植物细胞的形态和基本结构.ppt

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1、第一章第一章 植物细胞的形态和植物细胞的形态和基本结构基本结构植物细胞的发现：植物细胞的发现：“Cell”发现发现细胞核细胞核内含物内含物 “细胞学说细胞学说”(Cell Theory)“细胞是有机体的组成基础，整个动细胞是有机体的组成基础，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依据一物和植物都是细胞的集合体，它们依据一定的规律排在动植物体内定的规律排在动植物体内”。植物细胞的形态与大小植物细胞的形态与大小植物细胞的显微构造植物细胞的显微构造光镜光镜 显微构造显微构造电镜电镜 超微超微 亚显微结构亚显微结构分辨率分辨率(resolving power)典型植物细胞的基本结构典型植物细胞的基本结构

2、典型的典型的植物细胞植物细胞基本结构基本结构原生质体原生质体细胞质细胞质 细胞器细胞器 细胞核细胞核 质体质体 线粒体线粒体 高尔基体高尔基体 核糖体核糖体 溶酶体溶酶体细胞壁细胞壁后含物及后含物及生理活性物质生理活性物质后含物后含物生理生理活性物质活性物质液泡液泡淀粉粒淀粉粒蛋白质蛋白质脂肪脂肪酶酶维生素维生素激素激素菊糖菊糖晶体晶体叶绿体叶绿体有色体有色体白色体白色体（一）细胞质（一）细胞质(cyloplasm)细胞质膜细胞质膜(质膜质膜)一、原生质体一、原生质体 (protoplast)功能：功能：(a)a)选择透性选择透性(b)b)半渗透现象半渗透现象 (c)c)接受和传递外界信号接受

3、和传递外界信号液泡膜液泡膜中质中质（二）细胞核（二）细胞核(nucleus)结构结构核仁核仁(nucleolus)核液核液(nuclear sap)染色质染色质(chromatin)核膜核膜(nuclear membrance)（三）（三）细胞器细胞器(organelle)（拟器官）（拟器官）质体质体液泡液泡线粒体线粒体内质网内质网高尔基高尔基1.1.质体质体绿色植物绿色植物所特有的细胞器，根据质体所特有的细胞器，根据质体内所含色素以及功能的不同分为：内所含色素以及功能的不同分为：类型类型 色素色素形状形状功能功能叶绿体叶绿体 叶绿素等叶绿素等扁圆形扁圆形光合作用光合作用有色体有色体 胡萝卜素

4、、胡萝卜素、叶黄素叶黄素针形、圆形、针形、圆形、杆状、多角形杆状、多角形等等光合作用催化剂光合作用催化剂;利利于昆虫传粉；与淀于昆虫传粉；与淀粉、脂肪积累有关粉、脂肪积累有关白色体白色体 无无圆形、椭圆形、圆形、椭圆形、纺锤形纺锤形合成淀粉（造粉体）合成淀粉（造粉体），脂肪（造油体），脂肪（造油体），蛋白质（蛋白质体）蛋白质（蛋白质体）液液泡泡的的形形成成过过程程2.2.液泡（液泡（vacaole）a a、生物碱生物碱（alkaloids）b b、苷苷（glycosides）c c、单宁单宁（tannin）d d、有机酸有机酸（organic acids）e e、挥发油挥发油 (volatil

5、e oil)细胞器结构3.3.线粒体线粒体(Mitochondrion)粒状、棒状、丝状、分枝状粒状、棒状、丝状、分枝状 结构结构膜层膜层基质基质外膜：光滑外膜：光滑内膜：嵴内膜：嵴 (cristae)功能功能物质氧化的中心物质氧化的中心 “动力工厂动力工厂”物质的合成物质的合成 盐类的积累盐类的积累4.4.内质网（内质网（Endoplasmic reticulum）细胞中及细胞之间的膜系统细胞中及细胞之间的膜系统 细胞生长分化过程中细胞生长分化过程中 由少增多由少增多成熟细胞中成熟细胞中 少量少量代谢旺盛的细胞中代谢旺盛的细胞中 发达发达 如分泌细胞、如分泌细胞、胚乳细胞胚乳细胞粗面内质网粗

6、面内质网光滑内质网光滑内质网合成运输蛋白质的场所合成运输蛋白质的场所合成运输类脂多糖的场所合成运输类脂多糖的场所5.5.高尔基体高尔基体(Golgi body)似乎与细胞核的定向有关似乎与细胞核的定向有关功能：分泌机能功能：分泌机能 合成果胶、半纤维素和木质素合成果胶、半纤维素和木质素 参与细胞壁的形成参与细胞壁的形成 合成多糖和运输多糖合成多糖和运输多糖 与细胞的分泌作用有关系与细胞的分泌作用有关系6.6.核糖体核糖体（Ribosome）7.7.溶酶体溶酶体（Lysosome）游离于细胞质中或附着在内质网上，游离于细胞质中或附着在内质网上，蛋白质合成的场所。蛋白质合成的场所。单层外膜的细胞器

7、单层外膜的细胞器膜内含有各种能水解不同物质的消化酶膜内含有各种能水解不同物质的消化酶二、植物二、植物细胞后含物和生理活细胞后含物和生理活性物质性物质（一）一）后含物后含物以一定形状或不定形存以一定形状或不定形存在于细胞质和液泡中的贮藏物质，或在于细胞质和液泡中的贮藏物质，或废弃物质的总称。废弃物质的总称。1.1.淀粉淀粉（starch）同化淀粉同化淀粉绿色植物光合作用所产生的葡萄糖，暂时绿色植物光合作用所产生的葡萄糖，暂时贮藏在叶绿体内转变成的淀粉。贮藏在叶绿体内转变成的淀粉。贮藏淀粉贮藏淀粉同化淀粉再度分解为葡萄糖，转运至贮同化淀粉再度分解为葡萄糖，转运至贮藏器官中，并在造粉体内重新形成的淀

8、藏器官中，并在造粉体内重新形成的淀粉。粉。构造构造脐点脐点(hilum)：点、线、裂隙、分叉、点、线、裂隙、分叉、星状等星状等 层纹层纹(annular striation)：同心环纹同心环纹 形状：圆球形、卵圆形、多角形等。形状：圆球形、卵圆形、多角形等。分布：分布：以以淀粉粒淀粉粒形式于根、茎、种子等器官形式于根、茎、种子等器官的薄壁细胞中，如半夏、甘薯、葛根等的薄壁细胞中，如半夏、甘薯、葛根等薄壁细胞的细胞质中。薄壁细胞的细胞质中。淀粉粒的形状构造和类型淀粉粒的形状构造和类型淀粉粒的类型淀粉粒的类型:单粒淀粉单粒淀粉(simple starch grain)：只有只有一个脐点，环绕脐点有

9、无数层纹一个脐点，环绕脐点有无数层纹 复粒淀粉复粒淀粉(compound starch grain)：二个：二个以上脐点，每一脐点各有层纹环绕着以上脐点，每一脐点各有层纹环绕着 半复粒淀粉半复粒淀粉(half compound starch grain)：二个以上脐点，每一脐点除了各二个以上脐点，每一脐点除了各具少数层纹以外，更有共同的层纹具少数层纹以外，更有共同的层纹 化学结构化学结构 支链淀粉：不溶于水，溶支链淀粉：不溶于水，溶液粘性高，遇碘呈紫红色液粘性高，遇碘呈紫红色 直链淀粉：易溶于水，溶直链淀粉：易溶于水，溶液粘性低，遇碘呈蓝色液粘性低，遇碘呈蓝色 加稀碘液加稀碘液蓝紫色蓝紫色 检

10、验检验常见植物淀粉粒的各种形状常见植物淀粉粒的各种形状2.2.菊糖（菊糖（Inulin）碳水化合物在植物体内的另一种贮藏形果碳水化合物在植物体内的另一种贮藏形果糖聚合而成，为淀粉的同分异构体糖聚合而成，为淀粉的同分异构体分布：菊科、桔梗科、龙胆科、山茱萸科分布：菊科、桔梗科、龙胆科、山茱萸科 特点：球形，半球形和扇形的结构，易溶特点：球形，半球形和扇形的结构，易溶于水，不溶于乙醇。于水，不溶于乙醇。观察菊糖：水合氯醛或者观察菊糖：水合氯醛或者70%70%乙醇装片装乙醇装片装片可维持较长时间。片可维持较长时间。菊糖菊糖10%10%-萘酚乙醇溶液萘酚乙醇溶液H H2 2SOSO4 4紫红色紫红色

11、很快溶解很快溶解检验检验菊糖橙皮苷和硅质块菊糖橙皮苷和硅质块3.3.蛋白质蛋白质(protein)植物细胞中的贮藏蛋白质是化学性质植物细胞中的贮藏蛋白质是化学性质稳定的无生命物质，多以稳定的无生命物质，多以糊粉粒糊粉粒(Aleurone grain)的状态存在于种子的胚的状态存在于种子的胚乳和子叶细胞。乳和子叶细胞。有有些些植植物物胚胚乳乳最最外外层层含含有有一一层层细细胞胞，其其中中含含大大量量蛋蛋白白质质，这这层层细细胞胞称称为为糊糊粉粉层层。检验检验Pr+Pr+碘碘 暗黄色暗黄色 Pr+Pr+浓浓HNO3 HNO3 黄黄色色沉沉淀淀 过过量量氨氨液液 橙红色橙红色Pr+Pr+硫酸铜、苛性

12、碱水溶液硫酸铜、苛性碱水溶液紫红色紫红色微热微热冷却冷却Pr+Pr+硝酸汞硝酸汞砖红色砖红色 4.4.脂肪脂肪药用脂肪油药用脂肪油：蓖麻油作泻下剂蓖麻油作泻下剂大风子油大风子油,用于治疗麻疯病用于治疗麻疯病月见草油治疗高质血症等月见草油治疗高质血症等脂肪脂肪 (fat)：可可豆脂可可豆脂脂肪油脂肪油 (fat oil)：大豆油：大豆油 由脂肪酸和甘油结合而成的酯，也是由脂肪酸和甘油结合而成的酯，也是植物体内的一种贮藏营养物质，多存在植物体内的一种贮藏营养物质，多存在于植物的种子中。于植物的种子中。检验检验 遇碱则皂化遇碱则皂化 脂肪遇苏丹脂肪遇苏丹III溶液显橙红色、红溶液显橙红色、红色或紫红

13、色色或紫红色 遇紫草试液显紫红色遇紫草试液显紫红色 遇四氧化锇显黑色遇四氧化锇显黑色（1 1）草酸钙晶体草酸钙晶体 (calcium oxalate crystal)5.5.晶体晶体(crystal)各种针晶、柱晶棱晶各种针晶、柱晶棱晶各种草酸钙簇晶(2)(2)碳酸钙晶体碳酸钙晶体(calcium carbonate crystal)常呈钟乳体状态存在所以又叫钟乳体。常呈钟乳体状态存在所以又叫钟乳体。一端与细胞壁连接，形如悬垂的葡萄。一端与细胞壁连接，形如悬垂的葡萄。常存在于桑科、爵床科、荨麻科等植常存在于桑科、爵床科、荨麻科等植物中，如无花果、物中，如无花果、大麻叶、穿心莲叶的大麻叶、穿心莲

14、叶的表皮细胞中均含有。表皮细胞中均含有。各种钟乳体和矿晶各种钟乳体和矿晶晶体晶体+醋酸醋酸溶解溶解CO2CO2（碳酸钙）碳酸钙）不溶解硫酸不溶解硫酸硫酸钙针晶硫酸钙针晶（草酸钙晶体）（草酸钙晶体）(3)(3)其它晶体其它晶体：检验检验 柳叶中含有硫酸钙晶柳叶中含有硫酸钙晶体菘蓝叶中含有靛蓝结体菘蓝叶中含有靛蓝结晶槐花含芸香苷结晶晶槐花含芸香苷结晶（二）生理活性物质：二）生理活性物质：是是一一类类能能对对细细胞胞内内的的生生化化和和生生理理活活动起调节作用的物质的总称，包括：动起调节作用的物质的总称，包括：a a、酶酶(enzyme)是一种有机催化剂。是一种有机催化剂。b b、维生素维生素c c

15、、植物激素植物激素d d、抗生素抗生素e e、高高等等植植物物如如葱葱、蒜蒜、辣辣椒椒、萝萝卜卜等等也能产生杀菌物质，称植物杀菌素。也能产生杀菌物质，称植物杀菌素。三、细胞壁三、细胞壁（cell wall）（一）细胞壁的分层一）细胞壁的分层 细胞壁是植物细胞特有的结构，它与细胞壁是植物细胞特有的结构，它与液液泡、质体泡、质体一起构成了植物细胞与动物细胞一起构成了植物细胞与动物细胞不同的三大结构特征。不同的三大结构特征。细胞壁的分层：细胞壁的分层：胞间层胞间层（intercellular layer）初生壁初生壁（primary wall）次生壁次生壁(secondary wall)细胞壁的结构

16、细胞壁的结构细胞壁的显微、亚显微结构细胞壁的显微、亚显微结构（二）纹孔和胞间连丝（二）纹孔和胞间连丝纹孔的类型纹孔的类型 单纹孔单纹孔(simple pit)具缘纹孔具缘纹孔(bordered pit)半缘纹孔半缘纹孔(half bordered pit)1 1.纹孔纹孔(pit)：细胞壁形成时，次生壁在初细胞壁形成时，次生壁在初生壁上不是均匀地增厚，未增厚的部分形成生壁上不是均匀地增厚，未增厚的部分形成凹陷，称纹孔。有利于水和其它物质的交换。凹陷，称纹孔。有利于水和其它物质的交换。纹孔的类型纹孔的类型2.2.胞间连丝胞间连丝（plasmodesmata）类型类型成分成分作用作用检验检验木质木

17、质化化木质木质素素增强增强机械机械力力间苯三酚硫酸间苯三酚硫酸樱红色、樱红色、红紫色红紫色氯化锌磺液氯化锌磺液黄色、棕色黄色、棕色木栓木栓化化木栓木栓质质保护保护作用作用苏丹苏丹红色、紫红色红色、紫红色紫草试剂紫草试剂红色、紫红色红色、紫红色苛性碱加热苛性碱加热溶解成黄色溶解成黄色的油滴状的油滴状角质角质化化角质角质保护保护作用作用苏丹苏丹橙红色橙红色碱液加热碱液加热持久地保持持久地保持（三）细胞壁的特化（三）细胞壁的特化 类型类型成分成分作用作用检验检验黏液黏液质化质化 果胶、纤维果胶、纤维素变成粘液、素变成粘液、树胶。树胶。利于利于种子种子萌发萌发 玫红酸钠酒精溶玫红酸钠酒精溶液液玫瑰红色玫瑰红色钌红试液钌红试液红色红色 矿质矿质化化 硅质、钙质硅质、钙质 增强增强机械机械力力 硅质溶于氟化氢，硅质溶于氟化氢，不溶于醋酸或浓不溶于醋酸或浓硫酸硫酸续表续表