第一節植物細胞的形態結構與功能當前1頁，總共98頁。

特征動物細胞植物細胞質體(葉綠體)細胞壁大的中央液胞其它液胞系無，異養營養有，自養營養無有（纖維素和果膠質）無有（代謝調節作用）有溶酶體、中心體有乙醛酸循環體、胞間連絲、分裂時的收縮環分裂時的細胞板無有基本常識

植物細胞和動物細胞當前2頁，總共98頁。葉綠體線粒體細胞壁細胞膜液泡細胞質光面內質網細胞核粗面內質網高爾基體高爾基體線粒體細胞質細胞膜細胞核粗面內質網光面內質網中心體纖毛基本常識

植物細胞和動物細胞植物細胞動物細胞當前3頁，總共98頁。原核細胞與真核細胞的區別（-PX）區別原核細胞prokaryoticcell真核細胞eukaryoticcell大小體積小，直徑一般為0.2～1～10μm10～100μm細胞核無成形核，無核膜、核仁核具一定形態，有雙層核膜，有核仁染色體形狀DNA(即遺傳信息載體)由一個環狀DNA分子構成，所在信息量較少線性DNA分子與蛋白質構成染色體，是在信息量多數目一個基因連鎖群2個以上基因連鎖群組成DNA裸露或結合少量蛋白質DNA同組蛋白和非組蛋白結合DNA序列無或很少有重復序列有重復序列基因表達RNA和蛋白質在同一區間合成RNA核中合成和加工；蛋白質細胞質合成細胞分裂二分或出芽有絲分裂和減數分裂，內膜無獨立的內膜，所以無核等細胞器有獨立的內膜，分化成各種細胞器鞭毛構成鞭毛蛋白微管蛋白光合與呼吸酶分布質膜線粒體和葉綠體核糖體沉降系數70S（50S+30S）80S（60S+40S）營養方式吸收，有的行光合作用吸收，光合作用，內吞細胞壁肽聚糖、蛋白質、脂多糖、脂蛋白纖維素（植物細胞）演化地位原始，出現時間較早，大約在35～30億年前進化，出現時間較晚，大體在16-12億年前適應性現代prokaryotes在分布的廣度和對生境的生態適應性方面都較廣或強有一定局限種群個體數目相對較量多相對較量少當前4頁，總共98頁。一、植物細胞的基本形態與大小不同植物其細胞的大小不同，最小的細胞是枝原體，直徑僅有0.1μｍ左右；西瓜瓤細胞直徑約1mm；苧麻莖纖維細胞長可達550mm。植物細胞的形狀也多種多樣，有長管狀、球狀等，植物細胞的形狀取決于其生理功能。植物細胞雖然大小不同，形狀多樣，但是一般有相同的基本結構。當前5頁，總共98頁。當前6頁，總共98頁。當前7頁，總共98頁。二、植物細胞的基本結構當前8頁，總共98頁。當前9頁，總共98頁。三、原生質體（protoplast）

基本概念-原生質體和細胞的關系和區別？當前10頁，總共98頁。基本概念-原生質的物理性質物理外觀狀態：原生質是一種具彈性、半透明、可流動的親水膠體【黏液】，可呈網狀、線狀、粒狀、泡末狀等。比重大于1。分散質為大分子顆粒。顆粒直徑1～100【500】nm，均勻地分散在含有簡單的糖、氨基酸、無機鹽等物質的水液中，形成不均一的膠體。大分子顆粒由于帶電荷異性而使其表面形成一層結合水層【水膜】。又由于某些所帶電荷相同（同性）的顆粒在膠體溶液中相互排斥，因而不會發生顆粒凝聚下沉的現象，保證了膠體溶液的穩定性。顆粒如此高度分散，便形成了巨大的表面積，會吸附許多物質和H2O分子。在生物體中膠體以溶膠和凝膠兩種狀態存在，二者可以相互轉化，處于動態平衡狀態，在一定條件下會發生不可逆的變性現象而喪失生命活動能力。生物學價值：這種特性使細胞中的物質交換、許多生化反應、原生質結構的穩定及有關生理功能的完成等等生命現象的正常進行創造了非常有利的條件。當前11頁，總共98頁。（一）細胞膜細胞膜【又稱質膜、外周膜】——包圍在原生質體的外表面的膜。細胞膜與細胞內膜統稱為生物膜【單位膜】。在電鏡下，質膜垂直切面厚75-85A0，分“黑-白-黑”3層。當前12頁，總共98頁。當前13頁，總共98頁。單位膜質膜的超微結構單位膜(Unitmembrane)

電鏡下膜的剖面,表現為兩條暗帶夾一明帶的結構，厚為70-100?。當前14頁，總共98頁。1、生物膜的分子結構流體鑲嵌模型【1972】：質膜的分子結構為甘油二酯【1分子甘油+2分子脂肪酸】+1分子磷酸——1分子磷脂——許多磷脂分子平行排列成磷脂類【單】分子層——2層【單】分子層組合成磷脂類雙分子層【基本“構架”】——蛋白質、糖脂及糖蛋白結合到磷脂類雙分子層內或外表即成完善的質膜分子結構。當前15頁，總共98頁。質膜

(plasmamembrane)：原生質體表面的一層薄膜，脂類和蛋白質當前16頁，總共98頁。當前17頁，總共98頁。生物膜分子結構的流體鑲嵌模型當前18頁，總共98頁。生物膜的“流動鑲嵌模型”主要特點有序性流動性不對稱性生物膜的結構是與其功能相一致的。當前19頁，總共98頁。2、質膜的功能(1)1物質運輸質膜對物質的通透具有高度的選擇性。半透性在物質運輸中的主動性和選擇性作用，控制物質交換，需能量。當前20頁，總共98頁。2、質膜的功能(2)2信號轉換信號傳導——從胞外信號轉換為胞內信號，并與相應的生理生化反應相偶聯的過程『信息傳遞中受體【靶細胞上的蛋白質】的特異性，細胞間的識別作用』。信號傳導的基本過程如下：外界環境信號或內源信號——胞外信號——作用于質膜受體——在細胞質中形成第二信號（如Ca++）——引起細胞內各種相關感應反應，以便調節各種相應的生理代謝活動。當前21頁，總共98頁。2、質膜的功能(3)3細胞識別細胞識別——細胞對同種或異種細胞的辨認。識別機制：通過受體與外來信號的相互作用來實現，具有特異性，如配子之間、柱頭與花粉之間、豆科根與根瘤菌之間等。細胞壁在細胞識別過程中也具有重要作用。當前22頁，總共98頁。2、質膜的功能(4)4纖維素合成和微纖絲組裝葡萄糖以β1-4鍵連接——形成D—葡聚糖（即纖維素或纖維素分子）——由數條平行排列的纖維素形成其分子團——由多個纖維素分子團（含30-100個纖維素）組成微纖絲——參于細胞壁框架的構建。質膜上具有纖維素合成酶復合體，可將細胞內供應來的葡萄糖基合成纖維素，進而組裝成微纖絲。5免疫，抵御病菌感染。當前23頁，總共98頁。概念澄清(1)纖維【fiber】【細胞】——屬厚壁細胞，有木纖維、韌皮纖維、環管纖維、硬或軟纖維等類型。可見，在植物學中，纖維或纖維細胞的概念是很明確的。當前24頁，總共98頁。概念澄清(2)纖維素【celullose，分子】——【纖維素】分子團——微纖絲【microfibril】——大纖絲——細胞壁成分『僅僅是一種結構物質——蒲訓注：由此，可進一步將機械組織再分為僅由纖維細胞組成的纖維組織、由厚角細胞組成的厚角組織以及由×××細胞組成的×××組織。在植物學中，平常所稱謂的木纖維、韌皮纖維等術語中“纖維”的含義實際上卻是（纖維）組織。生產上的纖維范圍要廣一些，即將壁中具有大纖絲的非細胞結構部分也做纖維對待，棉花種子表皮毛【附屬物】等』。當前25頁，總共98頁。概念澄清(3)微絲【microflement，MF】：細絲狀結構，直徑6—8nm，組成微管的蛋白主要有α-和β-兩種微管蛋白，1個α-微管蛋白分子和1個β-微管蛋白連接在一起形成二聚體，由二聚體組成線形的聚合體，即為組成微管的原絲體protofilament（或微絲）。中間纖維【intermediatefilament，IF】：實為中間微絲，細長管狀結構，直徑10nm微管【microtuble，MT】：細長、中空的管狀結構，外徑25nm，由13條原絲體螺旋狀盤繞而成，中心是空的當前26頁，總共98頁。二、細胞質（含細胞器）

包括物質與結構，細胞質包括以下部分：細胞質基質、線粒體、質體、內質網、高爾基體、液泡系、核糖核蛋白體（核糖體）、細胞骨架（微絲、中間纖維、微管）、溶酶體、微體等。當前27頁，總共98頁。#線粒體

線粒體是進行呼吸作用的主要細胞器。電鏡觀察，線粒體是雙層單位膜構成，內膜形成片狀或管狀的內褶，稱為嵴。內膜及其所在的嵴的內表面，均勻地分布有形似大頭針的結構，稱為電子傳遞粒。當前28頁，總共98頁。線粒體透射電鏡照片當前29頁，總共98頁。#質體質體——是植物細胞特有的細胞器，幼期未分化成熟的，稱為前質體。分化成熟的質體可根據其顏色和功能不同，分為葉綠體（Chloroplast）、有色體（Chromoplast）和白色體（leucoplast）三種主要類型。當前30頁，總共98頁。質體是由原（前）質體(proplast)發育而來：當前31頁，總共98頁。葉綠體

高等植物的葉綠體主要存在于葉肉細胞內，含有葉綠素。電鏡觀察表明：葉綠體外有光滑的雙層單位膜，內膜向內疊成內囊體，若干內囊體垛疊成基粒。基粒內的某些內囊體內向外伸展，連接不同基粒。連接基粒的類囊體部分，稱為基質片層；構成基粒的類囊體部分，稱為基粒片層。

在個體發育上，葉綠體來自前質體，由前質體發育成葉綠體。當前32頁，總共98頁。光鏡下的葉綠體細胞中的葉綠體當前33頁，總共98頁。葉綠體葉綠體的超微結構當前34頁，總共98頁。葉綠體：膜(membrance)、類囊體(thylakoid)和基質(stroma)當前35頁，總共98頁。當前36頁，總共98頁。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（紅色），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則形狀。當前37頁，總共98頁。當前38頁，總共98頁。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、造油體和造蛋白質體。在植物發育過程中，質體可以相互轉化。當前39頁，總共98頁。當前40頁，總共98頁。#內質網

內質網是由膜圍成的扁平的囊、槽、池或管，形成互相溝通的網狀系統。

內質網的外表面有的結合有核糖體，稱為粗面內質網（rER），有的沒有，成為光滑型內質網（sER）。當前41頁，總共98頁。內質網透射電鏡照片

內質網模式圖當前42頁，總共98頁。#高爾基體高爾基體是由一疊平滑的單位膜圍成的囊組成。高爾基體是動態結構，有形成面和成熟面，與細胞壁的形成有關。當前43頁，總共98頁。高爾基體透射電鏡圖高爾基模式圖當前44頁，總共98頁。#液泡

液泡是由單位膜構成的細胞器。液泡的膜稱為液泡膜，液汁稱為細胞液。幼期細胞，液泡很小，但隨著細胞生長，液泡長大。小液泡逐漸合并為大液泡，位于細胞中央。

液泡的功能為：滲透調節、貯藏和消化當前45頁，總共98頁。液泡(vacuole)及其形成過程當前46頁，總共98頁。光鏡下照片，表明洋蔥細胞液泡不斷擴大，初生壁隨細胞增大當前47頁，總共98頁。#核糖核蛋白體

生活的細胞中都存在核糖核蛋白體，它是合成蛋白質的主要場所，存在于胞基質，內質網等處。核糖體結構上為兩個近半球形而大小不等的亞單位結合而成的，常幾十個到幾百個聚合在一起，成為多聚核糖體。當前48頁，總共98頁。多聚核糖體電鏡圖單核糖體模型當前49頁，總共98頁。糖體模型當前50頁，總共98頁。當前51頁，總共98頁。當前52頁，總共98頁。#細胞骨架（cytoskeleton）細胞骨架包括微管【microtuble，MT】、中間纖維【intermediatefilament，IF】和微絲【microflement，MF】3種蛋白質纖維（絲狀蛋白質）。當前53頁，總共98頁。微管微管

普遍存在于細胞中，由兩種結構不同的球狀蛋白——微管蛋白組成。

在細胞內，微管有多方面的功能:（1）質內分布起支架作用，使細胞維持一定形狀。

（2）參與分裂紡錘絲。

（3）對細胞的生長和分化起作用。

（4）影響胞內物質的運輸和胞質運動。

（5）參與構成低等植物的纖毛，鞭毛。當前54頁，總共98頁。當前55頁，總共98頁。細胞的骨架——微管當前56頁，總共98頁。微管結構圖當前57頁，總共98頁。#溶酶體

溶酶體是分解蛋白質、核酸、多糖的細胞器，由單層單位膜構成，內含多種水解酶，可分解從外面進入到細胞內的物質，也可消化局部細胞器或整個細胞。當前58頁，總共98頁。溶酶體圖解當前59頁，總共98頁。#微體

微體也由單位膜包圍。呈球形，在植物細胞中，已明確的2種微體是：過氧化物酶體——常和葉綠體，線粒體結合在一起，執行光呼吸。乙醛酸循環體——存在于油料植物種子中，脂肪經它含的幾種酶逐步分解。當前60頁，總共98頁。乙醛酸循環體外形圖葉肉細胞內的過氧化物酶體當前61頁，總共98頁。三、細胞核細胞核——為生活細胞中最顯著的結構，細胞內的遺傳物質DNA，幾乎都存在于核內，為細胞的控制中心。當前62頁，總共98頁。（一）細胞核的形態各種細胞內都有細胞核，其形態多種多樣。當前63頁，總共98頁。細胞核

當前64頁，總共98頁。（二）細胞核結構與功能細胞核的結構，隨細胞周期的改變而變化，可分為分裂期和間期。

間期核可分為核膜、核仁和核質。核膜為雙層膜、上有核孔，核孔的物質進入并非自由，而是受某些機制調節。核仁常有一個或幾個，是細胞內形成核蛋白亞體的部位。形狀因不同部位而不同。

核質可分為著色的物質--染色質和不著色的部分——核液。染色體為核酸和蛋白質的復合體。當前65頁，總共98頁。5核酸【核糖核酸，nucleicacid】由瑞士學者F .Miescher于1870年首次從濃液中的細胞的核中分離出來。在幼期細胞中核酸含量較高。核酸常和蛋白質結合成核蛋白。當前66頁，總共98頁。(1)核酸的種類根據核糖的分子組成，可將核酸分為2大類：脫氧核酸（DNA）：分子上的堿基數目很多，因排列組合不同而蘊藏著大量的遺傳信息，通過DNA的復制使遺傳信息傳遞到子代中，所以說核酸是主要的遺傳物質，是遺傳信息的攜帶者；DNA通過控制蛋白質的合成而控制遺傳性狀，從而與生物的生長、發育、生殖、遺傳及變異等生命現象有著密切的聯系。核酸（RNA），由DNA產生，根據其生理功能，可分為3類：a.信使核糖核酸（mRNA）：占RNA總量的5%，攜帶DNA所給予的遺傳信息，是蛋白質合成的模板。b.轉移核糖核酸（tRNA）：占RNA總量的15%，不同的tRNA攜帶相應不同的氨基酸轉運至mRNA，以便合成蛋白質。C.核糖體核糖核酸（rRNA）：占RNA總量的80%，rRNA與蛋白質結合形成核糖核蛋白體（簡稱核糖體），是蛋白質合成的場所。當前67頁，總共98頁。(2)核酸的化學組成組成核酸的元素僅有C、H、O、N、P5種。核酸的分子量比蛋白質還大。核糖【戊糖，5碳糖】+堿基——核苷。核苷+H3PO4——單核苷酸。幾十～幾百萬個單核苷酸【單位】之間借C—3‘和C—5’間的磷酸二酯鍵連接起來【縮合】——核酸【高分子化合物】。堿基有5種，在RNA中為腺嘌呤【A】、鳥嘌呤【G】、胞嘧啶【C】和尿嘧啶【U】；在DNA中為A、G、C、和胸腺嘧啶【T】。當前68頁，總共98頁。DNA結構當前69頁，總共98頁。（3）核酸的結構RNA多為多核苷酸的長單連，所含堿基為A、G、C、U。DNA為多核苷酸的長雙連，由于氫鍵的作用，使其多具空間結構。在DNA分子中，兩條核苷酸長鏈互補，沿著一共同的軸作螺旋狀盤繞，形成雙螺旋狀結構【麻花狀梯子形】；堿基嚴格以“互補原則”配對，即A—T，G—C，T—A，C—G，彼此之間以氫鍵結合。如果將此雙螺旋狀結構比作梯子，那么，位于外圍的兩條（互補的）核苷酸長連就似梯子兩邊的扶手，位于其間的堿基便恰似梯子的橫檔。DNA分子的這種雙螺旋結構模型是Watson，J和Crick，F早在１９５３年提出的，利用該模型能夠從分子水平上合理地解釋遺傳、變異及發育等遺傳學和生理學領域的諸多問題。因此，一般將該模型視為分子遺傳學誕生的標志。當前70頁，總共98頁。DNADNA雙螺旋結構當前71頁，總共98頁。（4）核苷酸的一些特殊的生物學功能a作為“能量貨幣，如ATP【三磷酸腺苷，或腺苷三磷酸】”。b作為合成材料，與蛋白質、糖原、脂肪、磷脂以至DNA等物質的合成有關。c每一種核苷酸都可在環化酶的作用下生成環式一磷酸核苷（cAMP），該核苷對于介導激素及調節許多生命活動起著非常重要的作用，即ATP——腺苷酸環化酶——cAMP。d幾種二核苷酸在呼吸等代謝活動中具有極為重要的作用，如NAD+、NADP、FAD等。當前72頁，總共98頁。四、細胞壁當前73頁，總共98頁。（一）細胞壁的化學組成初生壁的化學組成：1纖維素，2半纖維素，3果膠多糖，4蛋白質，5次生壁（化學物質主要有木質素、角質、栓質、礦物質等）。當前74頁，總共98頁。（二）細胞壁的層次當前75頁，總共98頁。初生壁次生壁胞間層當前76頁，總共98頁。電鏡下，次生壁可分為外、中、內三層纖維和石細胞等典型具次生壁的細胞，細胞壁有5層結構：胞間層、初生壁和三層次生壁大部分具次生壁的細胞，在成熟時原生質體死亡，殘留的細胞壁有支持保護的功能當前77頁，總共98頁。光鏡下照片，表明洋蔥細胞不斷

長大，初生壁也擴大。柿子胚乳細胞胞間連絲，示厚的初生壁當前78頁，總共98頁。（三）次生細胞壁的形成與變化在初生壁上分布著許多初生紋孔場【即一些凹陷區域，其內具有許多胞間連絲通道】，當次生壁形成時，該區域多不加厚，形成紋孔【紋孔也可在無初生紋孔場的區域形成】，此時，原來的中膠層和初生壁就成了紋孔膜，胞間連絲經此膜通過。當前79頁，總共98頁。當前80頁，總共98頁。胞間層初生壁次生壁初生紋孔場細胞分化過程中細胞壁的變化當前81頁，總共98頁。紋孔的類型（1）以紋孔成對與否劃分紋孔對——兩個側壁上的紋孔成對存在盲紋孔——紋孔僅位于一個側壁當前82頁，總共98頁。紋孔的類型（2）以紋孔形態特征劃分單紋孔——開口處無緣部