第一章第一章 植物细胞的形状和植物细胞的形状和根本构造根本构造植物细胞的发现:植物细胞的发现:“Cell〞〞 发现细胞核胞核内含物内含物 “ “细胞学胞学说〞〞 (Cell Theory) (Cell Theory) “ “细胞是有机体的胞是有机体的组成根底,整个成根底,整个动物和植物都是物和植物都是细胞的集合体,它胞的集合体,它们根据一根据一定的定的规律排在律排在动植物体内〞植物体内〞植物细胞的形状与大小植物细胞的形状与大小植物细胞的显微构造植物细胞的显微构造光光镜 显微构造微构造电镜 超微超微 亚显微构造微构造分辨率分辨率(resolving power) (resolving power) 典型植物细胞的根本构造典型植物细胞的根本构造典型的典型的植物细胞植物细胞根本构造根本构造原生质体原生质体细胞质细胞质 细胞器细胞器 细胞核细胞核 质体质体 线粒体线粒体 高尔基体高尔基体 核糖体核糖体 溶酶体溶酶体细胞壁细胞壁后含物及后含物及生理活性物质生理活性物质后含物后含物生理生理活性物质活性物质液泡液泡淀粉粒淀粉粒蛋白质蛋白质脂肪脂肪酶酶维生素维生素激素激素菊糖菊糖晶体晶体叶绿体叶绿体有色体有色体白色体白色体〔一〕〔一〕细胞胞质(cyloplasm)(cyloplasm)细胞胞质膜膜( (质膜膜) )一、原生质体一、原生质体 (protoplast) (protoplast)功能:功能: (a)(a)选择透性透性(b)(b)半浸透景象半浸透景象 (c)(c)接受和接受和传送外界信号送外界信号液泡膜液泡膜中中质〔二〕细胞核〔二〕细胞核(nucleus) (nucleus) 构造构造核仁核仁(nucleolus) (nucleolus) 核液核液(nuclear sap) (nuclear sap) 染色质染色质(chromatin) (chromatin) 核膜核膜(nuclear membrance) (nuclear membrance) 〔三〕细胞器〔三〕细胞器(organelle)(organelle)〔〔拟器官〕器官〕质体体液泡液泡线粒体粒体内内质网网高高尔基基1.1.质体体 绿色植物所特有的色植物所特有的细胞器,根据胞器,根据质体体内所含色素以及功能的不同分内所含色素以及功能的不同分为:: 类型类型 色素色素形状形状功能功能叶绿体叶绿体 叶绿素等叶绿素等 扁圆形 扁圆形 光合作用 光合作用有色体有色体 胡萝卜素、胡萝卜素、叶黄素叶黄素针形、圆形、针形、圆形、杆状、多角形杆状、多角形等等光合作用催化剂光合作用催化剂; ;利利于昆虫传粉;与淀于昆虫传粉;与淀粉、脂肪积累有关粉、脂肪积累有关白色体白色体 无 无圆形、椭圆形、圆形、椭圆形、纺锤形纺锤形合成淀粉(造粉体)合成淀粉(造粉体),脂肪(造油体),,脂肪(造油体),蛋白质(蛋白质体)蛋白质(蛋白质体)液液泡泡的的构构成成过过程程2.2.液泡〔液泡〔vacaolevacaole〕〕a a、生物碱〔、生物碱〔alkaloidsalkaloids〕〕b b、苷〔、苷〔glycosidesglycosides〕〕 c c、单宁〔、单宁〔tannintannin〕〕d d、有机酸〔、有机酸〔organic acidsorganic acids〕〕e e、挥发油、挥发油 (volatile oil) (volatile oil)细胞器构造3.3.线粒体线粒体(Mitochondrion)(Mitochondrion)粒状、棒状、丝状、分枝状粒状、棒状、丝状、分枝状 构造构造膜层膜层基质基质外膜:光滑外膜:光滑内膜:嵴内膜:嵴 (cristae) (cristae) 功能功能物物质氧化的中心氧化的中心 “ “动力工厂〞力工厂〞 物质的合成物质的合成 盐类的积累盐类的积累4.4.内质网〔内质网〔Endoplasmic reticulumEndoplasmic reticulum〕〕细胞中及细胞之间的膜系统细胞中及细胞之间的膜系统 细胞生长分化过程中细胞生长分化过程中 由少增多由少增多成熟细胞中成熟细胞中 少量少量代谢旺盛的细胞中代谢旺盛的细胞中 兴隆兴隆 如分泌细胞、如分泌细胞、胚乳细胞胚乳细胞粗面内粗面内质网网光滑内光滑内质网网合成运合成运输蛋白蛋白质的的场所所合成运合成运输类脂多糖的脂多糖的场所所5.5.高尔基体高尔基体(Golgi body)(Golgi body)似乎与似乎与细胞核的定向有关胞核的定向有关功能:分泌机能功能:分泌机能 合成果胶、半合成果胶、半纤维素和木素和木质素素 参与参与细胞壁的构成胞壁的构成 合成多糖和运合成多糖和运输多糖多糖 与与细胞的分泌作用有关系胞的分泌作用有关系6.6.核糖体〔核糖体〔RibosomeRibosome〕〕7.7.溶酶体〔溶酶体〔LysosomeLysosome〕〕 游离于细胞质中或附着在内质网上,游离于细胞质中或附着在内质网上,蛋白质合成的场所。
蛋白质合成的场所单层外膜的细胞器单层外膜的细胞器膜内含有各种能水解不同物质的消化酶膜内含有各种能水解不同物质的消化酶二、植物细胞后含物和生理活二、植物细胞后含物和生理活性物质性物质〔 〔一一〕 〕后含物以一定外形或不定形存在于后含物以一定外形或不定形存在于细细胞胞质质和液泡中的和液泡中的贮贮藏物藏物质质,或,或废废弃弃物物质质的的总总称1.1.淀粉〔淀粉〔starchstarch〕 〕 同化淀粉同化淀粉绿色植物光色植物光协作用所作用所产生的葡萄糖,生的葡萄糖,暂时贮藏在叶藏在叶绿体内体内转变成的淀粉成的淀粉贮藏淀粉藏淀粉同化淀粉再度分解同化淀粉再度分解为葡萄糖,葡萄糖,转运至运至贮藏器官中,并在造粉体内重新构成的淀藏器官中,并在造粉体内重新构成的淀粉构造构造脐点点(hilum)(hilum):点、:点、线、裂隙、分叉、、裂隙、分叉、星状等星状等 层纹(annular striation)(annular striation):同心:同心环纹 外形:圆球形、卵圆形、多角形等外形:圆球形、卵圆形、多角形等分布:分布: 以淀粉粒方式于根、茎、种子等器官以淀粉粒方式于根、茎、种子等器官的薄壁的薄壁细胞中,如半夏、甘薯、葛根等胞中,如半夏、甘薯、葛根等薄壁薄壁细胞的胞的细胞胞质中。
中淀粉粒的外形构造和类型淀粉粒的外形构造和类型淀粉粒的类型淀粉粒的类型: :单粒淀粉粒淀粉(simple starch grain)(simple starch grain):只:只需一个需一个脐点,点,环绕脐点有无数点有无数层纹 复粒淀粉复粒淀粉(compound starch grain)(compound starch grain)::二个以上二个以上脐点,每一点,每一脐点各有点各有层纹环绕着着 半复粒淀粉半复粒淀粉(half compound starch (half compound starch grain)grain):二个以上:二个以上脐点,每一点,每一脐点除了点除了各具少数各具少数层纹以外,更有共同的以外,更有共同的层纹 化学构造化学构造 支支链淀粉:不溶于水,溶淀粉:不溶于水,溶液粘性高,遇碘呈紫液粘性高,遇碘呈紫红色色 直直链淀粉:易溶于水,溶淀粉:易溶于水,溶液粘性低,遇碘呈液粘性低,遇碘呈蓝色色 加稀碘液加稀碘液—→—→蓝紫色紫色 检验常见植物淀粉粒的各种外形常见植物淀粉粒的各种外形2.2.菊糖〔菊糖〔InulinInulin〕〕 碳水化合物在植物体内的另一种碳水化合物在植物体内的另一种贮藏形果藏形果糖聚合而成,糖聚合而成,为淀粉的同分异构体 淀粉的同分异构体 分布:菊科、桔梗科、 分布:菊科、桔梗科、龙胆科、山茱萸科胆科、山茱萸科 特点:球形,半球形和扇形的构造,易溶特点:球形,半球形和扇形的构造,易溶于水,不溶于乙醇。
于水,不溶于乙醇 察看菊糖:水合察看菊糖:水合氯醛或者或者70%70%乙醇装片装乙醇装片装片可片可维持持较长时间菊糖+菊糖+10%α-10%α-萘酚乙醇溶液+酚乙醇溶液+H2SO4→H2SO4→紫紫红色色 很快溶解很快溶解检验检验菊糖橙皮苷和硅质块菊糖橙皮苷和硅质块3.3.蛋白质蛋白质(protein)(protein) 植物植物细胞中的胞中的贮藏蛋白藏蛋白质是化学性是化学性质稳定的无生命物定的无生命物质,多以糊粉粒,多以糊粉粒(Aleurone grain) (Aleurone grain) 的形状存在于种子的的形状存在于种子的胚乳和子叶胚乳和子叶细胞 有有些些植植物物胚胚乳乳最最外外层含含有有一一层细胞胞,,其其中中含含大大量量蛋蛋白白质,,这层细胞胞称称为糊糊粉粉层检验检验Pr+Pr+碘碘 → →暗黄色暗黄色 Pr+Pr+浓浓HNO3 HNO3 → → 黄黄色色沉沉淀淀 → → 过过量量氨氨液液→ → 橙橙红红色色Pr+Pr+硫酸硫酸铜铜、苛性碱水溶液、苛性碱水溶液→→紫紫红红色色微微热冷却冷却Pr+Pr+硝酸汞硝酸汞→→砖红砖红色色 4.4.脂肪脂肪药用脂肪油:用脂肪油:蓖麻油作泻下蓖麻油作泻下剂大大风子油子油, ,用于治用于治疗麻麻疯病病月月见草油治草油治疗高高质血症等血症等脂肪脂肪 (fat) (fat):可可豆脂:可可豆脂脂肪油脂肪油 (fat oil) (fat oil) :大豆油:大豆油 由脂肪酸和甘油由脂肪酸和甘油结合而成的合而成的酯,也是,也是植物体内的一种植物体内的一种贮藏藏营养物养物质,多存在,多存在于植物的种子中。
于植物的种子中检验检验 ① ①遇碱那么皂化遇碱那么皂化 ② ②脂肪遇脂肪遇苏丹丹IIIIII溶液溶液显橙橙红色、色、红色或紫色或紫红色色 ③ ③遇紫草遇紫草试液液显紫紫红色色 ④ ④遇四氧化遇四氧化锇显黑色黑色〔 〔1 1〕 〕草酸草酸钙钙晶体晶体 (calcium oxalate crystal) (calcium oxalate crystal) 5.5.晶体晶体(crystal) (crystal) 各种针晶、柱晶棱晶各种针晶、柱晶棱晶各种草酸钙簇晶(2)(2)碳酸钙晶体碳酸钙晶体(calcium carbonate (calcium carbonate crystal)crystal) 常呈常呈钟乳体形状存在所以又叫乳体形状存在所以又叫钟乳体一端与一端与细胞壁胞壁衔接,形如接,形如悬垂的葡萄垂的葡萄 常存在于桑科、爵床科、常存在于桑科、爵床科、荨麻科等植麻科等植物中,如无花果、物中,如无花果、 大麻叶、穿心大麻叶、穿心莲叶的叶的表皮表皮细胞中均含有胞中均含有 各种钟乳体和矿晶各种钟乳体和矿晶晶体晶体+ +醋酸醋酸溶解+溶解+CO2↑CO2↑〔碳酸〔碳酸钙〕〕不溶解+硫酸不溶解+硫酸→→硫酸硫酸钙针晶晶〔草酸〔草酸钙晶体〕晶体〕(3)(3)其它晶体:其它晶体:检验检验 柳叶中含有硫酸柳叶中含有硫酸钙晶晶体菘体菘蓝叶中含有靛叶中含有靛蓝结晶槐花含芸香苷晶槐花含芸香苷结晶晶〔二〕生理活性物质:〔二〕生理活性物质: 是是一一类类能能对对细细胞胞内内的的生生化化和和生生理理活活动起调理作用的物质的总称,包括:动起调理作用的物质的总称,包括:a a、酶、酶(enzyme)(enzyme)是一种有机催化剂。
是一种有机催化剂b b、维生素、维生素c c、植物激素、植物激素d d、抗生素、抗生素e e、、高高等等植植物物如如葱葱、、蒜蒜、、辣辣椒椒、、萝萝卜卜等等也能产生杀菌物质,称植物杀菌素也能产生杀菌物质,称植物杀菌素三、细胞壁〔三、细胞壁〔cell wallcell wall〕〕 〔 〔一一〕 〕细细胞壁的分胞壁的分层层 细细胞壁是植物胞壁是植物细细胞特有的构造,它与液胞特有的构造,它与液泡、泡、质质体一同构成了植物体一同构成了植物细细胞与胞与动动物物细细胞胞不同的三大构造特征不同的三大构造特征细胞壁的分胞壁的分层:: 胞胞间层〔〔intercellular layerintercellular layer〕〕 初生壁〔初生壁〔primary wallprimary wall〕〕 次生壁次生壁(secondary wall)(secondary wall)细胞壁的构造细胞壁的构造细胞壁的显微、亚显微构造细胞壁的显微、亚显微构造〔二〕纹孔和胞间连丝〔二〕纹孔和胞间连丝纹孔的类型纹孔的类型 单纹孔单纹孔(simple pit) (simple pit) 具缘纹孔具缘纹孔(bordered pit)(bordered pit)半缘纹孔半缘纹孔(half bordered pit)(half bordered pit)1.1.纹孔纹孔(pit)(pit):细胞壁构成时,次生壁在初生壁上:细胞壁构成时,次生壁在初生壁上不是均匀地增厚,未增厚的部分构成凹陷,称纹不是均匀地增厚,未增厚的部分构成凹陷,称纹孔。
有利于水和其它物质的交换有利于水和其它物质的交换纹孔的类型纹孔的类型2.2.胞间连丝〔胞间连丝〔plasmodesmataplasmodesmata〕〕类型类型 成分成分作用作用检验检验木质木质化化木质木质素素增强增强机械机械力力间苯三酚+硫酸间苯三酚+硫酸→→樱红色、樱红色、红紫色红紫色氯化锌磺液氯化锌磺液→→黄色、棕色黄色、棕色木栓木栓化化木栓木栓质质保护保护作用作用苏丹苏丹Ⅲ→Ⅲ→红色、紫红色红色、紫红色紫草试剂紫草试剂→→红色、紫红色红色、紫红色苛性碱加热苛性碱加热→→溶解成黄色溶解成黄色的油滴状的油滴状角质角质化化角质角质保护保护作用作用苏丹苏丹Ⅲ→Ⅲ→橙红色橙红色碱液加热碱液加热→→持久地保持持久地保持〔三〕细胞壁的特化〔三〕细胞壁的特化 类型类型成分成分作用作用检验检验黏液黏液质化质化 果胶、纤维果胶、纤维素变成粘液、素变成粘液、树胶 利于利于种子种子萌发萌发 玫红酸钠酒精溶玫红酸钠酒精溶液液→→玫瑰红色玫瑰红色钌红试液钌红试液→→红色红色 矿质矿质化化 硅质、钙质硅质、钙质 增强增强机械机械力力 硅质溶于氟化氢,硅质溶于氟化氢,不溶于醋酸或浓不溶于醋酸或浓硫酸硫酸续表续表。