第一章植物的细胞.docx

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第一章植物的细胞

第一章植物的细胞

本章教学目标：

1、了解植物形态知识和解剖知识的概念；

2、掌握细胞的基本概念；

3、掌握细胞的结构与功能；

4、掌握细胞的几种繁殖方式。

第一章植物的细胞

§1—1细胞的结构与功能

一、教学内容：

1、植物形态知识和解剖知识的概念；

2、细胞的基本概念；

3、细胞的结构；

4、细胞壁的结构。

二、教学目的及要求：

1、了解植物形态知识和解剖知识的概念；

2、掌握细胞的基本概念和结构；

3、掌握细胞壁的结构。

三、教学重点和难点：

1、掌握细胞的基本概念和结构；（重点、难点）

2、掌握细胞壁的结构。

（重点、难点）

四、教具、学具：

教材《植物基础知识》

绘制细胞图和细胞壁图

五、教学方法及手段：

图例和实例

六、教学进程安排：

（一）、课程引入

先以提问的方式复习前面内容。

（3分钟）

提问：

我们学习的该门课程什么是其基本的单位呢？

（二）、新课讲解

植物形态知识和解剖知识的概念。

1、细胞的概念

植物细胞是构成植物体的基本单位。

17世纪，1665年虎克用显微镜观察软木薄片时第一次发现了细胞，其实是细胞壁。

1838年，施莱登指出，“一切植物，如果它们不是单细胞的话，都完全是由细胞集合而成的。

细胞是植物结构的基本单位”。

几乎同时，施旺在研究动物材料中证实了这一理论，并于1939年首次提出了“细胞学说”（celltheory）。

20世纪电子显微镜的发明和60年代组织培养技术的成功都证明了这一点。

单细胞植物，一个细胞代表了一个个体，一切生命活动，包括新陈代谢、生长发育、繁殖，均由一个细胞完成。

复杂的高等植物，一个个体由无数细胞组成，细胞之间有了机能和形态结构的分工，相互依存、彼此协作，共同保证有机体的正常生命活动。

细胞是生物体结构和功能的基本单位，是生命活动的基本单位，也是生物个体发育和系统发育的基础。

植物细胞的形状和大小

（1）、形状：

由于植物体是多细胞体，细胞彼此间相互挤压，呈多面体，长宽近于相等，根尖、茎尖生长锥细胞近于等径，细胞的形状为14面体。

但这种理想化的细胞形状很难见到。

一般看到的有球形、椭球形、多面体、纺锤形、柱状体、管状、分枝状等。

细胞的形状由它所处的位置，执行的功能有关，是由遗传因素也就是细胞核控制的。

（2）大小：

大小差异很大，通常是直径10—100um，多数是25—50um。

1μm=10-6m，1Å=10-4μm=10-10m，1nm=10-9m。

一般要在显微镜下才能观察。

电镜的分辩率为10Å--1μm（104Å），光学显微镜的分辩率为1μm（104Å）--100um，肉眼的分辩率为100um。

（补充知识）

最小的支原体细胞只有0.1um。

最小的球菌细胞2R=0.5um。

但西红柿、西瓜的果肉细胞直径较大，可达1mm，肉眼可见。

棉仔表皮表长75mm，苎麻的纤维长度为55cm。

同一植物体的不同器官、组织，细胞的差异较大。

种子植物的细胞直径一般是10—100um。

估计一张叶片含4×107个细胞，人在出生时，细胞总数约为264个细胞。

2、细胞的结构与功能：

细胞壁

植物细胞原生质体

液泡

（1）细胞壁（cellwall）

具有细胞壁、液泡、质体是植物细胞区别于动物细胞的结构。

功能：

细胞壁是由原生质体分泌的物质构成，属于非生活的部分，对细胞起支持的作用，使细胞保持一定的形状和相对稳定的外在环境。

②保护原生质体，减少蒸腾，防止病虫入侵及损伤。

③细胞壁本身结构疏松，外界物质可通过细胞壁进入细胞中，在吸收、分泌、蒸腾、物质运输、生长调控和细胞识别时起重要作用。

细胞壁的结构：

胞间层，初生壁，次生壁。

胞间层（intercellularlayer）：

又称中（胶）层。

相邻两细胞共有的一层薄膜，主要成份为果胶质（pectin，果胶酸钙和果胶酸镁），将相邻细胞链接起来。

是一种无定形糖类胶质，具极强的亲水性和可塑性。

在酸碱溶液中果胶酸酶能够分解果胶质，果实成熟时，如番茄、苹果、西瓜，果肉变软，就是形成了细胞间隙。

黄麻拔下后要放在水里浸泡，叫“沤麻”，就是利用细菌产生的果胶酶将纤维细胞间的果胶质溶解成分离的纤维细胞。

②初生壁（primarywall）：

细胞生长过程中，原生质体分泌出纤维素、半纤维素、果胶质附加在中胶层的两面，构成初生壁。

初生壁薄，厚1-3μm，富有弹性，质地柔软，可塑空间大，能随细胞生长而延展。

分生组织和大多数生活的薄壁细胞只有初生壁和胞间层。

主要成份是纤维素、半纤维素及果胶。

功能：

保护与维持细胞形状。

③次生壁（secondarywall）：

细胞停止生长后，原生质体分泌纤维素、半纤维素、木质素附加在初生壁上，使细胞腔越来越小。

较厚5—10um，质地较硬。

可以分成三层：

外层，中层，内层，中层最厚。

次生壁质地坚硬，有较强的机械支持作用。

常出现不均匀次生壁加厚，常见的有纤维、导管、管胞、石细胞停止增大体积后的次生壁加厚。

（三）、总结

细胞的概念和结构；

细胞壁的功能和结构。

（四）、作业布置

（1）名词解释：

细胞、纹孔、纹孔对、胞间连丝。

（2）细胞的结构，并绘出细胞图。

（3）细胞壁的结构。

七、上课记录：

班年月日第节授课地点应到人数人；实到人数人。

班年月日第节授课地点应到人数人；实到人数人。

班年月日第节授课地点应到人数人；实到人数人。

八、教学后记：

§1—1细胞的结构与功能（原生质体和液泡）

一、教学内容：

1、细胞原生质体的组成；

2、细胞原生质体中各细胞器的功能和作用；

3、细胞液泡的结构和作用。

二、教学目的及要求：

1、掌握细胞原生质体的组成；

2、掌握细胞原生质体中各细胞器的功能和作用；

3、掌握细胞液泡的结构和作用。

三、教学重点和难点：

1、掌握细胞原生质体的组成；（重点）

2、掌握细胞原生质体中各细胞器的功能和作用；（重点、难点）

3、掌握细胞液泡的结构和作用。

（重点）

四、教具、学具：

教材《植物基础知识》

绘制液泡的形成图

五、教学方法及手段：

图例和实例

六、教学进程安排：

先以提问的方式复习前面内容。

（5分钟）

（一）课程引入

提问：

细胞中液泡中个成分是什么？

它们的作用是什么？

（二）新课讲解

1．细胞质

是细胞壁以内细胞核以外的原生质体部分，为半透明的粘稠物质

组成：

质膜、胞基质、细胞器

（1）质膜是包围在细胞质表面的一层薄膜。

结构：

在电镜下具有暗-明-暗三层结构

单位膜：

在电镜下显示出具有三层结构成为一个单位的膜，称为单位膜

质膜是一层单位膜

功能：

具有选择透性，其主要功能是控制细胞与外界环境的物质交换。

此外，还有许多重要功能：

主动运输、接受和传递外界信号，抵御病菌的感染，参与细胞间的相互识别等。

（2）细胞器是细胞质内具有一定结构和功能的微结构或微器官：

包括质体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡、核糖核蛋白体、溶酶体、圆球体、微体、微管和微丝等，现分述如下：

①质体：

质体是植物细胞特有的，与碳水化合物的合成与贮藏密切有关的细胞器，幼期未分化成熟的，成为前质体。

分化成熟的质体可根据其色素和功能不同，分为叶绿体（Chloroplast）、有色体（Chromoplast）和白色体（leucoplast）三种主要类型。

叶绿体

绿色

光合作用

有色体

黄-红色

积累脂类和淀粉

白色体

无色

合成淀粉，脂肪，

A、叶绿体：

高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞内，含有叶绿素、叶黄素和胡萝卜素，因此，叶片的颜色与这三种色素的比例有关，一般是绿色，叶绿素占绝对优势。

形态：

高等植物叶绿体形态相似，呈球形、卵形或透镜形，直径4—10um，厚度1—2um。

低等植物（藻类）有各种形状

结构（亚显微结构）：

外包双层单位膜，内有基粒，基粒间膜（基质片层）和基质

基粒：

由许多圆盘状（空烧饼状）的类囊体（基粒片层）重叠而成的柱状单位。

光反应在基粒上进行。

基粒间膜（基质片层）：

呈分枝状与基粒相连接。

基质：

内部没有一定结构的部分，暗反应在基质中进行。

功能：

光合作用。

B、有色体：

双层单位膜，只含有胡萝卜素和叶黄素，可呈黄色、橙色或橙红色，部分植物的花瓣，成熟的果实，胡萝卜的贮藏根，衰老叶片都存在有色体。

有色体的形状有颗粒状，针状和不规则状。

功能：

积累淀粉，脂类，吸引昆虫和其它动物传粉及传播种子。

C、白色体 ：

双层单位膜，不含色素。

存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官中。

按照功能不同，可以分为：

造粉体、造油体。

功能：

起淀粉和脂肪合成中心的作用（淀粉体，造油体）

在植物发育过程中，质体可以相互转化。

②线粒体：

线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器。

大小：

宽0.5—1um，长1—2um

形状：

球状、棒状或细线状颗粒，光镜下需用特殊染色才能辨别。

亚显微结构：

双层单位膜构成，内膜形成片状或管状的内褶，称为嵴。

内膜及其所在的嵴的内表面，均匀地分布有形似大头针的结构，称为电子传递粒。

功能：

呼吸作用的场所，有“动力工厂”之称，含有100多种酶，分解释放的能量透过膜转运到细胞其它部分供代谢之用。

③液泡：

由单位膜构成的细胞器。

幼期细胞，液泡很小，但随着细胞生长，液泡长大。

小液泡逐渐合并为大液泡，位于细胞中央。

具有一个大的中央液泡是成熟的植物生活细胞的显著特征，也是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一。

结构：

单层膜，内部充满细胞液（含有多种有机物和无机物的复杂的水溶液）

有的是代谢产生的贮藏物：

如糖、有机酸、蛋白质、磷脂等

有的是排泄物：

如草酸钙、花色素苷等。

植物的酸、甜、涩（丹宁）等味是液泡中所含物质不同

花色素苷的显色与细胞液的PH值有关：

酸→红、碱→兰、中性→紫。

如牵牛花从早→午由蓝变红

细胞液中的无机盐（如草酸钙）常因过饱和而结晶（避免中毒）

功能：

A、维持正常的膨压和水势

B、贮藏代谢物质，参与细胞中物质的生化循环

C、大的液泡（可占据细胞体积的90%以上）使原生质贴壁有利于与外界进行气体和物质的交换。

④核糖核蛋白体：

生活的细胞中都存在核糖核蛋白体，它是合成蛋白质的主要场所，存在于胞基质，内质网等处。

核糖体由蛋白质和RNA组成，结构上为两个近半球形而大小不等的亚单位结合而成的。

常几十个到几百个聚合在一起，成为多聚核糖体。

多聚核糖体。

⑤内质网：

它是由单位膜围成的扁平的囊、槽、池或管，形成互相沟通的网状系统。

内质网的外表面有的结合有核糖体，称为粗面内质网，有的没有，称为光滑型内质网。

⑥高尔基体：

高尔基体是一叠由平滑的单位膜围成的囊组成。

高尔基体是动态结构，有形成面和成熟面，与细胞壁的形成有关。

⑦溶酶体：

溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖的细胞器，由单层单位膜构成，内含多种水解酶，可分解从外面进入到细胞内的物质，也可消化局部细胞器或整个衰老的细胞。

⑧微体：

微体也由单位膜包围成，呈球形。

在植物细胞中，已明确的两种微体是过氧化物酶体和乙醛酸循环体。

过氧化物酶体常和叶绿体，线粒体结合在一起，执行光呼吸。

乙醛酸循环体存在于油料植物种子中，脂肪经它含的几种酶逐步分解。

⑨微管：

普遍存在细胞中，由微管蛋白组成。

在细胞内，微管有多方位的功能。

（1）分布于细胞质内的微管起支架作用，使细胞维持一定形状。

（2）参与分裂的纺锤丝。

（3）对细胞的生长和分化起作用。

（4）影响细胞内物质的运输和胞质运动。

（5）参与构成低等植物的纤毛，鞭毛。

（3）胞基质 在电镜下看不出特殊结构的细胞质部分（胞质运动）

补充：

2、细胞核

细胞核为生活细胞中最显著的结构，细胞内的遗传物质DNA，几乎都存在于核内，为细胞的控制中心。

形态：

其形态多种多样，有球形、半球形或圆饼形。

结构：

细胞核的结构，随细