1、 细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的显著特征细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的显著特征之一。其功能是：之一。其功能是：限制原生质体产生的膨压，使细胞维持一定的形态限制原生质体产生的膨压，使细胞维持一定的形态保护原生质体保护原生质体（减少蒸腾、防止机械损伤、防治病原体（减少蒸腾、防止机械损伤、防治病原体侵入等）；侵入等）；与与植物体的吸收植物体的吸收、细胞识别细胞识别、分泌分泌等有关。等有关。保持植物体的正常形态保持植物体的正常形态，影响植物的很多生理活动。，影响植物的很多生理活动。植物细胞壁的组成成分比较复杂，但它们的基本成分是相似的，植物细胞壁的组成成分比较复杂，但它们的基本成分是相似的，从结构
2、上可以分为几大类：从结构上可以分为几大类：植植物物细细胞胞壁壁的的组组成成成成分分构架物质构架物质：蛋白质蛋白质内镶物质内镶物质：复饰物质复饰物质：衬衬 质质纤维素纤维素孢粉素孢粉素木栓质木栓质矿物质矿物质木质木质蜡质蜡质角质角质心材色素心材色素水水多糖多糖半纤维素半纤维素果胶果胶树胶树胶粘液粘液胼胝质胼胝质 微团微团多个微团长链多个微团长链微纤丝微纤丝 microfibril直径为直径为1025 nm。纤维素分子纤维素分子大纤丝大纤丝-D-葡萄糖分子多糖多糖：非纤维素的多糖主要是非纤维素的多糖主要是半纤维素半纤维素和和果胶质（果胶质（胞间层和胞间层和双双 子叶植物初生壁的主要化学成分）。子叶
3、植物初生壁的主要化学成分）。蛋白质蛋白质：主要包括：主要包括结构蛋白类结构蛋白类和和酶酶两类。两类。结构蛋白如伸展蛋白与细胞壁的伸展密切相关结构蛋白如伸展蛋白与细胞壁的伸展密切相关酶如水解酶、氧化酶等酶如水解酶、氧化酶等。说明了细胞壁亦能参与细胞的代。说明了细胞壁亦能参与细胞的代谢谢。水水：其含量变化会引起衬质质地的变化以及衬质和微纤丝的粘其含量变化会引起衬质质地的变化以及衬质和微纤丝的粘着程度。进而影响细胞壁的性质。着程度。进而影响细胞壁的性质。以上以上衬质衬质成分组成的一种成分组成的一种亲水凝胶亲水凝胶，有很强的膨胀能力和可塑，有很强的膨胀能力和可塑性，填充在纤维素形成的框架中。性，填充在
4、纤维素形成的框架中。内镶物质和复饰物质均为原生质体合成的一些特殊物质，常常与细胞的次生壁结合，内镶物质和复饰物质均为原生质体合成的一些特殊物质，常常与细胞的次生壁结合，改变壁的性质以适应特定功能的需要。改变壁的性质以适应特定功能的需要。内镶物质内镶物质主要有主要有木质素木质素和和矿质矿质木质素木质素是细胞中次生壁的重要组成成分。能是细胞中次生壁的重要组成成分。能强化细胞壁，增加强化细胞壁，增加其硬度其硬度。木质素渗入到细胞的次生壁的过程，称为。木质素渗入到细胞的次生壁的过程，称为木化木化。矿质矿质(如如K、Mg、Ca、Si等等)的不溶性化合物积累在细胞壁内，的不溶性化合物积累在细胞壁内，增加壁
5、结构的硬度与保护功能增加壁结构的硬度与保护功能，称为，称为矿化矿化。禾本科、莎草科、。禾本科、莎草科、桔梗科植物的表皮细胞的外壁，渗入二氧化硅而硅质化。桔梗科植物的表皮细胞的外壁，渗入二氧化硅而硅质化。复饰物质复饰物质主要有角质角质、蜡质蜡质、木栓质木栓质和孢粉素孢粉素等。（二）细胞壁的形成与分层次生壁次生壁初生壁初生壁胞间层胞间层大多数植物细胞壁，可区分出胞间层、初生壁，有的还有次生壁。大多数植物细胞壁，可区分出胞间层、初生壁，有的还有次生壁。位于细胞壁的最外面位于细胞壁的最外面主要由果胶类物质组成，有很强的亲水性和可塑主要由果胶类物质组成，有很强的亲水性和可塑性性多细胞植物依靠它多细胞植物
6、依靠它使相邻细胞粘连在一起使相邻细胞粘连在一起。在酸、碱和酶作用下，胞间层会发生分解，使细在酸、碱和酶作用下，胞间层会发生分解，使细胞间出现空隙，称为胞间出现空隙，称为胞间隙胞间隙或或细胞间隙，细胞间隙，主要起主要起通气通气和和贮藏气体贮藏气体的作用。的作用。位于中胶层内侧，主要成分是位于中胶层内侧，主要成分是纤维素、半纤维素纤维素、半纤维素和果胶和果胶是是细胞增长体积细胞增长体积时由相邻细胞分别在胞间层两面时由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成，一般较薄。沉积壁物质而成，一般较薄。特点和功能：具有特点和功能：具有延伸性延伸性和和韧性韧性，会随着细胞体，会随着细胞体积的增大而扩大，既可积的
7、增大而扩大，既可保护原生质体保护原生质体，又不会限，又不会限制细胞的生长。制细胞的生长。在在细胞停止生长细胞停止生长后，在后，在初生壁的内侧初生壁的内侧而形成的壁层，与而形成的壁层，与质膜相邻。比初生壁厚。质膜相邻。比初生壁厚。特点和功能：特点和功能：纤维素含量高纤维素含量高，果胶质极少果胶质极少，基质主要是基质主要是半纤维素半纤维素，比初生壁坚韧比初生壁坚韧，延展性差延展性差。有些植物细胞次生壁中还常添加了木质素等，大大增强有些植物细胞次生壁中还常添加了木质素等，大大增强了次生壁的了次生壁的硬度，以便更好完成特殊功能硬度，以便更好完成特殊功能。由于次生壁的微纤丝排列有一定的方向性，次生壁通常
8、由于次生壁的微纤丝排列有一定的方向性，次生壁通常又分三层，即又分三层，即内层内层(S3)、中层中层(S2)和和外层外层(S1)，各层纤，各层纤维素微纤丝的排列方向各不相同，这种成层迭加的结构维素微纤丝的排列方向各不相同，这种成层迭加的结构使细胞壁的强度大大增加。使细胞壁的强度大大增加。1初生纹孔场：初生纹孔场：在细胞的在细胞的初生壁初生壁上的一些上的一些明显明显凹陷的较薄区域凹陷的较薄区域称称初生纹孔场初生纹孔场。存在形式：存在形式：1、纹孔对；、纹孔对；纹孔腔：纹孔腔：由次生壁围成的腔，由次生壁围成的腔，开口朝向细胞腔开口朝向细胞腔纹孔膜：纹孔膜：腔底的初生壁和胞间层部分腔底的初生壁和胞间层
9、部分纹孔纹孔(pit)结构：2、盲纹孔：、盲纹孔：只有一侧的壁纹孔具有纹孔次生壁形成时，往往在原有的初生纹孔场处不次生壁形成时，往往在原有的初生纹孔场处不形成次生壁，这种形成次生壁，这种无次生壁的较薄区域无次生壁的较薄区域称为称为纹纹孔孔(pit)。纹孔膜具缘纹孔单纹孔单纹孔单纹孔(simple pit)：纹孔口和底同大，：纹孔口和底同大，纹孔腔为上下等径，圆筒形。纹孔腔为上下等径，圆筒形。具缘纹孔具缘纹孔(bordered pit)：次生壁在纹孔：次生壁在纹孔腔周围向细胞内延伸腔周围向细胞内延伸 纹孔纹孔种类种类纹孔对纹孔对具缘纹孔对具缘纹孔对单纹孔对单纹孔对纹孔膜纹孔腔纹孔缘纹孔膜纹孔口纹
10、孔塞纹孔腔单纹孔单纹孔具缘纹孔具缘纹孔 概念：概念：穿过细胞壁上的小孔连接相邻细胞穿过细胞壁上的小孔连接相邻细胞的原生质细丝的原生质细丝 功能：物质运输功能：物质运输和和信息传导信息传导的作用，病毒的作用，病毒也通过胞间连丝传递。也通过胞间连丝传递。面积增大面积增大：初生壁形成1.细胞壁的生长细胞壁的生长增加厚度增加厚度：次生壁的生长内填生长内填生长敷着生长敷着生长 有些细胞由于在植物体中担负的功能不有些细胞由于在植物体中担负的功能不同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增同，原生质常分泌一些性质不同的物质，增加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，加到细胞壁中，或存在于细胞壁的外表面，使细胞壁的
11、组成物理性质和功能发生变化。使细胞壁的组成物理性质和功能发生变化。常见特化有：常见特化有：木化木化：角化角化：栓化栓化：矿化矿化：后含物后含物是植物是植物细胞代谢活动中产细胞代谢活动中产生的，存在于细胞生的，存在于细胞质中的非原生质物质中的非原生质物质，包括质，包括贮藏物质贮藏物质和和代谢产物代谢产物。植物细胞贮藏淀粉的颗粒，称为植物细胞贮藏淀粉的颗粒，称为淀粉粒淀粉粒。淀粉粒中间有淀粉粒中间有脐脐，围绕脐形成许多同心，围绕脐形成许多同心的层次的层次轮纹轮纹。类型类型单粒复粒半复粒 单粒半复粒复粒未染色碘液染色 贮藏蛋白的颗粒称为贮藏蛋白的颗粒称为糊粉粒糊粉粒。是由白色体。是由白色体(造蛋白体
12、造蛋白体)或小液泡或小液泡积累蛋白质形成的。积累蛋白质形成的。贮藏蛋白有贮藏蛋白有无定形蛋白无定形蛋白(如禾谷类糊粉层蛋白如禾谷类糊粉层蛋白)，拟晶体蛋白拟晶体蛋白和和与磷酸钙镁构成的与磷酸钙镁构成的球状体蛋白球状体蛋白等存在形式。等存在形式。复杂糊粉粒复杂糊粉粒：含三种形式的贮藏蛋，白如蓖麻胚乳细胞：含三种形式的贮藏蛋，白如蓖麻胚乳细胞 中的糊粉粒中的糊粉粒简单糊粉粒简单糊粉粒：只有一种形式的贮藏蛋白：只有一种形式的贮藏蛋白 贮藏蛋白质是没有生命的，贮藏蛋白质是没有生命的，呈比较稳定的状态。呈比较稳定的状态。脂肪和油类脂肪和油类(oil)是含能量最是含能量最高而体积小的贮高而体积小的贮藏物质
13、。藏物质。在常温下为在常温下为固体的称为脂肪，固体的称为脂肪，液体的则称为油液体的则称为油类。类。脂类常脂类常呈油滴呈油滴分散于细胞质基分散于细胞质基质中质中，或贮存在或贮存在白色体中白色体中。植物细胞中，植物细胞中，无机盐常形成各种无机盐常形成各种形状的晶体。最常形状的晶体。最常见的是见的是草酸钙晶体草酸钙晶体，少数植物中也有碳少数植物中也有碳酸钙晶体。酸钙晶体。根据晶体的形根据晶体的形状可以分为单晶、状可以分为单晶、针晶和簇晶三种。针晶和簇晶三种。植物次生代谢物质植物次生代谢物质(secondary product)是植是植物体内合成的，在植物细胞的基础代谢活动中似物体内合成的，在植物细胞
14、的基础代谢活动中似乎没有明显作用的一类化合物。但这类物质对于乎没有明显作用的一类化合物。但这类物质对于植物往往具有重要的生态学意义。如阻止其他生植物往往具有重要的生态学意义。如阻止其他生物侵害、吸引传粉媒介等作用。物侵害、吸引传粉媒介等作用。1酚类化合物酚类化合物：如单宁，可防治细胞脱水、：如单宁，可防治细胞脱水、腐烂或免受动物伤害。腐烂或免受动物伤害。2生物碱生物碱 3类黄酮类黄酮：如液泡中的色素，主要分布在花：如液泡中的色素，主要分布在花和果实中和果实中 细胞有三种分裂方式：细胞有三种分裂方式：无丝分裂：不很普遍，特殊无丝分裂：不很普遍，特殊有丝分裂：体细胞数量增加有丝分裂：体细胞数量增加
15、减数分裂：花粉粒、精子减数分裂：花粉粒、精子（花生殖中讲）（花生殖中讲）G0复制期复制期G1G2复制前复制前期期SM 分裂期分裂期 不同细胞的细胞周期经历的时间不同。从几个小时到几十不同细胞的细胞周期经历的时间不同。从几个小时到几十个小时不等个小时不等,与细胞类型和外界因子有关。与细胞类型和外界因子有关。分裂间期分裂间期：主要进行物质的复制主要进行物质的复制 细胞特点：胚性特点细胞特点：胚性特点（核大，位于中央，细胞（核大，位于中央，细胞质浓，壁薄。染色质浓缩）质浓，壁薄。染色质浓缩）分裂期分裂期：核分裂：核分裂 质分裂质分裂复制后期复制后期 分裂间期分裂间期(interphase)：主要进行
16、：主要进行物质的复制物质的复制 细胞特点细胞特点：胚性特点（核大，位于中央，细胞：胚性特点（核大，位于中央，细胞质浓，壁薄）质浓，壁薄）根据在不同时期合成的物质不同，间期可以根据在不同时期合成的物质不同，间期可以分为：分为：复制前期复制前期(G1期期)复制期复制期(S期期)复制后期复制后期(G2 期期)分裂期分裂期(M期期)核分裂核分裂(karyokinesis)胞质分裂胞质分裂(cytokinesis)（一）细胞增殖（一）细胞增殖 是通过分裂产生新的细胞实现的。是通过分裂产生新的细胞实现的。细胞有三种分裂方式：细胞有三种分裂方式：无丝分裂：不很普遍。无丝分裂：不很普遍。有丝分裂：体细胞数量增
17、加有丝分裂：体细胞数量增加减数分裂：花粉粒、精子减数分裂：花粉粒、精子（花生殖中讲）（花生殖中讲）有丝分裂有丝分裂(mitosis)是最普通方式。是最普通方式。因在分裂过程中，细胞核中出现染因在分裂过程中，细胞核中出现染色体色体(chromosome)与纺锤丝与纺锤丝(spindle fiber)，故称有丝分裂，故称有丝分裂。无丝分裂多见于低等植物中，在高等植物中也比较普遍，无丝分裂多见于低等植物中，在高等植物中也比较普遍，例如在例如在胚乳发育胚乳发育过程中和过程中和愈伤组织形成愈伤组织形成时均有无丝分裂发生。时均有无丝分裂发生。无丝分裂的过程比较简单。细胞分裂开始时，细胞核伸长，无丝分裂的过
18、程比较简单。细胞分裂开始时，细胞核伸长，中部凹陷，最后中间分开，形成两个细胞核，在两核中间产生新中部凹陷，最后中间分开，形成两个细胞核，在两核中间产生新壁形成两个细胞壁形成两个细胞。无丝分裂有各种方式，如横缢、纵缢、出芽无丝分裂有各种方式，如横缢、纵缢、出芽等，最常见的是等，最常见的是横缢横缢。1染色体染色体 染色体含有两条并染色体含有两条并列的染色单体列的染色单体(chromatid)，每一染，每一染色单体含色单体含1条条DNA双链双链分子。两条染色单体在分子。两条染色单体在着丝粒着丝粒(centromere)部部位结合。位结合。2、有丝分裂、有丝分裂有丝分裂时，细胞中出现有丝分裂时，细胞中
19、出现了由大量微管组成的、纺了由大量微管组成的、纺锤状的结构，称锤状的结构，称纺锤体纺锤体(spindle)。这些微管呈细。这些微管呈细丝状，称纺锤丝。丝状，称纺锤丝。A 间期：复制间期：复制1 细胞核分裂细胞核分裂B分裂期分裂期2 胞质分裂胞质分裂前期前期 染色体开始形染色体开始形成，细胞核解成，细胞核解体，纺锤体开体，纺锤体开始形成始形成中期中期：染色体：染色体完全形成，纺锤完全形成，纺锤丝牵引染色体排丝牵引染色体排列在细胞中央的列在细胞中央的赤道面上，纺锤赤道面上，纺锤体完全形成。体完全形成。是是计数染色体的最计数染色体的最佳时期佳时期。后期后期：染色体染色体从着丝点分离从着丝点分离成成两
20、个染色单体，两个染色单体，并在逐渐缩短的并在逐渐缩短的纺锤丝的牵引下纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。移向细胞的两极。末期末期：染色体到达细：染色体到达细胞两极，并逐渐解螺旋胞两极，并逐渐解螺旋形成染色质，染色质周形成染色质，染色质周围形成新的核膜，核仁围形成新的核膜，核仁出现，新的子细胞核形出现，新的子细胞核形成。同时进行细胞质分成。同时进行细胞质分裂，形成裂，形成2个新子细胞。个新子细胞。前期前期(prophase)：染色：染色体开始形成，细胞核解体，体开始形成，细胞核解体，纺锤体开始形成纺锤体开始形成中期中期(metaphase)：染色：染色体完全形成，纺锤丝牵引体完全形成，纺锤丝牵引染色体
21、排列在细胞中央的染色体排列在细胞中央的赤道面上，纺锤体完全形赤道面上，纺锤体完全形成。成。是计数染色体的最佳是计数染色体的最佳时期时期。后期后期(anaphase)：染色体染色体从着丝点分离从着丝点分离成两个染色单成两个染色单体，并在逐渐缩短的纺锤丝体，并在逐渐缩短的纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。的牵引下移向细胞的两极。末期末期(telophase)：染色体到达细胞两染色体到达细胞两极，并逐渐解螺旋极，并逐渐解螺旋形成染色质，染色形成染色质，染色质周围形成新的核质周围形成新的核膜，核仁出现，新膜，核仁出现，新的子细胞核形成。的子细胞核形成。Late-telophase(晚末期)Mid-telo
22、phase(中末期)间期间期后期后期前期前期中期中期中期中期末期末期末期末期末期末期末期末期末期末期中期中期后期后期前期前期中期中期间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期同学们总结特点：同学们总结特点：细胞质的分裂是在细胞内部形成新的细胞壁，细胞质的分裂是在细胞内部形成新的细胞壁，将两个子细胞分隔开来。将两个子细胞分隔开来。末期，纺锤丝首先在靠近两极处解体消失，末期，纺锤丝首先在靠近两极处解体消失，但中间区的纺锤丝保留下来，形成桶状的但中间区的纺锤丝保留下来，形成桶状的成膜体成膜体。同时，来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒同时，来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒成分被运输到赤道区，经过改
23、组融合而参加成分被运输到赤道区，经过改组融合而参加细胞细胞板板的形成。细胞板的形成。细胞板向四周逐渐扩展向四周逐渐扩展到原来的细胞到原来的细胞壁，把细胞质一分为二，母细胞完全分为两个子壁，把细胞质一分为二，母细胞完全分为两个子细胞，有丝分裂结束。细胞，有丝分裂结束。1、植物细胞的生长、植物细胞的生长 细胞生长细胞生长(cell growth)：指：指细胞体细胞体积积和和重量不可逆重量不可逆的增加，其表现形式为的增加，其表现形式为在细胞鲜重和干重增长的同时，细胞发在细胞鲜重和干重增长的同时，细胞发生纵向的延长或横向的扩展。生纵向的延长或横向的扩展。在个体发育过程中，细胞在形态、在个体发育过程中，
24、细胞在形态、结构和功能上的特化过程，称为结构和功能上的特化过程，称为细胞细胞分化分化(cell differentiation)。已分化的细胞逆转为可进行分裂活动已分化的细胞逆转为可进行分裂活动的细胞的过程称为的细胞的过程称为脱分化脱分化。某些细胞的分化是不可逆的，它通过某些细胞的分化是不可逆的，它通过丢失部分或全部细胞器以实现其最终功能，丢失部分或全部细胞器以实现其最终功能，称为称为终端分化终端分化，如导管分子与筛管分子的，如导管分子与筛管分子的分化。分化。植物体内的活细胞都有相同的来源（合植物体内的活细胞都有相同的来源（合子细胞），因此，每个活细胞都具备发育成子细胞），因此，每个活细胞都具备发育成整个植株的潜在能力，叫整个植株的潜在能力，叫细胞的全能性细胞的全能性。细胞的全能性是通过细胞分裂与生长分细胞的全能性是通过细胞分裂与生长分化实现的。化实现的。作业题一、名词：原生质；原生质体；细胞骨架；纹孔；纹孔膜；胞间联丝；木化；角化；后含物；糊粉粒；细胞周期；细胞分化；细胞全能性二、简答题：1、论述植物细胞的特有结构及其生物学意义？2、简述植物以生长与分化的定义。3、植物细胞后含物的种类和存在意义。4、简述植物细胞有丝分裂中核分裂的特点。
