植物生物学复习提纲第一章.doc

第一章 植物细胞与组织
第一节 植物细胞的形态与结构
一、植物细胞的形状与大小
细胞体积小的原因
（1）细胞核在细胞生命活动中起重要作用，它所能控制的细胞质的量是有限的，所以细胞的大小受细胞核所能控制的范围的制约。
（2）利于细胞与周围环境（包括相邻细胞）的物质交换和细胞内部的物质运输和信息传递。

二、植物细胞的基本结构
A原生质体 是指细胞中有生命活动的物质（原生质）组成的结构，是细胞各类代谢活动进行的主要场所，是细胞最重要的部分。包括细胞膜、细胞质、细胞核等结构。
原生质是组成细胞的有生命活动的物质，是细胞生命活动的物质基础。
后含物是细胞代谢活动的产物，包括贮藏的需要时可动用的营养物质和代谢废物及次生物质，是非生命的无机物和有机物。
B细胞壁 是包围在原生质体外面的坚韧外壳，是一个有代谢活性的结构，它参与细胞的生长、发育、分化、识别、物质代谢等过程，在植物形态建成中起重要作用。
显微结构：光学显微镜（分辨率0.2µm）观察到的细胞结构。
亚显微结构（超微结构）：在电子显微镜（分辨率0.25nm）下看到的细胞结构。
三、原生质体
细胞器：一般认为是散布在细胞质的基质中具有一定结构和功能的“微结构”或“微器官”。
（1）质体
一类与碳水化合物的合成及贮藏密切相关的细胞器。为植物细胞所特有的结构。
质体是由原（前）质体发育而来
叶绿体：膜、类囊体和基质
有色体：形状多样，只含有叶黄素和胡萝卜素，存在于花瓣和果实中，胡萝卜根中也有。能积聚淀粉和脂类
白色体：不含色素，呈无色颗粒状，普遍存在于植物体各部分的储藏细胞中。储藏淀粉的称为淀粉体，储藏蛋白质的称为蛋白体，储藏脂类的称为造油体

质体

·叶绿体：光合作用的细胞器。只存在于植物的绿色细胞中。含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素。
植物叶片的颜色，与细胞叶绿体中这三种色素的比例有关，一般情况是叶绿素占绝对优势（占全部色素的2/3，叶绿素a占叶绿素含量的3/4）。
叶绿素是主要的光合色素。
·有色体：只含胡萝卜素与叶黄素。存在于果实、花瓣或植物体的其他部分。
积聚淀粉和脂类，在花和果实中具有吸引昆虫和其他动物传粉及传播种子的作用。
·白色体：不含色素。普遍存在于植物体各部分的贮藏细胞中，起淀粉和脂肪合成中心的作用。根据贮藏物质的不同分为三类： a 造粉体 b 蛋白体c 油质体

（2）微体：具单层膜的球状细胞器
与溶酶体的区别在于含有不同的酶，微体含有过氧化物酶和乙醛酸循环体。
分类： a 过氧化物酶体 含有过氧化氢酶等与叶绿体和线粒体共同参与光呼吸过程；
将细胞在代谢活动中产生的对细胞有毒的过氧化氢分解成水和氧气
b 乙醛酸循环体 含有乙醛酸循环酶系将种子萌发时将子叶等贮藏的脂肪转化为糖

（3）液泡（植物细胞特有）
具有大的中央液泡是成熟植物生活细胞的显著特征，也是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一.
结构：由单层膜包被的细胞器，液泡膜能控制物质的进出，具有选择透性。液泡内含细胞液。
发生：幼期的细胞有多个分散的小液泡，细胞成长过程中，这些小液泡逐渐彼此合并发展成数个或一个很大的中央液泡，占据细胞中央很大空间（细胞体积的90％以上），将细胞质和细胞核挤到细胞的周边。
功能：调节细胞水势，维持细胞的挺度；参与细胞膨大，中央液泡吸收水分体积膨大，导致植物细胞体积变大；植物细胞液泡含有动物细胞溶酶体内所有的水解酶，通过吞噬作用，消化分解细胞质中的外来物或衰老的细胞器，起到清洁和再利用作用；储存功能；直接参与代谢；隔离有害物质；积累防御物质，可以阻止草食动物取食，杀灭病菌等。

（4）胞质运动
在生活的细胞中，胞基质处于不断的运动状态，它能带动其中的细胞器，在细胞内作有规则的持续流动，这种运动称胞质运动。
在有单个大液泡的细胞中，胞基质常常围绕着液泡朝一个方向作循环流动。
胞质运动是一种消耗能量的生命现象，与微丝有关。
对于细胞内物质的运转有重要的作用，促进了细胞器之间生理上的相互联系。

四、细胞壁
（一）细胞壁的化学成分
成分：果胶类物质、纤维素、半纤维素、木质素、多种酶类、结构蛋白、矿物质等。
（二）细胞壁的层次：
根据时间和化学成分的不同分成三层：
1.胞 间 层 又称中层，存在于细胞壁的最外面。主要成分是果胶质。
2.初 生 壁 细胞停止生长前原生质体分泌形成的。存在于胞间层内侧。主要成分是纤维素、果胶。
初生壁由三个独立而又相互作用的网络构成：微纤丝---半纤维素网络；果胶网络；蛋白质网络。
3.次 生 壁 细胞停止生长后，在初生壁内侧继续。积累的细胞壁层。（3层）
主要成分是纤维素，常常有木质
细胞壁的生长与微纤丝的排列有关，纤维素的合成与微管有关。
细胞壁的特化：木质化、角质化、木栓化、矿质化、粘液化等。
（三）细胞壁的功能
机械支持；维持细胞形状；维持细胞水分平衡；物质运输；参与细胞生长调控；细胞分化；细胞识别；是被动防御的屏障，主动防御的前哨。
（四）初生纹孔场、纹孔与胞间连丝
1. 初生纹孔场 细胞的初生壁上有一些较薄的区域。
2. 胞间连丝 是植物细胞的特征结构，穿过相邻活细胞壁的原生质丝状连接结构。质膜形成外围，内质网形成连丝微管，两者之间称胞间连丝腔，充满细胞质。
3. 纹孔：次生壁形成时，某些部位不形成次生壁，留下的小孔。
当次生壁形成时，次生壁上具有一些中断的部分，这些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。
①单纹孔
②具缘纹孔

五、后含物：是细胞代谢活动的产物，包括贮藏的需要时可动用的营养物质和代谢废物及次生物质，是非生命的无机物和有机物。
（一）贮藏的营养物质
1、淀粉
形式：以颗粒状态存在，称为淀粉粒
鉴定：用碘—碘化钾溶液染色时，通常呈蓝黑色
形成淀粉粒时，先从一个点脐点开始，向外层层沉积，形成许多同心的层次——轮纹（直链淀粉和支链淀粉交替沉积而成）
单粒淀粉粒：只有一个脐点
复粒淀粉粒：有2个以上脐点，每个脐点有各自的轮纹
半复粒淀粉粒：2个以上脐点，各脐点除有本身的轮纹外，还有共同的轮纹包围
2、蛋白质
形式：①拟晶体，其晶体与无机盐结晶不同，常呈方形，因此叫拟晶体②糊粉粒： 由一层膜包裹成的圆球状颗粒。
• 鉴定：贮藏蛋白质遇碘呈黄色
· 糊粉粒集中分布于种子的胚乳和子叶中，往往禾谷类胚乳的最外一层细胞或几层细胞中含有大量的糊粉粒，特称为糊粉层。豆类子叶细胞中除普遍具有糊粉粒外，还含有一或几个拟晶体。
·豆类糊粉粒的形成过程是：一个大液泡分散成几个小液泡，随种子的成熟，小液泡内的蛋白质逐渐变为糊粉粒；种子萌发时，糊粉粒中的蛋白质被利用，小液泡重新转变成一个大液泡。
3、脂肪和油类
形式：以固体或油滴的形式存在于细胞质中，是细胞中含能量最高而体积最小的 贮藏物质，常存在于种子、胚和分生组织细胞中。
鉴定：用苏丹III或苏丹Ⅳ染成橙红色。
（二）生理活性物质
·含量很少，但对细胞生命活动起着非常重要作用的物质，统称为生理活性物质
·酶、维生素、植物激素、杀菌素等。
·保证细胞内一切生化反应的正常进行；调节和控制植物生长、发育、繁殖以至遗传、变异等一系列生命活动过程。
（三）其它物质
·糖类、有机酸、单宁、花青素、植物碱、精油、晶体等。
·植物细胞内的晶体主要是草酸钙晶体，稀碳酸钙晶体，存在于液泡中。
·单晶：棱柱状或角锥状。
·针晶：针状，常聚集成束。
·簇晶：球状，由许多单晶联合形成，每个单晶的尖端都突出于晶簇的表面。

第三节、植物细胞的生长、发育、分化与信号转导
一、植物细胞的生长
细胞的生长表现为体积和重量的增加。 细胞生长有一定的限度，这主要是受细胞本身的遗传因子控制，也受环境影响。
Ø 细胞生长的方向性：纤维素与微管
Ø 液泡变化
Ø 新物质合成
二、植物细胞的分化
细胞分化指在生物个体发育中，细胞在形态、结构和功能上特化的过程。细胞分化过程的实质是基因按一定程序选择性表达的结果。
脱分化：已经分化的组织在一定因素下恢复分裂能力，重新具有分生组织细胞特性（愈伤组织，callus）的过程。
再分化：使脱分化形成的愈伤组织细胞分化为胚状体，或直接形成完整植株的过程。
三、程序性细胞死亡 (programmed cell death; PCD；又称细胞凋亡（apoptosis)

第四节 植物组织
一、组织与器官的概念
组织：组织指植物个体发育中，具有相同来源、形态结构相似并担负同一生理功能的细胞群或组合。
由同一类型细胞构成的组织，称简单组织
由多种类型细胞构成的组织，称复合组织
器官：由不同的组织按一定的规律构成了器官。
种子植物的6大器官：根 茎 叶 花 果实 种子
二、植物组织的类型
分生组织
营养组织
保护组织
成熟组织 输导组织
机械组织
分泌组织

发育
特点

（一）分生组织
定义：具分裂能力的植物细胞群。
特点：细胞核大，壁薄，质浓，无大液泡，无胞间隙；细胞具分裂能力。
1. 顶端分生组织
存在于根尖，茎端
不断伸长
原分生组织
初生分生组织
2. 侧生分生组织
存在于植物体周围，包括形成层和木栓形成层。
不断增粗
3. 居间分生组织
存在于茎的节间基部，叶基部，总花柄的顶部及子房柄等处。
根据来源或性质划分：原分生组织、初生分生组织、次生分生组织
（二）成熟组织
分生组织分裂而来的大部分细胞失去了分裂能力，发生分化，所形成的其他各种组织， 有时也称为永久组织。
1.保护组织
定义：覆盖于植物体表，起保护作用的组织
作用：1、减少失水
2、控制气体交换
3、防止病原微生物的侵入
（1）表皮
叶，幼茎，花、果的表面,一般只有一层细胞,表皮细胞是最基本的成分
组成：气孔器 角质层 蜡质 表皮细胞
（2）周皮：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层形成。
（向外）木栓层 木栓形成层 栓内层（向内）合称周皮。
2. 薄壁组织
进行各种代谢活动的主要组织,又称基本组织
类型：同化组织 贮藏组织 贮水组织 通气组织 传递细胞
3. 机械组织：细胞壁加厚 ，支持作用
（1）厚角组织：
角隅处 初生壁性质 不木质化
活细胞 分布在茎、叶柄、叶片、花柄等部分
（2）厚壁组织 植物体主要的支持组织
均匀增厚的次生壁
木质化
死细胞
4.输导组织
植物体长距离输导水分和有机物的组织
水分、无机盐 导管和管胞
有机物 筛管和伴胞
（1）管胞
死细胞
加厚方式

功能： 输导
支持
（2）导管分子
死细胞
加厚方式（5种）
穿孔
侵填体*
导管和管胞的比较：
A 相同点：都是厚壁的伸长细胞，成熟时都没有生活的原生质体，次生壁具有各种式样的木质化增厚，呈现环纹、螺纹、梯纹和孔纹等式样
B 不同点：导管在细胞的端壁在发育过程中溶解，形成一个或数个穿孔。
（3）筛管（运输有机物）
组成单位：筛管分子
活细胞（无核、有质）
筛板（末端细胞壁）
筛孔 联络索
筛域（侧壁上的初生纹孔场）
P－蛋白
胼胝体*
（4）伴胞
活细胞（有核）
（5）筛胞
裸子植物
无筛板、P－蛋白
有筛域
5.分泌结构

（三）复合组织
维管组织与维管束*
组织系统:一个植物体上，或一个植物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～。

维管植物的主要组织可归并为三种组织系统
·皮组织系统（皮系统）：包括表皮和周皮
·维管组织系统（维管系统）：包括木质部和韧皮部
·基本组织系统（基本系统）：包括各类薄壁组织、厚角组织和厚壁组织
植物整体的结构表现为维管系统包埋在基本系统之中，而外面又覆盖着皮系统。