12第一章植物细胞11课件.ppt

1、教学要求与重点教学要求与重点 在了解植物细胞的结构与功能在了解植物细胞的结构与功能的基础上，认识与动物细胞的区别；的基础上，认识与动物细胞的区别；进一步掌握进一步掌握(zhngw)液泡的功能、液泡的功能、细胞壁结构与功能；细胞骨架的结细胞壁结构与功能；细胞骨架的结构与功能；胞间连丝的概念与功能；构与功能；胞间连丝的概念与功能；细胞信号转导的成分与传递模式。细胞信号转导的成分与传递模式。第一页，共56页。细胞壁和细胞壁和原生质体原生质体植物细胞植物细胞概念概念(ginin)：细胞器、细胞基质以及细胞质膜：细胞器、细胞基质以及细胞质膜构成的体系。构成的体系。水水+组成组成:第二页，共56页。特性特

2、性(txng)：粘性和弹性粘性和弹性 原生质粘性大、弹性大的植物，对干旱、低温等不良环境的抗性也强。流动性流动性在同一个细胞内不同的细胞器沿着相反的方向同时流动。第三页，共56页。溶胶凝胶温度(wnd)粘性小，代谢活跃粘性小，代谢活跃(huyu)，生长旺盛生长旺盛 ，但抗逆性，但抗逆性 细胞的生理活性细胞的生理活性 ，对不良环境的抵抗力对不良环境的抵抗力 ，有利，有利于植物度过逆境。于植物度过逆境。第四页，共56页。第五页，共56页。高等植物(godngzhw)细胞细胞壁细胞壁叶绿体叶绿体中央大液泡中央大液泡(ypo)分裂能力分裂能力（分生组织）（分生组织）全能性全能性第六页，共56页。植物植

3、物(zhw)细细胞胞细胞壁细胞壁质膜质膜细胞细胞(xbo)基基质质细胞器细胞器第七页，共56页。细胞壁细胞壁中胶层中胶层次生次生(cshng)壁壁纹孔纹孔初生壁初生壁胞间连丝胞间连丝第八页，共56页。细细胞胞质质细胞质基质细胞质基质(j zh)双层膜细胞器双层膜细胞器细胞器细胞器单层膜细胞器单层膜细胞器无膜细胞器无膜细胞器第九页，共56页。线粒体线粒体（细胞核）（细胞核）质体质体(zh t)双层膜双层膜细胞器细胞器第十页，共56页。溶酶体溶酶体液泡液泡(ypo)蛋白体蛋白体微体微体内质网内质网单层膜单层膜细胞器细胞器高尔基体与高尔基体与高尔基体小泡高尔基体小泡第十一页，共56页。核糖体核糖体微

4、管微管(wi un)中间中间(zhngjin)纤维纤维微丝微丝无膜无膜细胞器细胞器第十二页，共56页。Differences between animal cell and plant cell细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核细胞壁细胞壁液泡液泡(ypo)叶绿体叶绿体Animal cell Plant cell第十三页，共56页。按位置按位置(wi zhi)分为：分为：质膜质膜(原生质膜原生质膜)(Plasma membrane)内膜系统（内膜系统（endomembrane system）内质网内质网,高尔基体高尔基体,液泡液泡(ypo),(ypo),核膜核膜 指在结构指在结构(jigu)

5、、功能或发生上、功能或发生上具有连续性的膜系统。具有连续性的膜系统。第一节 细胞的膜系统第十四页，共56页。质 膜（一）（一）质膜的主要质膜的主要(zhyo)化学成分化学成分膜脂：膜脂：磷脂、糖脂、胆固醇磷脂、糖脂、胆固醇膜蛋白：外在膜蛋白和内在膜蛋白膜蛋白：外在膜蛋白和内在膜蛋白流动(lidng)镶嵌模型第十五页，共56页。内质网 高尔基器 中央(zhngyng)大液泡内膜系统第十六页，共56页。内质网内质网 由封闭膜系统以及互相沟通的由封闭膜系统以及互相沟通的膜腔而形成的网状结构，分为光面内质膜腔而形成的网状结构，分为光面内质网（脂类物质合成网（脂类物质合成(hchng)）和糙面内）和糙面

6、内质网（膜蛋白和分泌蛋白的合成质网（膜蛋白和分泌蛋白的合成(hchng)）第十七页，共56页。高尔基器高尔基器 将内质网合成的多种蛋白质将内质网合成的多种蛋白质特别是糖蛋白进行加工、分类与包装，特别是糖蛋白进行加工、分类与包装，然后分门别类地送到细胞特定然后分门别类地送到细胞特定(tdng)的的部位部位,分泌到细胞外。分泌到细胞外。亚显微结构(jigu)第十八页，共56页。液泡液泡(ypo)(ypo)的的结构结构植物细胞的液泡及其发育植物细胞的液泡及其发育A-E.A-E.幼期细胞到成熟的细胞，幼期细胞到成熟的细胞，随细胞的生长，细胞中的小随细胞的生长，细胞中的小液泡变大，合并，最终形成液泡变大

7、，合并，最终形成一个大的中央液泡一个大的中央液泡 单层膜单层膜 中央中央(zhngyng)大液泡大液泡 第十九页，共56页。液泡液泡(ypo)(ypo)的功能的功能吞噬、消化作用吞噬、消化作用(zuyng)(zuyng)；增加植物细胞的面积；增加植物细胞的面积；提高细胞的膨压；提高细胞的膨压；细胞内重要的物质储藏库；细胞内重要的物质储藏库；含有重要的次生代谢物质；含有重要的次生代谢物质；第二十页，共56页。过氧化物(u yn hu w)酶体和乙醛酸循环体 过氧化物(u yn hu w)酶体 微体 乙醛酸循环体 （植物特有，脂肪酸转变为糖）第二十一页，共56页。第二节 细胞核核膜(h m)染色体

8、核仁 生产核糖体的机器外核膜，表面(biomin)有大量核糖体颗粒内核膜，表面(biomin)光滑，无核糖体颗粒核纤层，为核膜及染色质提供结构支架，并接到核膜与染色质之间的相互作用核周腔核孔（核孔复合体）DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA第二十二页，共56页。第二十三页，共56页。核膜核膜(h m)、核孔和核孔复合体、核孔和核孔复合体第二十四页，共56页。染色体染色体第二十五页，共56页。4 核质（核质（nucleoplasm）含蛋白质、含蛋白质、RNA和酶。染色质和和酶。染色质和核仁悬浮其中核仁悬浮其中(qzhng)，也是进行核，也是进行核内信号转导的场所。内信号转导的场所。3 核仁（核仁

9、（nucleoli）由由RNA纤丝、颗粒纤丝、颗粒(kl)和核仁内染和核仁内染色质组成。色质组成。核仁是合成核糖体核仁是合成核糖体RNA的的场所。场所。第二十六页，共56页。核 仁核仁是核糖体RNA的转录(zhun l)场所第二十七页，共56页。细胞核与细胞质间的物质(wzh)运输DNA的复制(fzh)RNA的转录蛋白质的合成对细胞基因表达的调控(dio kn)信息细胞质细胞核第二十八页，共56页。核孔复合体核孔复合体第二十九页，共56页。基因(jyn)的表达第三十页，共56页。蛋白质的合成(hchng)第三十一页，共56页。第三十二页，共56页。微丝微丝 7 nm中间纤维中间纤维(xinwi

10、)10 nm微管微管 25 nmMicrofilament第三十三页，共56页。概念概念(ginin)细胞骨架（细胞骨架（cytoskeleton）是真核细胞中）是真核细胞中由蛋白聚合而成的三维的纤维状网架体由蛋白聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输，细胞壁合成等许多细胞物质运输，细胞壁合成等许多(xdu)生命活动中都具有非常重要的作生命活动中都具有非常重要的作用。用。第三十四页，共56页。微丝是一动态微丝是一动态(dngti)的结构的结构Microfil

11、ament第三十五页，共56页。结构：由肌动蛋白聚合而成为直径结构：由肌动蛋白聚合而成为直径7nm的丝状结构。的丝状结构。丝状肌动蛋白（丝状肌动蛋白（actin，42KD，375aa）单体：球体肌动蛋白单体：球体肌动蛋白特性：极保守的蛋白质，不同真核细胞间特性：极保守的蛋白质，不同真核细胞间高度同源，植物中编码该蛋白基因高度同源，植物中编码该蛋白基因有数十个，有组织有数十个，有组织(zzh)或时期特异性。或时期特异性。第三十六页，共56页。(+)(-)A dynamic equilibrium exits and plays central roleCritical concentration

12、第三十七页，共56页。2 2 微丝的功能微丝的功能(gngnng)(gngnng)微丝参与植物运动微丝参与植物运动 攀援攀援(pnyun)(pnyun)植物缠绕运动，感植物缠绕运动，感震运动震运动 与植物与植物(zhw)细胞的极性建立细胞的极性建立微丝参与一些细胞器的运动和锚定微丝参与一些细胞器的运动和锚定(anchoring)(anchoring)高尔基体的运动和质体的运动。细胞核的锚定高尔基体的运动和质体的运动。细胞核的锚定 涉及到微丝和微管。涉及到微丝和微管。微丝骨架对细胞的生长非常重要微丝骨架对细胞的生长非常重要 扩散生长和顶端生长扩散生长和顶端生长 微丝参与胞质环流微丝参与胞质环流

13、微丝系统是形成胞质环流的基础微丝系统是形成胞质环流的基础。第三十八页，共56页。Circular cytoplasmic streaming at the periphery of plant cells 第三十九页，共56页。第四十页，共56页。第四十一页，共56页。微丝微丝第四十二页，共56页。花粉萌发过程中微丝骨架花粉萌发过程中微丝骨架(g(gji)ji)的变化的变化第四十三页，共56页。二二 微管微管(Microtubule)1 微管的形态微管的形态(xngti)结构结构 -和和-微管蛋白微管蛋白（tubulin tubulin）组成异二）组成异二聚体，二聚体聚合聚体，二聚体聚合(jh

14、)(jh)形成直径约形成直径约25nm25nm的空心管状结构。的空心管状结构。直直列上连在一起的二聚体列上连在一起的二聚体称为原丝体称为原丝体 (protofilament)(protofilament)，大，大多数微管由多数微管由1313个原丝体个原丝体组成。组成。第四十四页，共56页。微管是一动态微管是一动态(dngti)的结构的结构微管微管(wi un)的装配的装配第四十五页，共56页。微管微管(wi un)蛋白在体外条件下的蛋白在体外条件下的聚合聚合 微管的聚合需要微管蛋白二聚体达到一定的微管的聚合需要微管蛋白二聚体达到一定的浓度方可进行，这个浓度称为微管聚合的临浓度方可进行，这个浓度

15、称为微管聚合的临界浓度。界浓度。微管在体外的聚合还需要镁离子、微管在体外的聚合还需要镁离子、GTP和适和适当的缓冲体系。微管的聚合对温度十分敏感，当的缓冲体系。微管的聚合对温度十分敏感，通常在低温（通常在低温（4）下微管发生解聚，而在）下微管发生解聚，而在高温（高温（37）下微管聚合。这一特性也被用）下微管聚合。这一特性也被用于微管蛋白的分离于微管蛋白的分离(fnl)和纯化。和纯化。第四十六页，共56页。第四十七页，共56页。2 2 微管的功能微管的功能1.1.控制细胞分裂和细胞壁的形控制细胞分裂和细胞壁的形成成(xngchng)(xngchng)2.2.保持细胞形状保持细胞形状3.3.参与细

16、胞运动和物质运输参与细胞运动和物质运输第四十八页，共56页。ABCDA:间期周质微管(wi un)B:早前期微管(wi un)带C:纺垂体微管(wi un)D:成膜体微管(wi un)3 微管微管(wi un)阵列阵列第四十九页，共56页。植物细胞周期中微管植物细胞周期中微管(wi un)列阵列阵间期周质微管间期周质微管纺锤体微管纺锤体微管早前期微管带早前期微管带成膜体微管成膜体微管第五十页，共56页。Two Microtubule-Associated Proteins of the Arabidopsis MAP65 Family Function Differently on Micro

17、tubules第五十一页，共56页。中间纤维中间纤维(xinwi)的结的结构构第五十二页，共56页。第五十三页，共56页。三三 微管的马达微管的马达(md)蛋白蛋白概念(ginin)：依赖于细胞骨架蛋白、通过水解ATP将化学能转变成机械能的一类蛋白质。特性：依赖ATP结合细胞骨架蛋白；具ATP酶的性质，可水解ATP；可将水解ATP产生(chnshng)的化学能转变为机械能。分类：依赖微丝的马达蛋白：肌球蛋白超家族。依赖微管的马达蛋白：动蛋白和力蛋白。第五十四页，共56页。A，B是拟南芥悬浮培养的细胞是拟南芥悬浮培养的细胞.植物植物(zhw)微管结合蛋白（微管结合蛋白（GFP-绿色荧光蛋白）；绿

18、色荧光蛋白）；植物植物(zhw)微管蛋白（罗丹明微管蛋白（罗丹明-红色）；红色）；D（微管结合蛋白），（微管结合蛋白），E（早前期微管），（早前期微管），F拟南芥悬浮培养的细胞的细胞核（拟南芥悬浮培养的细胞的细胞核（DAPI蓝色）蓝色）第五十五页，共56页。NoImage内容(nirng)总结教学要求与重点。进一步掌握(zhngw)液泡的功能、细胞壁结构与功能。内质网,高尔基体,液泡,核膜。膜蛋白：外在膜蛋白和内在膜蛋白。核孔（核孔复合体）。核膜、核孔和核孔复合体。又称F-actin.相应地单体肌动蛋白又称G-actin.。有数十个，有组织或时期特异性。扩散生长和顶端生长。-和-微管蛋白（tubulin）组成异二聚体，二聚体聚合形成直径约25nm的空心管状结构。具ATP酶的性质，可水解ATP第五十六页，共56页。