植物生理學教案第一章植物細胞第一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成

細胞壁細胞膜：質(zhì)膜、內(nèi)膜

細胞質(zhì)胞基質(zhì)原生質(zhì)體細胞骨架細胞器細胞核液泡第二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三

共質(zhì)體：植物體活細胞的原生質(zhì)體通過胞間連絲形成的連續(xù)整體。

質(zhì)外體：質(zhì)膜以外的胞間層、細胞壁及胞間隙形成的連續(xù)整體。植物細胞之間通過胞間連絲相互聯(lián)系。第一節(jié)

植物細胞的結構與組成第三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成一、細胞的概述幾乎所有的生物都是由細胞所構成，細胞是生物體結構和功能的基本單位。(一)原核細胞和真核細胞區(qū)別

根據(jù)細胞的進化程度，可將其分為兩大類型：

原核細胞(prokaryoticcell),

真核細胞(eukaryoticcell)。第四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成第五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三原核細胞和真核細胞比較

原核細胞真核細胞典型代表細菌和藍藻絕大多數(shù)單細胞生物與全部多細胞生物形態(tài)一般很小，直徑由0.2～10μm不等較大，直徑約10～100μm細胞核沒有只有一個裸露的環(huán)狀DNA分子構成的擬核體有明顯的膜包裹，形成界限分明的細胞核細胞質(zhì)分化程度分化簡單，僅有核糖體高度分化，形成多種細胞器繁殖方式無絲分裂有絲分裂第六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成(二)高等植物細胞特點

1．植物細胞和動物細胞區(qū)別

第七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三植物細胞和動物細胞比較

植物細胞動物細胞細胞壁有沒有液泡具有明顯的中央大液泡無明顯的中央大液泡葉綠體有沒有第八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成2．植物細胞的結構第九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成二、原生質(zhì)的性質(zhì)(一)原生質(zhì)及其組成原生質(zhì)(protoplasm)為構成細胞的生活物質(zhì)，是細胞生命活動的物質(zhì)基礎。水(85%)蛋白質(zhì)(10%)

核糖(1.1%)

有機物(13.5%)碳水化合物(0.4%)

脂類(2%)

無機物（1.5%）原生質(zhì)第十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成(二)原生質(zhì)的物理特性

1.有很大的表面張力(surfacetension)，致使裸露的原生質(zhì)體和原生質(zhì)的特化部分一般呈球形。

2.具有粘性和彈性。原生質(zhì)粘性高、彈性大的植物，抗逆性強。

3.具有流動性。原生質(zhì)的流動在一定溫度范圍內(nèi)隨溫度的升高而加速，且與呼吸作用有密切的聯(lián)系。第十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成(二)原生質(zhì)的膠體特性

膠體(colloid)是物質(zhì)的一種分散狀態(tài)。凡能以1～100nm大小的顆粒分散于另一種物質(zhì)之中時，就可形成膠體。構成原生質(zhì)的生物大分子直徑符合膠體范圍，其水溶液必然具有膠體的性質(zhì)。

1.帶電性

2．親水性

3.擴大界面

4.凝膠作用

第十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成1.帶電性

原生質(zhì)膠體主要由蛋白質(zhì)組成，蛋白質(zhì)分子表面可形成一層帶電荷的吸附層。在吸附層外又有一層帶電荷的數(shù)量相等而符號相反的較松馳的擴散層。這樣就在膠粒外面形成一個雙電層。

第十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成2．親水性

蛋白質(zhì)是親水化合物，在其表面可以吸附一層很厚的水合膜，由于水合膜的存在，使原生質(zhì)膠體系統(tǒng)更加穩(wěn)定。蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，在兩性離子狀態(tài)下，原生質(zhì)具有緩沖能力，這對細胞內(nèi)代謝有重要作用。

第十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成3.擴大界面

原生質(zhì)膠體顆粒的體積雖然大于分子或離子，但它們的分散度很高，比表面積很大。有利于代謝過程中，對各種分子和離子的吸附和富集，同時擴大了各種生化反應活動場所。第十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成

4.凝膠作用

溶膠(sol)是液化的半流動狀態(tài)，近似流體的性質(zhì)。

凝膠(gel)有一定結構和彈性的半固體狀態(tài)的膠體。

溶膠和凝膠是膠體存在的兩種狀態(tài)。第十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成

溶膠和凝膠在一定條件下可通過凝膠作用或溶膠作用以相互轉(zhuǎn)化。

溶膠凝膠凝膠作用溶膠作用第十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)

植物細胞的結構與組成(三)原生質(zhì)的液晶性質(zhì)

液晶態(tài)(liquidcrystallinestate)是物質(zhì)介于固態(tài)與液態(tài)之間的一種狀態(tài)，它既有固體結構的規(guī)則性，又有液體的流動性；在光學性質(zhì)上象晶體，在力學性質(zhì)上象液體。從微觀來看，液晶態(tài)是某些特定分子在溶劑中有序排列而成的聚集態(tài)。有液晶態(tài)與生命活動息息相關。比如膜的流動性是生物膜具液晶態(tài)的重要特性。

第十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

第十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

細胞壁(cellwall)是植物細胞所特有的，具一定彈性和硬度，

在細胞質(zhì)膜之外并界定細胞形狀的復雜結構。

第二十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能一、細胞壁的結構和化學組成(一)細胞壁的結構特點

典型的細胞壁是由胞間層(intercellularlayer)，初生壁(primarywall)、有的細胞還具有次生壁(secondarywall)所組成。

第二十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

初生壁次生壁胞間層第二十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能(二)細胞壁化學組成

構成細胞壁的物質(zhì)，主要成分是90%左右的多糖和10%左右的蛋白質(zhì)以及酶類、脂肪酸等

第二十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

胞間層:果膠質(zhì)初生壁:果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素次生壁:果膠質(zhì)、纖維素、半纖維素、木質(zhì)素

第二十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能1.纖維素(cellulose)

是細胞壁的主要成分，它是由1000～10000個β-D-葡萄糖分子以β-1,4-糖苷鍵相連的無分支的長鏈。這些纖維素分子鏈都具有相同的極性，排列成立體晶格狀，可稱為分子團，又叫微團(micella)。微團組合成微纖絲(microfibril)，微纖絲又組成大纖絲(macrofibril)，因而纖維素的這種結構非常牢固，使細胞壁具高強度和抗化學降解的能力。

第二十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能第二十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能2.半纖維素(hemicellulose)是指除纖維素和果膠物質(zhì)以外的，溶于堿的細胞壁多糖類的總稱。它在化學結構上與纖維素沒有關系。半纖維素的結構比較復雜。不同來源的半纖維素，它們的成分也各不相同。有的由一種單糖縮合而成，如聚甘露糖和聚半乳糖。有的由幾種單糖縮合而成，如木聚糖、阿拉伯糖、半乳聚糖等。半纖維素在纖維素微纖絲的表面及它們之間，彼此緊密而非共價健的連接在一起。因此，它們覆蓋在微纖絲之外并通過氫鍵將微纖絲交聯(lián)成復雜的網(wǎng)格，形成細胞壁內(nèi)的高層次上的結構。

第二十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能3.果膠物質(zhì)(pecticsubstances)也是細胞壁的組成成分。胞間層基本上是由果膠物質(zhì)組成的，使相鄰的細胞粘合在一起。果膠物質(zhì)是半乳糖醛酸組成的多聚體。第二十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三

果膠物質(zhì)根據(jù)其結合情況及理化性質(zhì)，可分為三類：

果膠酸(pecticacid)

是由約100個半乳糖醛酸通過α-1，4鍵連接而成的直鏈。果膠酸是水溶性的，易與鈣起作用生成果膠酸鈣的凝膠。

果膠(pectin)

是半乳糖醛酸酯及少量半乳糖醛酸通過α-1，4-糖苷鍵連接而成的長鏈高分化合物

原果膠果膠分子量在25000～50000之間，每條鏈含200個以上的半乳糖醛酸殘基。果膠能溶于水，存在于中膠層和初生壁中，甚至存在于細胞質(zhì)或液泡中第二十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能4.木質(zhì)素(lignin)不是多糖，是由苯基丙烷衍生物的單體所構成的聚合物，在木本植物成熟的木質(zhì)部中，其含量達18%～38%，主要分布于纖維、導管和管胞中。

第三十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

(四)細胞壁形成第三十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能

(四)細胞壁形成與細胞壁形成有關的細胞器是:

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

高爾基體

微管第三十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能

1.支持作用：

2．運輸通道：

3．保護作用：

4．參與各種代謝活動：

第三十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能

1.支持作用：細胞壁可增加植物的機械強度，充當植物的骨架。

第三十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能

2．運輸通道：細胞壁允許離子、低分子量的蛋白質(zhì)和多糖等小分子通行無阻，而大分子或微生物等被屏蔽于其外。故細胞壁對細胞間物質(zhì)的運輸具有調(diào)節(jié)作用。

第三十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能

3．保護作用：初生細胞壁中的寡糖素能誘導植物抗毒素(phytolaxin)的形成，還對其它生理過程有調(diào)節(jié)作用。在植物抵抗病蟲害中起作用。可使植物產(chǎn)生過敏性死亡，使得病原物不能進一步擴散。還有防御和抗病抗逆的功能。

第三十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能

4．參與各種代謝活動：細胞壁中的酶類參與細胞壁高分子合成，轉(zhuǎn)移及水解，細胞外物質(zhì)輸送到細胞內(nèi)以及防御作用等。

第三十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能二、細胞壁的功能另外:細胞壁參與了植物與根瘤菌共生固氮的相互識別以及共同完成侵染作用；細胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶可能參與了砧木和接穗之間嫁接過程中的識別反應?？傊?，高等植物細胞壁積極參與各種代謝活動包括細胞的生長、分化、細胞識別及抗病抗逆機制等方面。第三十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能三、胞間連絲當細胞板尚未完全形成時，有局部的原生質(zhì)絲(約400nm)存留在未完全合并的小囊泡之間，隨后便成為兩個子細胞的管狀聯(lián)絡孔道稱胞間連絲(plasmodesma)，胞間連絲可以看作是兩個細胞原生質(zhì)膜的突出而連成的一個管狀結構。

胞間連絲可使相鄰細胞的原生質(zhì)及其內(nèi)溶物相互交換，也可進行信息傳遞。

第三十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)細胞壁的結構與功能三、胞間連絲

第四十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

第四十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

一、生物膜的概念：

生物膜(biomembrane)是指構成細胞的所有膜的總稱。按所處位置分為：

質(zhì)膜（原生質(zhì)膜）

內(nèi)膜（內(nèi)膜系統(tǒng))是指真核細胞內(nèi)由膜分隔而形成的具有連續(xù)功能的系統(tǒng)，主要指核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及細胞質(zhì)中各種囊泡，而質(zhì)膜、液泡膜以及溶酶體膜等則是內(nèi)膜系統(tǒng)活動的產(chǎn)物。

第四十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

二、生物膜的化學組成與特點

膜脂(約占25%-40%,構成脂雙分子層)

膜蛋白(約占60%-75%,與脂類鑲嵌成膜)

膜糖(約占5%,與蛋白質(zhì)和脂類結合)

不同的膜成分的比列不同,特別是蛋白質(zhì)和脂類的比列不同:第四十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

二、生物膜的化學組成與特點

不同的膜成分的比列不同,特別是蛋白質(zhì)和脂類的比列不同:

肝細胞的細胞膜:蛋白質(zhì)/脂類=1.0-1.4

紅血細胞的細胞膜:1.5-4.0

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜:0.7-1.5

線粒體內(nèi)膜:3.6

線粒體外膜:1.2

葉綠體片層膜:0.8第四十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(一)膜蛋白

外周蛋白內(nèi)部蛋白嵌入蛋白埋藏蛋白第四十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(二)膜脂構成生物膜的脂類主要是復合脂類(complexlipids)。磷脂(phospholipid)

糖脂(glycolipid)

硫脂(sulpholipid)第四十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(三)膜糖

生物膜中的糖類主要分布于原生質(zhì)膜的外單分子層。這些糖是不超過15個單糖殘基所連接成的具分支的低聚糖鏈(寡糖鏈)，它們大多數(shù)與膜蛋白共價結合，少部分與膜脂結合，分別形成糖蛋白和糖脂。

第四十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

三、生物膜的結構模型關于生物膜的分子結構有許多假說與模型，下面介紹三種最有代表性的模型。單位膜模型

流動鑲嵌模型板塊鑲嵌模型第四十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(一)單位膜模型(unitmembranemodel)認為膜具有由蛋白質(zhì)——脂質(zhì)——蛋白質(zhì)構成的三層結構。即兩排脂層分子層尾尾相對組成的一個膜單位層。

電子光密度大電子光密度小脂類蛋白質(zhì)第四十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(二)流動鑲嵌模型（1972年由Singer和Nicolson提出），其要點:1.生物膜的母體是類脂雙分子層.2.膜蛋白是球蛋白,是嵌合在膜中的

.3.膜具有不對稱性.4.膜具液晶態(tài)結構,有流動性.5.膜是經(jīng)常處于不斷更新之中的.第五十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三(二)流動鑲嵌模型

第五十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

(三)板塊鑲嵌模型

第五十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

三、生物膜的主要功能1.按室分工

2.反應場所

3.吸收功能

4.識別功能第五十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

1．按室分工，細胞的膜系統(tǒng)不僅把細胞與外界環(huán)境隔開，而且把細胞內(nèi)的空間分隔成許多微小的區(qū)域，即形成各種細胞器，從而使細胞的生命活動有了適當?shù)姆止ぃ⒂袟l不紊地進行。第五十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

2．反應場所，細胞內(nèi)的生化反應具有特異性、高效性和連續(xù)性。某些生理生化過程在膜上進行，保證了整個代謝途徑的高效而有序。如光合作用的光能吸收和電子傳遞、呼吸作用的電子傳遞及氧化磷酸化過程。

第五十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

3．吸收功能，生物膜具有選擇透性，即有選擇地進行物質(zhì)交換。它控制著細胞及各種細胞器的物質(zhì)吸收與轉(zhuǎn)移。

第五十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)

生物膜的結構與功能

4．識別功能，質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面，如似“觸角”一樣能夠識別外界物質(zhì)，并可接受外界的某種剌激或信號，使細胞作出相應的反應。

第五十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

一、細胞核

1.結構:核一般呈圓球狀（分生組織細胞）或呈扁平狀（有大液泡的細胞）。核膜染色質(zhì)基質(zhì)核仁外膜內(nèi)膜第五十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

一、細胞核

第五十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

一、細胞核

2.功能：

1）是細胞遺傳信息合成和復制的場所。

2）是代謝的調(diào)控中心。

第六十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

二、葉綠體

1.結構：呈橢圓形被膜（雙層：內(nèi)膜、外膜）類囊體（間質(zhì)類囊體、基粒類囊體）基質(zhì)第六十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

二、葉綠體

1.結構：第六十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

二、葉綠體

2.功能：光合作用的場所。

第六十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

三、線粒體

1.結構：呈圓形棒狀結構。外膜（選擇性?。┍荒?nèi)膜（選擇性大，有ATP酶）基質(zhì)第六十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

三、線粒體

1.結構：第六十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

三、線粒體

2.功能：呼吸作用的場所。

第六十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

1.結構：是膜的網(wǎng)狀系統(tǒng)，由雙層單位膜平行排列組成的層狀膜體。

粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第六十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

1.結構：第六十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

2.功能：

1）是合成蛋白質(zhì)的場所。

2）是合成脂性物質(zhì)的場所。

3）是細胞間通訊與傳遞系統(tǒng)。

4）是物質(zhì)運輸?shù)耐ǖ馈?/p>

5）分隔作用。第六十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

五、高爾基體

1.結構：是碟形體，由幾層扁平的泡囊或束隔組成。第七十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

五、高爾基體

2.功能：

1）物質(zhì)集運

2）生物大分子組裝

3）參與細胞壁的形成

4）分泌物質(zhì)

第七十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

六、溶酶體

1.結構：單層包被的球形體，由被膜和基質(zhì)組成。

2.功能：

1）消化作用；

2）吞噬作用；

3）自溶作用。第七十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

七、液泡

1.結構：單層包被的球形體，由被膜和基質(zhì)組成。

2.功能：

1）轉(zhuǎn)運物質(zhì)；

2）吞噬和消化作用；

3）調(diào)節(jié)細胞水勢；

4）吸收和積累物質(zhì)

5）賦予細胞不同顏色。第七十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

八、微體

1.結構：單層包被的球形體，直徑0.2-1.5um，內(nèi)含基質(zhì)。

2.功能：

1）過氧氣物體：過氧氣物氧化，光呼吸。

2）乙醛酸體：乙醛酸循環(huán)，糖的異生作用。第七十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

九、園球體

1.結構：單層包被的球形體，直徑0.4-3um，多含脂類。

2.功能：

1）運輸功能。

2）溶酶體功能。第七十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三十、核糖體：

1.結構：不具膜，由rRNA和蛋白質(zhì)組成。第七十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十、核糖體：

2.功能：合成蛋白質(zhì)第七十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十一、微管

1.結構：無被膜，由蛋白質(zhì)構成管狀結構

第七十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十一、微管

2.功能：

1）控制細胞分裂和細胞壁的形成；

2）保持細胞形狀；

3）參與細胞運動與細胞內(nèi)物質(zhì)運輸。

第七十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十二、微絲

1.結構：由收縮蛋白質(zhì)組成的束狀結構。第八十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十二、微絲

2.功能：

1）參與胞質(zhì)運動；

2）參與物質(zhì)運輸和細胞感應。第八十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十三、中間纖維

1.結構：柔韌性很強的蛋白質(zhì)絲，由絲狀亞基組成。

第八十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)

植物細胞亞微結構與功能

十三、中間纖維

2.功能：

1）支持作用；

2）參與細胞發(fā)育與分化。

第八十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三二、細胞信號轉(zhuǎn)導※

細胞信號轉(zhuǎn)導（cellsignaltransduction):指的是偶聯(lián)各種胞外刺激信號與其相應的生理反應之間的一系列分子反應機制。其分子途徑分為三個階段：

胞外刺激信號傳遞膜上信號轉(zhuǎn)換胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導第八十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三外界環(huán)細胞膜境刺激cAMPPKA酪蛋細GCa2+PKCa2+白磷胞胞間信號

受體蛋效應器CaM酸化反(第一信使)白PKC修飾應IP3CaMTyr蛋白DG結合蛋白激酶膜上信號胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(第二信使)第八十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三1、胞外刺激信號傳遞

（1）環(huán)境刺激：最重要的環(huán)境刺激是光，光是光合作用的能源，光長、光質(zhì)可作為信號激發(fā)受體，引起光形態(tài)建成。

（2）胞間信號傳遞：

第一信使（firstmessenger）:包括胞間信號（化學信號和物理信號）及某些環(huán)境刺激信號。第八十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三胞間化學信號長距離傳遞的主要途徑是韌皮部，并且可以同時向頂和向基傳遞，傳遞速度為0.1-1mm·s-1；其次是木質(zhì)部集流傳遞。

A、化學信號（chemicalsignals）：指細胞感受環(huán)境刺激后形成，并能傳遞信息引起細胞反應的化學物質(zhì)，如：植物激素（ABA、GA、IAA等）、植物生長活性物質(zhì)。第八十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三

B、物理信號（physicalsignals）：指細胞感受環(huán)境刺激后產(chǎn)生的具有傳遞信息功能的物理因子，如：電波、水力學信號等。胞間物理信號電波長距離傳遞途徑是維管束，短距離傳遞則通過共質(zhì)體及質(zhì)外體。敏感植物動作電波的傳播速度可達200mm·s-1。第八十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三2、跨膜信號轉(zhuǎn)換

（1）受體（receptor）：受體：指位于細胞質(zhì)膜上能與化學信號物質(zhì)特異地結合，并能將胞外信號轉(zhuǎn)換為胞內(nèi)信號，發(fā)生相應細胞反應的物質(zhì)。第八十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三質(zhì)膜表面有三種類型受體：

G蛋白偶聯(lián)受體

(G-protein-linkedreceptor)酶聯(lián)受體

(enzyme-linkedreceptor)離子通道偶聯(lián)受體

(ion-channel-linkedreceptor)

受體與化學信號物質(zhì)的識別反應是細胞信號轉(zhuǎn)導過程中的第一步。

第九十頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三（2）G蛋白

G蛋白：GTP結合調(diào)節(jié)蛋白（GTPbindingregulatoryprotein），膜上信號轉(zhuǎn)換是通過G蛋白偶聯(lián)的。在活細胞內(nèi)由三種不同亞基（α、β、γ）構成的異源三聚體G蛋白位于內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，依賴自身的活化和非活化狀態(tài)循環(huán)實現(xiàn)跨膜信號轉(zhuǎn)換。第九十一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三刺激信號與膜受體結合受體激活

信號傳遞給G蛋白α-亞基與GTP結合而活化活化的α-亞基呈游離狀態(tài)觸發(fā)效應器，把胞外信號轉(zhuǎn)換成胞內(nèi)信號第九十二頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三3、胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導（1）細胞內(nèi)信號傳遞系統(tǒng)

第二信使（secondmessenger）：指由胞外刺激信號激活或抑制的、具有生理調(diào)節(jié)活性的細胞內(nèi)因子。

A、鈣信號系統(tǒng)各種胞外刺激信號可能直接或間接地調(diào)節(jié)鈣運輸系統(tǒng)而引起胞內(nèi)游離Ca2+濃度的變化，并導致不同的細胞反應。第九十三頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三第九十四頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三

CaM的作用方式：（1）直接與靶酶結合，誘導靶酶的活性構象而調(diào)節(jié)它們的活性，如NAD激酶、Ca2+-ATP激酶等；（2）通過活化依賴Ca2+·CaM的蛋白激酶，將靶酶磷酸化，影響其活性，如磷酸化酶、H+-ATP等。胞內(nèi)Ca2+信號也可通過鈣受體蛋白轉(zhuǎn)導信號調(diào)節(jié)細胞生理反應。最重要的鈣結合蛋白是鈣調(diào)素（calmodulin，CaM）。第九十五頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三B、肌醇磷脂信號系統(tǒng)質(zhì)膜中有三種肌醇磷脂：磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰肌醇–4–磷酸（PIP）、磷脂酰肌醇–4，5–二磷酸（PIP2）。第九十六頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三刺激信號與膜受體結合受體激活

信號傳遞給G蛋白磷脂酶C（PLC）水解PIP2產(chǎn)生肌醇三磷酸（IP3）和二酰甘油（DG）

IP3通過調(diào)節(jié)Ca2+傳遞信息DG通過激活蛋白激酶C（PKC）傳遞信息。第九十七頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三

C、環(huán)腺苷酸信號系統(tǒng)環(huán)腺苷酸（cAMP）作為動物細胞中的第二信使是通過激活蛋白激酶進行信號轉(zhuǎn)導；而在植物細胞中cAMP是否存在以及是否具有胞內(nèi)第二信使的作用，還缺乏足夠的實驗依據(jù)。第九十八頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三（2）蛋白質(zhì)的可逆磷酸化Pr+ATP蛋白激酶（PK）

P-Pr+ADP蛋白磷酸酶（PP）Pr+Pi胞內(nèi)信號通過調(diào)節(jié)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的磷酸化或脫磷酸化過程進一步實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)導，最后導致一定生理反應。第九十九頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三三、植物細胞全能性

植物細胞全能性（totipotency）：指每一個活細胞具有產(chǎn)生一個完整個體的全套基因，在適宜的條件下，細胞具有發(fā)育成完整植株的潛在能力。植物細胞全能性是細胞分化的理論基礎和植物組織培養(yǎng)技術的理論依據(jù)。第一百頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三植物細胞基因表達的特點基因的表達包括轉(zhuǎn)錄與翻譯兩個步驟。轉(zhuǎn)錄是RNA的生物合成，翻譯是蛋白質(zhì)的生物合成。這兩個過程都是很復雜的，且受到嚴格的調(diào)節(jié)控制?；虮磉_過程可用圖1-19表示。第一百零一頁，共一百零七頁，編輯于2023年，星期三內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上并與那里的SRP受體結合。隨著翻譯不斷進行，延伸的多肽插入到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，在那里信號肽解離，多肽與糖分子結合，形成的糖蛋白通過囊泡轉(zhuǎn)運，被送到高爾基體，得到進一步的加工。B.示tRNA攜帶氨基酸，以mRNA為模板，在核糖體

上延伸多肽鏈的翻譯過程。A.基因表達過程中的基本步驟，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。蛋白質(zhì)既可在游離于細胞