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1、第一章 植物细胞,细胞结构发现的历史轨迹 细胞发现的历史： 1665，胡克(R. Hooke)，死细胞 1667，列文虎克(A. van Leeuwenhoek)，活细胞 1831，布朗(R. Brown)，细胞核 1838，施莱登(M. J. Schleiden)，核仁 1839，浦金野(Purkinje)，原生质 1839，莫尔(H. von. Mohl)，动物细胞肉样质 显微镜下的细胞结构：20世纪初 电镜下的细胞结构：20世纪40年代,第一章 植物细胞,细胞学说：由德国植物学家Schleiden，M.J.和动物学家Schwann，T. 于18381839年共同提出。 植物和动物的组织都
2、是由细胞构成的；所有的细胞是由细胞分裂或融合而来的；卵和精子都是细胞；一个细胞可以分裂而形成组织。 恩格斯高度评价了细胞学说的创立，将其列为19世纪自然科学的三大发现之一。 细胞学说的重要意义： 在细胞水平上提供了有机界统一的证据，证明了植物和动物有着细胞这一共同的起源，为19世纪自然科学领域中辩证唯物主义战胜形而上学、唯心主义，提供了一个有力的证据；为近代生物科学的发展，接受生物界进化的观念准备了条件，推动了近代生物学的研究。,第一章 植物细胞,细胞的研究技术： 光学显微镜：分辨率0.2微米(m)，有效放大倍数1200倍。用于研究细胞的主要显微结构。 超速离心机：分离活细胞的不同结构部分，用
3、于研究细胞各部分的生理功能。 显微放射自显影术(microradioautography)：对细胞代谢进行动态研究。 透射电子显微镜(transmission electron microscope，TEM)：分辨率1埃()，有效放大倍数超过 100万倍。用于研究细胞的超微结构(ultrastructure)。 电镜放射自显影术(electron microscopic autoradiography)：用于研究细胞结构和功能的关系。,第一章 植物细胞,扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)：焦点深度大，用于观察细胞、组织、器官、孢粉、器官发生、木材
4、结构和断面结构等表面的三维立体图像。 X射线衍射技术：研究生物大分子的空间结构。 细胞显微光谱分析技术：精确定量研究细胞内的物质。 显微操作仪； 共聚焦显微镜； 细胞离体培养和细胞杂交技术等。,第一节 细胞的基本特征,一、细胞的基本概念 细胞是生物体结构的基本单位 细胞是代谢和功能的基本单位 细胞是生长发育的基础 细胞是遗传的基本单位，具有遗传上的全能性，在一定条件下能发育新的个体。 亚细胞结构不是构成植物体的单位 真核细胞(eukaryotic cell)与原核细胞(prokaryotic cell) 原核生物(prokaryote)和真核生物(eukaryote)。,第一节 细胞的基本特征
5、,原核细胞,第一节 细胞的基本特征,病毒(virus)：是比细胞更简单的生命有机体，也是目前已知的最小生命单位。它们只是由蛋白质外壳包围核酸芯子所组成的，并不具有细胞结构，可称为非细胞的生命形态(non-cellular form of life)。,第一节 细胞的基本特征,二、细胞的化学组成 原生质(protoplasm)：构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的物质基础。所有的原生质有着相似的基本组成成分。 组成原生质的化学元素及化合物 主要化学元素是：碳、氢、氧、氮占90。 少量几种元素是：硫、磷、钠、钙、钾、铁等。 极微量的其他化学元素：钡、硅、矾、锰、钴、铜、锌、钼等。 上述元素构成许多
6、类化合物，可分为有机物质和无机物质两类。,第一节 细胞的基本特征,（一）水和无机盐 水一般占细胞全重的6090%。 液态的水：是溶剂，也是分散介质。95的水参入代谢，以游离水的形式存在，也有少量的结合水。 水含量的多少，影响原生质的胶体状态，水分多时，原生质呈溶胶状态，代谢活动旺盛；水分少时，原生质呈凝胶状态，代谢活动缓慢。水的比热大，能吸收大量的热能，从而使原生质的温度不致过高，这对维持原生质的生命活动具有很大意义。 原生质中还有溶于水中的气体(如二氧化碳和氧等)、无机盐以及许多呈离子状态的元素，如铁、铜、锌、锰、镁、钾、钠、氯等。,第一节 细胞的基本特征,（二）有机化合物 蛋白质、核酸、脂
7、类和糖，以及极其微量的生理活跃物质等。 1.蛋白质(protein)：是极其重要的高分子有机化合物，含量仅次于水，占干重的60。是原生质的结构物质，以酶等形式起着重要的作用。除碳、氢、氧、氮等元素外，还含有硫、磷、碘、铁、锌等元素。 由很多较简单的化合物氨基酸(amino acid)聚合形成的高分子长链化合物。氨基酸有20多种。由于氨基酸的数量、种类、排列顺序等方面的差异，可形成各种各样的蛋白质。,第一节 细胞的基本特征,脂蛋白、核蛋白和色素蛋白。 酶(enzyme)是生化反应的催化剂，多数情况下，一种酶只能催化一种反应。一个细胞约有3000种酶，原生质的不同部分或结构的特定功能，就和所含的特
8、定酶有关。 酶的非蛋白质组分种类很多，如维生素、核苷酸或某些金属等。 酶可以从细胞中分离出来，并仍保持其活性，这在工农业生产、医疗等方面有广泛的实用价值。,第一节 细胞的基本特征,2.核酸(nucleic acid)：遗传物质，由许多单体核苷酸经脱水聚合而成的高分子有机化合物。 单个核苷酸由一个含氮碱基、一个五碳糖和一个磷酸分子组成。 核酸中仅有五种含氮碱基，它们是两种嘌呤腺嘌呤(adenine，缩写A)和鸟嘌呤(guanine，缩写G)；三种嘧啶胞嘧啶(cytosine，缩写C)，胸腺嘧啶(thymine，缩写T)和尿嘧啶(uracil，缩写U)。,第一节 细胞的基本特征,根据所含有的糖的不同，核酸可分为含有核糖的核糖核酸(ribonucleic acid，缩写RNA)和含有脱氧核糖的脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid，缩写DNA)。 DNA主要存在于细胞核内，是构成染色体的遗传物质；RNA则主要存在于细胞质中，而在碱基种类上，DNA含A、G、C、T等四种，在RNA中则以U代替T。在分子结构上，RNA是以单链存在，而DNA则以双链形式存在。,