1、編輯課件1緒論一、植物在生物分界中的地位：一、植物在生物分界中的地位： 現(xiàn)代生物分類學(xué)奠基人：瑞典博物學(xué)家林萘 魏泰克的五界系統(tǒng)影響廣泛 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：縱向顯示三大進(jìn)化階段： 單細(xì)胞原核（原核生物） 單細(xì)胞真核（原生生物） 多細(xì)胞真核（植物、真菌、動(dòng)物） 橫向顯示三大演化方向： 光合自養(yǎng)（植物） 吸收方式（真菌） 攝食方式（動(dòng)物）二、植物在自然界及人類生活中的作用三、植物科學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史及二十一世紀(jì)植物生命科學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)編輯課件2 陸時(shí)萬(wàn)等 植物學(xué) 潘瑞幟等 植物生理學(xué) BIOLOGY BOTANY PLANT HYSIOLOGY 植物學(xué)報(bào) 植物生理學(xué)報(bào) 植物生理通訊 Planta Plant P

2、hysiology Physiologia Plantarum Plant and Cell Physiology http:/ http:/參考書目及文獻(xiàn)編輯課件3第一章第一章 植物細(xì)胞與組織植物細(xì)胞與組織第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞的化學(xué)組成細(xì)胞的化學(xué)組成 一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)細(xì)胞細(xì)胞是生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。在光學(xué)顯微鏡下可分辨的結(jié)構(gòu)稱為顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)，在電子顯微鏡下分辨出的結(jié)構(gòu)稱為超微（亞顯微）結(jié)構(gòu)超微（亞顯微）結(jié)構(gòu)。英國(guó)Robert hookeRobert hooke用自制顯微鏡第一次觀察到 “細(xì)胞” 。 二、組成細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)二、組成細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)無(wú)機(jī)物有機(jī)物水 無(wú)機(jī)

3、鹽糖類脂類蛋白質(zhì)核酸細(xì)胞編輯課件4 水和無(wú)機(jī)鹽水：特點(diǎn)特點(diǎn)：極性分子功能功能：1. 維持細(xì)胞形態(tài) 2. 生命活動(dòng)反應(yīng)物質(zhì) 3. 溶劑和運(yùn)輸介質(zhì) 4. 保持植物體溫穩(wěn)定無(wú)機(jī)鹽：特點(diǎn)特點(diǎn)：離子態(tài)功能功能：1. 滲透調(diào)節(jié) 2. pH調(diào)節(jié) 3. 酶的活化因子 4. 參與有機(jī)物合成如葉綠素 5. 解毒編輯課件5 糖類*光合主要產(chǎn)物，有機(jī)物運(yùn)輸主要形式功能功能：1.細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分（細(xì)胞壁、核酸、糖蛋白） 2.主要能源 3.貯藏物質(zhì)重要的糖重要的糖：?jiǎn)翁牵焊视腿⒘姿岫u丙酮、核糖、 脫氧核糖、葡萄糖、果糖 寡糖：麥芽糖、果糖 多糖：淀粉、纖維素、半纖維素、果膠編輯課件6 脂類功能功能： 1. 生物膜主要成分

4、 2. 重要的儲(chǔ)能物質(zhì) 3. 構(gòu)成生物表面的保護(hù)層編輯課件7第二節(jié)第二節(jié) 植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)一、植物細(xì)胞的形態(tài)及大小一、植物細(xì)胞的形態(tài)及大小 1、形態(tài)多樣，與功能相適應(yīng) 2、體積較小，有利于： 與外界進(jìn)行物質(zhì)交流 內(nèi)部信息傳遞 細(xì)胞核有效控制編輯課件8二、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能：二、植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能： 植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)包括:細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì) 原生質(zhì)體細(xì)胞核編輯課件9 （一）細(xì)胞膜細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁毗鄰的一層薄膜稱為細(xì)胞膜細(xì)胞膜或質(zhì)膜基本成分基本成分 1.磷脂雙分子層 2.膜蛋白 內(nèi)在蛋白內(nèi)在蛋白; ;外在蛋白外在蛋白 3.膜糖細(xì)胞膜的特點(diǎn)細(xì)胞膜的特點(diǎn)：具有流動(dòng)

5、性和選擇透性細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的功能：能控制細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)運(yùn)輸，參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，并有細(xì)胞識(shí)別等功能。 編輯課件10 （二）細(xì)胞質(zhì)及其細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)及其細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞膜以內(nèi)，細(xì)胞核以外的原生質(zhì)，包括胞基質(zhì)和細(xì)胞器。 胞基質(zhì)胞基質(zhì) 為細(xì)胞器合成提供原料及所需的離子環(huán)境 進(jìn)行某些生化反應(yīng)如無(wú)氧呼吸 胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng): :胞基質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)常流動(dòng)，這種現(xiàn)象 細(xì)胞器細(xì)胞器 是細(xì)胞內(nèi)具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。 光鏡下可見(jiàn)：光鏡下可見(jiàn)：質(zhì)體（包括葉綠體、有色體和白色體）、 線粒體、液泡 電鏡下可見(jiàn)：電鏡下可見(jiàn)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、圓球體、 微體、微管和微絲等 在結(jié)構(gòu)上分為：雙

6、層膜結(jié)構(gòu)：雙層膜結(jié)構(gòu)：質(zhì)體和線粒體 單層膜結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌幽そY(jié)構(gòu)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、 圓球體、微體、液泡 無(wú)膜結(jié)構(gòu)：無(wú)膜結(jié)構(gòu)：核糖體、微管和微絲編輯課件11 雙層膜細(xì)胞器 質(zhì)體：質(zhì)體：綠色真核植物所特有植物所特有的細(xì)胞器。包括葉綠體、有色體和白色體。葉綠體葉綠體:含葉綠素,胡蘿卜素,葉黃素 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 雙層被膜-屏障 類囊體-含色素,光反應(yīng)場(chǎng)所 液態(tài)基質(zhì)-含酶暗反應(yīng)場(chǎng)所 環(huán)狀DNA,核糖體-自身蛋白合成 淀粉粒-貯藏淀粉 功能功能: 進(jìn)行光合作用,合成和積累同化產(chǎn)物 有色體有色體: 含胡蘿卜素,葉黃素 功能: 積累脂類和類胡蘿卜素,吸引昆蟲傳粉傳種白色體白色體: : 不含色素 功能功能: 積

7、累淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)質(zhì)體的發(fā)育：原質(zhì)體質(zhì)體的發(fā)育：原質(zhì)體葉綠體 有色體 白色體編輯課件12線粒體線粒體 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): 雙層膜-屏障 嵴-擴(kuò)大內(nèi)膜面積,電子傳遞 基粒-ATP合成 基質(zhì)-三羧酸循環(huán) 環(huán)狀DNA,核糖體-自身蛋白合成 功能功能: 內(nèi)膜-嵴-基粒（氧化磷酸化場(chǎng)所）及基質(zhì)（三羧酸循環(huán)場(chǎng)所）中均含有與呼吸作用有關(guān)的酶類,是進(jìn)行有氧呼吸的場(chǎng)所 雙層膜細(xì)胞器編輯課件13內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 類型類型：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（表面附有核糖體） 與膜蛋白和分泌蛋白合成相關(guān) 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（表面無(wú)核糖體附著） 與脂類物質(zhì)合成相關(guān) 功能功能：可合成、包裝、運(yùn)輸某些代謝產(chǎn)物。 可分泌出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡進(jìn)而發(fā)育成其它種類的細(xì)胞器 （如

8、高爾基體、圓球體、液泡等） 單層膜細(xì)胞器編輯課件14高爾基體高爾基體 特點(diǎn)特點(diǎn)：有極性 功能功能： 合成果膠、半纖維素等多糖物質(zhì)，參與細(xì)胞壁的形成； 糖蛋白加工、分類和包裝 具有分泌作用，可分泌粘液、樹(shù)脂等。溶酶體溶酶體 含有多種水解酶，具消化作用，可分解生物大分子圓球體圓球體 球狀小體，內(nèi)含脂肪酶，可積累（或分解）脂肪微體微體 功能：過(guò)氧化物酶體參與光呼吸；乙醛酸循環(huán)體（植物特有） 能將脂肪分解成糖液泡液泡 功能：具有維持細(xì)胞形態(tài)、促進(jìn)物質(zhì)交換、調(diào)節(jié)滲透、 消化（類似溶酶體）和貯藏（色素和代謝廢物）的作用。 單層膜細(xì)胞器編輯課件15 非膜細(xì)胞器核糖體核糖體 組成組成： 兩個(gè)亞單位化學(xué)成分化學(xué)

9、成分： 60%核糖核酸 40%蛋白質(zhì)功能功能： 合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所 編輯課件16細(xì)胞骨架：細(xì)胞骨架：包括微管、微絲和中間纖維 微管微管：由微管蛋白（和球狀蛋白）組成的中空長(zhǎng)管，直徑24nm。 功能功能：與直徑更小的微絲和中間纖維構(gòu)成細(xì)胞骨架，起支持細(xì)胞的作用 影響細(xì)胞或細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞有絲分裂時(shí)，由微管構(gòu)成紡錘體 影響細(xì)胞壁的生長(zhǎng)和分化，如成膜體微管 微絲微絲：比微管更細(xì)的纖維，直徑5-8nm，由肌動(dòng)蛋白構(gòu)成，有收縮功能， 功能功能：維持細(xì)胞形狀，與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和原生質(zhì)流動(dòng)有關(guān)，參與頂端生長(zhǎng)。 中間纖維中間纖維 功能功能：維持細(xì)胞形狀 非膜細(xì)胞器編輯課件17 （三）細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核：

10、核被膜核被膜：屏障核膜：雙層膜，上有核孔，負(fù)責(zé)核內(nèi)外物質(zhì)運(yùn)輸，外連內(nèi)質(zhì) 網(wǎng)，內(nèi)與染色質(zhì)相接。核纖層：中間纖維構(gòu)成的核膜支架核仁核仁：功能是合成核糖體RNA，進(jìn)行核糖體大小亞基的組裝染色質(zhì)染色質(zhì)：DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的線形復(fù)合體。可被堿性染料深染的物質(zhì)，在細(xì)胞分裂間期時(shí)呈細(xì)絲狀，有絲分裂時(shí)則螺旋化成為棒狀染色體。核基質(zhì)核基質(zhì)：核骨架+核液細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存和復(fù)制的主要場(chǎng)所，其主要功能是控制蛋白質(zhì)的合成，控制細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育和遺傳。 編輯課件18 （四）細(xì)胞壁細(xì)胞壁細(xì)胞壁細(xì)胞壁：植物細(xì)胞特有植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)功能功能：維持細(xì)胞形狀 保護(hù)原生質(zhì)體細(xì)胞壁的分層和化學(xué)組成細(xì)胞壁的分

11、層和化學(xué)組成 ：細(xì)胞壁大體可分為胞間層、初生壁和次生壁三個(gè)層次。胞間層胞間層是細(xì)胞分裂產(chǎn)生新細(xì)胞時(shí)形成的，是相鄰細(xì)胞共有的一層薄膜，其主要成分是果膠質(zhì)，其特性是柔軟和膠粘，并有可塑性。因此胞間層在細(xì)胞間可起緩沖作用。初生壁初生壁是在細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程中形成的細(xì)胞壁層次，主要成分是纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)，通常較薄、柔軟而有彈性，能隨細(xì)胞生長(zhǎng)而擴(kuò)展。次生壁次生壁是細(xì)胞體積停止增大后加在初生壁內(nèi)表面形成的壁層，其主要成分為纖維素和半纖維素，并常有木質(zhì)素、木栓質(zhì)等物質(zhì)填充其中。常出現(xiàn)在機(jī)械支持或運(yùn)輸作用的細(xì)胞中。 編輯課件19紋孔和胞間連絲紋孔和胞間連絲 初生紋孔場(chǎng)初生紋孔場(chǎng)初生壁上較薄的凹洼區(qū)域。紋孔紋

12、孔在次生壁上不加厚的凹陷部分稱紋孔。紋孔腔呈圓筒狀的稱為單紋孔單紋孔，紋孔腔呈圓錐狀而邊緣向細(xì)胞內(nèi)隆起的稱為具緣紋具緣紋孔孔。相鄰細(xì)胞的紋孔通常成對(duì)存在。胞間連絲胞間連絲是穿過(guò)胞間層和初生壁連接相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體的細(xì)胞質(zhì)細(xì)絲，在細(xì)胞間起著物質(zhì)運(yùn)輸、傳遞刺激的作。 編輯課件20細(xì)胞壁的特化細(xì)胞壁的特化 植物細(xì)胞由于生理上的分工，細(xì)胞壁會(huì)發(fā)生性質(zhì)的變化，使細(xì)胞壁完成一定的功能。常見(jiàn)的有：木化細(xì)胞壁滲入木質(zhì)素，使細(xì)胞壁堅(jiān)硬，起支持作用，如纖維、管胞等。角化細(xì)胞壁滲入角質(zhì)（脂類物質(zhì)），并常在細(xì)胞壁外堆積形成角質(zhì)層，可降低蒸騰從而起保護(hù)作用。栓化細(xì)胞壁滲入木栓質(zhì)（脂類物質(zhì)），使細(xì)胞壁不透水、不透氣，起保

13、護(hù)作用。礦化細(xì)胞壁滲入二氧化硅等物質(zhì)，使細(xì)胞壁堅(jiān)硬粗糙，增加抗性。粘液化細(xì)胞壁中果膠質(zhì)和纖維素變成粘液或樹(shù)膠的一種變化。4.細(xì)胞壁的發(fā)育細(xì)胞壁的發(fā)育 成膜體指導(dǎo)囊泡釋放多糖沉積而成編輯課件21 （五）植物細(xì)胞的后含物（五）植物細(xì)胞的后含物后含物后含物是細(xì)胞中不參與原生質(zhì)組成的代謝中間產(chǎn)物、廢物和貯藏物質(zhì)等的總稱。最重要的后含物是貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)。廢物中常見(jiàn)的是各種晶體。 淀粉淀粉 淀粉呈顆粒狀，有臍和輪紋。淀粉粒遇碘呈藍(lán)到紫色反應(yīng)。 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 貯藏蛋白質(zhì)常以糊粉粒的形式存在于細(xì)胞質(zhì)中，遇碘呈黃色反應(yīng)。 脂肪和油脂肪和油 油和脂肪常大量存在于種子和果實(shí)的細(xì)胞中，常呈小油滴或固體

14、狀。在常溫下呈液體的稱為油，呈固體的稱為脂肪。脂肪和油遇蘇丹 -III呈橙紅色反應(yīng)。晶體晶體存在于液泡中，如草酸鈣結(jié)晶 編輯課件22 第四節(jié) 植物細(xì)胞的增殖一、細(xì)胞周期細(xì)胞周期：在連續(xù)細(xì)胞分裂中，一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程 間期： G1期：DNA復(fù)制酶合成，周期調(diào)控蛋白合成，細(xì)胞器復(fù)制 S期： DNA復(fù)制，組蛋白合成，核小體組裝 G2期：微管蛋白及其他分裂相關(guān)物質(zhì)合成，能量準(zhǔn)備 分裂期： 細(xì)胞分類： 周期細(xì)胞周期細(xì)胞：又名連續(xù)分裂細(xì)胞，在細(xì)胞周期中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞。如根尖、莖尖細(xì)胞 休眠細(xì)胞休眠細(xì)胞：又名G0期細(xì)胞，暫時(shí)脫離細(xì)胞周期不增殖，在適當(dāng)刺激下可重新進(jìn)入細(xì)胞周期 的細(xì)胞，如

15、皮層細(xì)胞 終端分化細(xì)胞終端分化細(xì)胞：永久喪失分裂能力，具有一定功能的細(xì)胞二、細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂：分裂方式有有絲分裂、無(wú)絲分裂和減數(shù)分裂 編輯課件23 有絲分裂有絲分裂有絲分裂有絲分裂 是體細(xì)胞增多的主要分裂方式。經(jīng)過(guò)一次有絲分裂，一個(gè)母細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞的染色體數(shù)目與母細(xì)胞的相同的染色體結(jié)構(gòu)紡錘體紡錘體：有絲分裂時(shí)，由大量微管組成的，形態(tài)為紡錘狀的結(jié)構(gòu)，組 成其的微管呈細(xì)絲狀，稱紡錘絲。微管按起始位點(diǎn)分為極微管、動(dòng)粒微管和中間微管。核分裂核分裂： 前期：核膜消失，核膜解體，染色質(zhì)細(xì)絲螺旋化成為染色體，紡 錘體形成 中期：染色體排列在細(xì)胞赤道面 后期：染色單體分離成為子染色體并向兩極移

16、動(dòng) 末期：子染色體到達(dá)兩極并解旋，回復(fù)到間期狀態(tài)，核膜、核仁 出現(xiàn)，子細(xì)胞核形成胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂：殘存的紡錘絲成膜體形成小泡聯(lián)合成膜及內(nèi)部多糖沉積成壁編輯課件24 減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂 是生殖細(xì)胞產(chǎn)生的主要分裂方式。細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，染色體只復(fù)制一次。經(jīng)過(guò)一次減數(shù)分裂，一個(gè)性母細(xì)胞分裂為四個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目減半。減數(shù)分裂1： 前期：細(xì)線期：出現(xiàn)單線態(tài)染色體絲 偶線期：聯(lián)會(huì)（同源染色體配對(duì)） 粗線期：染色體粗大，交換重組 雙線期：四分體清晰可見(jiàn)，交叉可見(jiàn) 終變期：核膜消失，核膜解體，紡錘體形成 中期：染色體排列在細(xì)胞赤道面 后期：同源染色體分離，非同源染色體自由組合 末期：子染色體到達(dá)兩極并部分解旋，核膜、核仁出現(xiàn)， 子細(xì)胞核