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1、第一节 植物细胞的结构和功能一、植物细胞的概念自然界的生物有机体，除了病毒和类病毒外，都是由细胞构成的。细胞是植物体结构和执行功能的基本单位。1665年英国科学家胡克发现细胞（Cell）。德国人施莱登和施旺共同创立了细胞学说。细胞可分为两大类型：原核细胞和真核细胞。原核细胞有细胞结构，但没有典型的细胞核；真核细胞具有被膜包围的细胞核和多种细胞器。二、植物细胞的形状和大小（一）植物细胞的形状植物细胞的形状是多种多样的，有球形或近球形、长筒状、长纺锤形、长柱形、星形等不规则形状。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 植物细胞的大小差异悬殊。最小的支原体细胞直
2、径为0.1m；绝大多数的细胞体积都很小。三、细胞生命活动的物质基础构成细胞的生活物质称为原生质，它是细胞结构和生命活动的物质基础。组成原生质的化学元素主要是碳、氢、氧、氮等4种，约占全重的90%；其次有少量硫、磷、钠、钙、钾、氯、镁、铁等，约占全重的9%；此外还有极微量的元素，如钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等。组成原生质的化合物可分为无机物和有机物两类。无机物主要是水，此外还有CO2和O2等气体、无机盐以及许多离子态的元素等。有机物主要有蛋白质、核酸、脂类、糖类和极微量的生理活性物质等。四、植物细胞的基本构造植物细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等部分，其中细胞膜、细胞质和细胞核总称为原
3、生质体。（一）细胞壁1细胞壁的结构 细胞壁是植物细胞所特有的结构。细胞壁结构大体分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。2细胞壁的变化 次生壁常因有其他物质填入，使细胞壁的性质发生角质化、木栓化、木质化、矿质化，以适应一定的生理机能。3细胞壁特殊结构 纹孔和胞间连丝。由于纹孔和胞间连丝的存在，细胞之间可以更好地进行物质交换，从而将各个细胞连接成为一个整体。4细胞壁的功能：保护原生质体，减少蒸腾，防止微生物入侵和机械损伤等；支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；在细胞生长调控、细胞识别等重要生理活动中也有一定作用。（二）细胞膜（质膜）1组成与结构 质膜主要由脂类物质和蛋
4、白质组成，此外还有少量的糖类以及微量的核酸、金属离子和水。质膜厚约7.510nm，是有横断面上呈现“暗-明-暗”三条平行带组成的单位膜。2流动镶嵌模型 即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。3生物膜 构成细胞的膜种类很多，除质膜外，还包括细胞内膜，如核膜和各种细胞器的膜，这些膜通称为生物膜。4功能 质膜起着屏障作用，维持稳定的细胞内环境，可调节和选择物质的通过，有选择地使物质通过或排出废物；质膜具有胞饮作用、吞噬作用和胞吐作用。（三）细胞质细胞膜以内，细胞核以外的原生质统称为细胞质。细胞质包
5、括胞基质和细胞器。1胞基质概念：又称基质、透明质等，是在电子显微镜下也看不出有特殊结构的细胞质部分。组成：胞基质的化学成分含有水、无机盐、溶于水中的气体、糖类、氨基酸、核苷酸等小分子物质，也含有蛋白质、核糖核酸等一些生物大分子。功能：是细胞器之间物质运输和信息传递的介质；是细胞代谢的重要场所；不断为各类细胞器行使功能提供必需的营养和原料，并使各种细胞器及细胞核之间保持着密切关系。2细胞器概念：细胞质的基质内具有一定形态、结构和功能的小单位，称为细胞器。类型：膜类型细胞器组成结构功能双层膜结构质体白色体、叶绿体和有色体植物进行光合作用的场所。线粒体囊状细胞器进行呼吸作用。单层膜结构液胞液胞膜和细
6、胞液与细胞吸水有关，贮藏各种养料和生命活动产物参加新陈代谢中的降解活动。内质网网状管道系统合成、包装、运输、贮藏代谢产物，许多细胞器来源，与细胞壁分化有关、分隔作用。高尔基体扁囊物质集运，生物大分子的装配，参与细胞壁的形成，分泌物质，参与溶酶体与液泡的形成。溶酶体泡状结构消化作用，消化分解细胞器，更新细胞结构。圆球体球形小体合成脂肪，贮藏油脂。微体过氧化物酶体、乙醛酸酶体与光呼吸、脂肪代谢关系密切无膜结构核糖核蛋白体亚单位小颗粒合成蛋白质的场所微管中空长管状纤维保持细胞形态，细胞质运动方向，提供运输动力，染色体的转移，细胞壁建成时，控制纤维素微纤丝的排列方向。（四）细胞核1类型 细胞核是细胞的
7、重要组成部分，是细胞的控制中心。间期细胞核和分裂期细胞核。2结构 细胞核多为卵圆形或球形，埋藏在细胞质中，细胞核的结构可分为核膜、核仁和核质三部分。3功能 贮存和复制DNA，合成和向细胞转运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。五、植物细胞的繁殖（一）无丝分裂无丝分裂也称直接分裂。分裂时，核仁先分裂为两部分，接着细胞核拉长，中间凹陷，最后缢断为两个新核，同时细胞质也分裂为两部分，并在中间产生新的细胞器，形成两个新细胞。（二）有丝分裂1概念 也称间接分裂，是植物营养细胞最普遍的一种分裂方式，由于分裂过程中有纺锤丝出现，故称有丝分裂
8、。2过程 有丝分裂过程比较复杂，是一个连续的过程，划分为下述五个时期。间期：细胞核变大，染色质呈染色丝，出现RNA的合成和DNA的复制，同时蓄积细胞分裂所必需的原料和能量。前期：染色丝变成染色体，核膜、核仁逐渐消失，出现纺锤丝。中期：染色体的着丝点有规律地排列在细胞中部的赤道板上，形成纺锤体。后期：染色单体从着丝点处断开，纺锤丝收缩，将染色单体分别拉向细胞两极。末期：染色体变成染色丝，核膜、核仁重新出现，细胞质一分为二，纺锤丝收缩集结于赤道板上并形成细胞板，接着产生初生壁，形成两个新细胞。3意义 通过有丝分裂形成的子细胞的染色体数目与母细胞相同，由于染色体是遗传物质的载体，因此，每一子细胞就有着和母细胞同样的遗传性，从而使代和亲代之间保持了遗传的稳定性。（三）减数分裂减数分裂的过程与有丝分裂基本相似。所不同的是，减数分裂包括了连续两次的分裂，但染色体只复制一次，这样，一个母细胞经过减数分裂可以形成四个子细胞，每个子细胞染色体数目只有母细胞的一半，因此，这种分裂叫做减数分裂。复习思考：1简述植物细胞的基本构造和特殊构造。2简述细胞膜的组成、结构及功能。3简述植物细胞有丝分裂各时期的特点及其重要意义。4有丝分裂与减数分裂相比有哪些主要区别？5什么叫减数分裂？有何重要意义？