导图社区 植物细胞生理
这是一个植物细胞生理的思维导图，对植物细胞概述、细胞壁、生物膜、植物细胞亚微结构这几个方面作了详细的阐述。
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植物细胞生理
植物细胞概述
一、高等植物细胞的特点
细胞的共性
①具有基本相同的化学组成：如蛋白质、核酸、脂类和糖类
②具有磷脂双分子层和镶嵌蛋白组成的生物膜
③以DNA和RNA作为遗传和转录载体
④具有合成蛋白质的核糖体(除特化细胞外)
⑤以一分为二的分裂方式进行增殖
高等植物细胞的特点
①叶绿体
进行光合作用
②细胞壁
植物的生长、发育、形态建成、物质运输、信号传递都与其有关
③中央大液泡
在细胞的水分运输、细胞生长、细胞代谢等方面具有至关重要的作用
植物细胞区别于动物细胞的三大结构特征：中央大液泡、叶绿体、细胞壁
(一）原核细胞和真核细胞
二者的比较
P12课本
原核生物
由原核细胞构成的有机体
细菌、蓝藻、支原体、衣原体、立克次体、放线菌
真核生物
由真核细胞构成的有机体
多细胞生物和绝大多数单细胞生物
(二）植物细胞的主要结构
细胞壁
胞间层
初生壁
次生壁
纹孔
胞间连丝
原生质体
质膜
细胞核
核膜
染色体
核基质
核仁
细胞质
细胞质基质
细胞器
双层膜
质体
淀粉体
叶绿体
杂色体
线粒体
(细胞核)
单层膜
液泡
溶酶体
微体
过氧化物体
乙醛酸循环体
内质网
光滑
粗糙
蛋白体
高尔基体与高尔基体小泡
无膜
核糖体
微丝
微管
中间纤维
有独立遗传物质，能够进行自我增殖的细胞
质体(如叶绿体)
只能编码自身所需的部分蛋白质，大部分的蛋白质仍需核基基因编码，增殖只具有半自主性
二、原生质的性质
概念
原生质
构成原生质体的所有生活物质的总称
其成分主要是水，内含多种无机物和有机物。
蛋白质、核酸、碳水化合物、脂类等是原生质体有机物质的主题
基本生物分子
生物大分子
超分子复合体
原生质的化学组成决定了它既有液体与胶体的特性，又具有液晶态的特性，这使其在生命活动中起着十分重要的作用
(一) 物理特性
张力
黏性与弹性
黏性与抗逆性关联
黏性↑，细胞代谢活动↓，与外界物质交换↓，植物体抗逆性↑
黏性↓，反之
越冬的休眠芽和成熟的种子，原生质黏性大，抗逆性强
开花期和旺盛生长期的植物，原生质黏性低，抗逆性弱
弹性与抗逆性关联
原生质弹性↑，对机械压力的忍受力↑，植物对不良环境的适应性↑
原生质弹性↓，反之
流动性
最简单的流动方式：胞质环流
细胞质沿质膜流动
与呼吸作用有关
一定温度范围内，随温度升高而加快
缺氧或加入呼吸抑制剂，减慢或停止
(二）胶体特性
胶体的概念
分散质微粒的直径在1-100nm之间的分散体系
特性
带电性与亲水性
扩大界面
凝胶作用
吸胀作用
(三) 液晶特性
液晶态
概念：物质介于固态与液态之间的一种状态，它既有固体结构的规则性，又有液体的流动性和连续性；在光学和电学性质上像晶体，在力学性质上像液体
如：膜的流动性
温度过高：膜从液晶态→液态，流动性↑，膜透性↑，导致细胞内可溶性糖和无机离子等大量流失
温度过低：膜从液晶态→凝胶态，细胞生命活动↓
一、结构与功能
植物细胞外围的一层壁，具一定弹性和硬度，界定细胞的形状和大小
作用
机械支持和保护，参与代谢
(一）结构特点
(注意：细胞壁是动态结构) 成熟细胞的细胞壁从质膜向外依次为 次生壁→初生壁→中胶层
胞间层(中层或中胶层)
位于两个相邻细胞中间，富含果胶
对细胞起粘连作用
“经纬模型” 假说
“经” ：纤维素微纤丝
“纬” ：伸展蛋白
半纤维素中的木葡聚糖以氢键与纤维素组分结合，从而控制微纤丝在伸展蛋白网状结构中的移动
很多细胞只有初生壁：如分生组织细胞、胚乳细胞
次生壁(含有大量木质素)
比初生壁含有更多的纤维素
含有木聚糖和木质素
果胶质、结构蛋白、酶含量相对较少
次生壁形成时，纤维素微纤丝与木质素交联形成网状结构，阻止细胞进一步伸长
木质素增加了细胞壁的机械强度和对病原菌的抵抗力
含有次生壁的细胞→某些特化细胞：纤维细胞、管胞、导管、厚壁细胞、石细胞
(二) 化学组成
多糖(90%)
纤维素(植物细胞壁的主要成分)：使细胞壁具有高强度和抗化学降解能力
微团→微纤丝→大纤丝
纤维素微纤丝排列组成细胞壁的基本网络骨架结构，果胶质、半纤维素、木质素等填充在网络骨架中
纤维素微纤丝→细胞壁刚性和抗张力性
纤维素的合成→纤维素合酶(存在于细胞质膜上)
纤维素微纤丝的沉积方向：由质膜下的微管控制
半纤维素
由木聚糖、阿拉伯木聚糖、半乳甘露聚糖、木葡聚糖等聚合而成的高度分支的异质多糖
半纤维素通过氢键与纤维素微纤丝连接，在控制细胞扩大中起重要作用
果胶类
概念：一大类异质多糖，包括半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖醛酸
果胶质高度亲水，形成一个亲水凝胶，填充在纤维素、半纤维素的空隙中
生长中的细胞壁含果胶质较多→初生壁的含水量高
胞间层基本都是果胶物质
果胶物质：半乳糖醛酸组成的多聚体
果胶酸
水溶性 易与钙→果胶钙酸的凝胶 主要存在于胞间层
果胶
溶于水 存在于中层和初生壁中，甚至存在于细胞质或液泡中
原果胶
不溶于水 存在于初生壁中
蛋白质(10%)
结构蛋白
富羟脯氨酸糖蛋白(HRGP)
伸展蛋白
肽键交联构成独立网状结构
作用：增加细胞壁的强度和刚性
富甘氨酸蛋白(GRP)
富脯氨酸蛋白(PRP）
富组氨酸和羟脯氨酸的糖蛋白(HHRGP)
酶类
纤维素酶
多聚半乳糖醛酸酶
木葡聚糖转葡糖基酶
酸性磷酸酶
β-葡糖苷酶
β-甘露糖苷酶
淀粉酶
过氧化物酶
蛋白激酶
跨越质膜，将细胞壁信号传递到细胞质中
调节蛋白
扩张蛋白
可逆的结合在细胞壁中纤维素微纤丝和其他多糖结合的交叉处→共价键断裂→细胞壁松弛
钙调素(CaM)
木质素
非多糖，苯基丙烷衍生物的单体所构成的聚合物
分布：纤维、导管、管胞中
作用：增加细胞壁抗压强度，如植物茎干
矿质
(三) 功能
维持细胞形态和体积
控制细胞的生长
参与细胞膨压的形成
参与胞内外物质运输与信息传递
参与细胞的识别反应
具有防御功能
寡糖素
植保素
二、胞间连丝的结构与功能
(一）结构
共质体
质外体
普通伴胞(转移细胞)
(二) 功能
物质交换
信号传递
生物膜
分类
质膜(原生质膜）：处于细胞质外面的一层膜；可由内膜转换而来
内膜：处于细胞质中构成构成各种细胞器的膜
一、生物膜的化学组成与结构特点
(一) 化学组成
蛋白质(50%-75%) (决定膜功能的特异性）→膜蛋白
外在蛋白
水溶性球状蛋白，通过静电作用及离子键等非共价键，分布在膜的内外表面
内在蛋白
水不溶性，分布在脂质双分子层中，有的横跨全膜，也叫跨膜蛋白
脂类(25%-45%) (骨架作用）→膜脂
植物细胞中构成生物膜的脂类主要是复合脂
磷脂
卵磷脂
脑磷脂
既有亲水基团，也有疏水基团
糖脂
硫脂
脂肪酸
饱和脂肪酸
抗热性强的植物含量高，有利于保持膜在高温时的稳定性
不饱和脂肪酸
耐寒性植物含量高，有利于保持膜在低温时的流动性
糖(5%)→膜糖
以糖脂和糖蛋白形式，分布于质膜外表面
(二) 结构模型
流动镶嵌模型
提出者
辛格尔、尼柯尔森
特征
脂质以双分子层形式存在
膜蛋白存在的多样性
膜的不对称性
膜的流动性
板块镶嵌模型
有助于说明膜功能的多样性及调节机制的复杂性，是对流动镶嵌模型的补充和发展
二、功能
分室作用
区域化
代谢反应场所
能量转换场所
控制物质交换
信号识别与转导
受体
植物细胞亚微结构
一、植物细胞内的基本结构
细胞核 (一)
组成
核孔
染色质
核小体
染色单体
凝胶状态
核质
液态
核液
生物遗传DNA存在与复制的场所，控制基因表达和生物遗传，调节细胞代谢、生长与发育
细胞质基质 (二)
植物细胞亚微结构的三大系统 (三)
亚微结构概念
三大系统
微膜
微梁
微球
二、微膜系统
以脂质和蛋白质成分为基础的生物膜系统
外周膜(质膜)
内膜系统
细胞质中 结构上连续、功能上关联 由膜组成的细胞器的总称
质体和叶绿体 (一)
结构
具有双层膜 由前质体 分化发育而成
所含色素不同
白色体 (无色素）
有色体 (有色素)
光合作用
存在于花瓣、果实、根等各种不同器官
质体间的相互转化
线粒体 (二)
外膜
内膜
嵴
膜间空间
基质
功能
呼吸作用
提供能量
细胞“动力站”
内质网 (三)
按膜上有无核糖体可分为
粗糙内质网(有)：RER
光滑内质网(无)：SER
连续的，且可以互相转变
物质合成
其上的核糖体是合成蛋白质的场所
功能复杂，参与糖蛋白的寡糖链及脂类物质的合成等
分隔作用
支持骨架
细胞分室
运输、储藏、和通讯作用
内质网：运输和储藏系统
胞间连丝：物质与信息的传递系统
高尔基体 (四)
由多个垛叠在一起的的蝶形囊泡和分布在其周围的小囊泡(高尔基体小泡）组成
物质加工
物质集运
物质分泌
溶酶体 (五)
消化作用
吞噬作用
自溶作用
液泡 (六)
转运物质
吞噬和消化作用
调节细胞水势
吸收和积累物质
调节PH和离子状态
使细胞呈色
抵御病虫害
微体 (七)
种类
根据功能分
过氧化物体是光呼吸底物氧化的场所
乙醛酸循环体是脂类代谢所不可少的
圆球体 (八)
油脂代谢所必需
三、微梁系统
以一系列特异的结构蛋白组成的细胞骨架系统
构成细胞骨架
是植物细胞的蛋白纤维网架体系
维持细胞质的形态和内部结构
推动细胞器运动
促进物质与信息的交流
微管 (一)
控制细胞分裂和细胞壁的形成
控制细胞形状
参与细胞运动与细胞内物质运输
微丝 (二)
参与胞质运动
参与物质运输和细胞感应
中间纤维 (三)
支架作用
参与细胞发育
四、微球系统
以DNA-蛋白质与RNA-蛋白质复合体形成的遗传信息表达系统
承担并控制遗传信息的储存、传递和表达等功能
核粒 (一)
核糖体 (二)
高等植物的基因组 (三)
五、植物细胞结构与功能的统一
微梁系统是细胞的骨架，维持细胞质的机械强度，推动细胞器的运动和促进信息的交流
微球系统是遗传信息的载体，承担遗传信息的传递与表达的功能
各种细胞器在细胞内既相对独立，又通过内膜系统或者微梁系统相互联系， 相互间能进行物质、能量与信息的交换，使细胞成为一个完整的有活力的结构整体
细胞的3个系统相互作用，使细胞的结构和功能统一协调，成为生物体的基本单位
黏性高，弹性大的植物，对干旱，低温等胁迫的忍耐力也较强
地基基础工程（2）
地基处理
换填法
灰土地基
砂土地基
粉煤灰地基
夯实地基
强夯地基
强夯置换地基
复合地基
CFG桩
灰土挤密桩
夯实水泥土桩复合地基
注浆加固地基
桩基础
预制桩
锤击沉桩法
静力压桩法
灌注桩
泥浆护壁钻孔灌注桩
沉管灌注桩
桩基础检测
承载力检测
桩身完整性检测
混凝土工程
钢筋工程
绑扎
连接
模板工程
独立基础
条形基础
大体积砼
砌体基础工程
施工组织设计
温控要求
配合比要求
施工工艺
试验与检测
