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形态解剖部分
一、绪论部分:植物的多样性及植物学研究的内容 二、 植物细胞
1、 理解细胞是植物体结构和功能的基本单位;
1.1
原生质体:
构成原生质体的主要物质是原生质,它是生命活动的物质基础,细胞的一切代谢活
动都在这里进行.
1.1.1.1 鲜重中原生质里含量最多的是水,干重中含量最多的是蛋白质 1.1.1.2 原生质中的物质:
1.1.1.3 蛋白质:原生质的主要组成物质,占细胞干重的50%以上.由氨基酸组成,氨基酸共20余种
1.1.1.4 核酸:核酸也是生命的物质基础之一,对植物的形态和生理,遗传和变异等起着重要作用
1.1.1.5 脂质:包括油,脂肪,磷脂等.脂质是构成细胞壁的只要成分,也是重要的
贮藏物质 1.1.1.6 糖类 有C,H,O三种元素组成.糖类是构成细胞壁的主要成分,也是重要
的贮藏物质,它们还可以与蛋白质,脂质结合成复合物,成为细胞的结构
物质
1.2
细胞质:
细胞发育的过程中,细胞质逐渐成为紧贴细胞壁的薄层,介于细胞壁与液泡之间,紧
贴细胞壁的膜成为质膜,又称细胞膜,紧贴液泡的称为液泡膜.
1.2.1.1 动植物的细胞膜有相似的基本结构,统称为生物膜.
1.2.1.2 生物膜的只要成分为蛋白质和类脂.
1.2.1.3 结构为流体镶嵌模型(蛋白质镶嵌在双层磷脂分子中,有一定流动性) 质膜具有选择透过性,还有主动运输,细胞识别,细胞代谢运动调节等功能. 1.2.1.4 胞质运动: 质膜和液泡之间称为细胞基质,细胞基质处于不断流动的状
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
为胞质运动.
胞质运动有两种形式,为循环运动与旋转运动.
胞质运动是生活细胞的标志之一,它可以促进细胞中物质的交换与运输,有利于细胞的新陈代谢和细胞的生长,一但细胞死亡,胞质运动也会停止
1.3
细胞核
植物中除最低等类群---细菌与蓝藻外,大多数生活细胞中都有细胞核.
间期细胞核由核膜,核质和核仁组成.
1.3.1.1 核膜:为双层膜,外膜有核孔,对细胞质与细胞核间物质交换起着控制作
用
1.3.1.2 核仁:细胞核中合成和贮存RNA的场所
1.3.1.3 核质:核膜以内,核仁以外的胶态物质称为核质.包括染色质和核液.
其中染色质为细胞中遗传物质存在的只要形式,只要成分为DNA和蛋白质
1.4
质体
质体是植物特有的结构,它对糖代谢起着重要作用
根据色素不同,可将质体分为叶绿体,有色体,和白色体三种类型
1.4.1.1 叶绿体:存在于植物绿色部分的细胞中
1.4.1.1.1.1 高等植物中形状较相似(卵圆形),低等植物中有各种形状
1.4.1.1.1.2 叶绿体中含有叶绿素a,叶绿素b,叶黄素,胡萝卜素
其中叶绿素是主要的光合色素,它能吸收和利用光能,直
接参与光合作用,其他两类色素不参与光合作用,只能吸收光能传递给叶绿素,起辅助光合的功能
1.4.1.1.1.3 结构:为双层膜结构,里面充满基质,基质中含有许多类馕
体叠合而成的基粒,基粒的膜上或基质中含有光合反应需要的各种酶,完成光合作用中的各种反应.光反应在基
粒上进行,暗反应在基质中进行
1.4.1.2 有色体:存在于植物花瓣,果实和根中
有色体所含的色素是也黄色和胡萝卜素
有色体能积累淀粉和脂质,在花和果实中具有吸引昆虫和其他动物传粉及传播种子的作用 1.4.1.3 白色体:白色体是不含色素的质体,呈颗粒状,多见于幼嫩或不见光的组
织的细胞中,特别在贮藏组织的细胞中较多
能在细胞生长过程中积累淀粉的成为造粉体,能参与油脂形成的成为造油体
白色体也有双层膜
白色体在见光的情况下可转化成叶绿体,如子房逐渐发育为果实时,白色体转变为叶绿体,果实成熟时,叶绿体便转变为有色体,最后成为红色。相反,当质体失去了所增加的物质,也可变成白色体线粒体:
1.4.1.4 线粒体:外有双层膜,内膜向内折叠,形成嵴,嵴之间充满基质,在嵴的表面和基粒上多种酶,其中绝大部分与呼吸作用有关。线粒体具有
自己的DNA和核糖体.
是呼吸作用场所,能量加工厂。
1.4.1.5 内质网:是由膜围成的管状或片状结构,在细胞基质中成立体网状结
构。
1.4.1.5.1.1 内质网有两种类型:粗糙内质网(膜上附有许多核糖体
颗粒),与蛋白质的合成和运输有关;光滑内质网(无核糖体),合成和运输脂类和多糖。
1.4.1.5.1.2 内质网可以与核膜的外膜相连,同时也与质膜相连,有的还通过细胞壁的胞间连丝而与相邻的内质网联系.
1.4.1.6 高尔基体:
是内质网合成产物和细胞分泌物的加工和包装场所
已有证据显示,高尔基体能合成纤维素和半纤维素,参与细胞壁的形
成
1.4.1.7 溶酶体:由单层膜围成的小泡状细胞器,含有多种水解酶,以酸性磷酸酶为特有酶。溶酶体具有消化作用,可分解生物大分子。
1.4.1.8 圆球体:由单层膜围成的球状小体,内含脂肪酶,可积累脂肪(在一定条件下也可分解脂肪)。
1.4.1.9 微 体:是由单层膜围成的细胞器,其功能与其所含酶类有关:过氧
化物酶体参与光呼吸;乙醛酸循环体能将脂肪分解成糖。 1.4.1.10 微管和微丝:普遍存在于真核细胞内的呈管状或纤丝状的两类细胞器,
它们在细胞内交织形成一个网络系统,成为细胞内的支架,使细胞具
有一定的形状,被称为细胞的微梁系统。
1.4.1.10.1.1 微管:主要由微管蛋白组成,为一中空的细管,长数微
米,直径20-25 nm。 其生理功能主要包括
维持细胞形状:精子缺细胞壁但为纺缍形,而这与精子的长轴与微管平行排列有关,若用秋水仙处理精子失去微管,就变成球形。
与细胞分裂过程中,指导染色体和其它细胞器的移动,并指导纤维素微纤丝的沉积方位。
与细胞壁的增厚有关。另外鞭毛藻的鞭毛亦是由微管组成。
1.4.1.10.1.2 微丝:纤维较细,直径5-6 nm,其主要成分类似于肌
肉中的肌动蛋白、肌球蛋白,有像肌肉一样的收缩功能,
与细胞的移动及细胞质运动密切相关。
在具明显胞质运动的细胞中,成束的微丝排列在流动带中,并与流动方向平行
1.4.1.11 细胞骨架(cytoskeleton)是细胞内一蛋白质纤维为主要成分的立体网
络结构。维持着细胞的结构和内部结构的有序性,同时在细胞的运动、物质的运输、能量转化、信息传递、细胞分化方面起一定的作用。
1.4.1.12 液泡:植物细胞的显著特征之一。中央液泡的形成标志着细胞发育成
熟
液泡被一层液泡膜包被,液泡内的物质主要为水和可溶于水的代谢物。 液泡可贮藏细胞生命过程中的各种代谢产物,使细胞维持较高的渗透
高等植物细胞中的高尔基体是由一叠扁圆形的泡囊组成
压和膨压,保持细胞形状和进行正常活动。同时液泡内含大量消化酶,可将老化的细胞器分解并重新利用
1.5 细胞壁
细胞壁存在于细胞最外层,使细胞具有一定的形状,保护原生质体,同时影响着细胞的多种生理活动。
由于植物种类、细胞年龄及其所执行的功能不同,细胞壁在构造和成分上的差别很大。
1.5.1.1 细胞壁的结构
根据细胞壁形成的先后,化学成分和结构方面的不同,细胞壁可分为胞间层、初生壁、次生壁。 1.5.1.1.1.1 胞间层:
细胞幼期,两细胞之间的壁极薄,主要由果胶酸钙和果胶酸镁等化合物组成,它使相邻细胞粘着在一起而不影响细胞的生长。 1.5.1.1.1.2 初生壁:在胞间层两侧,由原生质体活动而堆积的薄层
称为初生壁,其主要成分是纤维素、半纤维素和果胶,
还有少量结构蛋白,\\在初生壁与胞间层之间很难分出界线,通常合称为复合胞间层。
1.5.1.1.1.3 次生壁:细胞停止生长后,有些细胞在初生壁内侧继续
积累细胞壁层,称为次生壁,次生壁也是由纤维素和半纤维组成,但常含有木质素,次生壁较厚\\,质地较坚硬,
可增强细胞壁的机械强度。
1.5.1.2 细胞壁的超微结构
胞壁的主要组成物质可分为构架物质和衬质
1.5.1.2.1.1 构架物质主要是纤维素,其化学性质比较稳定,是一种
比较亲水的晶质化学物。电镜下细胞壁最小可见的单位是微纤丝,它是由纤维素分子束聚合成的纤丝,微纤丝
相互交织成网,构成细胞壁的基本构架。微纤丝可再聚集成较粗的纤丝,称为大纤丝。
1.5.1.2.1.2 衬质则含非纤维素多糖、蛋白质和水,填充于微纤丝和
大纤丝网的空隙中。衬质是一种亲水性凝胶,可塑性大,易变形。蛋白质的存在表明细胞壁可参与细胞的代谢,并非完全是无生命的结构。
初生壁中,微纤丝网状排列,衬质比较例较高,因此壁较柔韧,具伸展性,而次生壁中纤维素含量高,在三层中以不同的方向规则排列,衬质少,因此次生壁伸展性低,而机械支持力强。
1.6
细胞间的联系
在动物体内,细胞之间能进行直接的物理接触,但在植物体内,由于细胞壁的存在,这种接触无法进行。
1.6.1.1 纹孔:细胞壁增厚时,次生壁不是均匀地附加于初生壁上,有些地方
无次生壁的增厚而形成纹孔。在初生壁上有一些明显凹陷的区域,其中有胞间连丝通过,该区域称为初生纹孔场。在次生壁形成时,往往在原有的初生纹孔场处不形成次生壁,留下各种形状的小孔,即纹孔。相邻两细胞的纹孔常常成对存在,称为纹孔对。纹孔有利于细胞间的沟通和水分的运输。
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