3 脂肪和油:
在常温下固体的称脂肪,液体的称油类。 4 晶体:
在植物细胞中,无机盐常形成各种晶体。最常见的是草酸钙晶体。 根据晶体的形状可分为:单晶、针晶、簇晶。
第三节 细胞的新陈代谢(自学)
* 新陈代谢:同化作用、异化作用 * 质壁分离、渗透作用
* 植物细胞吸收矿质元素的3种方式: 被动吸收: 主动吸收: 胞饮作用:
第四节 植物细胞的增殖
How?
思考:1个细胞 植物体 细胞分裂的方式: 1 有丝分裂(mitosis): 2 无丝分裂(amitosis): 3 减数分裂(meiosis):
一、细胞周期(cell cycle):
1 定义:在真核细胞中有丝分裂是最主要的细胞分裂方式。连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次分裂结束所经历的全部过程,称细胞周期。 2 cell cycle分为: A 间期、B分裂期
A 间期(interphase):从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂开始的一段时间。 复制前期(G1)、复制期(S)、复制后期(G2)
1)G1期:各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加,线粒体、核糖体增多,内质网也在更新扩大,来自内质网的高尔基体、溶酶体等也都增加数目。 2)S期:是DNA开始复制到结束的时期 半保留方式进行,A-T;C-G
3)G2期:指从S期结束到有丝分裂开始前的时期 * 细胞周期的时间:不同物种、不同细胞有所不同
有些细胞在形成以后,不再进行DNA的复制,即细胞周期停止于G1期,因其脱离了细胞周期,可以认为这是G0期细胞,如花粉粒中的营养细胞。
有些细胞能够连续分裂,从不进入G0期,属周期细胞,如植物根尖、茎尖的原分生组织细胞。 植物体内有些细胞不可逆地脱离了细胞周期,失去分裂能力,为终端分化细胞,如韧皮部中的筛管分子。
一部分进入G1期 G1 → S → G2 → M
分裂后的cell
其余细胞不再进入cell cycle, 分化
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A 继续分裂→ 周期细胞
B 永久失去分裂能力→ 终端分化细胞
C 细胞形成之后不再进行DNA复制,即细胞周期停止于G1期;但在给予适当刺激后,又可以重新进入细胞周期开始分裂,这类细胞叫G0期细胞 二、有丝分裂(mitosis):
1 定义:在有丝分裂中,细胞核中出现染色体(chromosome)与纺锤丝(spindle),故名。 2 过程:A 前期(prophase):细胞核中出现染色体,染色体缩短变粗,核仁解体消失,出现纺锤体。
B 中期(metaphase):染色体继续浓缩变短,所有染色体都排列到纺锤体的中央,它们的着丝粒都位于细胞中央的同一个平面,即赤道面。
C 后期(anaphase):每个染色体的两个染色单体分开,向两极移动。 D 末期(telophase):染色体伸展延长,形成染色质,核膜、核仁出现。 * 细胞质分裂(胞质分裂):
* 细胞质分裂:在细胞分裂的后期或末期,细胞质开始分裂。在植物中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。
*在细胞分裂的晚后期和末期,残存的纺锤体微管在细胞赤道面的中央密集,微管以平行方式排列成圆柱状结构,称为成膜体(phragmoplast)。
* 在成膜体围起来的中间部分,集中了带有细胞壁前体物质的高尔基体或内质网囊泡,它们在赤道面上彼此融合而形成包围的平板,即细胞板(cell plate)。 *补充:微管周期(microtubule cycle)
在有丝分裂的过程中,微管的形成与分布具有周期性的变化规律:在间期细胞中,微管在质膜下环绕细胞的长轴成环状排列,并较均匀分散,称为周质微管。到早前期,微管集中到细胞中部赤道面的位置,在原生质体的外周,环绕细胞核紧密平行地排列成一个环,称早前期微管环带,同时其它部位的微管基本消失。以后随着细胞分裂的进行,早前期微管环带逐渐解聚、消失,并出现纺锤体微管和后期的成膜体微管。微管在细胞周期中的这种变化规律称微管周期。
*早前期微管环带的位置与以后的细胞分裂方向有密切的关系,植物细胞的新细胞壁就出现在早前期微管环带的位置上。
* 有丝分裂时,细胞中出现了由大量微管组成的、形态为纺锤状的结构,称纺锤体(spindle)。这些微管呈细丝状,称纺锤丝(spindle fiber)。
* 有丝分裂时纺锤体微管分为:极微管、动粒微管、中间微管。P62 * 各种生物染色体的数目是恒定的。
3 有丝分裂的特点:
1)最普遍的分裂方式,发生在植物体一生过程中; 2)分裂过程复杂,有染色体、纺锤丝的变化; 3)产生的子细胞具有母细胞相同的遗传物质。 4 有丝分裂的意义: 1)导致植物体的生长;
2)由于子细胞具有母细胞相同的遗传物质,保证了遗传的稳定性。 三、无丝分裂(amitosis)(了解)
1 定义:又称直接分裂,分裂过程中细胞内不出现染色体、纺锤丝的变化。 2 特点:1)分裂过程简单,细胞内无染色体、纺锤丝的变化; 2)母细胞中的遗传物质可能不是平均分配到子细胞中去。
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3 意义: 1)增加细胞数目,导致细胞生长; 2)可能影响遗传的稳定性。 4 无丝分裂常见方式:横缢式
* 原核细胞分裂的方式是无丝分裂。
四、减数分裂(meiosis):
1 定义:与植物有性生殖密切相关的一种特殊的分裂方式。整个过程由两次连续分裂来完成,结果产生4个子细胞,其中的染色体数减少为母细胞中的一半。 2 过程:
第一次分裂:A 前期I:细线期(2条染色单体)、偶线期(联会)、粗线期(染色单体交叉)、双线期(染色体缩短变粗)、终变期(核仁、核膜消失) B 中期I:形成纺锤体,同源染色体配对 C 后期I:同源染色体分开
D 末期I:染色体→染色质,核仁、核膜出现
第二次分裂:减数分裂二分体中每一染色单体分裂成两条子染色体,形成单倍体的子细胞。 3 特点:
1)只发生在植物的生殖过程中;
2)由2次分裂来完成,结果形成4个子细胞; 3)子细胞中的染色体为母细胞中的一半; 4)分裂过程中染色体有配对、交换、分离。
4 意义:
1)减数分裂与配子融合循环进行,能保证每种植物染色体数的相对稳定,从而保证遗传物质的稳定性。
2)由于染色单体在分裂过程中,能够发生交叉互换,会造成遗传物质的重组,丰富了遗传的变异性。
5 减数分裂发生的时间和产物: 高等植物产生孢子时→meiosis
蕨类、苔藓 孢子囊meiosis产生孢子
低等植物如藻类:产生配子时meiosis 、产生孢子时meiosis 、合子萌发时meiosis。P331-332
思考:有丝分裂A与减数分裂B的不同
1 A发生在多细胞植物的一生中,A会导致植物体的生长;B发生在多细胞植物的生殖中,B与植物生殖有关;
2 A的全过程,染色体复制1次,细胞分裂1次,形成2个子细胞,每个细胞具有与母细胞相同的遗传物质;B的全过程,由2次连续分裂组成,染色体复制1次,细胞分裂2次,形成4个子细胞,每个细胞内染色体数减为母细胞的一半;
3 B过程中,可能有染色单体交叉,片断发生互换,造成遗传物质重组,丰富遗传的变异性;A不发生上述情况,保证了遗传的稳定性。 五、植物细胞的生长发育与分化: 1 分化(differentiation): → 特定的形态及生理功能
* 细胞在形态结构和生理功能上的特化,称为细胞的分化。 2 植物细胞的全能性: → 组织培养
第五节 植物组织
一、组织与器官的概念: 1 组织(tissue):
1) 定义:在个体发育中具有相同来源的细胞分裂、生长、分化形成的细胞群称~ 2) 类型:
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简单组织(simple tissue):组织中仅有一种细胞类型; 复合组织(compound tissue):组织中有多种细胞类型。 2 器官(organ):
1) 定义:由不同的组织按照一定的规律构成的称~。 2) 类型:
营养器官:根、茎、叶 繁殖器官:花、果实、种子
二、植物组织的类型: A 按发育特点分: 分生组织(meristem): 成熟组织(mature tissue):
B 按功能分:营养组织、保护组织、输导组织、机械组织、分泌组织 (一)分生组织
1 定义:具有持续的或周期性的分裂能力的细胞群,称~。
* 植物体内其它的一些组织,都是由分生组织产生的,并经生长而形成的。 2 根据其在植物体内分布的位置分: 1)顶端分生组织(apical meristem): A 分布:根尖、茎尖
B 特点: apical meristem的细胞体积小,细胞核相对较大,细胞质浓厚,液泡不明显;多为横分裂。
C 作用:顶端分生组织分裂出的细胞经过生长分化能不断地伸长。 D 类型:根据细胞分化的程度分为: 原分生组织(promeristem):从胚胎中保留下来的,具有持久的分裂能力的细胞群,通常位于根、茎顶端的最顶端。
初生分生组织(primary meristem):在形态上已出现了初步分化的细胞也有分裂能力,是从原分生组织向成熟组织过渡的组织。
2)侧生分生组织:
A 分布:位于植物体外方周围
B 特点:侧生分生组织的细胞长纺锤形,液泡发达;细胞分裂方向与器官的长轴方向垂直。 C 作用:其活动使根、茎长粗。
D 类型:维管形成层(vascular cambium)、木栓形成层(cork cambium) * 次生分生组织():已分化的细胞又恢复分裂能力,转变为分生组织。 * 单子叶植物中一般没有侧生分生组织。
思考:小毛竹渐渐长大,就成了大(粗)毛竹吗? 否。
竹鞭(地下茎)。竹笋(芽)开始多粗,将来就多粗。 3)居间分生组织(intercalary meristem) A 分布:位于成熟组织之间
B 特点:未完全分化的分生组织,属于初生分生组织 C 作用:使植物快速生长、增高 如玉米、小麦等 节间的下方 韭菜、葱的叶子基部 “雨后春笋” Why ? (二) 成熟组织(mature tissue)
1 定义:分生组织分裂出来的细胞经过生长分化后,通常不具有分裂能力,发展具有一定形态、
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结构和一定生理功能的细胞群。
2 分类:根据其形态结果和生理功能分为: 1)保护组织(protection tissue): A 表皮(epidermis): B 周皮(periderm):
A 表皮:
位置:位于叶表面、幼嫩的根、茎及花果的表面。
特点:表皮细胞大多扁平,形状不规则,细胞质少,液泡大,不含叶绿体,表皮外壁覆盖有角质层。
作用:可使内部结构避免强烈光线的灼伤,增强保护作用,减少水分蒸腾 * 气孔:是由两个保卫细胞共同组成的。 P69 图1-49
B 周皮:木栓层、木栓形成层、栓内层
由于植物不断加粗,表皮不能增粗被撑破了,表皮内侧的一些成熟组织的细胞恢复分裂能力,形成木栓形成层。木栓形成层产生的细胞,高度栓质化,形成木栓层(向外),有保护作用,木栓形成层向内分裂一层或几层细胞,形成栓内层。
在周皮上形成的小孔,叫皮孔。皮孔的存在,能使内部组织与外界进行气体交换。 2)基本组织(ground tissue),也称薄壁组织(parenchyma)。 A 定义:由一些薄壁细胞构成的成熟组织。
B 特点:细胞壁较薄,只有初生壁,无次生壁,细胞排列疏松,存在着细胞间隙,细胞具有潜在的分裂能力和比较大的可塑性。 C 根据行使的生理功能分:
① 同化组织:含有叶绿体能进行光合作用的薄壁组织。 ② 贮藏组织:能够贮藏营养物质的薄壁组织。 ③ 贮水组织:能够贮藏大量水分的薄壁组织。
④ 通气组织:具有较大的细胞间隙,形成气室或气腔,在体内形成一个发达的通气系统。 * 传递细胞:
能够迅速地短途运输物质的薄壁细胞,细胞质浓厚,胞间连丝发达。在电镜下观察:细胞壁向细胞腔内长出一些突起,质膜也随着向内折叠、凹陷,极大地增加了质膜的表面积,能较快地吸收和释放一些物质。主要存在于小叶脉附近。 3)机械组织
A 定义:植物体内的支持组织。
B 特点:细胞壁局部或全部地加厚,细胞排列紧密,抗压、抗张、抗弯曲,能使植物体比较坚硬。
C 类型:厚角组织(collenchyma);厚壁组织(sclerenchyma) 厚角组织(collenchyma):
分布位置:幼嫩植物的茎、叶柄、花柄、果柄的内侧。 ① 细胞壁加厚是局部的,常在细胞的角隅;
② 这种加厚是初生壁性质的,加厚的地方不发生木质化; ③ 是生活细胞,有的还含有叶绿体;
④ 具有分裂的潜能,有一定的硬度,也有一定的弹性,不影响植物的生长。
厚壁组织(sclerenchyma):
① 细胞壁全面地加厚,次生、木质化;
② 这类细胞在成熟以后,原生质体解体,为死细胞。根据形态不同分为: 纤维(fiber): 细胞细长,分为韧皮纤维和木纤维。如麻类的韧皮纤维;杨树、桦木的木纤维
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