教学课件第一节植物细胞的结构与功能.ppt

第一节,植物细胞的结构与功能,第一节 植物细胞的结构和功能,一、植物细胞的概念,二、植物细胞的形状和大小,三、细胞生命活动的物质基础,四、植物细胞的基本结构,五、植物细胞的繁殖,细胞,一、植物细胞的概念,细胞是植物体结构和功能的基本单位。,细胞的概念：,细胞的发现：,一、植物细胞的概念,1665年英国物理学家虎克发现细胞（Cell）。,光学显微镜,透射电子显微镜,扫描电子显微镜,一、植物细胞的概念,细胞结构与显微镜：,显微结构：光学显微镜下观察到的结构。,超微结构：指在电子显微镜下观察到的结构，也称亚显微结构。,原核细胞和真核细胞：,真核细胞：具有被膜包围的细胞核和细胞器。,一、植物细胞的概念,原核细胞：有细胞结构，但没有典型的细胞核（无成形核，无核膜、核仁。）。,原核生物和真核生物：,原核生物：原核细胞组成的生物为原核生物，如支原体、细菌、放线菌和蓝藻。,一、植物细胞的概念,真核生物：真核细胞组成的生物为真核生物，如动、植物和真菌。,二、植物细胞的形状和大小,（一）植物细胞的形状,（二）植物细胞的大小,（一）植物细胞的形状,植物细胞的形状是多种多样的。,细胞形状的多样性，反映了细胞形态与其功能相适应的规律。,（二）植物细胞的大小,绝大多数的细胞体积都很小。植物细胞的大小差异悬殊。,体积小、表面积大，有利于和外界进行物质、能量、信息的迅速交换，对细胞生活具有特殊意义。,三、细胞生命活动的物质基础,组成细胞的生活物质，它是细胞结构和生命活动的物质基础。,带电性、亲水性、吸附作用、凝胶作用和吸水作用,表面张力大、有一定的弹性和黏性,具有生命活力的物质,原生质的概念：,原生质具有液体的性质和胶体的性质。,原生质的性质：,三、细胞生命活动的物质基础,原生质的化学元素组成：,主要是碳、氢、氧、氮。,三、细胞生命活动的物质基础,水、CO2、O2、无机盐、离子态元素。,蛋白质、核酸、脂类、糖类和生理活性物质。,原生质,无机物：,有机物：,原生质的物质组成：,四、植物细胞的基本结构,原生质是构成原生质体的物质基础，原生质体是原生质构成。,植物细胞,细胞壁,细胞膜,细胞质,细胞核,原生质体,（一）细胞壁,细胞壁是植物细胞所特有的结构。,胞间层,初生壁,次生壁,细胞壁的结构：,胞间层,初生壁,次生壁,细胞壁,（一）细胞壁,保护原生质体，减少蒸腾，防止微生物入侵和机械损伤等。,细胞壁的功能：,保持和巩固细胞的形状；,参与植物组织的吸收、运输和分泌等方面的生理活动。,（一）细胞壁,次生壁的特化：,（一）细胞壁,纹孔：细胞壁上的较薄区域。,胞间连丝：细胞间进行物质交流的通道。,纹孔和胞间连丝：,（二）细胞膜（质膜）,又称质膜，指植物细胞的细胞质外侧与细胞壁紧密相接的一层薄膜。,细胞膜主要由脂类物质和蛋白质组成。,细胞膜的概念：,细胞膜的物质组成：,（二）细胞膜（质膜）,细胞膜的结构模型（流动镶嵌模型）：,脂质双分子层构成膜的骨架，蛋白质分子结合在脂质双分子层的内外表面，嵌入脂质双分子层或者贯穿整个双分子层。膜及其组成物质是高度动态的、易变的。,细胞内各种膜的通称，包括细胞膜和各种细胞内膜。,（二）细胞膜（质膜）,生物膜：,由脂质双分层和蛋白质分子组成的一个功能表达单位的膜，为单层生物膜。横断面呈现出“暗-明-暗”三层式结构。,（二）细胞膜（质膜）,单位膜：,（二）细胞膜（质膜）,屏障作用，能选择性地控制物质的进出。,细胞膜的功能：,具有胞饮作用、吞噬作用和胞吐作用。,信号转导和细胞识别。,吞噬作用,细胞识别,（三）细胞质,细胞膜以内，细胞核以外的原生质统称，包括细胞基质和细胞器。,细胞质的概念：,1.细胞基质,又称基质、透明质等，是细胞器外围没有特化为一定结构的细胞质。,细胞器之间物质运输和信息传递的介质；细胞代谢的重要场所；为各类细胞器行使功能提供必要的营养和原料；使细胞器及细胞核间保持着密切关系。,细胞基质的功能：,细胞基质的概念：,2.细胞器,细胞器的概念：,细胞质内具有一定形态、结构和功能的小单位。,液泡,具显微结构,细胞器,微管,微粒体,质体,线粒体,内质网,核糖体,高尔基体,溶酶体,圆球体,具亚显微结构,2.细胞器,细胞器的种类：,2.细胞器,在光学显微镜下观察到的细胞结构，称细胞的显微结构。,植物细胞的显微结构：,2.细胞器,在电子显微镜下所观察到的细胞结构，称为细胞的亚显微结构或超微结构。,植物细胞的亚显微结构：,液泡,液泡是植物细胞特有结构，由液泡膜和细胞液组成。,液泡膜为单层膜。,水分、糖、单宁、有机酸、植物碱、花色素、无机盐等。,植物细胞酸、甜、涩、苦等味道和花、果实颜色形成的重要原因。,液泡的结构：,细胞液的主要成分：,液泡,渗透调节：与细胞需水量有关，使细胞保持一定形态，以利于植物各种生命活动的进行。贮藏：贮藏各种养料和生命活动产物，如淀粉、脂肪和蛋白质等。消化：含有多种水解酶，参与细胞内物质的降解。,液泡的功能：,渗透调节,液泡的贮藏功能,液泡,幼嫩细胞中无液泡或液泡极小，不易看见。随着细胞的生长，液泡数目增多，体积增大，并最终合并形成中央大液泡。中央液泡的形成，标志着细胞已发育成熟。,液泡的生长过程：,质体,质体是绿色植物特有的一种细胞器，通常呈颗粒状分布在细胞基质中。,质体主要由蛋白质和类脂组成，具双层膜。,质体的结构：,质体的类型：,叶绿体,有色体,白色体,质体,质体,不含色素，质体中最小的一种。多见于幼嫩的根、茎及种子等无色部分的细胞里。可转化为其它质体。,白色体：,质体,呈椭圆形，内含叶绿素。主要分布于茎、叶和果实等绿色部分的细胞里，以叶肉细胞中分布最多。植物进行光合作用的场所。被称为“养料加工厂”或“能量转换站”。,叶绿体：,质体,形状不规则，含胡萝卜素和叶黄素，通常呈红色、橙色或黄色。多含于花和果实中，有些植物如胡萝卜的肉质根中也含有有色体。可转化为其它质体；与花、果实的颜色形成有关。,有色体：,质体,质体的转化：,植物的颜色,液泡中含有花色素(主要是花青素,致使花瓣具有鲜艳的颜色。花青素随pH不同其色泽可变，碱性时呈兰色，中性时呈紫色，酸性时呈红色。,线粒体,所有生活细胞都具有的一种细胞器，具双层膜，呈线形、球形或杆状小粒。,线粒体的结构：,线粒体的功能：,线粒体的主要成分：,蛋白质、类脂和少量核糖核酸。,主要功能是进行呼吸作用，是细胞能量的“动力站”。,内质网,细胞质内由单层膜组成的网状管道系统。,内质网的结构：,内质网的类型：,糙面内质网,光面内质网,内质网,内质网,合成、包装与运输代谢产物；某些物质集中、暂时贮藏的场所；许多细胞器的来源；可能与细胞壁分化有关；将细胞分隔成许多特定空间。,内质网的功能：,核糖核蛋白体（核糖体或核蛋白体）,无膜小颗粒。游离在细胞质基质中或附着在粗糙内质网表面。,核糖体的结构：,核糖体的主要成分：,核糖体的功能：,主要成分为蛋白质和核糖核酸。,合成蛋白质的主要场所，被称为“生命活动的基本粒子”。,高尔基体,一些聚集的扁的小囊和小泡。,高尔基体的结构：,高尔基体的功能：,物质集运；生物大分子装配；参与细胞壁的形成；分泌物质；参与溶酶体或液泡的形成。,溶酶体,呈圆球形小体，由单层膜构成，内有多种水解酶。,溶酶体的结构：,溶酶体的功能：,具有溶解和消化作用，被称为细胞内的“消化器官”。,圆球体,又称油体，单层膜形成的圆球状小体，内含脂肪酶。,圆球体的结构：,圆球体的功能：,合成和贮藏油脂的场所。,微体,单层膜形成的球状小体。,微体的结构：,微体的功能：,与光呼吸和脂肪代谢有关。,微管,保持细胞形态；引导细胞质的运动方向；为细胞内物质定向运输提供轨道和动力；与细胞分裂时纺锤体的形成有关；与细胞壁增厚形成有关。,微管的结构：,微管的功能：,细胞壁附近的一些细长中空的小管，无膜结构。,（四）细胞核,细胞核贮存了细胞内几乎全部的遗传物质，控制着蛋白质的合成与细胞的生长发育，是细胞的控制中心。,细胞核的重要性：,细胞核的结构：,核膜,核仁,细胞核,核质,核膜,又核被膜，双层膜，分为外核膜和内核膜，两层膜间为核周间隙，膜上有核孔。,结构：,稳定核的形状和化学成分；调节着细胞质和细胞核间的物质交换。,功能：,核仁,细胞内形成核蛋白亚单位的部位。,一个或几个。有四种结构：颗粒、纤维、染色质和蛋白质的基质。,结构：,功能：,核质,核仁以外，核膜以内的物质。,结构：,组成：,核质中易被碱性染料染色的物质，主要成分是脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白质。,染色质,核液,（四）细胞核,贮存和复制DNA；合成和向细胞质转运RNA；形成细胞质的核糖体亚单位；控制植物体的遗传性状；通过指导和控制蛋白质的合成而调节控制细胞的发育。,间期细胞核的主要功能：,五、植物细胞的繁殖,无丝分裂,有丝分裂,减数分裂,细胞繁殖,（一）无丝分裂,核仁一分为二，细胞核延长，核仁向两端移动，核中间缢缩断裂成两个子核。细胞质分裂成两部分，并产生新的细胞器。在两子核之间形成新壁，成为2个子细胞。,过程：,（一）无丝分裂,过程简单，消耗能量少，分裂速度快。分裂时核内不出现染色体，也不形成纺锤丝，故称无丝分裂，又称直接分裂。主要发生在植物不定根、不定芽的产生，竹笋、小麦节间的伸长，胚乳的发育，愈伤组织的形成。,特点：,（二）有丝分裂,间期,前期,中期,后期,末期,分裂期,过程：,（二）有丝分裂,细胞核变大，染色质变为染色丝，DNA复制，RNA合成。,间期：,（二）有丝分裂,染色丝变成染色体。两个染色单体，以着丝点相连。核膜、核仁逐渐消失。两极出现纺锤丝和纺锤体，染色体散乱分布在纺锤体中。,核膜消失是前期结束的标志,前期：,染色质和染色体,在细胞分裂期间染色质浓缩成较大的棒状体，称染色体。染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同状态。,（二）有丝分裂,染色体有规律地排列在赤道面上。纺锤丝与染色体的着丝点相连，形成纺锤体。,中期：,赤道面,在细胞分裂中期，染色体数目固定，是观察染色体数目和性状的最佳时期。,（二）有丝分裂,染色单体从着丝点处断开，形成为两条形态相同的子染色体。纺锤丝收缩，将子染色体拉向两极。,后期：,（二）有丝分裂,染色体变成染色丝，新的核膜、核仁出现，形成两个新核。细胞质一分为二。纺锤丝集结于赤道面上并形成细胞板，成为新细胞的胞间层，再形成初生壁，形成两个新细胞。,末期：,（二）有丝分裂,过程图：,（二）有丝分裂,分裂中要出现纺锤丝，故称有丝分裂，又称间接分裂。植物营养细胞最普遍的一种分裂方式，植物根尖、茎尖以及形成层细胞的形成。,特点：,（二）有丝分裂,分裂中每个染色体复制成两条相同的染色单体，平均分配到两个子细胞核中。子细胞与母细胞的染色体数目和类型相同，从而保证了亲代与子代间的遗传稳定性。,意义：,（三）减数分裂,间期 I,DNA复制,前期 I,细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期,中期 I,后期 I,同源染色体分开,末期 I,很短暂,中期 II,后期 II,姊妹染色体分开,形 成2 个子 细胞,末期 II,共形成4个子细胞，每个细胞的染色体是母细胞的一半,过程：,1,2,减数分裂 I,减数分裂 II,减数分裂过程,（三）减数分裂,一个母细胞分裂成四个子细胞。染色体复制一次，分裂两次，子细胞染色体数目为母细胞的一半。减数分裂是有性生殖过程中形成性细胞（精子和卵细胞）的分裂方式。,特点：,（三）减数分裂,减数分裂所形成的性细胞比母细胞染色体数目减半。在有性生殖过程中，通过雌雄性细胞的结合，染色体数目又恢复到原来的数目，保持了种的特性。,在减数分裂过程中发生染色体片段交换，对于生物的遗传变异，特别是产生新性状的个体具有十分重要的意义。,意义：,减数分裂与有丝分裂特征比较,谢谢观看!,