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种子植物形态解剖学 第一章植物细胞基本结构 第一节 植物细胞 1. 细胞的结构和功能 1.1 原生质体 1.1.1 原生质体的概念：原生质体是由生命物质生质构成，它是细胞各类代谢活动的场所，是细胞最重要的部分。原生质体包括细胞核和细胞质两部分。 细胞器： 一般认为，细胞器是指细胞质内具有一定结构和功能的微结构和微器官。叶绿体、线粒体、内质网和高尔基体均为植物细胞的主要细胞器。 1.2 细胞壁 1.2.1 细胞壁的概念：细胞壁是包围在植物细胞原生质体外面的一个坚韧的外壳。它是原生质体生命活动的产物, 一般认为是没有生命的。它的主要功能是对原生质体起保护作用。最近, 越来越多研究证明, 细胞壁和原生质体之间有着结构和机能上的密切联系。 (1) 细胞壁的层次、形成时间和化学成分 细胞壁一个重要的特征就是分层，每层形成的时间和化学成分均不相同。 胞间层: 胞间层又称中层，存在于细胞壁的最外面，它的化学成分是果胶，具有把两个细胞粘连在一起的作用。胞间层为相邻的两个细胞共有，它形成最早，出现于细胞有丝分裂末期。 初生壁： 初生壁是细胞停止生长之前由原生质体分泌形成的细胞壁层，位于胞间层以内，主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。初生壁能随着细胞生长而延展。一些细胞初生壁是它们永久的细胞壁。 次生壁: 次生壁是细胞停止生长以后在初生壁内侧继续积累的细胞壁层。它的主要成分是纤维素和少量半纤维素，并常常含有木质、栓质等化学成分。所有植物细胞都有胞间层和初生壁，次生壁仅存在于部分细胞中，具有次生壁的大部分细胞由于壁的加厚和化学成分的改变使细胞与外界物质的交流受阻，乃至中断，这类细胞成熟以后原生质体随之解体，整个细胞也就死亡了。 1.2.2纹孔、初生纹孔场和胞间连丝 细胞壁生长并不是均匀增厚的。在初生壁壁上有一些明显凹陷的区域，称为初生纹孔场。在初生纹孔场上集中分布着许多小孔。细胞的原生质细丝就是通过这些小孔，与相邻细胞的原生质体相连形，这种穿过细胞壁沟通相邻细胞的原生质细丝称为胞间连丝。 当次生壁形成时，次生壁上有一些中断的部分，这些部分也就是初生壁完全不被次生壁覆盖的区域，称为纹孔。一个纹孔由纹孔腔和纹孔膜组成。纹孔分为单纹孔和具缘纹孔两种类型。 1.3 后含物 后含物是细胞代谢的产物，常见的后含物有淀粉，以淀粉粒的形式存在；脂类以油滴的形式存在；蛋白质以糊粉粒的形式存在；无机盐以晶体的形式存在。 第二节 细胞的繁殖 植物细胞的繁殖是通过细胞分裂来完成的。细胞分裂有3种方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。 2.1有丝分裂 有丝分裂又称间接分裂，是真核细胞分裂最普遍的形式。有丝分裂包括核分裂和胞质分裂两个阶段。 2.1.1核分裂 核分裂是指从细胞核内出现染色体开始经过一系列变化，最后分裂形成2个子核为止。根据细胞核形态变化，一般把它分成几个时期。 (1) 间期：间期是从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时间。在间期主要完成DNA和蛋白质的复制。根据在不同时期合成的物质不同，一般把整个间期分成3个阶段：复制前期(G1期)， 主要进行蛋白质和RNA合成，其中包括多种酶的合成。复制期(S期)，主要进行DNA复制和组蛋白合成。复制后期(G2)。此期RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微管蛋白，然后转入分裂期。 (2) 分裂期 前期：细胞核内出现染色体，随后核膜和核仁消失，同时纺锤丝开始出现。 中期：染色体排列在细胞中央的赤道面上，纺锤体非常明显。 后期：染色体着丝点一分为二，两组子染色体分别朝相反的细胞两极移动。 末期：染色体到达两极，纺锤丝消失，核膜、核仁出现。形成新的子核。 2.1.2 胞质分裂 染色体到达两极后，两极的纺锤丝消失，两个子核之间的纺锤丝在赤道面区域形成桶状的成膜体。来自高尔基体、内质网的小泡形成由一单层小泡组成的细胞板。小泡内的果胶物质形成新的细胞壁的胞间层，两侧的单层膜成为两个子细胞的质膜，穿于小泡之间的内质网与微管形成胞间连丝。细胞板扩展形成新的细胞壁，把一个母细胞分隔成两个子细胞。 2.1.3 有丝分裂的意义 有丝分裂过程中，每条染色体裂为两条子染色体，平均地分配给两个子细胞，这样就保证了每个子细胞具有与母细胞相同的染色体数目，也就是说染色体得到准确的复制和分配，从而保证了细胞性状的遗传。 2．2 减数分裂 减数分裂是一种染色体数目减半的、特殊有丝分裂过程。这个过程相当复杂，整个过程包括两次连续的细胞分裂过程。 2.3无丝分裂 无丝分裂也称直接分裂，是一种比较简单的分裂方式。分裂过程中核内不出现染色体，不发生向有丝分裂过程中一系列复杂的变化。无丝分裂有多种形式，最常见的是横缢式分裂，细胞核先延长，然后在中间缢缩、变细，最后断裂成两个子核。 第三节 植物组织 细胞分化的结果导致植物体中形成