植物細(xì)胞和組織課件

植物細(xì)胞與組織第一節(jié)植物細(xì)胞第二節(jié)植物組織第一節(jié)植物細(xì)胞

一、植物細(xì)胞的形狀和大小

1.大小：一般細(xì)胞直徑為10—100μm。少數(shù)植物細(xì)胞較大，如西瓜瓤細(xì)胞直徑約1毫米。

原因：①細(xì)胞的大小受細(xì)胞核的控制作用相關(guān)。②細(xì)胞越小，相對表面積越大，有利于細(xì)胞與周圍環(huán)境間物質(zhì)和能量的交換和轉(zhuǎn)運(yùn)。

2.形狀：單細(xì)胞植物，細(xì)胞常呈球形。多細(xì)胞植物體，理想狀態(tài)下，細(xì)胞呈正十四面體（但是這種細(xì)胞很少見）。細(xì)胞的形狀與細(xì)胞所執(zhí)行的功能有關(guān)。

植物細(xì)胞原生質(zhì)體細(xì)胞壁(生活物質(zhì))后含物(代謝產(chǎn)物)細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)其它物質(zhì)：無機(jī)鹽、生物堿、丹寧、有機(jī)酸、晶體等胞間層初生壁次生壁細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器質(zhì)體線粒體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體液泡溶酶體細(xì)胞骨架葉綠體有色體白色體淀粉脂肪蛋白質(zhì)二植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞壁

植物細(xì)胞區(qū)別于動物細(xì)胞的特征之一,是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，它是由原生質(zhì)體分泌的物質(zhì)構(gòu)成的，一般認(rèn)為是無生命的。1細(xì)胞壁的層次及組成物質(zhì)細(xì)胞壁的層次胞間層初生壁次生壁注：植物細(xì)胞一般都具有初生壁，但并不都具,只有那些在生理上分化成熟后，細(xì)胞壁繼續(xù)增生、加厚的，才產(chǎn)生次生壁。如：導(dǎo)管、管孢、石細(xì)胞根據(jù)形成的先后和化學(xué)成分的不同形成時期成分特點胞間層細(xì)胞分裂末期果膠粘合力強(qiáng)，性質(zhì)不穩(wěn)定，容易在酸、堿、酶的作用下破壞初生壁細(xì)胞生長過程中纖維素、半纖維素、少果膠厚1-3μm，填充生長，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，薄而可延伸，可隨細(xì)胞生長不斷擴(kuò)大表面積次生壁細(xì)胞停止生長后纖維素、半纖維素及其它物質(zhì)(常常含有木質(zhì))厚5-10μm，附加生長，厚而堅韌，只有厚度的增加，沒有面積的擴(kuò)大胞間層、初生壁、次生壁區(qū)別⒉紋孔和胞間連絲

⑴

初生紋孔場和胞間連絲：

初生紋孔場：初生壁上凹陷的區(qū)域。胞間連絲：通過初生紋孔場的原生質(zhì)細(xì)絲。

初生壁胞間層初生紋孔場⑵紋孔：次生壁上未增厚而形成的孔隙。⑶紋孔的類型：單紋孔（紋孔腔內(nèi)均勻一致）和具緣紋孔（紋孔腔直徑不同）。⑷紋孔對：紋孔多為成對出現(xiàn)的，因此紋孔對有下面幾種類型：①單紋孔對；②具緣紋孔對；③半具緣紋孔對；紋孔膜

3細(xì)胞壁的特化

有些細(xì)胞由于在植物體中擔(dān)負(fù)的功能不同，原生質(zhì)常分泌一些性質(zhì)不同的物質(zhì)，增加到細(xì)胞壁中，或存在于細(xì)胞壁的外表面，使細(xì)胞壁的組成物理性質(zhì)和功能發(fā)生變化。常見特化有：木質(zhì)化、角質(zhì)化、栓質(zhì)化、礦質(zhì)化和黏液化。特化類型附加成分作用木質(zhì)化木質(zhì)素(醇類的高分子聚合物)增強(qiáng)機(jī)械力木栓化木栓質(zhì)（脂肪性物質(zhì)）保護(hù)作用角質(zhì)化角質(zhì)（脂肪性物質(zhì)）保護(hù)作用粘液化果膠、纖維素變成粘液或樹膠

利于種子萌發(fā)礦質(zhì)化硅質(zhì)、鈣質(zhì)增強(qiáng)機(jī)械力

質(zhì)體

質(zhì)體是植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，幼期未分化成熟的，稱為前質(zhì)體。

分化成熟的質(zhì)體可根據(jù)其顏色和功能不同，分為葉綠體（Chloroplast）、有色體（Chromoplast）和白色體（Leucoplast）三種主要類型。

A.葉綠體

高等植物的葉綠體主要存在于葉肉細(xì)胞內(nèi)，含有葉綠素。電鏡觀察表明：葉綠體外有光滑的雙層單位膜，內(nèi)膜向內(nèi)疊成類囊體，若干類囊體垛疊成基粒?；?nèi)的某些類囊體內(nèi)向外伸展，連接不同基粒。連接基粒的類囊體部分，稱為基質(zhì)片層；構(gòu)成基粒的類囊體部分，稱為基粒片層。

在個體發(fā)育上，葉綠體來自前質(zhì)體，由前質(zhì)體發(fā)育成葉綠體。

B.有色體有色體含有類胡蘿卜素。類胡蘿卜素包括:葉黃素（黃色）、胡蘿卜素（橙黃色）。部分植物的花瓣、成熟的果實、胡蘿卜的貯藏根、衰老葉片都存在有色體。有色體的形狀有球形和不規(guī)則形狀。

C.白色體

白色體不含色素，存在于甘薯、馬鈴薯等植物的地下貯藏器官中。按照功能不同，可以分為：造粉體、造油體和造蛋白質(zhì)體。在植物發(fā)育過程中，質(zhì)體可以相互轉(zhuǎn)化。三種質(zhì)體的比較類型含色素顏色部位構(gòu)造功能葉綠體葉綠素A葉綠素B葉黃素胡蘿卜素與三種色素的比例有關(guān)，一般是綠色，衰老時成黃色綠色植物的薄壁組織中外膜、

內(nèi)膜、膜間隙、基粒和基質(zhì)進(jìn)行光合作用

有色體葉黃素胡蘿卜素二者比例不同分別呈黃色

橙色橙紅色果實、花瓣及其它部位如胡蘿卜的根雙層膜，不形成基粒色素易形成晶體積聚淀粉和脂類白色體無無植物體各部分的貯藏細(xì)胞內(nèi)雙層膜不形成基粒分別特化成造粉體、造油體和造蛋白質(zhì)體

溶酶體

溶酶體為單層膜圍成的小泡，是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖的細(xì)胞器。內(nèi)含多種水解酶，可分解從外面進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，也可消化局部細(xì)胞器或整個細(xì)胞。

溶酶體圖解核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微絲和中間纖維微管線粒體質(zhì)膜

細(xì)胞骨架

三類蛋白質(zhì)纖維：微管、微絲(microfilament)和中間纖維共同構(gòu)成細(xì)胞的支架，維持細(xì)胞的形狀。微管結(jié)構(gòu)：微管是寬約22~25nm中空管狀結(jié)構(gòu)，它的管壁是由微管蛋白二聚體(由結(jié)構(gòu)相似的α和β球蛋白構(gòu)成)按螺旋排列，盤繞而成的一層分子，

微管分布：除紅細(xì)胞外，真核細(xì)胞都有微管。細(xì)胞分裂時的紡錘體、鞭毛、纖毛等都是微管構(gòu)成的。鞭毛和纖毛的微管排列模式為9(2)+2鞭毛、纖毛的基部與埋藏在細(xì)胞質(zhì)中的基粒相連，基粒也是由9束微管構(gòu)成，它的結(jié)構(gòu)模式稱為9(3)+0鞭毛和纖毛9(2)+2基粒和中心粒9(3)+0微管動態(tài)變化：微管在細(xì)胞中可隨細(xì)胞生理狀態(tài)的變化解體成為二聚體，二聚體也可重組裝成微管。秋水仙素能和二聚體結(jié)合，因而能阻止其組裝，所以用它去處理正在分裂的細(xì)胞就不能正常分裂。長春花堿與它有相同的功能。紫杉醇的作用恰與它們相反，它能阻止微管解聚。微管功能：①對細(xì)胞的支架作用：用低溫或秋水仙素處理形狀各異的動物細(xì)胞，細(xì)胞變形為圓球狀。這說明微管與維持細(xì)胞形狀密切相關(guān)。細(xì)胞突起的形成與維持也與微管有關(guān)，如神經(jīng)軸突、樹狀突等。

②參與細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸：微管起細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)穆奋壸饔茫茐奈⒐軙种萍?xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸。

③參與鞭毛和纖毛運(yùn)動。④形成紡錘體：紡錘體是一種微管構(gòu)成的動態(tài)結(jié)構(gòu)，其作用是在分裂細(xì)胞中牽引染色體到達(dá)分裂極

。微絲和中間纖維微絲又稱為肌動蛋白絲，是實心纖維，寬約4-7nm,它是由兩串肌動蛋白串以右手螺旋形式纏繞成。中間纖維是一類直徑介于微管和微絲之間的纖維(8-10nm)，構(gòu)成它的蛋白有5種之多。植物細(xì)胞的后含物后含物(ergasticsubstance)：植物細(xì)胞在代謝過程中，不僅為生長分化提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量，同時還能產(chǎn)生代謝中間產(chǎn)物、貯藏物質(zhì)和廢物等，這些統(tǒng)稱為后含物。常見的貯藏物質(zhì)有：淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)。

1.淀粉

貯藏的淀粉呈顆粒狀，稱為淀粉粒。光合作用產(chǎn)生的葡萄糖在葉綠體中聚合成同化淀粉轉(zhuǎn)成可溶性糖類，運(yùn)輸?shù)皆旆垠w中，由造粉體將它們再合成為貯藏淀粉。

淀粉粒---植物存儲淀粉的形式在淀粉粒中，中間有臍，圍繞臍形成許多同心的層次——輪紋。淀粉有單粒、復(fù)粒和半復(fù)粒。單粒有一個臍和許多輪紋圍繞，復(fù)粒有2個以上臍和各自輪紋，半復(fù)粒是在復(fù)?；A(chǔ)上外圍有共同的輪紋。淀粉粒分單粒、半復(fù)粒和復(fù)粒

光鏡下的淀粉粒（未染色）光鏡下的淀粉粒（染蘭色）

2.蛋白質(zhì)

貯藏蛋白質(zhì)以多種形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。

禾本科植物籽粒糊粉層中，存在糊粉粒。蓖麻、油桐的胚乳糊粉粒內(nèi)，除無定形蛋白質(zhì)外，還含有蛋白質(zhì)擬晶體和非蛋白質(zhì)的球狀體。

3.油和脂肪植物細(xì)胞中，油和脂肪或多或少都存在，但通常是存在油料植物種子或果實中，由造油體合成。如花生、大豆、油菜的子葉，蓖麻的胚乳，都含有大量脂肪，可用蘇丹Ⅲ染色。

植物含油和脂肪模式圖，

人工蓖麻種子，含有脂肪的染色層

4.丹寧和色素

丹寧是一類酚類化合物，廣泛分布于植物體內(nèi)，存在于細(xì)胞質(zhì)、液泡和細(xì)胞壁中；丹寧具有保護(hù)作用，抗水解，抗腐爛和防止動物危害的作用。

植物細(xì)胞中的色素，除存在于質(zhì)體中的葉綠素、類胡蘿卜素，還有存在于液泡中的一類水溶色素，稱為花色素苷和黃酮或黃酮醇?；ㄉ剀诊@示出的顏色因細(xì)胞液的pH值而異。

5.晶體和硅體晶體常為草酸鈣，形狀多樣，常沉積在液泡內(nèi)。晶體被認(rèn)為是排泄的廢物。禾本科和莎草科的植物莖、葉表皮細(xì)胞內(nèi)常含有二氧化硅的晶體。

各種類型的晶體

禾本科含有二氧化硅晶體

返回第二節(jié)植物組織植物組織:具有相同來源的同一類型或不同類型的細(xì)胞群組成的結(jié)構(gòu)和功能單位。根據(jù)細(xì)胞種類可分為：簡單組織:同一類型的細(xì)胞構(gòu)成的組織。復(fù)合組織:不同類型（多種類型）的細(xì)胞構(gòu)成的組織。植物組織的類型根據(jù)組織的發(fā)育程度、生理功能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的不同，通常將植物組織分為分生組織和成熟組織兩大類。分生組織具有分生新細(xì)胞的特性，是產(chǎn)生和分化其他各種組織的基礎(chǔ)。成熟組織是由分生組織分裂、衍生的細(xì)胞，經(jīng)過生長、分化，漸失分生性能而形成。成熟組織又可分為保護(hù)組織、基本組織、機(jī)械組織、輸導(dǎo)組織和分泌結(jié)構(gòu)。(一)、細(xì)胞特點（以根尖構(gòu)造為例）

1．細(xì)胞體積小，排列緊密，無胞間隙，形狀很規(guī)則，多為等徑多面體形。

壁薄，不具紋孔。

2．代謝作用旺盛，具有強(qiáng)烈的分生能力。一、分生組織(二)類型：

分生組織所處位置的不同，可分為①頂端分生組織：位于根、莖頂端的分生組織，即根、莖頂端的生長錐。②側(cè)生分生組織：位于裸子植物與雙子葉植物的根和莖內(nèi)，包括形成層和木栓形成層，分布于植物體周圍，成環(huán)狀排列。③居間分生組織：位于某些植物莖的節(jié)和節(jié)間基部、葉柄基部、花柄、子房柄等器官中。

頂端分生組織側(cè)生分生組織居間分生組織依分生組織的性質(zhì)來源不同，可分為

①

原分生組織：來源于種子的胚，位于根、莖的最先端。②初生分生組織：由原分生組織衍生而來，一方面細(xì)胞已開始分化，另一方面仍具有分裂能力。③次生分生組織：是由已成熟的薄壁組織恢復(fù)分裂能力轉(zhuǎn)化而來。二、成熟組織成熟組織又稱為永久組織，各種成熟組織具有不同的分化程度，有些組織的細(xì)胞與分生組織差異很小，具有一般的代謝活動；而另一些組織的細(xì)胞則有很大的改變，功能專一。(一)保護(hù)組織Protectivetissue概念：保護(hù)組織包被在植物體各個器官的表面，保護(hù)著植物的內(nèi)部組織，防止水分的過度散失、病蟲的侵害以及機(jī)械損傷。分類依保護(hù)組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)和來源可分為：兩類初生保護(hù)組織——表皮次生保護(hù)組織——木栓（周皮）初生保護(hù)組織——表皮：表皮由初生分生組織的原表皮分化而來。

由以下細(xì)胞構(gòu)成：

1．表皮細(xì)胞特征：多呈扁平磚形或為扁平不規(guī)則形狀。細(xì)胞彼此密接或相互嵌合，細(xì)胞中有大液泡，一般缺乏葉綠體。

2、氣孔（觀下圖）

3．腺毛和非腺毛（表皮外面的各種各樣毛茸）（觀下圖）腺毛和腺鱗次生保護(hù)組織——木栓（周皮）

木栓組織，代替表皮行使保護(hù)作用。

①來源：根的木栓形成層一般由中柱鞘細(xì)胞產(chǎn)生；莖的木栓形成層多由皮層或韌皮薄壁組織形成（少數(shù)由表皮形成

）。②活動：木栓形成層細(xì)胞向外分裂形成木栓，向內(nèi)分裂產(chǎn)生栓內(nèi)層（綠皮層），木栓層、木栓形成層、栓內(nèi)層三者合稱周皮。③木栓層細(xì)胞特征：A、細(xì)胞扁平、排列緊密整齊，無細(xì)胞間隙，是死細(xì)胞。B、細(xì)胞壁栓質(zhì)化、原生質(zhì)體解體。C、不透水、不透氣。

次生保護(hù)組織——木栓（周皮）(二)基本組織groundtissue概念基本組織是構(gòu)成植物體的基礎(chǔ)，所以稱為基本組織全部由薄壁細(xì)胞組成,又稱薄壁組織特點：

1.生活細(xì)胞，細(xì)胞壁薄，細(xì)胞個大，液泡較大，紋孔是單紋孔；

2.細(xì)胞排列較疏松，一般具有胞間隙；

3.具有潛在的分生能力。薄壁組織對于創(chuàng)傷的恢復(fù)，不定根、不定芽的產(chǎn)生，扦插、嫁接成活及組織培養(yǎng)都有具有實際意義。

基本組織類型1.同化薄壁組織（綠色薄壁組織）：細(xì)胞內(nèi)含有葉綠體。2.貯藏薄壁組織：制造的有機(jī)物一部分供給植物體本身的生命活動，另一部分以貯存的方式積聚在根、莖、果實和種子的薄壁組織中。3.貯水薄壁組織：細(xì)胞較大，缺乏或僅含很少的葉綠體，液泡大并含大量的黏稠的細(xì)胞液。4.通氣薄壁組織：薄壁

組織中都具有發(fā)達(dá)的細(xì)胞間隙，形成大的氣腔。對植物體起漂浮和支持作用。5.傳遞細(xì)胞：具有細(xì)胞壁內(nèi)突生長的特性和發(fā)達(dá)的胞間連絲，與物質(zhì)迅速傳遞密切相關(guān)。(三)機(jī)械組織mechanicaltissue概念：在植物體內(nèi)起著支持和鞏固作用。

細(xì)胞特點：細(xì)胞壁局部或全部加厚。

分類（一）厚角組織collenchyma（二）厚壁組織sclerenchyma厚角組織特征：細(xì)胞壁不均勻加厚，而且增厚是初生性質(zhì)的，通常加厚部分是在幾個相鄰的角隅上，也有在細(xì)胞的切向壁上加厚的。厚角組織厚角組織為生活細(xì)胞，也常含有葉綠體，亦有分裂的潛在能力。厚角組織主要是正在生長的莖和葉的支持組織。厚壁組織sclerenchyma主要特點:(與厚角組織的區(qū)別)1.具有全面增厚的次生壁

，常有紋孔和孔溝。

2.大多木質(zhì)化，胞腔很小，細(xì)胞成熟后，原生質(zhì)體通常死亡解體，成為死細(xì)胞。分類厚壁組織可分為:纖維和石細(xì)胞。（觀下圖)纖維圖梨

果

肉

石

細(xì)

胞不同形狀石細(xì)胞纖維與石細(xì)胞的區(qū)別

1.橫切面：纖維：多圓形或多邊形，壁極厚，腔很小，可見層紋，少見壁孔。石細(xì)胞：多種形狀，略等徑，壁厚，腔較大，壁孔多，孔溝明顯并常呈分枝狀。

2.縱切面：纖維：狹長，兩端狹尖，呈長紡綞形，長為寬的五倍以上。石細(xì)胞：長寬略等徑，壁孔多呈圓形。纖維與石細(xì)胞的區(qū)別(四)輸導(dǎo)組織conductingtissue概念：是植物體內(nèi)運(yùn)輸水分和養(yǎng)料的組織。分類

1.一類是木質(zhì)部中的管胞和導(dǎo)管，主要運(yùn)輸水分和無機(jī)鹽；（觀下圖）

2.另一類是韌皮部中的篩管、篩胞和伴胞，主要運(yùn)輸有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)。（觀下圖）木質(zhì)部的輸導(dǎo)組織——導(dǎo)管

導(dǎo)管：是被子植物木質(zhì)部內(nèi)輸導(dǎo)水分及無機(jī)鹽的組織。每一個導(dǎo)管是由許多長管形導(dǎo)管分子組成，導(dǎo)管分子細(xì)胞橫壁溶解形成穿孔，而其側(cè)壁木質(zhì)化加厚而成為死細(xì)胞。由于細(xì)胞壁加厚方式不同而形成各種花紋。分類：根據(jù)導(dǎo)管發(fā)育先后和側(cè)壁增厚的花紋不同，可將導(dǎo)管分為五種類型（見下圖）：

環(huán)紋導(dǎo)管、螺紋導(dǎo)管、梯紋導(dǎo)管、網(wǎng)紋導(dǎo)管、孔紋導(dǎo)管木質(zhì)部的輸導(dǎo)組織——管胞管胞：是裸子植物和蕨類植物木質(zhì)部中唯一的輸導(dǎo)水分和無機(jī)鹽的組織。每一個管胞由一個細(xì)胞組成，管胞為梭形細(xì)胞，管胞上下端以斜面相接。壁木質(zhì)化，壁上有具緣紋孔，相互之間輸送水溶液是靠具緣紋孔，輸導(dǎo)能力不如導(dǎo)管。此外，管胞還兼有機(jī)械支持作用。

篩管、篩胞1．篩管：被子植物的韌皮部中，是輸送有機(jī)養(yǎng)料的管狀構(gòu)造。（1）細(xì)胞是生活細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞成熟后核消失。（2）篩管的細(xì)胞壁不木質(zhì)化，不增厚。（3）篩管橫隔壁上有小孔稱篩孔，具篩孔的橫壁稱篩板。篩孔集中的區(qū)域稱為篩域。2．伴胞:在被子植物篩管分子旁,常有一個或多個小型的薄壁細(xì)胞和篩相伴而存,稱為伴胞.3．篩胞：是蕨類植物和裸子植物運(yùn)輸有機(jī)養(yǎng)料的狹長細(xì)胞。篩管及伴胞概念:

植物體上的一些細(xì)胞能分泌某些物質(zhì)，由分泌細(xì)胞所構(gòu)成的組織稱分泌組織。分類（一）外分泌組織(保護(hù)組織已經(jīng)講過)

1．腺毛2．蜜腺

（二）內(nèi)分泌組織（觀下圖）

1．分泌細(xì)胞2．分泌腔和分泌道3．乳汁管(五)分泌組織Secretorytissue(1)(2)(3)(4)(5)(6)

(1)油細(xì)胞（2）腺毛（3）蜜腺（5）分泌囊（