第一章细胞新

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1、第一章第一章 植物细胞的结构与功能植物细胞的结构与功能*细胞概述细胞概述1.1.细胞壁细胞壁的结构与功能的结构与功能2.2.原生质的性质原生质的性质3.3.生物膜生物膜的结构与功能的结构与功能4.4.植物细胞植物细胞的亚微结构与功能的亚微结构与功能本章介绍植物细胞的化学组成本章介绍植物细胞的化学组成,细胞原细胞原生质的性质生质的性质,植物细胞的结构特征植物细胞的结构特征,生物膜的生物膜的结构与功能，细胞的亚显微结构与功能结构与功能，细胞的亚显微结构与功能 本章重点是生物膜的结构模型及功能本章重点是生物膜的结构模型及功能;本章难点是植物细胞亚显微结构与功能。本章难点是植物细胞亚显微结构与功能。第

2、一节植物细胞的结构与组成第一节植物细胞的结构与组成一、细胞的概述一、细胞的概述细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位。是生物体结构和功能的基本单位。（一）原核细胞和真核细胞（一）原核细胞和真核细胞根据细胞的进化程度，可将其分为两大类型：根据细胞的进化程度，可将其分为两大类型：原核细胞原核细胞和和真核细胞真核细胞。纤毛纤毛细胞壁细胞壁拟核拟核鞭毛鞭毛核糖体核糖体质膜质膜内含物内含物细菌结构模式图细菌结构模式图 植物细胞结构图解植物细胞结构图解 种子植物各种形种子植物各种形状的细胞状的细胞原生质体原生质体：细胞壁以内的细胞部分。包括细胞核，：细胞壁以内的细胞部分。包括细胞核，细胞器，细胞质基质以及其

3、外围的细胞质膜。细胞器，细胞质基质以及其外围的细胞质膜。胞间连丝胞间连丝：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）：穿越细胞壁，连接相邻细胞原生质（体）的管状通道。的管状通道。原生质原生质:为构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的为构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的 物质基础物质基础。微微 丝丝叶绿体叶绿体线粒体线粒体质质 膜膜液液 泡泡 细胞核细胞核内质网内质网微微 管管细胞壁细胞壁高尔基体高尔基体微微 丝丝微微 管管质质 膜膜线粒体线粒体中心体中心体细胞核细胞核溶酶体溶酶体内质网内质网高尔基体高尔基体（一）原生质的成分（一）原生质的成分原生质原生质为构成细胞的生活物质，是细胞生命为构成细胞的生

4、活物质，是细胞生命活动的物质基础活动的物质基础。原生质原生质水分（水分（85%)85%)有机物（有机物（13.5%)13.5%)无机物（无机物（1.5%)1.5%)蛋白质（蛋白质（10%)10%)核酸（核酸（1.1%)1.1%)其它（其它（0.4%)0.4%)脂类（脂类（2%)2%)二、原生质的性质二、原生质的性质851810360000.41070.74.0 10527000.42501.555表表 1-21-2组成原生质的各类物质的相对数量组成原生质的各类物质的相对数量1 1、水、水 水在植物细胞中的存在有两种状态，即水在植物细胞中的存在有两种状态，即自由水自由水和束缚水和束缚水 自由水：

5、自由水：未与细胞组分结合而能自由活动的水，未与细胞组分结合而能自由活动的水，它是参与代谢过程的有效水分，它的含量直接它是参与代谢过程的有效水分，它的含量直接影响各种生理、生化的活性。影响各种生理、生化的活性。束缚水：束缚水：通过水偶极引力松散地连接在蛋白质通过水偶极引力松散地连接在蛋白质分子上的半固定水分子上的半固定水 *自由水自由水/束缚水束缚水之比，影响着细胞生理。比值之比，影响着细胞生理。比值大，生理代谢的活动强；比值小，则代谢活性大，生理代谢的活动强；比值小，则代谢活性弱，但抗逆性强。弱，但抗逆性强。2 2、蛋白质、蛋白质 其生理功能可以简述为以下几方面：其生理功能可以简述为以下几方面

6、：A.A.作为有机体新陈代谢的催化剂作为有机体新陈代谢的催化剂酶酶 B.B.是植物细胞的结构成分是植物细胞的结构成分 C.C.有一类蛋白质作为贮藏蛋白有一类蛋白质作为贮藏蛋白D.D.膜负责运输物质通过膜的透过酶膜负责运输物质通过膜的透过酶 E.E.与非蛋白质结合形成复合蛋白，具有特殊的与非蛋白质结合形成复合蛋白，具有特殊的生理功能生理功能 3 3、核酸、核酸 核酸是由核苷酸单体组成的，共有两核酸是由核苷酸单体组成的，共有两大类：核糖核酸大类：核糖核酸(RNA)(RNA)和脱氧核糖核酸和脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)。起着贮存、复制和传递遗传信息的生物功能。起着贮存、复制和传递遗传信息的生物功

7、能。4 4、脂类、脂类 主要有真脂、磷酯、糖脂。真脂是主要有真脂、磷酯、糖脂。真脂是细胞中贮藏物质，磷酯和糖脂则是形成原生质细胞中贮藏物质，磷酯和糖脂则是形成原生质中各种膜结构的主要成分。中各种膜结构的主要成分。5 5、糖类、糖类 这些构成原生质的物质除水外，都可通过这些构成原生质的物质除水外，都可通过单体数量增减、性质的更换，序列的重排以及单体数量增减、性质的更换，序列的重排以及空间构象的变化，蕴藏多种生物信息空间构象的变化，蕴藏多种生物信息 由于原生质含有大量的水分，使它具有液体的某由于原生质含有大量的水分，使它具有液体的某些性质，如有很大的表面张力，即液体表面有自动些性质，如有很大的表面

8、张力，即液体表面有自动收缩到最小的趋势，因而裸露的原生质体呈球形。收缩到最小的趋势，因而裸露的原生质体呈球形。；原生质的弹性与植物抗逆性也有密切关系。弹性越大，则植物对机械压力的忍受力也越大，对不良环境的适应性也增强。因此，最简单的运动方式是细胞质沿质膜的环流。最简单的运动方式是细胞质沿质膜的环流。原生质的流动速度一般不超过原生质的流动速度一般不超过0.1mms0.1mms-1-1原生质的流动是一种复杂的生命现象原生质的流动是一种复杂的生命现象。原生质的原生质的流动在一定温度范围内随温度的升高而加速，且与呼流动在一定温度范围内随温度的升高而加速，且与呼吸作用有密切的联系。吸作用有密切的联系。原

9、生质胶体主要由蛋白质组成，蛋白质表面的原生质胶体主要由蛋白质组成，蛋白质表面的氨基与羧基发生电离时可使蛋白质分子表面形成氨基与羧基发生电离时可使蛋白质分子表面形成一层带电荷的一层带电荷的吸附层吸附层。在吸附层外又有一层带电。在吸附层外又有一层带电量相等而符号相反的松弛的量相等而符号相反的松弛的扩散层扩散层。这样就在原。这样就在原生质胶体颗粒外面形成一个生质胶体颗粒外面形成一个双电层双电层。原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子，原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子，但它们的分散度很高，比表面积但它们的分散度很高，比表面积(表面积与体表面积与体积之比积之比)很大。随表面积增大，表面能也相应很大

10、。随表面积增大，表面能也相应增加。由于表面能的作用，它可以吸引很多增加。由于表面能的作用，它可以吸引很多分子聚集在界面上，这就是分子聚集在界面上，这就是 是胶粒完全分散在介质中，胶体是一种液化的半流是胶粒完全分散在介质中，胶体是一种液化的半流动状态，近似流体的性质，胶粒保持着一定的布朗运动动状态，近似流体的性质，胶粒保持着一定的布朗运动 溶胶凝胶凝胶作用溶胶作用是胶粒彼此连接形成网状结构，介质被固定在网是胶粒彼此连接形成网状结构，介质被固定在网眼中，胶体失去流动性，成为有一定结构和弹性的半眼中，胶体失去流动性，成为有一定结构和弹性的半固体状态的胶体。凝胶转为溶胶的过程称为固体状态的胶体。凝胶转

11、为溶胶的过程称为 是物质介于固态与液态之间的一种是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，在力体的流动性；在光学性质上像晶体，在力学性质上像液体。从微观来看，液晶态是学性质上像液体。从微观来看，液晶态是某些特定分子在溶剂中有序排列而成的聚某些特定分子在溶剂中有序排列而成的聚集态。集态。磷脂（作为生物膜磷脂（作为生物膜“骨架骨架”）、蛋白质、）、蛋白质、核酸、叶绿素、类胡萝卜素与多糖等在核酸、叶绿素、类胡萝卜素与多糖等在一定温度条件下都具有液晶性质一定温度条件下都具有液晶性质 膜的液晶性质发生改变：膜的液

12、晶性质发生改变：低温低温 高温高温 固化固化 液态液态是植物细胞外围的一层壁，具一定弹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。性和硬度，界定细胞形状和大小。（一）细胞壁的结构（一）细胞壁的结构 （二）细胞壁的化学组成（二）细胞壁的化学组成 （三）细胞壁的形成（三）细胞壁的形成 （四）细胞壁的功能（四）细胞壁的功能 典型的细胞壁是由典型的细胞壁是由 （有的细胞有的细胞）组成组成 细胞壁是在细胞分裂过程中形成的细胞壁是在细胞分裂过程中形成的,先在先在分裂细胞之间形成胞间层，主要成分是果胶分裂细胞之间形成胞间层，主要成分是果胶质质,再在胞间层的两侧形成有弹性的初生壁，再在胞间层

13、的两侧形成有弹性的初生壁，有些细胞还形成坚硬的次生壁。有些细胞还形成坚硬的次生壁。细胞壁的成分中，细胞壁的成分中，90%90%左右是多糖，左右是多糖，10%10%左右左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中的多细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，次生细糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，次生细胞壁中还有大量木质素。胞壁中还有大量木质素。胞间层胞间层(中胶层）：中胶层）：果胶质果胶质初生壁初生壁：纤维素，半纤维素，果胶质，纤维素，半纤维素，果胶质，蛋白质蛋白质次生壁次生壁：纤维素，半纤维素，纤维素，半纤维素，木质素木质素，果胶质，果胶质（二）细胞壁的化学组成（

14、二）细胞壁的化学组成 细胞壁的结构图解细胞壁的结构图解 1.1.细胞壁的一部分细胞壁的一部分 2.2.大纤丝大纤丝 3.3.扫描电镜下的微纤丝扫描电镜下的微纤丝 4.4.微纤丝的结构微纤丝的结构 5.5.纤维素分子构成的长链及其晶格纤维素分子构成的长链及其晶格 细胞壁的亚显微结构图解细胞壁的亚显微结构图解S1 S1 次生壁外层；次生壁外层；S2 S2 次生壁中层；次生壁中层；S3 S3 次生壁内层；次生壁内层；CW1 CW1 初生壁；初生壁；ML ML 胞间层胞间层 1.1.纤维素纤维素 纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是纤维素是植物细胞壁的主要成分，它是由由10001000100001000

15、0个个-D-D-葡萄糖残基以葡萄糖残基以-1,4-1,4-糖苷键相连的无分支的长链。糖苷键相连的无分支的长链。分子量在分子量在5000050000400000400000之间。之间。由100010000个-D-葡萄糖分子以-1,4-糖苷键相连的无分支的长链微团微纤丝大纤丝因而纤维素的这种结构非常牢固，使细胞壁具有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解的能力。高强度和抗化学降解的能力。2.半纤维素半纤维素 半纤维素是指除纤维素和果胶物质以外的，半纤维素是指除纤维素和果胶物质以外的，溶于碱的细胞壁多糖类的总称。溶于碱的细胞壁多糖类的总称。不同来源的半纤维素，它们的成分也各不相

16、不同来源的半纤维素，它们的成分也各不相同。有的由一种单糖缩合而成，如聚甘露糖同。有的由一种单糖缩合而成，如聚甘露糖和聚半乳糖。有的由几种单糖缩合而成，如和聚半乳糖。有的由几种单糖缩合而成，如木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。半纤维素覆盖在微纤丝之外并通过氢键将微纤丝交联成复杂的网格，形成细胞壁内的高层次上的结构。3.果胶类果胶类 果胶物质是由半乳糖醛酸组成的多聚体。果胶物质是由半乳糖醛酸组成的多聚体。根据其结合情况及理化性质，可分为三类：根据其结合情况及理化性质，可分为三类：即即果胶酸、果胶和原果胶果胶酸、果胶和原果胶。4.木质素木质素 木质素不是多糖，是由苯基丙烷衍

17、生物的木质素不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的单体所构成的聚合物，在木本植物成熟的木质单体所构成的聚合物，在木本植物成熟的木质部中，其含量达部中，其含量达18%18%38%38%，主要分布于纤维、主要分布于纤维、导管和管胞中。导管和管胞中。木质素可以增加细胞壁的抗压强度，正是细胞木质素可以增加细胞壁的抗压强度，正是细胞壁木质化的导管和管胞构成了木本植物坚硬的壁木质化的导管和管胞构成了木本植物坚硬的茎干，并作为水和无机盐运输的输导组织茎干，并作为水和无机盐运输的输导组织。5.5.蛋白质与酶蛋白质与酶 细胞壁中最早被发现的蛋白质是伸展蛋白，细胞壁中最早被发现的蛋白质是伸展蛋白，它是一类富含羟脯氨酸的糖

18、蛋白，大约由它是一类富含羟脯氨酸的糖蛋白，大约由300300个个氨基酸残基组成，这类蛋白质中羟脯氨酸氨基酸残基组成，这类蛋白质中羟脯氨酸(Hyp)(Hyp)含量特别高，一般为蛋白质的含量特别高，一般为蛋白质的30%30%40%40%。其它含量较高的氨基酸是丝氨酸其它含量较高的氨基酸是丝氨酸(Ser)(Ser)、缬氨酸、苏氨酸、组氨酸和酪氨酸等。缬氨酸、苏氨酸、组氨酸和酪氨酸等。伸展蛋白中的氨基酸顺序有特征性的结构单伸展蛋白中的氨基酸顺序有特征性的结构单位为：位为：Ser-Hyp-Hyp-(x)-Hyp-HypSer-Hyp-Hyp-(x)-Hyp-Hyp （X X 为为0 0或数个其他氨基酸）

19、或数个其他氨基酸）迄今已在细胞壁中发现数十种酶，大部分迄今已在细胞壁中发现数十种酶，大部分是水解酶类，其余则多属于氧化还原酶类。是水解酶类，其余则多属于氧化还原酶类。比如果胶甲酯酶、酸性磷酸酯酶、比如果胶甲酯酶、酸性磷酸酯酶、过氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶等。过氧化物酶、多聚半乳糖醛酸酶等。6.6.矿质矿质 细胞壁的矿质元素中最重要的是细胞壁的矿质元素中最重要的是钙钙.据研据研究究,壁中壁中CaCa2+2+浓度远远大于胞内浓度远远大于胞内,估计为估计为1010-5-51010-4-4molmolL L-1-1。所以细胞壁为植物细胞最大的钙库。所以细胞壁为植物细胞最大的钙库。(三三)细胞壁形成细胞

20、壁形成当细胞板中逐渐有果胶质和少量纤维素分子当细胞板中逐渐有果胶质和少量纤维素分子不断地填充和掺入时便构成了中层，在中层两不断地填充和掺入时便构成了中层，在中层两侧陆续有纤维素和半纤维素等物质的沉积则形侧陆续有纤维素和半纤维素等物质的沉积则形成了质地柔软的初生壁，这时两个子细胞便形成了质地柔软的初生壁，这时两个子细胞便形成。此后，大多数细胞的初生壁内侧又分层、成。此后，大多数细胞的初生壁内侧又分层、定向地沉积着纤维素分子，它们经纬分明地交定向地沉积着纤维素分子，它们经纬分明地交叉加固，叉加固，。1.1.支持作用支持作用细胞壁可增加植物的机械强度，充当细胞壁可增加植物的机械强度，充当植物的骨架。

21、维持细胞形状，控制细胞生长植物的骨架。维持细胞形状，控制细胞生长 2.2.运输通道运输通道物质运输与信息传递：细胞壁允许离物质运输与信息传递：细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而将大分子或微生物等阻于其外。而将大分子或微生物等阻于其外。（四）细胞壁的功能（四）细胞壁的功能 3.3.保护作用（保护作用（防御与抗性）：防御与抗性）：初生细胞壁中初生细胞壁中的寡糖素能诱导植物凝集素的形成，的寡糖素能诱导植物凝集素的形成，*可使可使植物产生过敏性死亡，使得病原物不能进一植物产生过敏性死亡，使得病原物不能进一步扩散。步扩散。*有防御和抗病抗逆的功

22、能。有防御和抗病抗逆的功能。4.4.其他功能：其他功能：细胞壁中的酶类参与细胞壁高分子合成，转移及水解；细胞壁中的酶类参与细胞壁高分子合成，转移及水解；参与细胞外物质输送到细胞内以及防御作用等。参与细胞外物质输送到细胞内以及防御作用等。参与了植物与根瘤菌共生固氮的相互识别以及共同完参与了植物与根瘤菌共生固氮的相互识别以及共同完成侵染作用；成侵染作用；细胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶可能参与了砧木和接穗细胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶可能参与了砧木和接穗之间嫁接过程中的识别反应。之间嫁接过程中的识别反应。二二.胞间连丝的结构与功能胞间连丝的结构与功能（一）胞间连丝的结构（一）胞间连丝的结构胞间连丝是穿越细胞

23、壁，连接相邻细胞原生质胞间连丝是穿越细胞壁，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（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。膜或连丝微管所构成。由胞间连丝把原生由胞间连丝把原生质体构成一体的体质体构成一体的体系称为系称为共质体共质体 将原生质体之外的将原生质体之外的空间，包括细胞壁空间，包括细胞壁与质膜间的空隙、与质膜间的空隙、细胞壁、细胞间隙细胞壁、细胞间隙等空间称等空间称为为质外体质外体胞间连丝可表现为胞间连丝可表现为三种状态三种状态：（1 1）正常态）正常态 内部具有固定的结构，允许内部具有固定的结构，允许1000 1000 KDKD之下的小分子通过

24、；之下的小分子通过；（2 2）开放态）开放态 连丝内部结构解体，扩大为开放连丝内部结构解体，扩大为开放的通道，可以让高分子物质通过；的通道，可以让高分子物质通过；（3 3）封闭态）封闭态 连丝通道被粘液体等临时封闭，连丝通道被粘液体等临时封闭，或永久堵塞，控制细胞内物质外运，并造成细或永久堵塞，控制细胞内物质外运，并造成细胞间的生理隔离。胞间的生理隔离。(二二)胞间连丝的功能胞间连丝的功能 1.1.物质交换物质交换 2.2.信号传递信号传递 纹孔纹孔：细胞壁上的水分运输通道细胞壁上的水分运输通道图图 1-6 1-6 胞间连丝的超微结构胞间连丝的超微结构A.A.两个相邻细胞的胞壁电子显微图，显示

25、胞间连丝两个相邻细胞的胞壁电子显微图，显示胞间连丝 B.B.具有两种不同形状胞间连丝的细胞壁示意图具有两种不同形状胞间连丝的细胞壁示意图细胞质细胞质胞间连丝胞间连丝液泡液泡细胞壁细胞壁细胞间隙细胞间隙第三节第三节 生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能 生物膜生物膜是指构成细胞的所有膜的总称。主是指构成细胞的所有膜的总称。主要由脂类和蛋白质组成，具有一定结构和功要由脂类和蛋白质组成，具有一定结构和功能的膜状组分。能的膜状组分。按所处位置分为：质膜（原生质膜）质膜（原生质膜）内膜（内膜系统内膜（内膜系统）生物膜的特点：不对称性生物膜的特点：不对称性 流动性流动性 相变性相变性一、生物膜的化学组成一

26、、生物膜的化学组成 膜脂膜脂(约占约占25%-40%,25%-40%,构成脂双分子层构成脂双分子层)膜蛋白膜蛋白(约占约占60%-65%,60%-65%,与脂类镶嵌成膜与脂类镶嵌成膜 )膜糖膜糖(约占约占5%,5%,与蛋白质和脂类结合与蛋白质和脂类结合)不同的膜成分的比列不同不同的膜成分的比列不同,特别是蛋白质和脂类的比特别是蛋白质和脂类的比列不同列不同 细胞类型细胞类型 蛋白质蛋白质/脂类脂类 肝细胞的细胞膜肝细胞的细胞膜:1.0-1.41.0-1.4 红血细胞的细胞膜红血细胞的细胞膜:1.5-4.01.5-4.0 内质网膜内质网膜:0.7-1.50.7-1.5 线粒体内膜线粒体内膜:3.6

27、3.6 线粒体外膜线粒体外膜:1.21.2 叶绿体片层膜叶绿体片层膜:0.80.8 外在蛋白外在蛋白 内在蛋白内在蛋白 跨膜蛋白、埋藏蛋白等跨膜蛋白、埋藏蛋白等 *膜脂蛋白膜脂蛋白 膜蛋白执行着生物膜的主要功能膜蛋白执行着生物膜的主要功能 在植物细胞中，构成生物膜的脂类主要是复合在植物细胞中，构成生物膜的脂类主要是复合脂类，包括脂类，包括磷脂、糖脂、硫脂磷脂、糖脂、硫脂等。等。磷脂分子结构既有疏水基团，又有亲水基团磷脂分子结构既有疏水基团，又有亲水基团。磷脂磷脂 植物细胞膜中重要的磷脂属甘油磷脂，即含有甘油、磷酸、脂肪酸和含氮碱磷脂的特点:脂溶性的疏水基团（脂肪酸侧链）亲水性基团，（被含氮碱所

28、酯化的磷 酸根）亲水性基团 疏水基团*低温下，膜脂易固化低温下，膜脂易固化 膜脂肪酸链越长，固化温度越高；相同碳链膜脂肪酸链越长，固化温度越高；相同碳链不饱和键数越多，固化温度越低不饱和键数越多，固化温度越低 膜脂中膜脂中不饱和脂肪酸含量较高，不饱和程度不饱和脂肪酸含量较高，不饱和程度越高越高，则利于持膜在低温下的流动性，则利于持膜在低温下的流动性，植物植物耐寒性较强耐寒性较强*高温下，膜脂易液化高温下，膜脂易液化 饱和脂肪酸含量越高饱和脂肪酸含量越高，越有利于保持膜在，越有利于保持膜在高温下的稳定性，高温下的稳定性，植物抗热性较强植物抗热性较强。膜脂上的脂肪酸的饱和程度与植物的抗逆性关系膜脂

29、上的脂肪酸的饱和程度与植物的抗逆性关系主要分布于原生质膜的外单分子层。主要分布于原生质膜的外单分子层。不超过不超过1515个单糖残基所连接成的具分支的低个单糖残基所连接成的具分支的低聚糖链（寡糖链）。聚糖链（寡糖链）。功能：功能：细胞之间进行相互识别和交换信息。细胞之间进行相互识别和交换信息。关于生物膜的分子结构有许多假说与关于生物膜的分子结构有许多假说与模型，二种最有代表性的模型：模型，二种最有代表性的模型：流动镶嵌模型流动镶嵌模型 板块镶嵌模型板块镶嵌模型 （一）流动镶嵌模型（一）流动镶嵌模型特点特点 ：膜具有不对称性；膜具有流动性膜具有不对称性；膜具有流动性 局限性局限性 忽视了蛋白质对

30、脂类分子流动性的控制和膜各部分忽视了蛋白质对脂类分子流动性的控制和膜各部分流动性不均匀性等问题。流动性不均匀性等问题。细胞膜的构造细胞膜的构造生物膜结构模型生物膜结构模型膜糖膜糖 磷磷脂脂 蛋白质蛋白质（19771977年由年由M.K.GainM.K.Gain和和 White White 提出）提出）该学说认为：该学说认为：整个生物膜是由不同组织结构、不同整个生物膜是由不同组织结构、不同大小、不同性质、不同流动性的可移动的模块所大小、不同性质、不同流动性的可移动的模块所组成；不同流动性的区域可同时存在，各膜块能组成；不同流动性的区域可同时存在，各膜块能 随生理状态和环境条件的改变而改变随生理状

31、态和环境条件的改变而改变 此模型是对流动镶嵌模型的补充和发展此模型是对流动镶嵌模型的补充和发展 有利于说明有利于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性膜功能的多样性及调节机制的复杂性 把细胞与外界环境隔开把细胞与外界环境隔开 细胞内的空间分隔成许多微小的区域（即形细胞内的空间分隔成许多微小的区域（即形成各种细胞器成各种细胞器-使细胞的生命活动使细胞的生命活动“按室进按室进行行”由于内膜系统的存在，各个细胞器联系起来由于内膜系统的存在，各个细胞器联系起来同时完成各种连续的生理生化反应同时完成各种连续的生理生化反应 细胞内的生化反应具有特异性、高效性细胞内的生化反应具有特异性、高效性和连续性。细胞内

32、的许多生理生化过程和连续性。细胞内的许多生理生化过程在膜上有序进行。在膜上有序进行。质膜的另一个重要特性是对物质的透过具有选质膜的另一个重要特性是对物质的透过具有选择性，它控制着细胞及各种细胞器的物质吸择性，它控制着细胞及各种细胞器的物质吸收与转移。收与转移。质膜上的多糖链分布于其外表面，如似质膜上的多糖链分布于其外表面，如似“触触角角一样能够识别外界物质，并可接受外界的某一样能够识别外界物质，并可接受外界的某种剌激或信号，使细胞作出相应的反应。种剌激或信号，使细胞作出相应的反应。细胞壁、原生质膜外细胞壁、原生质膜外 包括细胞核、细胞质、细胞器包括细胞核、细胞质、细胞器 结构结构:核一般呈圆球

33、状（分生组织细胞）或呈核一般呈圆球状（分生组织细胞）或呈扁平状（有大液泡的细胞）扁平状（有大液泡的细胞）核膜核膜 染色质染色质 基质基质 核仁核仁细胞核的化学组成细胞核的化学组成 细胞核主要由核酸和蛋白质组成，并含少细胞核主要由核酸和蛋白质组成，并含少量的脂类及无机离子等，其中蛋白质含量量的脂类及无机离子等，其中蛋白质含量最高。在核酸中，最高。在核酸中，DNADNA含量常高于含量常高于RNARNA。由两层单位膜组成。外膜与内质网相连，由两层单位膜组成。外膜与内质网相连，在朝向胞质的外表面上有核糖体。核膜把核与在朝向胞质的外表面上有核糖体。核膜把核与胞质分隔开，其上有胞质分隔开，其上有核孔核孔。

34、核孔是由蛋白质构。核孔是由蛋白质构成的复杂结构，叫核孔复合体，成的复杂结构，叫核孔复合体，它是核质进行它是核质进行物质、信息交换的主要通道。物质、信息交换的主要通道。核基质是间期细胞核内，除去染色质和核仁之外核基质是间期细胞核内，除去染色质和核仁之外的非染色或染色很浅的基质。其中除核仁、染色质及的非染色或染色很浅的基质。其中除核仁、染色质及核糖体外，含有多种酶。当基质呈凝胶态时称核质，核糖体外，含有多种酶。当基质呈凝胶态时称核质，呈液态时称核液。呈液态时称核液。细胞核有一到几个核仁，一般呈圆球形，无界膜细胞核有一到几个核仁，一般呈圆球形，无界膜包围，核仁可合成包围，核仁可合成rRNArRNA和

35、蛋白质。细胞核是生物遗传和蛋白质。细胞核是生物遗传物质物质DNADNA存在与复制的场所，它控制着基因表达、生存在与复制的场所，它控制着基因表达、生物遗传，调节着细胞的代谢与发育。物遗传，调节着细胞的代谢与发育。：1 1）是细胞遗传信息合成和复制的场所。）是细胞遗传信息合成和复制的场所。2 2）是代谢的调控中心。）是代谢的调控中心。叶绿体叶绿体 内质网内质网 高尔基体高尔基体 溶酶体溶酶体 液泡液泡 5.5.微体微体 6.6.圆球体圆球体 植物细胞特点之一就是具有双层膜的植物细胞特点之一就是具有双层膜的质体质体。质体质体是由前质体分化发育而成的。主要有是由前质体分化发育而成的。主要有淀粉体淀粉体

36、、叶绿叶绿体和杂色体体和杂色体等等。能合成和分解淀粉，内含有能合成和分解淀粉，内含有一个到几十个淀粉粒，可膨胀得很大。一个到几十个淀粉粒，可膨胀得很大。含有含有叶绿素等色素，是光合作用的细胞器，叶绿素等色素，是光合作用的细胞器，可能可能因含色素的不同而成黄色、橘红色等不同颜色，存因含色素的不同而成黄色、橘红色等不同颜色，存在于花瓣、果实、根等各种不同的器官中。在于花瓣、果实、根等各种不同的器官中。结构：呈椭圆形结构：呈椭圆形 被膜（双层：内膜被膜（双层：内膜 、外膜）、外膜）类囊体（间质类囊体、基粒类囊体）类囊体（间质类囊体、基粒类囊体）基质基质 结构：结构：功能：光合作用的场所功能：光合作用

37、的场所 结构：呈圆形棒状结构。结构：呈圆形棒状结构。外膜（选择性小）外膜（选择性小）被膜被膜 内膜（选择性大，有内膜（选择性大，有ATPATP酶）酶）基质基质结构结构功能：功能：呼吸作用的场所呼吸作用的场所 结构：是膜结构：是膜 的网状系统，由双层单位膜的网状系统，由双层单位膜 平行排列组成的层状膜体。平行排列组成的层状膜体。粗糙内质网粗糙内质网 光滑内质网光滑内质网 1 1）是合成蛋白质的场所）是合成蛋白质的场所 2 2）是合成脂性物质的场所）是合成脂性物质的场所 3 3）是细胞间通讯与传递系统）是细胞间通讯与传递系统 4 4）是物质运输的通道）是物质运输的通道 5 5）分隔作用）分隔作用植

38、物内质网功能区模型图植物内质网功能区模型图 结构：是碟形体，结构：是碟形体，由几层扁平的泡囊由几层扁平的泡囊或束隔组成。或束隔组成。高尔基体透射电镜图高尔基体透射电镜图 高尔基体的亚显微结构及功能图解高尔基体的亚显微结构及功能图解A.高尔基体的结构高尔基体的结构 B.高尔基体的分泌活动高尔基体的分泌活动1.高尔基体的扁囊高尔基体的扁囊 2.高尔基体小泡高尔基体小泡 3.内质网内质网 4.质膜质膜 功能：功能：1 1）物质集运）物质集运2 2）生物大分子组装）生物大分子组装3 3）参与细胞壁的形成）参与细胞壁的形成4 4）分泌物质）分泌物质 经由高尔基体的物质集运经由高尔基体的物质集运A.A.木

39、糖葡萄糖的集运木糖葡萄糖的集运 B.B.果胶多糖的集运果胶多糖的集运水解水解酶类酶类种子糊粉层原生质体的光学显微镜照片种子糊粉层原生质体的光学显微镜照片荧光染色后可以看到两种类型的液泡；较荧光染色后可以看到两种类型的液泡；较大的是蛋白质体，较小的是溶酶体。大的是蛋白质体，较小的是溶酶体。1 1）消化作用）消化作用 2 2）吞噬作用）吞噬作用 3 3）自溶作用）自溶作用-细胞的细胞的“自杀性武器自杀性武器”结构：单层包被的球形体，由被膜和基质结构：单层包被的球形体，由被膜和基质组成。组成。功能：功能：1 1）转运物质）转运物质 2 2）吞噬和消化作用）吞噬和消化作用 3 3）调节细胞水势）调节细

40、胞水势 4 4）吸收和积累物质）吸收和积累物质 5 5）赋予细胞不同颜色）赋予细胞不同颜色植物细胞的液泡及其发育植物细胞的液泡及其发育A-E.A-E.幼期细胞到成熟的细胞，随细幼期细胞到成熟的细胞，随细胞的生长，细胞中的小液泡变大，胞的生长，细胞中的小液泡变大，合并，最终形成一个大的中央液泡合并，最终形成一个大的中央液泡 结构：外有单层膜包被的球形体，直径结构：外有单层膜包被的球形体，直径0.2-0.2-1.51.5m m；内含基质。；内含基质。功能：功能：1 1）过氧化物体：乙醇酸氧化的场所）过氧化物体：乙醇酸氧化的场所 ，与线粒，与线粒体、叶绿体共同完成光呼吸的过程。体、叶绿体共同完成光呼

41、吸的过程。2 2）乙醛酸体：乙醛酸循环，糖的异生作用。出）乙醛酸体：乙醛酸循环，糖的异生作用。出现于油料种子萌发的胚乳或子叶内现于油料种子萌发的胚乳或子叶内 。结构：半个单位膜包被的球形体，直径结构：半个单位膜包被的球形体，直径 0.4-30.4-3m m，多含脂类。，多含脂类。1 1）运输功能）运输功能 2 2）具有溶酶体的某些性质，也含有多种）具有溶酶体的某些性质，也含有多种水解酶。水解酶。种子成熟与萌发后玉米胚圆球体的合成与降解模式种子成熟与萌发后玉米胚圆球体的合成与降解模式 1.1.微管微管 2.2.微丝微丝 3.3.中间纤维中间纤维 结构：由结构：由微管微管蛋白蛋白组装成的组装成的中

42、空管状结构中空管状结构 微管和微丝的分子结构模型微管和微丝的分子结构模型A.A.微管，示微管，示1313条原纤丝，条原纤丝，、为微管蛋白为微管蛋白 B.B.微丝微丝微管的结构及组装和解聚微管的结构及组装和解聚 微管的功能微管的功能：1 1）控制细胞分裂和细胞壁的形成）控制细胞分裂和细胞壁的形成 2 2）保持细胞形状）保持细胞形状 3 3）参与细胞运动与细胞内物质运输）参与细胞运动与细胞内物质运输 结构：由结构：由收缩蛋收缩蛋白白构成，以及与构成，以及与肌球蛋白、原肌肌球蛋白、原肌球蛋白等构成的球蛋白等构成的复合物质。复合物质。微管和微丝的分子结构模型微管和微丝的分子结构模型A.A.微管，示微管

43、，示1313条原纤丝，条原纤丝，、为微管蛋白为微管蛋白 B.B.微丝微丝微丝的功能微丝的功能：1 1）参与胞质运动；）参与胞质运动；2 2）参与物质运输和细胞感应。）参与物质运输和细胞感应。结构：结构：是由是由丝状亚丝状亚基组成基组成的柔韧性很的柔韧性很强的蛋白质丝强的蛋白质丝 功能：功能：1 1）在细胞中起支架）在细胞中起支架作用。作用。2 2）参与细胞发育与）参与细胞发育与分化。分化。结构：不具膜，由结构：不具膜，由rRNArRNA和蛋白质组成。和蛋白质组成。功能功能：核糖体是蛋白质生物合成的场所核糖体是蛋白质生物合成的场所 结构：是染色体的结构单位，由结构：是染色体的结构单位，由DNA DNA 和和 蛋白质组成。蛋白质组成。功能：蛋白质生物合成的场所。功能：蛋白质生物合成的场所。完完