年GainG

8、ain和和WhiteWhite 晶態(tài)晶態(tài)液晶態(tài)液晶態(tài)晶態(tài)晶態(tài) 流動(dòng)鑲嵌模型流動(dòng)鑲嵌模型特點(diǎn)：特點(diǎn)：膜的不對(duì)稱性膜的不對(duì)稱性膜的流動(dòng)性膜的流動(dòng)性（三）細(xì)胞膜的功能（三）細(xì)胞膜的功能1.1.分室作用分室作用2.2.物質(zhì)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸3.3.能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換4.4.信息傳遞和識(shí)別功能信息傳遞和識(shí)別功能5.5.抗逆能力抗逆能力6.6.物質(zhì)合成物質(zhì)合成（四）內(nèi)膜系統(tǒng)（四）內(nèi)膜系統(tǒng)概念：概念：除質(zhì)膜以外，位于胞基質(zhì)中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核膜及液泡膜等在結(jié)構(gòu)上連續(xù)、功能上相關(guān)的膜網(wǎng)絡(luò)體系。1.1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)扁平的囊狀扁平的囊狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,表面附表面附著核糖體著核糖體 合成蛋白質(zhì)合成蛋白

9、質(zhì)管狀的膜系管狀的膜系統(tǒng)統(tǒng), ,表面沒(méi)有表面沒(méi)有核糖體核糖體 合成脂類和合成脂類和固醇固醇 概念概念: : 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由雙層膜平行排列而成的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由雙層膜平行排列而成的 囊狀、管狀或泡狀的網(wǎng)膜系統(tǒng)囊狀、管狀或泡狀的網(wǎng)膜系統(tǒng)2. 2. 高爾基體高爾基體高爾基體高爾基體概念概念：通常是由：通常是由48個(gè)扁平、蝶形的囊泡個(gè)扁平、蝶形的囊泡垛疊而成，每一個(gè)垛堆叫高爾基體。垛疊而成，每一個(gè)垛堆叫高爾基體。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：形成面：形成面-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 成熟面成熟面-質(zhì)膜質(zhì)膜功能功能：與有細(xì)胞的分泌作用有關(guān)，參與：與有細(xì)胞的分泌作用有關(guān)，參與多糖和糖蛋白的合成以及細(xì)胞壁的形成。多糖和糖蛋白的合成以及細(xì)胞壁的形成。

10、扁平囊泡扁平囊泡形成面形成面成熟面成熟面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)質(zhì)膜質(zhì)膜大泡大泡高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與的細(xì)胞壁的形成高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與的細(xì)胞壁的形成3.3.液泡液泡液泡液泡 是植物細(xì)胞的特是植物細(xì)胞的特征結(jié)構(gòu)，由單層膜征結(jié)構(gòu)，由單層膜包裹。包裹。成熟的植物細(xì)胞成熟的植物細(xì)胞有一個(gè)中央大液泡有一個(gè)中央大液泡占細(xì)胞體積的占細(xì)胞體積的90%90%。 圖圖1-7 植物細(xì)胞的液泡及其發(fā)育植物細(xì)胞的液泡及其發(fā)育A-E. 幼期細(xì)胞到成熟的細(xì)胞，隨細(xì)胞的生長(zhǎng)，細(xì)胞中幼期細(xì)胞到成熟的細(xì)胞，隨細(xì)胞的生長(zhǎng)，細(xì)胞中的小液泡變大，合并，最終形成一個(gè)大的中央液泡的小液泡變大，合并，最終形成一個(gè)大的中央液泡 功能：功能： 1 1、滲透

11、調(diào)節(jié)的功能、滲透調(diào)節(jié)的功能 2 2、代謝庫(kù)的功能、代謝庫(kù)的功能 3 3、信息傳遞的功能、信息傳遞的功能 是生物遺傳物質(zhì)是生物遺傳物質(zhì)DNADNA存在與復(fù)制的場(chǎng)所，存在與復(fù)制的場(chǎng)所， 是細(xì)胞遺傳、代謝、分化和繁殖的控制中心。是細(xì)胞遺傳、代謝、分化和繁殖的控制中心。三、細(xì)胞核三、細(xì)胞核核基質(zhì)：核基質(zhì)：是核的支架是核的支架-核骨架核骨架染色質(zhì)：染色質(zhì)：遺傳物質(zhì)存在的主要形式。遺傳物質(zhì)存在的主要形式。由由DNADNA、蛋白質(zhì)和少量的、蛋白質(zhì)和少量的RNARNA構(gòu)成。構(gòu)成。核仁：核仁：含有大量的蛋含有大量的蛋白質(zhì)和白質(zhì)和RNARNA，是核糖體，是核糖體核糖核糖 核酸（核酸（rRNArRNA）合）合成、加

12、工及核糖體亞成、加工及核糖體亞單位的裝配場(chǎng)所。單位的裝配場(chǎng)所。四、細(xì)胞骨架四、細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架微微 管管微微 絲絲 存在于胞基質(zhì)中的存在于胞基質(zhì)中的3 3種蛋白質(zhì)纖維相種蛋白質(zhì)纖維相互連接組成的支架網(wǎng)絡(luò)，也稱為細(xì)胞內(nèi)互連接組成的支架網(wǎng)絡(luò)，也稱為細(xì)胞內(nèi)的微梁系統(tǒng)。的微梁系統(tǒng)。中間纖維中間纖維圖1-11 微管、微絲和中間纖維的分子結(jié)構(gòu)模式圖(a)微管 (b)微絲 (c)中間纖維 （一）（一） 微管微管功能：功能： 有助于有絲分裂中核的形成有助于有絲分裂中核的形成 控制細(xì)胞壁的形成控制細(xì)胞壁的形成 運(yùn)動(dòng)功能和物質(zhì)的運(yùn)輸運(yùn)動(dòng)功能和物質(zhì)的運(yùn)輸由球狀的微管蛋白聚合裝配成的長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)。由球狀的微管蛋

13、白聚合裝配成的長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)。（二）微（二）微 絲絲 又稱肌動(dòng)蛋白纖維又稱肌動(dòng)蛋白纖維, ,是由兩是由兩股肌動(dòng)蛋白絲相互呈螺旋狀盤股肌動(dòng)蛋白絲相互呈螺旋狀盤旋而成的實(shí)心的絲狀體。旋而成的實(shí)心的絲狀體。功能：功能：1 1、骨架作用、骨架作用2 2、運(yùn)動(dòng)功能、運(yùn)動(dòng)功能3 3、參與細(xì)胞的分化與物質(zhì)運(yùn)輸、參與細(xì)胞的分化與物質(zhì)運(yùn)輸 功功 能：能： (1)(1)支架作用。支架作用。(2)(2)參與胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸及細(xì)胞的分化。參與胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸及細(xì)胞的分化。（三）中間纖維 是由一類絲狀角蛋白亞基組成的中空管狀蛋白質(zhì)絲。兩條中間纖維多肽鏈形成超螺旋二聚體兩個(gè)二聚體反向平行以半交疊方式構(gòu)成四聚體四聚體首尾相

14、連形成原纖維8 根原纖維構(gòu)成圓柱狀10nm纖維 中間纖維組裝模型中間纖維組裝模型 五、胞間連絲五、胞間連絲 概概 念念 胞間連絲：胞間連絲：是貫穿細(xì)胞壁、胞間層、連是貫穿細(xì)胞壁、胞間層、連 接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)體的管狀通道。接相鄰細(xì)胞原生質(zhì)體的管狀通道。 共質(zhì)體：共質(zhì)體：原生質(zhì)體通過(guò)胞間連絲而形成原生質(zhì)體通過(guò)胞間連絲而形成 的連續(xù)整體。的連續(xù)整體。 質(zhì)外體質(zhì)外體：質(zhì)膜以外的胞間層、細(xì)胞壁及：質(zhì)膜以外的胞間層、細(xì)胞壁及 細(xì)胞間隙形成的連續(xù)整體。細(xì)胞間隙形成的連續(xù)整體。胞間連絲的亞顯微結(jié)構(gòu)胞間連絲的亞顯微結(jié)構(gòu)胞間連絲的功能胞間連絲的功能（1 1）物質(zhì)運(yùn)輸）物質(zhì)運(yùn)輸 是共質(zhì)體物質(zhì)運(yùn)輸?shù)难屎硭?。是共質(zhì)體物質(zhì)運(yùn)輸?shù)难屎硭凇＃? 2）信息傳遞）信息傳遞 形成細(xì)胞壁的信息或電波信號(hào)是由細(xì)胞核形成細(xì)