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植物细胞的基本结构
不同类型的细胞在结构上具有共同性
植物细胞的基本结构，包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核等四部分。
细胞膜、细胞质和细胞核三者均由原生质特化而来，总称原生质体，即细胞壁内的原生质部分。
植物细胞的基本结构
植物细胞的基本结构
植物细胞的基本结构
(一)细胞膜(cell membrane)
生活细胞的原生质外表，都有一层薄膜包围，将细胞与外界分开。这层薄膜称为细胞膜或质膜(plasmalemma)。
质膜主要由脂类物质和蛋白质组成，还含有少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水。
质膜的横断面在电镜下呈现“暗—明—暗”三条平行的带，即内外两层暗的带(由大的蛋白质分子组成)之间，有一层明亮的带(由脂类分子组成)，这样的膜称
单位膜(unit membrane)。
(一)细胞膜(cell membrane)
生理功能：使细胞维持稳定的胞内环境，调节和选择物质的通过，质膜能向细胞内形成凹陷，吞食外围的液体或固体的小颗粒。吞食液体的过程称为胞饮作用(pinocytosis)，吞食固体的过程称为吞噬作用(phagocytosis)。
细胞膜模式图
(一)细胞膜(cell membrane)
构成细胞的膜的种类很多，统称生物膜(biological membrane)，包括质膜、核膜以及各种细胞器的膜。
核膜、质体膜和线粒体膜是双层单位膜，其它细胞器的膜都是单层单位膜。
(一)细胞膜(cell membrane)
膜的流动镶嵌假说：脂类物质分子的双层形成了膜的基本结构的衬质(matrix)，膜的蛋白质分子则和脂类层内外表面结合，或者嵌入脂类层，或者贯穿脂类层而部分露在内外表面。膜及其组成物质是高度动态的、易变的。其磷脂和蛋白质都有一定的流动性，使膜的结构处于不断变动状态。膜中的蛋白质有的是特异的酶类，具有识别、捕捉、和释放物质的能力，从而对物质的透过起主动的控制作用。
(二)细胞质及其细胞器
细胞质(cytoplasm)：是细胞膜以内，细胞核以外的原生质。可分为胞基质和细胞器。
细胞器(organelle)：是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。
胞基质(cytoplasm matrix) ：是包围细胞器的、没有特定结构的细胞质。
胞基质的化学成分复杂，含有水、K、Na、Ca、Mg、Cl等无机离子和气体等小分子；还含有分子量中等的脂类、葡萄糖、蔗糖、氨基酸。核苷酸及其衍生物等代谢物质；另外含有各种酶、游离蛋白质、RNA和多糖等大分子化合物。
(二)细胞质及其细胞器
胞质运动(cytoplasmic streaming)：生活细胞的胞基质在细胞内的流动。
具单个液泡的细胞中，胞基质绕液泡沿一个方向运动。
具多个液泡的细胞中，有几个不同方向的运动。
1.质体(plastid)
质体：植物细胞特有，是一类合成和积累同化产物的细胞器。
根据其颜色和功能的不同分为叶绿体(chloroplast)、有色体(chromoplast)和白色体(leucoplast)。
叶绿体
有色体
白色体
1.质体(plastid)
叶绿体
有色体
1.质体(plastid)
(1)前质体：质体未分化成熟时称为前质体(proplastid)，随着细胞的长大和分化，前质体逐渐分化为成熟的质体。
存在于根端、茎端的分生组织细胞中，直径1～1.5 m，无色或呈淡绿色，形状不规则，其内部结构比较简单。
(2)叶绿体：是绿色质体，含有叶绿素和类胡萝卜素，其主要功能是进行光合作用(photosynthesis)。
存在于叶肉细胞、保卫细胞和其它绿色组织细胞中。
叶绿体常分布于靠近细胞质膜处的胞基质中，直径3～10 m，常呈圆球形或椭圆球形。
1.质体(plastid)
(3)有色体：含有类胡萝卜素而呈现红—黄色的质体，能积累脂类和淀粉。
(4)白色体：不含可见色素，是无色的质体，包括合成淀粉的造粉体(amyloplast)、合成脂肪的造油体(elaioplast)和合成贮藏蛋白质的造蛋白体(proteinoplast)。
1.质体(plastid)
(5)质体的超微结构
质体的外围有双层单位膜组成的质体膜，内有液态基质和膜系统。基质中含有DNA、核蛋白体和质体小球(plastoglobulus)。
基质中存在DNA分子的部位称为拟核(nucleoide)。
质体都可进行分裂增殖。
1.质体(plastid)
叶绿体的内部结构复杂。光镜下，仅见其内部有许多称为基粒的绿色小颗粒。电镜下，叶绿体的被膜是由双层单位膜组成。
被膜以内有基质和类囊体。类囊体是由单层膜围成的，具有很多穿孔的扁平小囊。类囊体平行相叠，在基质间到处延伸，组成了复杂的类囊体系统。类囊体系统在其许多部位形成片层，整齐地垛叠在一起，构成基粒。基粒之间的类囊体称为基粒间膜或基质片层；基粒的类囊体称为基粒片层。叶绿素、类胡萝卜素位于类囊体膜中，与蛋白质构成复合体，包埋或连接在类囊体膜的双层脂类分子中。
基质中含有DNA、核蛋白体、淀粉粒、质体小球和酶。
叶绿体的主要功能是进行光合作用——吸收光能并使之转变为化学能，同时利用二氧化碳和水制造有机物并放出氧气的过程。
1.质体(plastid)
1.质体(plastid)
1.质体(plastid)
(6)有色体、白色体以及质体的相互转变
有色体可由前质体发育而来，或由叶绿体失去叶绿素而成，存在于部分植物的花瓣、成熟的果实、胡萝卜的贮藏根以及衰老的叶片中。
有色体赋予花、果以鲜艳的色彩，可招致动物传播花粉和种子。胡萝卜素水解后形成维生素A，对动物和人类有营养价值。
白色体存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官和种子的胚以及少数植物叶表皮细胞中。
在个体发育中，前质体可进一步发育、分化为其它的质体。一种质体能转变为另一种质体。
1.质体(plastid)
1.质体(plastid)
2.线粒体
除细菌、蓝藻和厌氧真菌，生活细胞一般都有线粒体。
线粒体是进行呼吸作用的主要细胞器，呈球状、杆状、具分枝或其它形状的。直径一般为0.5 1.0 m，长约1 2 m。不同细胞中，线粒体数目差别较大。
用电镜观察，线粒体外有双层单位膜。外膜包被整个线粒体，内、外层膜之间有宽约80 的间隙，内膜在许多部位向内伸入到线粒体基质中，形成片状或管状的内褶，称为嵴(cristae)。内膜及其所形成的嵴的内表面上，均匀地排布有形似大头针状的结构，称为电子传递粒(缩写ETP)，ETP含有ATP酶，能催化ATP的合成。在嵴之间基质，与呼吸作用有关的一系列的酶，定位在基质和内层膜中，基质中还含有DNA、脂类、蛋白质、核蛋白体和含钙颗粒。
细胞内的糖、脂肪和氨基酸的最终氧化是由线粒体进行的，最后释放能量，供细胞生活的需要。
线粒体经分裂或出芽增殖。
2.线粒体
2.线粒体
2.线粒体
2.线粒体
3．核糖核蛋白体(核蛋白体，核糖体 ribosome)
核糖核蛋白体是合成蛋白质的主要场所。存在于胞基质、细胞核、内质网外表面及质体和线粒体的基质中。在化学成分上，含有大约60%的核糖核酸和40%的蛋白质。在结构上，完整的核蛋白体是由两个近于半球形而大小不等的亚单位结合而成。由几个到几十个核蛋白体和mRNA长链结合，成为念珠状复合体，称多聚核糖核蛋白体(polyribosome)。
3．核糖核蛋白体(核蛋白体，核糖体 ribosome)
3．核糖核蛋白体(核蛋白体，核糖体 ribosome)
4．内质网(endoplasmic reticulum，缩写ER)
内质网：是由膜围成的扁平的囊、槽、池或管，并形成相互沟通的网状系统。在ER腔内充满了液状基质。
ER膜可和核膜的外层相连，也可经过胞间连丝和相邻细胞的ER相连。有些内质网的外表面有核蛋白体，称为粗糙型内质网(rough ER，缩写rER) ；另一些内质网外表面则没有核蛋白体，称为光滑型内质网(smooth ER，缩写sER)。
内质网的功能：
①具有制造、包装和运输代谢产物的作用。rER能合成蛋白质和脂类，合成的物质可能经ER运到sER，再由sER形成小泡，运输到高尔其体中，然后分泌到细胞外。
②ER是许多细胞器的来源，如液泡、高尔基体、圆球体及微体都可能是由ER特化或分离出的小泡而来。
③内质网还有分室作用(compartmentation)：将细胞分隔成许多小室，使各种不同的结构隔开，能分别地进行着不同的生化反应。
4．内质网(endoplasmic reticulum，缩写ER)
4．内质网(endoplasmic reticulum，缩写ER)
4．内质网(endoplasmic reticulum，缩写ER)
4．内质网(endoplasmic
reticulum，缩写ER)
5．高尔基体(Golgi body，dictyosome)
高尔基体：是一叠由平滑的单位膜围成的囊组成，囊作扁平圆形，边缘膨大且具穿孔。每一个囊称为潴泡或槽库从囊的边缘可分离出许多小泡——高尔基小泡，它们可转移到胞基质中，和其他小泡融合，也可和质膜结合。
高尔基体凸出的面是形成面，凹入的面是成熟面。高尔基体在来源上和ER有密切的关系，其形成面往往平行地接近ER膜，两者间可见到一些过渡的小泡，这些小泡最终 结合形成高尔基体的囊。而在成熟面上，最外方的囊逐渐瓦解成许多小泡，经过胞基质和质膜或液泡膜……等愈合在一起。
主要功能：●在细胞内将ER合成的物质运输到某些部位。●植物细胞中，高尔基体能合成纤维素、半纤维素等构成细胞壁的多糖类物质，参入细胞壁的形成。●根冠细胞中的高尔基体，能分泌粘液。
5．高尔基体(Golgi body，dictyosome)
5．高尔基体(Golgi body，
dictyosome)
6．液泡(vacuole)
液泡：是由单层单位膜包被的细胞器，是植物细胞原生质体中的重要组成部分。液泡的膜称为液泡膜(tonoplast)，内含大量水和多种有机物和无机物，不同类型或不同发育时期的细胞，其液泡的数目、大小、形状、成分都有差别。
大液泡往往位于细胞中央，将其它原生质体都挤成一薄层，紧贴着细胞壁，这样，就使很少的细胞质与环境之间有最大的接触面，有利于新陈代谢。
生理功能：渗透调节、贮藏和消化等三方面。如蔗糖、蛋白质、有害的代谢产物和草酸钙的结晶等。有些液泡还含有多种酶如水解酶。
6．液泡(vacuole)
6．液泡(vacuole)
7．溶酶体(lysosome)和圆球体(spherosome)
溶酶体：是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器，具单层膜，含有多种水解酶。
功能：分解从外界进入到细胞内的物质(异体吞噬)，也消化自身局部的细胞质或细胞器(自体吞噬)。当细胞衰老时，其溶酶体膜破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使细胞死亡(自溶作用)。
溶酶体是由内质网分离出来的小泡形成的。凡含有溶酶体酶的小液泡，就是溶酶体。糊粉粒和圆球体也属于溶酶体性质。
圆球体除含水解酶外，还含有脂肪酶，能积累脂肪。圆球体的膜是半单位膜。
圆球体普遍存在于植物细胞，尤其是油料植物的种子。
溶酶体
8．微体(microbody)
微体：可能是来自内质网，由单层膜包被，含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化酶与尿酸酶。已明确的两种微体是过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体与叶绿体和线粒体结合，执行光呼吸的功能。乙醛酸循环体除存在于油料植物种子胚乳或子叶细胞外，在大麦、小麦种子的糊粉层以及玉米的盾片细胞内也存在。脂肪经它所含的几种酶逐步分解，转变成糖类。
8．微体(microbody)
9．微管(microtubule)、微丝(microfilaments)
微管：是由直径约5nm的两种结构不同的(α和β)球状蛋白—微管蛋白围成的中空的长管状结构。
微管的功能：◆支架作用，维持细胞一定形状；◆参与构成有丝分裂和减数分裂时的纺锤丝；◆对细胞壁的生长和分化起作用；◆影响胞内物质的运输和胞质运动；◆参与构成低等植物和动物的纤毛、鞭毛，影响整个细胞的运动。
微管、中等纤维、微丝合称微梁系统或细胞骨架。三者在胞内形成错综复杂的立体网络。
9．微管(microtubule)、微丝(microfilaments)
9．微管(microtubule)
9．微管(microtubule)
9．微管(microtubule)
微梁系统
微梁系统

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