| 植物学基础课程第二章辅导 植物的细胞 |
| 中央电大农医部 闫毓秀 ( 2004年10月27日) |
一、本章主要内容 2.植物细胞的基本结构 各种植物细胞具有相同的基本结构;都由原生质体和细胞壁两部分组成。原生质体是细胞内各种代谢活动进行的场所,因而是细胞结构的主要部分,原生质体包含细胞核和细胞质两部分,其中的细胞质又包括质膜、胞基质和细胞器三部分组成。细胞器有质体、线粒体、内质网,高尔基体、核糖核蛋白体、液泡、溶酶体、原球体、微管和微丝等。此外,细胞中还存在内含物。 根据细胞核和细胞器的有无,而将植物界的细胞分为真核细胞和原核细胞。 植物细胞的分裂 植物细胞分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂,其中最普遍、最常见的是有丝分裂。 二、本章重点内容 (一)原生质体 原生质体是本章教材中的重点内容之一,学习时应着重掌握它的亚显微结构。 1、细胞质 由质膜、胞基质和细胞器三部组成 (1)质膜 细胞质与细胞壁之间的膜为质膜。这样的厚度在光学显微镜下难以看到,在光学显微镜下看到的质膜,实际上还包含了膜以内的一薄层物质。在电子显微镜下,质膜显出三层结构,内外两侧呈两个暗带。中间夹有-个明带。明带的主要成分是类脂,暗带主要成分为蛋白质。三层结构成为一个单位的膜,称为单位膜。 (2)胞基质 胞基质在电镜下看不出有什么结构,表现为有一定弹性和粘滞性的胶体溶液。胞基质不仅是细胞器之间物质运输的介质,而且,也是细胞代谢的一个重要场所。许多化学反应是在胞基质中进行的。同时,胞基质也不断为细胞器行使功能提供原料。 (3)细胞器 一般认为细胞器是细胞质内具有一定结构和功能的微结构和微"器官"一般认为细胞器应包含质体、线粒体、内质网、高尔基体、核糖核蛋白体、液泡、溶酶体、圆球体、微管、微丝等。 在各种细胞器中,应当着重掌握质体(主要是其中的叶绿体)、线粒体、内质网和核糖核蛋白体等四类细胞器。 质体 质体分为叶绿体、有色体和白色体,是一类合成和积累同化产物的细胞器。其中,叶缘体是绿色质体,含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素。主要功能是进行光合作用。因而是重要的质体。 线粒体线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器。它们多呈球状,杆状、也有具分枝或其它形状的。其体积比质体小,直径一般为0.5-0.1Μm。长约1-2Μm。 线粒体是细胞进行呼吸作用的场所,在内层膜上和基质中有100多种酶,其中绝大多数酶都参加呼吸作用。 内质网 内质网是分布于细胞质中。由膜构成的管道系统,管道以各种形状延伸和扩展,成为各类管、泡、腔交织的状态。有些内质网外面附有核糖核蛋白体,称为粗糙型内质网。另外一些内质网外面没有核糖核蛋白体附着,称为光滑型内质网。 关于内质网的功能,一般认为它是一个细胞内的蛋白质、类脂和多糖的合成、贮藏及运输的系统。粗糙型内质网与核糖体紧密结合,反映出它的功能是合成和运输蛋白质。光滑型内质网主要是合成及运输类脂和多糖。 核糖核蛋白体 简称核糖体,是直径为170-230埃的小颗粒。一个细胞中可以有几十万个核糖体。在细胞质中,它们有的以游离状态存在,也有的附着在粗糙型内质网表面上。此外,也存在于细胞核、线粒体、叶绿体中。核糖体是细胞中蛋白质合成的中心。 2.细胞核 细胞核 :是活细胞中最显著的结构。在活细胞中可以看到在细胞核外面有-后薄膜,与细胞质分界称为核膜。膜内充满均匀透明的胶状物质,称为核质。其中有-到几个折光性强的球状小体,称核仁。当细胞固定染色后,核质中被染成深色的部分,称染色质,其余染色浅的部分是核液。染色质是细胞中遗传物质存在的主要形式,在电镜下显出一些交织成网状的细丝,主要成分是 DNA和蛋白质。当细胞进行有丝分裂时,这些染色质丝便转化成粗短的染色体。由于细胞内的遗传物质主要集中在核内。因此,细胞核的主要功能是储存和传递遗传信息,在细胞遗传中起重要作用。此外,细胞核对细胞的生理活动,也起着重要的控制作用。 (二)有丝分裂 有丝分裂是本章教材中另一个重点内容。其原因有二:一是有丝分裂是植物细胞分裂最谱遍、最常见的一种各裂方式,应该着重掌握。二是这部分内容中有些概念容易混淆,必须着重弄清楚。 1.植物细胞有丝分裂各个时期的主要特点 细胞有丝分裂由分裂间期和分裂期两个时期组成,而分裂期又分为前、中、后、末四个阶段。分裂间期的主要特点是完成DNA的复制和相关蛋白质的合成。 前期,主要特点是:核内的染色质形成染色体,核膜、核仁消失,而且细胞中出现了纺 锤体,染色体散乱在纺锤体中。 中期,主要特点是染色体用着丝点附在纺锤体上,并且有规律地排列在赤道面上。进入后期,主要特点是:每条染色体的着丝点一分为二,染色体上的两个染色单体彼此分开, 形成两条子染色体,而且细胞内的全部染色体均匀地分成两组,分别被纺锤体中的纺锤丝拉回两极。 末期,被拉到两极的染色体变成长丝状的染色质,并且出现核膜、核仁,而且在赤道面位置上逐渐形成了细胞壁,形成了两个子细胞。 2.有丝分裂的几个概念性问题 (1)有丝分裂的开始和结束 有丝分裂从哪开始 到哪儿结束 初学者往往认为是从分裂的前期开始,到末期结束。这当然不对,因为它把分裂间期忽略了。要了解细胞有丝分裂开始和结束,必须了解细胞周期的概念。细胞进行有丝分裂,具有一定周期性。连续分裂的细胞,从-次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,是一个细胞周期。细胞周期包括两个阶段,分裂间期和分裂期。一个连续分裂的细胞,当它形成两个子细胞后,子细胞的细胞核中,开始了染色体的复制,新的一次有丝分裂在子细胞形成时就开始了。 (2)染色质和染色体染色质和染色体的主要成分是 DNA和蛋白质,它们之间的不同,不过是同一物质在间期和分裂期的不同形态表现而已。染色质出现于间期,在光镜下呈颗粒,不均匀地分布于细胞核中,比较集中于核膜的内表面。染色体出现于分裂期中,呈较粗的柱状和杆状等不同形状,并有基本恒定的数目(因植物的种属不同而异)。染色体是由染色质浓缩而成的,内部为紧密状态,呈高度螺旋卷曲的结构。根据染色体组成成分的分析,可知它在细胞间期仍然存在而不是消失,只不过这时它的结构呈稀疏和分散状态。有的部分非常稀疏,因而在光镜下看不到,有的部分螺旋盘绕得比较紧密,因而在适当染色后呈颗粒状,这就是染色质。 三、本章复习思考题 1.简述植物细胞的结构。 2.说明质膜、叶绿体、线粒体、内质网、核糖核蛋白体和细胞核的亚显微结构。 3.简述细胞壁的结构。 4.说明植物细胞有丝分裂各个时期的主要特点。 5. 解释下列术语 细胞器 真核细胞 原核细胞 有丝分裂 无丝分裂 细胞周期 6.区分以下术语 染色质和染色体 染色体和染色单体 |