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大学生植物学必看PPT课件

  • 类别:生物课件PPT
  • 编号:424544
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大学生植物学必看PPT课件下载是由PPT宝藏(www.pptbz.com)会员yangyiner上传推荐的生物课件PPT, 更新时间为2020-08-25,素材编号424544。

这是大学生植物学必看PPT课件,包括了基本要求,细胞是植物体结构和功能的基本单位,植物细胞的基本结构,植物细胞的繁殖,植物细胞的生长与分化等内容,欢迎点击下载。


基本要求
1.了解细胞学说的提出在自然科学发展史上的重大意义。
2.掌握细胞壁、细胞膜、细胞器和细胞核的结构及其主要功能。
3.掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动和延续物种的重要意义,细胞分裂的三种方式(无丝分裂、有丝分裂、减数分裂),特别是有丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。
第一节 细胞是植物体结构和功能的基本单位
显微镜的发明与细胞的发现:
1. 1590 荷兰眼镜制造商J.Janssen和Z.Janssen父子制作了第一台复式显微镜,尽管其放大倍数不超过10倍,但具有划时代的意义。
2. 1665 英国人Robert Hooke用自己设计与制造的显微镜(放大倍数为40-140倍,观察了软木(栎树皮)的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并首次用cells(小室)这个词来称呼他所看到的类似蜂巢的极小的封闭状小室(实际上只是观察到到纤维质的细胞壁)。
 3. 1672,1682英国人Nehemiah Grew出版了两卷植物显微图谱,注意到了植物细胞中细胞壁与细胞质的区别。
4.荷兰科学家列文虎克A. van Leeuwenhoek
         1674年发明了世界上第一个可用光学显微镜,1680  成为皇家学会会员,一生中制作了200多台显微镜和500多个镜头。Magnification ranges were in the neighborhood of 50-275x。他是第一个看到活细胞的人,观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等等。http://www.arsmachina.com
细胞的基本概念
1838-1839德国 Schleiden和Schwann创立细胞学说
  1)  一切动植物有机体都是有细胞组成的;
  2) 细胞是生命活动的基本单位,是多细胞有机体的结构、功能和遗传单位。
 1855 德国人R. Virchow 提出“一切细胞来源于细胞”(omnis cellulae cellula)的著名论断,进一步完善了细胞学说。恩格斯将细胞学说誉为19世纪的三大发现之一。
植物细胞的全能性:
——植物的大多数生活细胞,在适当条件下都能由单个细胞经分裂、生长和分化,形成一个完整植株的现象或能力。
现代生命科学的三大基石
1838-1839年 Schleiden和Schwann的细胞学说
1859年         达尔文的进化论
1866年         孟德尔确立的遗传学
细胞学的发展:
16世纪末~20世纪初:细胞发现、细胞学说创立、细胞主要结构的发现及描述;
20世纪初~1950’s:细胞形态描述;
1950’s ~ 1990’S:细胞各部分的结构和功能;
1990’S~至今:细胞的生命活动及其调控。
视频:美国科学家造出世界首个人造活细胞(2010年5月21日)
一、植物细胞的形状与大小
植物体由细胞构成(单细胞或多细胞)
细胞的形态多样,球形、多面体、立方体、长形等。 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。
细胞的大小通常在20-50 µm之间
种子植物中一般直径10-100 µm,较大的如番茄果肉、西瓜瓤细胞达1 mm,肉眼可见。 
最小:球菌直径0.5 µm。支原体0.1-0.3 µm
最大:苎麻纤维细胞长550 mm。
关于分辨率
人肉眼分辨率:0.2 mm
光学显微镜    :0.2 μm
电子显微镜    :0.2 nm
扫描隧道显微镜:0.1-0.2nm,0.001nm
二、植物细胞的基本结构
植物细胞虽然大小不同,形状多样,但是一般有相同的基本结构。
显微结构(microscopic structure):由细胞壁(cell wall)和原生质体(protoplast)构成,后者又由质膜(plasmalemma、plasma membrane)、细胞质(cytoplasm)和细胞核(nucleus)构成。
亚显微结构(submicroscopic structure)或超微结构(ultrastructure):在电子显微镜下显示的细胞结构称为亚显微结构或超微结构。
植物细胞的基本结构
1. 细胞壁的化学成分
2. 细胞壁的结构层次
3.初生壁与初生纹孔场和胞间连丝
共质体/质外体
所有植物体可分成两个部分:通过胞间连丝结合在一起的原生质体,称为共质体(symplast)。共质体以外的部分,称为质外体(apoplast),包括细胞壁、细胞间隙和死细胞的细胞腔。
4.次生壁与纹孔、纹孔对
纹孔和胞间连丝
6.细胞壁的局部加厚与降解
植物细胞分化过程中,常常发生细胞壁局部加厚与降解现象,以适应特定生理功能。如导管、筛管、传递细胞的分化。
7.细胞壁的功能
机械支持和保护
细胞壁和细胞的生长调控
参与物质运输(质外体运输)
参与细胞识别(糖蛋白、凝集素等)
防御(超敏反应)
参与细胞分化(固定极化方向)
流动镶嵌模型
1.质膜的分子结构
磷     脂
(2)膜 蛋 白
膜蛋白与磷脂双层的结合方式
(3)膜糖
         膜糖是由葡萄糖、半乳糖等9种单糖连成的寡糖链。多与蛋白质分子结合为糖蛋白,少与脂质分子结合为糖脂。糖蛋白与细胞识别现象有关。
不同的生物膜有不同的功能。
            质膜和物质的选择性通透、细胞对外界的信号的识别作用、免疫作用等密切相关;神经细胞膜和肌肉细胞膜是高度分化的可兴奋性膜,起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用;叶绿体内的类囊体膜和光合细菌膜可将光能分化为化学能;线粒体内膜可将细胞呼吸中释放的能量合成ATP;内质网膜是蛋白质及脂类生物合成的场所;
生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程中,是必不可少的结构。
生物膜特性
生物膜特性
生物膜特性
(三) 细胞质
           位于细胞膜和细胞核之间,可分为胞基质和细胞器。胞基质是包围细胞器的细胞质部分。
1.细胞质基质
   功能:多种代谢活动的场所; 细胞器之间物质运输和信息传递的介质; 为各类细胞器行使功能提供原料。
2.细胞器
2.1 质体
质体是植物细胞特有的细胞器。
分化成熟的质体可根据其颜色和功能不同,分为叶绿体(Chloroplast)、有色体(Chromoplast)和白色体(Leucoplast)三种主要类型,均由前质体(proplastid)分化而来。
A 前质体
前质体存在于合子和分生组织细胞中,体积小,球形,D:0.4-1.0 μm,双层膜包被。基质中含少量类囊体、小泡和质体小球。另外还含少量DNA、RNA、核糖体和可溶性蛋白。
B. 叶绿体
C. 有色体
C. 白色体
过氧化物酶体(peroxisome)
           含有过氧化氢酶等,存在于叶肉细胞中,常和叶绿体、线粒体结合在一起。
           作用:1、参与光呼吸;2、解毒。解除过氧化物毒性。
乙醛酸循环体(glyoxysome)
            仅植物细胞中存在,油料植物种子中多,含有乙醛酸循环酶系,在种子萌发时,与线粒体和圆球体配合,将细胞中的脂肪转化成糖类。
2.7.2微丝:主要由肌动蛋白构成的6-8nm的细丝。
    最主要的结合蛋白为肌球蛋白,具ATP酶作用,也称为微丝的马达蛋白。细胞松驰素是微丝特异抵制剂,鬼笔环肽可稳定微丝。
          作用:使细胞结构稳定;与支持和网络各类细胞器以及细胞的运动有关;
2.7.3中间纤维:直径8-10nm,中空管,种类多,有角状蛋白、结蛋白、波状蛋白等。
           作用:支撑网架作用,细胞内颗粒运动、细胞器和细胞核定位,但尚需进一步验证。
3. 1 核被膜(nuclear envelope)
核被膜包括核膜、核孔复合体、核纤层等。
        核膜:为双层膜,外膜(outer membrane)、内膜(inner ~)、核间腔(intermembrane lumen)。
         核孔复合体:核孔(pore),物质进出核的通道,具选择通透性。
         核纤层:核内膜内侧的蛋白网络,由中间纤维(核纤层蛋白)网络组成,维持核的形状,使染色质固着,介导核膜与染色质之间的相互作用。
3. 2 染色质(chromatin)
染色质:为遗传物质,分常染色质、异染色质。
染色体:染色体(chromosome)是真核细胞有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒壮结构,为核酸和蛋白质的复合体。
        染色体组(genome)
成分:DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合物。
染 色 体
核小体组装成染色体各级结构
3.2.3 核仁(nucleolus)
核仁:无被膜,常有一个或几个,在细胞周期中表现出周期性消失和重建。核仁大小、形状和数量随生物种类、细胞类型和生理状态而异。
核仁可区分出三区:纤维中心、致密纤维组分(转录rRNA的部位)和颗粒状组分。
核仁是细胞内rRNA合成和装配核糖体亚单位的重要场所。
3.2.4 核基质(nuclear matrix;sap)
核基质(nuclear matrix )或称核骨架(nucleoskeleton)为真核细胞核内的网络结构,是指除核被膜、染色质、核纤层及核仁以外的核内网架体系。由于核基质与DNA复制,RNA转录和加工,染色体组装及病毒复制等生命活动密切相关,故日益受到重视。
现在在核骨架中只发现有角蛋白和肌蛋白质成分,在某些原生动物核骨架中还发现含有微管。
功能: DNA的复制、基因转录加工和染色体构建
四. 植物细胞的后含物
后含物(ergastic substance):
       植物细胞在代谢过程中,不仅为生长分化提供营养物质和能量,同时还能产生代谢中间产物、贮藏物质和废物等,这些统称为后含物。常见的有:淀粉、脂肪、蛋白质、晶体、其他有机物。
(2)蛋 白 质(protein)
形式:①拟晶体,其晶体与无机盐结晶不同,常呈方形,因此叫拟晶体(crystalloid);②湖粉粒:由一层膜包裹成的圆球状颗粒,来源于液泡。
鉴定:贮藏蛋白质遇碘呈黄色
湖粉粒集中分布于种子的胚乳和子叶中,往往禾谷类胚乳的最外一层细胞或几层细胞中含有大量的湖粉粒,特称为湖粉层(aleurone layer)。(精米、精面无糊粉层)豆类、油类植物子叶细胞中除普遍具有湖粉粒外,还含有珠晶或几个拟晶体。
豆类湖粉粒的形成过程:一个大液泡分散成几个小液泡,随种子的成熟,小液泡内的蛋白质逐渐变为湖粉粒;种子萌发时,湖粉粒中的蛋白质被利用,小液泡重新转变成一个大液泡。
(3)油(oil)和脂肪(fat)
含有很高的能量,是植物细胞内主要的储存物质,常呈小滴、小球散布于细胞基质或造油体中,由造油体合成。
     大量存在于油料植物的种子和果实中,如花生、大豆、油菜的子叶,蓖麻的胚乳,都含有大量脂肪,可用苏丹Ⅲ染色。
第三节 植物细胞的繁殖
细胞周期
正在分裂的细胞从一次分裂结束开始到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期(cell cycle)。
           分裂间期(interphase)
           有丝分裂期(mitosis)
细胞分裂类型
      无丝分裂 
      有丝分裂  最普遍的细胞繁殖方式 
      减数分裂  花粉母细胞形成花粉粒,                   胚囊母细胞形成胚囊。
2.有丝分裂
常见的体细胞分裂方式,即一个细胞的DNA复制一次,细胞分裂一次,产生两个子细胞的过程。
胞质分裂
分裂晚后期或早末期,两极的纺缍丝消失,极间微管的中间部分和区间微管在两个子核间密集形成桶状结构,称为成膜体。
由成膜体介导,形成细胞板。最终细胞板形成细胞壁的中层,随后在中层两侧及原来母细胞壁内侧沉积一层初生壁。
3. 减数分裂
* 减数分裂的过程:
第一次分裂:
前期Ⅰ: 细线期——染色质形成染色体。
              偶线期——同源染色体配对。
             粗线期——染色单体发生交叉、交换。
             双线期——交叉的染色单体开始分开。
             终变期——核仁、核膜消失。
第二次分裂:
第一次分裂结束所产生的两个子细胞同时进行有丝分裂,经过前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ和末期Ⅱ,形成四个子细胞称为四分体。
第四节 植物细胞的生长与分化
一、植物细胞的生长
    植物细胞体积和重量的增加过程。
二、植物细胞的分化
      定义1.同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
      定义2.多细胞植物体中,细胞在形态、结构和生理功能上逐步彼此互异的过程。
      细胞分化的影响因子:细胞极性、位置效应、植物生长调节剂、环境因子。
 

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