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1、第一节 植物细胞的形态结构,虎克（1665):发现并命名“Cell”“细胞”。列文虎克（1632-1723)、马尔比基(1628-1694)：用显微镜观察了真正的细胞。施莱登(1838)、施旺(1839)：提出“细胞学说（Cell theory)”：一切植物、动物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。,细胞的发现,植物细胞的形状和大小,中层 初生壁 次生壁,质膜 细胞核 基质 质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡 微管 微体,细胞壁,原生质体,植物细胞的结构,细胞质,细胞器,后含物,植物细胞的组成,液泡(vacuole),一层液泡膜(tonoplast)包被,其中充满细胞液(c

2、ell sap),液泡占据成熟细胞的大部分体积。主要成分是水，还含有盐、糖、可溶性性质、晶体以及花青素等。功能：维持细胞的膨压；细胞代谢产物的贮藏场所,质体(plastid),与糖类的合成和贮藏密切相关的细胞器，植物细胞特有。叶绿体(chloroplast)有色体(chromoplast)白色体(leucoplast),叶绿体,叶绿体构造：叶绿体膜(chloroplast membrane)、类囊体(thylakoid)基质(stroma)。含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素三种色素半自主性细胞器。,含有胡萝卜素和叶黄素，使许多植物的花、老叶、果实和根呈黄色、橙色或红色。有助于吸引昆虫和其它动物。,

3、红辣椒表皮,有色体,不含色素的质体合成淀粉合成脂肪合成蛋白质,体色白,质体比较,后含物(ergastic substance),细胞代谢的产物：包括贮存物质和代谢废物包括糖类（carbohydrate)蛋白质(protein)、脂肪(fat)及其有关的物质，还有成结晶的无机盐和其它有机物，如丹宁、树脂和植物碱等。,淀粉(starch),形成淀粉粒质体合成脐点和轮纹三种类型：单粒淀粉粒、复粒淀粉粒和半复粒淀粉粒。,后 含 物,蛋白质,贮藏蛋白质呈固体状态，生理活性稳定，与原生质体中呈胶体状态的有生命蛋白质在性质上不同。呈晶体或无定形。糊粉粒积累在液泡中。,后 含 物,脂肪,含能量最高而体积最小的

4、贮藏物质。脂肪：常温下为固体。油类：常温下为液体,后 含 物,晶 体,无机盐形成各种晶体主要为草酸钙晶体。单晶、针晶和簇晶液泡中形成,后 含 物,中层 初生壁 次生壁,质膜 细胞核 基质 质体 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 液泡 微管 微体,细胞壁,原生质体,植物细胞的结构,细胞质,细胞器,后含物,细胞壁(cell wall),区别于动物细胞的最显著特征。控制原生质体大小。含有多种酶，参与细胞物质吸收、转移和分泌。接受和处理病原菌侵袭释放的化学信号，并将信号传递到质膜。支持和保护原生质体，同时还能防止细胞吸胀而破裂。,1 细胞壁的结构和化学组成,（1）细胞壁的分层 胞间层：主要成分为果胶质

5、 初生壁：纤维素、半纤维素和果胶质 次生壁：纤维素、木质素等,（2）化学组成,细胞壁的化学组成,纤维素(cellulose):由葡萄糖分子串联而成。结构单位：微团(micelle)、微纤丝(microfibre)、大纤丝(macrofibre)纤维素的网络结构中交联半纤维素和果胶类物质。,细胞壁的附属结构,1.胞间连丝,2.纹孔,单纹孔具缘纹孔纹孔对半具缘纹孔,纹孔基本结构,纹孔腔,纹孔膜,细胞壁上的附器,胞间连丝(plasmodesma):由质膜包围的直径狭窄的通道，内质网贯穿其中。原生质体间物质运输和信号转导的桥梁。,初生纹孔场(primary pit field):初生壁生长的不均匀增厚

6、，初生壁上非常薄的区域。,纹孔(pit),次生壁形成时，初生壁不被次生壁覆盖，结果形成许多凹陷的区域。,半具缘纹孔,具缘纹孔,单纹孔,纹孔基本结构,纹孔腔,纹孔膜,具缘纹孔,单纹孔,第三节植物细胞的生长和分化,植物细胞生长：是指植物细胞体积的增长，包括植物细胞纵向的延长和横向的扩展，使植物体表现出明显的伸长或扩大。植物细胞在生长过程中，细胞内原来小而分散的液泡逐渐长大和合并，最后成为中央液泡，细胞质成为紧贴细胞壁的一薄层，细胞核随细胞质由中央移向侧面。,1 植物细胞的生长,植物细胞生长过程,2 植物细胞的分化,细胞结构和功能上的特化，称为细胞分化（cell differentiation）。细

7、胞分化表现在内部生理变化和外部形态变化两个方面，生理变化是形态变化的基础。细胞分化使多细胞植物中细胞功能趋向专门化，这样有利于提高各种生理功能的效率，因此，分化是进化的表现。,第四节植物的组织和组织系统,组织(tissue):指植物体内许多形态结构、机理相同的细胞，在器官发育中有相同来源，且相互密切联系共同完成一种或几种生理功能的细胞群。分为：简单组织(simple tissue):由一种类型细胞构成的组织。复合组织(compound tissue):由多种类型细胞构成的组织。如输导组织.,植物组织的类型,分生组织(meristematic tissue or meristem)保护组织(pr

8、otective tissue)薄壁组织(parenchyma)机械组织(mechianical tissue)输导组织(conducting tissue)分泌组织(secretory tissue),成熟组织,(mature tissue),1.分生组织的概念 指植物体内保留的具有持久分裂能力的组织。2.分生组织组成细胞的特点:细胞壁薄、体积小、原生质浓厚、细胞核大、液泡不明显。,分生组织,分生组织的类型：按位置分：顶端分生组织(apical meristem)分布于根、茎顶端形成初生植物体。侧生分生组织(lateral meristem)分布于双子叶植物和裸子植物根、茎侧面形成植物体的次

9、生结构。居间分生组织(intercalary meristem)位于植物节上顶端分生组织被成熟组织隔离而保留下来的部分。,顶端分生组织,侧生分生组织,居间分生组织,（1）原生分生组织(promeristem)直接由植物胚胎里的细胞分裂保留 下来的组织。（2）初生分生组织(primary meristem)由原分生组织衍生细胞组成，已出现了分化，仍具有分裂能力。分为：原表皮 基本分生组织 原形成层（3）次生分生组织(secondary meristem)由成熟组织经反分化成为具分裂能力的细胞。分为：维管形成层和木栓形成层。,按来源和性质分：,两类分生组织的对应关系表解,植物组织的类型,分生组织(

10、meristematic tissue or meristem)保护组织(protective tissue)薄壁组织(parenchyma)机械组织(mechianical tissue)输导组织(conducting tissue)分泌组织(secretory tissue),成熟组织,(mature tissue),保护组织,覆盖于植物体表起保护作用，包括表皮(epidermis)和周皮(periderm).表皮：幼嫩部分的表皮层细胞。一层板状细胞，排列紧密，无细胞间隙（除气孔外）,保护组织覆盖于植物体的外表，由一至几层细胞组成，主要有防止水分过分蒸发，抵抗病虫害的侵袭等作用。,保护组织

11、,初生保护组织表皮,表皮外常覆盖有角质膜。角质和蜡质角质膜（角质层）角质和纤维素（角化层）,表皮气孔,气孔气体进出植物体的门户。由二个特殊的保卫细胞和它们间的开口共同组成。保卫细胞成肾形或哑铃形，含叶绿体，具特殊不均匀增厚的细胞壁，通过改变细胞的形态，而使孔口开放或关闭。,表皮表皮毛,单细胞或多细胞的表皮毛，具有保护及防止水分丧失的功能。腺毛：具分泌功能的表皮毛。非腺毛：不具分泌功能。,表皮根表皮,根表皮主要与水分和无机盐吸收有关。具薄的细胞壁和薄的角质层。根毛：根表皮细胞外壁向外延伸，形成管状突起。增加根的吸收面积。,次生保护组织周皮,存在于加粗生长的根和茎的表面。木栓层木栓形成层 周皮 栓

12、内层,周皮,木栓形成层 属于侧生分生组织（次生分生组织）。木栓层 由多层细胞径向排列，细胞横切面 呈长方形，细胞壁厚且强烈栓质化，成熟时原生质体死亡，细胞腔中充满 空气。栓内层 生活的薄壁细胞，通常一层。,周皮上的附属物：皮孔(lentical):周皮上的通气结构，气孔下方木栓形成层形成球形的补充细胞。,薄壁组织,进行各种代谢活动的主要组织。具薄的细胞壁，较少特化，细胞常呈等径的多面体，具生活的原生质体，具有限的分裂能力。具发达的细胞间隙。,根据生理功能不同，分为：同化组织 贮藏组织 储水组织 通气组织 传递细胞（细胞壁向内凸起；进行物质短途运输）,薄壁组织,同 化 组 织,苹果叶,能够进行光

13、合作用的薄壁组织，它们的细胞中含有叶绿体，例如叶肉细胞。,贮藏组织,根、茎、果实和种子的薄壁细胞中常贮藏有大量的淀粉、蛋白质、脂肪等营养物质，这类薄壁组织称为贮藏组织，如水稻、小麦种子的胚乳细胞。,储水组织,组织细胞储藏有丰富水分，细胞较大，液泡中含有大量的粘性汁液。一般存在于旱生的肉质植物中。,通气组织,湿生和水生植物体内的薄壁组织有特别发达细胞间隙，它们形成较大的气腔或贯连的气道，特称为通气组织。这类通气结构有利于气体交换，或适应于水中的漂浮生活，如水稻、莲等植物体内就有发达的通气组织。,传递细胞,传递细胞是一种特化的薄壁细胞，它们具有内突生长的细胞壁和发达的胞间连丝。这种内突生长的细胞壁

14、是由非木质化的次生壁向细胞腔内突生长而成。传递细胞的这种结构有利于它的短途运输功能。细胞质膜紧贴这种多褶的胞壁内突物，使细胞的吸收、分泌以及与外界交换物质的面积大大增加。,厚角组织：细胞壁角隅处增厚（纤维素），生活细胞，常含叶绿体；具细胞分裂潜力 厚壁组织：细胞壁全部增厚，常木质化，死细胞,机械组织,机械组织,厚角组织(collenchyma):细胞的初生壁具不均匀的增厚。在细胞的角隅上增厚特别明显。故称厚角组织。有些细胞弦向壁也特别厚。化学成分：纤维素、果胶和半纤维素。具生活的原生体，具分裂潜能。分布于茎、叶柄、叶片和花柄等部位的表皮下，连续成筒或分离成束。生长茎和叶的支持组织。,厚角组织,

15、分布于叶柄中的厚角组织,厚壁组织,具均匀增厚的、常木质化的次生壁，成熟后原生质体死亡。石细胞(sclereid or stone cell)纤维(fiber),厚壁组织石细胞,等径或不规则，细胞壁很厚、强烈木质化的次生壁，具纹孔道。分布于茎、叶、果实和种子中，增加器官的硬度和支持作用。,厚壁组织纤维,二端尖细成梭状的细长细胞，长度是宽度的许多倍。细胞壁的次生壁增厚，纹孔稀少成缝状，成熟时原生质体一般消失。少数纤维可保留原生质体。分布成熟植物体各部分，常相互重叠排列。,输导组织,木质部(xylem):运输水分和无机盐。韧皮部(phloem)：运输有机营养。,输导组织,维管束,韧皮部,木质部,筛管

16、伴胞韧皮纤维韧皮薄壁细胞,导管管胞木纤维木薄壁细胞,输导组织木质部,组成分子：管胞、导管分子、纤维、薄壁细胞。管胞和导管分子：具厚壁伸长细胞，成熟无原生质体，次生壁具各种式样的木质加厚。,管胞为单个细胞，上下相邻细胞通过端部楔形的管胞壁上的纹孔相通。另兼有支持的功能。大多数蕨类和裸子植物植物通过管胞输导水分。,管胞,木纤维（壁增厚，纹孔变窄，支持）导管（端壁溶解，输导）,管胞,导管分子,导管分子端壁在发育过程过程中溶解，形成一个或几个穿孔(perforation),具穿孔的端壁特称为穿孔板(perforated plate)。导管(vessel):许多导管分子纵向连接成细胞列，通过穿孔直接沟通

17、，这样的导管分子连称为导管。,输导组织韧皮部,组成分子：筛管分子(sieve-tube element)筛胞(sieve cell)、伴胞(companion cell)薄壁细胞纤维,筛管,筛管：筛管分子通过筛板连接成纵向的细胞行列。具伴胞。筛管分子：只具初生壁，主要成分为果胶和纤维素。端壁形成筛板(sieve plate)，其上具筛孔，筛孔四周垫有胼胝质，上下邻接的筛管分子的原生质体（联络索）通过筛孔密切相连。筛域(sieve area)：筛分子的细胞壁上簇生小孔的区域。,筛管分子,筛管分子具生活的原生质体，缺乏细胞核，成熟时液泡膜破裂。P-蛋白：成熟筛管分子中沿细胞壁分布并通过筛域或筛板上

18、的筛孔的蛋白质体系。胼胝质(cellose)：分布于联络索周围的葡聚糖。胼胝体：胼胝质在筛孔附近形成的垫状物，堵塞筛孔。,伴胞,伴胞：与筛管由同一细胞衍生的，与筛管分子紧密相连的一种特化的薄壁细胞。具浓厚的细胞质，结构上类似分泌细胞。参与物质向筛管分子的运输。蛋白细胞：裸子植物中与筛胞相伴的一种特殊的薄壁细胞，功能与伴胞相似。,筛胞,细而长且两端尖削的细胞。细胞壁通常只有初生壁部分，具有不分化的筛域，均匀分布在整个细胞壁上，没有筛板。成熟时细胞核解体，原生质与液泡之间的界限不明显。蕨类植物和裸子植物运输有机物的细胞。,维管组织(vascular tissue),维管组织：木质部和/或韧皮部。维

19、管植物：具有维管组织的植物：蕨类植物、裸子植物和被子植物。,外分泌结构：内分泌结构：腺 表 皮 分泌细胞 腺 毛 分泌腔（道）蜜 腺 乳汁管 排 水 器,能产生分泌物质的细胞或细胞组合，称为分泌结构。根据分泌物是否排出体外，通常又将分泌结构分为外分泌结构和内分泌结构两大类。,分泌结构(secretory structure),一个植物整体上，或一个器官上的一种组织，或几种组织在结构和功能上组成一个单位，称为组织系统（tissue system）。维管植物的主要组织可归并成三种组织系统，即皮组织系统（dermal tissue system）、维管组织系统（vascular tissue system）和基本组织系统（fundamental tissue system或ground tissue system），分别简称为皮系统（dermal system）、维管系统（vascular system）和基本系统（fundamentai system或ground system）。,组织系统(tissue system),皮组织系统(dermal tissue system),表皮 周皮,维管组织系统(vascular tissue system),木质部 韧皮部,基本组织系统(fundamental tissue system),薄壁组织 厚角组织 厚壁组织,