2016植物学（西大版）电子教案：2 植物细胞的特征及组织的形成.docVIP

植物学（西大版） 2 植物细胞的特征及组织的形成 本章内容提要 1．细胞是植物体形态结构和生命活动的基本单位。植物细胞的基本结构包括原生质体和细胞壁两大部分。原生质体又有细胞核、细胞质以及质体、线粒体、高尔基体、核糖体、内质网、微管与微丝等细胞器组成。植物细胞区别于动物细胞的主要特征是具有细胞壁、质体和液泡。 2．植物细胞的原生质体由细胞壁包被。细胞壁由胞间层、初生壁、次生壁三部分组成。在细胞壁上还存在着纹孔和胞间连丝等附属结构，使相邻细胞间能够进行物质的交流和信息的传递。从而，使植物成为一个统一的有机体。 3．质体是植物细胞特有的细胞器。分化成熟的质体可根据其颜色和功能的不同，可以分为叶绿体、白色体和有色体。它们都从前质体发育而来，并且可以发生相互转化。植物液泡是一个积极参与新陈代谢的细胞器，它有重要的生理功能，液泡由单层膜包被，其间充满了称为细胞液的液体，其中溶有多种无机盐、氨基酸、有机酸、糖类、生物碱、色素等成分。 4．一些来源相同的细胞群所组成的结构和功能单位，称为组织。组织是在植物个体发育中，通过细胞的生长、分化而形成。各种组织在植物体内紧密结合、相互协调，从而保证正常地进行各项生理活动。植物组织可以分为分生组织和成熟组织，成熟组织又可以分为基本组织、输导组织、保护组织、机械组织和分泌组织。 植物体是由单个或许多个细胞组成的，其生命活动是通过细胞的生命活动体现出来。单细胞植物，其植物体仅由一个细胞构成，例如，细菌、小球藻，一个细胞就能够进行各种生命活动。多细胞植物的个体，可由几个到亿万个细胞组成，例如，轮藻（chara）、海带、蘑菇等低等植物以及所有的高等植物，多细胞植物的个体中的所有细胞，在结构和功能上相互密切联系，分工协作，共同完成个体的各种生命活动。 2.1 植物细胞的特征 2.1.1 植物细胞的大小和形状 一般细胞都比较小，形状多种多样。细胞的形状和大小，都取决于细胞的遗传性、生理功能以及对环境的适应，而且伴随着细胞的生长和分化，常常发生相应的改变。 不同种类的细胞，大小差别悬殊。种子植物的分生组织细胞，直径约5一25μm；而分化成熟的细胞，直径约15~65μm，这些细胞都要借助于显微镜才能看到。但也有少数大型的细胞，肉眼可见，如成熟西瓜（Citrullus lanatus）果肉细胞的直径约l00μm； 棉花种子的表皮毛可长达75mm；而苎麻属（Boehmeria）植物的茎纤维细胞的长度可达550 mm。 在细胞内部有序地进行着各种生物化学反应，细胞核、细胞质及各种细胞器相互配合而完成各种生理功能。同时，细胞与外界是通过细胞表面进行物质的交换。因此，如果细胞体积小，它的相对表面积就较大，这样，即有利于细胞内部的物质运输、信息传递，又有利于细胞和外 界进行物质交换。 单细胞藻类植物和细菌等游离生活的细胞，常为球形或近于球形。多细胞植物体中，由于细胞间的相互挤压，往往形成不规则的多面形。由于形态和功能的统一性，高等植物体内许多细胞的形状非常特殊。例如，高等植物中执行输导功能的细胞，呈长筒形；支持器官的细胞，呈长纺锤形；吸收水份和肥料的根毛细胞，向外产生一条长管状突起，增大了它和土壤的接触面；保护植物体的表皮细胞是扁平的，其侧面观是长方形的，表面观形状不规则,许多这样的细胞彼此嵌合形成表皮，不易被拉破（图2-1）。 2.1.2 植物细胞的基本结构 植物体内的各类细胞虽然在形状、结构和功能方面各自不同，但它们的基本结构是一样的，都是由细胞壁（cell wall）和原生质体（protoplast）组成（图2-2）。原生质体包括质膜（cell membrane）、细胞质（cytoplasm）、细胞核（nuclear）等结构。组成原生质体的有生命的物质称为细胞质（protoplasm），在光学显微镜下，细胞质透明、粘稠并且能流动，其中分散着许多细胞器（organella），如质体、线粒体、液泡、高尔基体、内质网、核糖体、微体等，在电子显微镜下，这些细胞器具有一定的形态和结构，并执行着一定的生理功能，细胞器之外是无定形结构的细胞质基质。此外，植物细胞中还常有一些贮藏物质或代谢产物，称后含物（ergastic substance），例如淀粉粒、单宁、橡胶、生物碱等。 在光学显微镜可以观察到植物细胞的细胞壁、细胞质、细胞核、液泡（vacuole）等结构。细胞质中的质体易于观察；用一定的方法制备样品，还能在光学显微镜观察到高尔基体（Golgi body）、线粒体（mitochondria）等细胞器；这些可在光学显微镜下观察到的细胞结构称为显微结构（microscopic structure）。电子显微镜将分辨力大大提高，电子显微镜可观察到的细胞内的精细结构称为亚显微结构（submicroscopic struct