《细胞结构与功能教》PPT课件

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1、Ø自从1665年英国学者Hooke首次描述植物细胞，1838年和1839年德国植物学家Schleiden和动物学家Schwann创立细胞学说(celltheory)以来，生物学家对细胞的结构和功能有了越来越深刻的认识。Ø除病毒、类病毒外，已知的生物体都是由细胞构成的。无论是单细胞生物还是多细胞生物，细胞是生物体结构和功能的基本单位。Ø学习细胞生理有关知识将为了解植物生命活动规律奠定必要的基础。第一节植物细胞的结构与组成细胞膜的构造流动镶嵌模型酶胆蛋固白醇磷细脂胞膜的构造细胞是植物体进行生命活动的基本单位，细

2、胞生理功能的实现，是与组成它的各种无机和有机小分子、基本生物分子、生物大分子等的特点有关。无机分子单体分子生物大分子超分子复合体20种氨基酸5种含氮的杂环化合物(嘌呤及嘧啶的衍生物)基本生物分子2种单糖(葡萄糖、核糖)30种单体1种脂肪酸(棕榈酸)1种多元醇(甘油)1种胺类化合物(胆碱)图1-2植物细胞结构图解A模式图B显微结构动植物细胞的比较二、原生质的性质表1-2组成原生质的各类物质的相对数量物质含量（%）平均分子量水8518蛋白质1036000DNA0.4107RNA0.74.0×105脂类2700其

3、他有机物0.4250无机物1.555图1-3胶粒微团的电荷、双电层A.正电荷;B.负电荷3.凝胶作用胶体有两种存在状态，即溶胶(sol)和凝胶(gel)。溶胶是液化的半流动状态，近似流体的性质。在一定条件下，溶胶可以转变成有一定结构和弹性的半固体状态的凝胶，这个过程称为凝胶作用。凝胶和溶胶可以相互转化，凝胶转为溶胶的过程称为溶胶作用。凝胶作用溶胶作用液晶态(liquidcrystallinestate)物质介于固态与液态之间的一种状态，它既有固体结构的规则性，又有液体的流动性；在光学性质上像晶体，在力学性质

4、上像液体。在植物细胞中，有不少分子如磷脂、蛋白质、核酸、叶绿素、类胡萝卜素及多糖等在一定温度范围内都可以形成液晶态。一些较大的颗粒像核仁、染色体和核糖体也具有液晶结构。液晶态与生命活动息息相关比如膜的流动性是生物膜具有液晶特性的缘故。当温度过高时，膜会从液晶态转变为液态，其流动性增大，膜透性加大，导致细胞内葡萄糖和无机离子等大量流失。温度过低也会使膜的液晶性质发生改变。第二节细胞壁的结构与功能细胞壁是植物细胞外围的一层壁，具一定弹性和硬度，界定细胞形状和大小。图1-4细胞壁的亚显微结构图解细胞在初生壁内产生

5、次生壁细胞壁的亚显微结构图解S1次生壁外层；S2次生壁中层；S3次生壁内层；CW1初生壁；ML胞间层构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等(表1-3)。细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质素。Ø纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是由1000～10000个β-D-葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。分子量在50000～400000之间。Ø纤维素内葡萄糖残基间形成大量氢键，而相邻分子

6、间氢键使带状分子彼此平行地连在一起，这些纤维素分子链都具有相同的极性，排列成立体晶格状，可称为分子团，又叫微团(micellae)。Ø微团组合成微纤丝(microfibril)，微纤丝又组成大纤丝(macrofibril)，因而纤维素的这种结构非常牢固，使细胞壁具有高强度和抗化学降图1-4细胞壁的亚显微结构图解解的能力(图1-4)。纤维素微纤维的结构模型存在于细胞壁中的纤维素是自然界中最丰富的多糖。据推算，每年地球上由绿色植物光合作用生产的纤维素可达1011t之多，而1990年全球粮食产量只有2.2×109

7、t。如何把纤维素转化成为人类可利用的食物或者有效能源，是人们长期渴望解决的重大课题。图正在发育的细胞的细胞壁能形成各种形状（A）鱼尾菊叶片海绵组织通过减小细胞间的接触和增大表面积来实现气体交换。（B）鱼尾草花瓣通过表皮细胞的特殊形状反射光从而形成丰富的颜色。（C）管胞的次生加厚阻止了细胞壁由蒸腾拉力引起的破裂。（D）拟南芥毛状体是精巧分支的表皮细胞。Ø细胞壁上纹孔或胞间连丝的大小受细胞生理年龄和代谢活动强弱的影响，故细胞壁对细胞间物质的运输具有调节作用。Ø另外，细胞壁也是化学信号(激素、生长调节剂等)、物理

8、信号(电波、压力等)传递的介质与通路寡糖素——庚葡萄糖苷这是由7个葡萄糖单元组成的链，用黑色表示，它与许多无活性的细胞壁庚葡萄糖苷不同之处仅在于2个侧链(各为单个葡糖单元)与骨架连接的位置，骨架是以β糖苷键连接的5个葡萄糖单元的链。二、胞间连丝胞间连丝(plasmodesma)是穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道，其通道可由质膜或内质网膜或连丝微管所构成,被称为胞间连丝(plasmodesma)(图1