植物地理學(xué)：2-1 植物的細(xì)胞(2014正式課件)

1、第1節(jié) 植物的細(xì)胞第2 章 植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)Back一 細(xì)胞的概念二 植物細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)三 細(xì)胞的增殖Back1 細(xì)胞學(xué)說2 細(xì)胞的基本概念3 細(xì)胞的類型原核細(xì)胞真核細(xì)胞古菌細(xì)胞細(xì) 胞 的 發(fā) 現(xiàn) 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)與顯微鏡的發(fā)明是密切相關(guān)的，顯微鏡是在16世紀(jì)末發(fā)明的，第一架復(fù)式顯微鏡由荷蘭眼鏡制造商詹森(Jasen)父子于1590年試制成功的。Zacharias Jansen & Hans Jansen 17世紀(jì)(1665年)英國學(xué)者虎克用顯微鏡觀察軟木薄片, 第一次發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞(cell“小室”)。Robert Hooke 什么是軟木?軟木樹生活在西南歐的伊比利亞半島上的葡萄牙。這種樹又叫“栓皮棟”

2、，它有一個(gè)與眾不同的脾氣。所有的樹木最怕剝皮，剝了皮就非死不可，可是它卻不怕剝皮。 1 細(xì) 胞 學(xué) 說 德國植物學(xué)家施萊登(M.J.Schleiden)和動(dòng)物學(xué)家施旺(M.J.Schwann)二人都分別指出細(xì)胞是構(gòu)成動(dòng)、植物體結(jié)構(gòu)的基本單位，并由后者在1839年第一次提出了“細(xì)胞學(xué)說”這一名詞。細(xì)胞學(xué)說的主要觀點(diǎn)（1）所有的植物和動(dòng)物組織由細(xì)胞構(gòu)成。（2）所有的細(xì)胞來自其它細(xì)胞，不是由于細(xì)胞分裂就是細(xì)胞融合。（3）卵和精子是細(xì)胞。（4）單個(gè)細(xì)胞可分裂而形成組織。 恩格斯的認(rèn)為“細(xì)胞學(xué)說”與“能量守恒與轉(zhuǎn)化定律”、“生物進(jìn)化論”是十九世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)。Back2 細(xì)胞的基本概念細(xì)胞(Cel

3、l)是一切生命活動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。生命的積木 生物可分為單細(xì)胞生物(僅由單個(gè)細(xì)胞構(gòu)成，包括大多數(shù)的細(xì)菌)和多細(xì)胞生物(包括植物和動(dòng)物)。 人體約包含60兆個(gè)細(xì)胞。 植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的大小在1m到100m之間，所以在顯微鏡下可見。 細(xì)胞(cell)一詞來源于拉丁語cella，意為“狹窄的房間”。羅伯特胡克最先使用該詞作為描述性術(shù)語來表述“最小的生物組成結(jié)構(gòu)”，在他1665年出版的書中他把通過顯微鏡所看到的軟木塞細(xì)胞與僧侶所居住的小房間來比較。Back3 細(xì) 胞 的 類 型Back(1)原核細(xì)胞 原核細(xì)胞較小，結(jié)構(gòu)簡單，沒有由生物膜圍成的細(xì)胞器，沒有核膜將遺傳物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)隔開，僅以一環(huán)狀D

4、NA遺傳信息，DNA沒有或很少與蛋白質(zhì)結(jié)合。Back(2)真核細(xì)胞 植物，動(dòng)物，真菌，黏菌，原生動(dòng)物，及藻類均屬于真核生物。這類細(xì)胞，其寬度可達(dá)典型原核細(xì)胞寬度的15倍，而體積可達(dá)原核細(xì)胞的1000倍。 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的最大不同點(diǎn)在于真核細(xì)胞內(nèi)包含有以膜為邊界的隔間，這些隔間是進(jìn)行特定的新陳代謝活動(dòng)的場所。其中最重要的是細(xì)胞核，這個(gè)隔間正是遺傳物質(zhì)DNA的所在地 。細(xì)胞核是真核細(xì)胞命名的由來，它的意思是“真正帶細(xì)胞核的細(xì)胞”。原 核 細(xì) 胞真 核 細(xì) 胞特征生物細(xì)菌，藍(lán)藻，支原體等單細(xì)胞生物，真菌，植物，動(dòng)物大小 110m(最小的細(xì)菌，類菌質(zhì)體，其的直徑在0.11.0 m之間) 10100

5、m(去掉尾部的精子的尺寸要更小一些。大多數(shù)動(dòng)植物細(xì)胞直徑一般在2030m間。鴕鳥的卵黃直徑可達(dá)5cm，人的坐骨神經(jīng)細(xì)胞可長達(dá)1m。)細(xì)胞核類型擬核；無細(xì)胞核包覆于雙層膜中的細(xì)胞核DNA環(huán)狀 (大多數(shù))線性分子(與組織蛋白構(gòu)成染色體s)RNA/蛋白質(zhì)合成在細(xì)胞質(zhì)中同步完成RNA在細(xì)胞核中合成蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成核糖體50S+30S60S+40S細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)極簡單的結(jié)構(gòu)，非常少的細(xì)胞器高度結(jié)構(gòu)化，包含多個(gè)內(nèi)膜細(xì)胞器和一個(gè)細(xì)胞骨架細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)由鞭毛蛋白構(gòu)成的鞭毛驅(qū)動(dòng)由包含微管的鞭毛和纖毛驅(qū)動(dòng)；或由包含肌動(dòng)蛋白的板狀偽足和微刺驅(qū)動(dòng)粒線體無包含一個(gè)到成千上萬個(gè)(有一些不包含)葉綠體無藻類和植物中組織結(jié)構(gòu)通常

6、存在于單細(xì)胞體中單細(xì)胞體，群體生物，高級(jí)的多細(xì)胞生物細(xì)胞分裂二元分裂繁殖(簡單分裂)有絲分裂(分裂或芽殖)減數(shù)分裂典型動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)典型植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞有細(xì)胞壁沒有有葉綠體沒有有液泡沒有Back(3)古菌細(xì)胞Halobacteriasp. strain NRC-1，每一細(xì)胞長度大約5m。 古菌最早是在一些極端環(huán)境，如火山溫泉中發(fā)現(xiàn)的。圖為黃石國家公園的大棱鏡溫泉。 表示一類生活在極端環(huán)境中的細(xì)菌。它既與細(xì)菌有很多相似之處，比如沒有細(xì)胞核與膜結(jié)合細(xì)胞器，而另一些特征與真核生物相似，比如存在重復(fù)序列與核小體。過去曾將古菌和細(xì)菌一同歸為原核生物，但這種分類方式已過時(shí)

7、，事實(shí)上古菌有其獨(dú)特的進(jìn)化歷程，并與其它生命形式有顯著的生化差異，所以現(xiàn)在將其獨(dú)立出來。BackBack1 植物細(xì)胞的形態(tài)2 植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)1 植物細(xì)胞的形態(tài) 不同植物其細(xì)胞的大小不同，最小的細(xì)胞是枝原體，直徑僅有0.1微米左右；西瓜瓤細(xì)胞直徑約1毫米；苧麻莖纖維細(xì)胞長可達(dá)550毫米。 植物細(xì)胞的形狀也多種多樣，有長管狀、球狀等，植物細(xì)胞的形狀取決于其生理功能。Back2 植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植 物 細(xì) 胞 的 基 本 結(jié) 構(gòu)原生質(zhì)體初生壁細(xì) 胞 壁 由水和無機(jī)鹽等無機(jī)物和糖類、蛋白質(zhì)、脂類、核酸、維生素等有機(jī)物組成。次生壁胞間層質(zhì) 膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核植物細(xì)胞Back細(xì)胞器胞基質(zhì)細(xì) 胞 壁包圍在細(xì)胞

8、原生質(zhì)體外面的一個(gè)堅(jiān)韌的外殼，為植物細(xì)胞所特有，是與動(dòng)物細(xì)胞相區(qū)別的三大結(jié)構(gòu)特征之一 。又稱中層，存在于細(xì)胞壁的最外面。主要成分為果膠。次生壁初生壁胞間層是在細(xì)胞停止生長前形成的細(xì)胞壁層，位于胞間層內(nèi)側(cè)。主要成分為纖維素、半纖維素和果膠。是在細(xì)胞停止生長后形成的細(xì)胞壁層，位于初生壁內(nèi)側(cè)。主要成分為纖維素，常含有木質(zhì)。有的細(xì)胞不形成次生壁。 細(xì)胞壁主要成分是多糖，包括纖維素、果膠和半纖維素。分三層：胞間層、初生壁、次生壁。胞間層初生壁質(zhì) 膜膠 質(zhì)多 糖纖 維 素 細(xì)胞壁主要成分是多糖，包括纖維素、果膠和半纖維素。初 生 壁次 生 壁細(xì) 胞 質(zhì)質(zhì) 膜胞 間 連 絲液 泡 細(xì)胞壁生長時(shí)形成初生紋孔場

9、，初生紋孔場中具有許多小孔，細(xì)胞的原生質(zhì)細(xì)絲通過這些小孔，與相鄰細(xì)胞原生質(zhì)體相連，形成胞間連絲。胞間連絲是細(xì)胞原生質(zhì)體之間物質(zhì)和信息直接聯(lián)系的橋梁，是多細(xì)胞植物體成為一個(gè)結(jié)構(gòu)和功能上統(tǒng)一的有機(jī)體的重要保證。 紋孔存在于次生壁上，即可在初生紋孔場上形成，也可在細(xì)胞壁無初生紋孔場處發(fā)育。 質(zhì)膜是圍繞在細(xì)胞原生質(zhì)外表的一層薄膜。質(zhì)膜橫斷面在電鏡下呈現(xiàn)“暗-明-暗”三條平行帶，暗帶為蛋白質(zhì)分子組成，明帶為脂類物質(zhì)組成，稱為單位膜。 質(zhì)膜在細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞間的信號(hào)傳遞、新陳代謝的調(diào)控等過程中具有重要作用。質(zhì) 膜 結(jié) 構(gòu) 細(xì)胞核為生活細(xì)胞中最顯著的結(jié)構(gòu)，細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)DNA，幾乎都存在于核內(nèi)，為細(xì)胞的控制

10、中心。 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)，隨細(xì)胞周期的改變而變化，可分為分裂期和間期。 DNA經(jīng)赫斯特染色的HeLa細(xì)胞，中間與右邊的細(xì)胞正經(jīng)歷分裂間期，可見整個(gè)細(xì)胞核都呈藍(lán)色。而左方的細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂，其細(xì)胞核已經(jīng)分隔成兩個(gè)部分。細(xì)胞核的電子顯微攝影圖像細(xì) 胞 核 結(jié) 構(gòu) 細(xì)胞核可分為核膜、核仁和核質(zhì)。核膜為雙層膜、上有核孔，核孔的物質(zhì)進(jìn)入并非自由，而是受某些機(jī)制調(diào)節(jié)。核 孔 剖 面 圖細(xì)胞核的電子顯微攝影圖像，暗色部分為經(jīng)染色處里的核仁。 核仁常有一個(gè)或幾個(gè)，是細(xì)胞內(nèi)形成核蛋白亞體的部位。形狀因不同部位而不同。細(xì)胞器具有特定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。1 雙層膜結(jié)構(gòu)：質(zhì)體、線粒體2 單層膜結(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體、圓球體、微體3 無膜結(jié)構(gòu)：核糖體、微管、細(xì)絲 植物細(xì)胞通過分裂進(jìn)行繁殖。繁殖是生物或細(xì)胞形成新個(gè)體或新細(xì)胞的過程。無絲分裂細(xì)胞分裂有絲分裂減數(shù)分裂無絲分裂 (amitosis)是指細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)直接分裂成兩個(gè)大小大致相等的子細(xì)胞。因?yàn)樵诜至堰^程中沒有出現(xiàn)紡綞絲和染色體的變化，故被稱為無絲分裂，與有絲分裂相對(duì)。原核細(xì)胞 植物細(xì)胞的分裂包括無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂三種方式。有絲分裂 (mitosis)真核細(xì)胞將其細(xì)胞核中染色體分配到兩個(gè)子核之中的過程。減數(shù)分裂 (meiosis)減數(shù)分裂是真核細(xì)胞中一種特殊類型的細(xì)