导图社区 植物细胞
这是一篇关于植物细胞的思维导图,主要内容包括:植物细胞的形态和结构,植物细胞的生长与分化,植物的组织和组织系统。
编辑于2025-03-24 23:48:22植物细胞
植物细胞的形态和结构
植物细胞的形状
植物细胞的形状多样。在均匀组织内,一个典型的、未分化的薄壁细胞是14面体
植物细胞的大小
体积较小,最小的球菌细胞直径只有0.5um,种子植物中,一般的细胞直径为10~100um
物种差异:一般来说低等植物细胞较小,高等植物细胞较大
细胞的生理年龄:新产生的细胞小,成熟细胞大
细胞的功能:出处于分裂中的细胞小,担任运输、支持或保护功能的细胞大
植物细胞的结构
原生质体
生活细胞内全部具有生命的物质总称,由原生质构成(有时指去壁的植物细胞)
细胞膜
细胞质
细胞核
质体
一类与碳水化合物合成与贮藏密切相关的细胞器(植物特有)
叶绿体:是进行光合作用的质体,只存在于植物的绿色细胞中,含叶绿素a、叶绿素b、叶黄素和胡萝卜素
有色体:只含胡萝卜素和叶黄素,存在于花、果实、根中
作用
积聚淀粉和脂类,在花和果实有吸引传粉昆虫和动物及传播种子的
白色体:不含色素,存在于柔嫩或不见光的组织中
作用
淀粉和脂类合成中心
线粒体
细胞内物质氧化、化学能转变成生物能的主要场所
外膜
内膜
膜间隙
高尔基体
内质网
核糖体
液泡
植物细胞与动物细胞的明显区别之一
结构
液泡膜(单层膜)、细胞液
功能
调节细胞水势和维持细胞膨压,保持细胞形状和正常生理活动
参与细胞内物质的积累、存储和转化
防御作用
细胞壁
包围在植物细胞原生质外的外壳,是植物细胞特有的结构
功能
保护原生质体、支持和巩固植物体
结构
胞间层
又称中层,位于细胞壁最外侧,化学成分为果胶
初生壁
细胞停止生长前原生质体分泌形成的细胞壁层,主要成分为纤维素、半纤维素和果胶
初生纹孔场
初生细胞壁上具有凹陷区域,其内有许多胞间连丝通过
次生壁
细胞停止生长后在初生壁内测继续积累的细胞壁层,主要成分为纤维素,含少量半纤维素,有时还有木质、角质、矿质等
纹孔
次生壁上凹陷的结构,即初生壁完全不被次生壁覆盖的区域,物质可通过纹孔在细胞间运转
植物细胞壁的生长与特化
初生壁的生长:增大面积
次生壁的生长:增长厚度
木质化:机械支持,可透水
栓质化:使细胞壁失去透水和透气的能力
角质化:不易透水,防止水分过分蒸腾、机械损伤和微生物侵袭
矿质化:增加植物支持力、保护植物
后含物:细胞原生质体代谢作用的产物,可以在细胞生活的不同时期产生和消失,其中有的是贮藏物,有的是废物
淀粉
植物细胞质体中形成的最普通的储藏物质
蛋白质
细胞中贮藏蛋白质成固体状态(结晶或无定形,称拟晶体),称为糊粉粒
脂肪和油类
含能量最高而体积最小的贮藏物质
晶体
在植物细胞中的结晶形成于液泡内
无机盐
细胞新陈代谢的废物
植物细胞的生长与分化
细胞的生长
生物的生长和细胞数量增加以及细胞生长有关
细胞伸长
液泡吸水膨胀
细胞实质性生长
细胞鲜重和干物质随着体积的增加而增加
细胞的分化
细胞在形态、结构和功能上发生改变的过程
细胞的全能性
植物体任何一个细胞,都具有发育成完整个体的潜在能力
脱分化
指已分化的细胞可恢复分裂机能,重新恢复细胞分裂的特性,脱分化后的新细胞可以再分化成不同的组织
细胞的死亡
程序性死亡(细胞凋亡)
体内健康细胞在特定细胞外信号的诱导下,进入死亡途径,于是在有关基因的调控下发生死亡的过程
坏死性死亡
指细胞受到某些外界因素的激烈刺激,如损伤和毒害,导致细胞的死亡
植物的组织和组织系统
分生组织
位于种子植物体内的生长部位,具有持续性或周期性分裂能力的细胞群
特征
分生组织的细胞排列紧密,细胞壁薄细胞核相对较大,细胞质丰富,含线粒体,高尔基体、核糖体等细胞器。通常缺乏储藏物质和晶体,只有极小的前液泡和前质体。
作用
植物体的其它组织都是由分生组织经过分裂、生长、分化而形成。所以分生组织的作用直接关系到植物的生长。
分类
分生位置
顶端分生组织
存在位置
根尖和茎尖的分生区部位
分裂结果
使器官伸长(地上部分长高,地下部分伸长)
细胞特点
细胞体积小
细胞壁薄、柔软、无细胞间隙
细胞核大
细胞质浓,缺少后含物
液泡小而分散,线粒体普遍存在
侧生分生组织
存在位置
位于根和茎的侧方周围部分,靠近器官的边缘,一般在木材以外
分裂结果
使根、茎增粗
细胞特点
形成层细胞长梭形
原生质高度液泡化
细胞质不浓厚
分裂活动随季节变化有明显周期性
居间分生组织
存在位置
穿插在器官的成熟组织之间
分裂结果
横向分裂,使所在器官伸长生长
细胞特点
细胞核大
细胞质浓
无淀粉粒
液泡化明显
分生来源
原分生组织
位置
位于根尖和茎尖的最先端,由一群原始细胞组成,它们相当于顶端分生组织的最先端部分,能持久地进行细胞分裂
来源
胚性细胞
初生分生组织
位置
位于根尖、茎尖原分生组织的后方或节间的基部,包括
原表皮
原形成层
基本分生组织
来源
原分生组织,一方面细胞仍能分裂,另一方面细胞已经开始分化
分化结果
成熟组织
次生分生组织
来源
由已成熟的薄壁组织的细胞反分化而来的分生组织
例子
木栓形成层
维管形成层
成熟组织
由分生组织分裂产生的大部分细胞,经过生长分化,逐渐丧失分裂的能力,形成的其它各种组织,又称永久组织
简单组织
薄壁组织
分布
各器官均有,占植物体体积大部分,又称基本组织
功能
吸收、同化、储藏、通气、传递,又称营养组织(短距离运输:基本组织,长距离运输:输导组织)
组成
由生活的薄壁细胞所组成,故称薄壁组织
细胞特征
初生壁薄,较不特化
潜在分裂能力强、细胞间隙发达
形态多样,大多呈12面体
常有大液泡,有时含有后含物
分类
吸收组织
功能
从外界吸收水分和营养物质,并将吸入的物质转送到输导组织
存在部位
根尖根毛区
同化组织
功能
行使光合作用,制造有机物质;
存在部位
植物体绿色部分,主要在叶片的叶肉内,又称绿色组织
细胞特征
含有大量叶绿体,产生明显的液泡以及发达的细胞间隙
贮藏组织
功能
储藏物质
存在部位
根、茎、种子,如马铃薯的块茎(块状结构)
储藏物质
蛋白质、淀粉、糖类及油
贮水组织
细胞特点
细胞较大,细胞壁薄,有很大的液泡,适应干旱的生长环境
通气组织
功能
蓄积大量空气,有利于呼吸时气体的交换
存在
存在于水生植物和湿生植物中
细胞特征
胞间隙非常发达,形成大的气腔或互相贯通成气道
传递组织
功能
细胞壁内突生长,扩大是特化的薄壁细胞,吸收面积,行使物质短途运输的生理功能
存在部位
常见于物质短途运输发达的部位,如叶表皮腺细胞、木质部或韧皮部薄壁细胞维管束鞘、花药绒毡层、珠被、胚囊中的助细胞、反足细胞、胚乳细胞等
细胞特点
细胞质浓,细胞核较大,液泡较小,含很多线粒体、内质网、高尔基体、核糖体,初生壁向内突起,胞间连丝发达。
反分化
薄壁组织是分化程度较低的一类组织,在一定条件下可以恢复分生能力,转变为具有细胞分裂功能的次生分生组织,或者参与侧生分生组织的发生。
机械组织
功能
巩固和支持植物体,具有抗压、抗张和抗曲挠的性能
分类
厚角组织
生活细胞,细胞壁是初生壁
细胞特征
厚角组织细胞仍具有生活的原生质体,常含有叶绿素,细胞壁增厚不均,是初生壁性质
细胞壁成分
纤维素、果胶质、半纤维素
功能
既能支持器官,也能适应器官生长
存在部位
普遍存在于尚在生长或经常摆动的器官中及有棱角的地方
厚壁组织
死细胞,细胞壁是次生壁
特征
细胞壁呈较均匀的木质化增厚,细胞腔很小,成熟细胞一般没有生活的原生质体,细胞壁是次生壁性质;
功能
加强了器官的坚韧性
分类
石细胞
特征
次生壁极厚、强烈木质化,纹孔形成为纹孔道(pit canal),形状近乎等径
分布
广泛分布于植物的茎、叶、果实、种子中,有增加器官的硬度和支持作用
纤维
特征
细胞狭长、两端尖细,细胞壁明显次生增厚,细胞腔极小,纹孔小。成熟时一般原生质体都消失
分布
广泛分布在成熟植物体的各部分,常结合成束,增加抗压力与弹性,形成植物体主要的支持结构。
分类
韧皮纤维
分布于韧皮部内(树皮),起支持功能,次生壁极厚,主要由纤维素组成,木质化程度较弱或不木质化,质地坚韧而有弹性。
木纤维
分布于木质部内(木材),木材大部分是木纤维。通常为细胞壁厚、强烈木质化的死细胞,因此木纤维硬度大,抗压力强
复合组织
输导组织
是植物体中担负物质长途运输的主要组织
分类
导管、管胞
运输水分和溶解于其中的无机盐
导管
导管由许多管状、细胞壁木质化的死细胞以端壁纵向连接而成。组成导管的每一个细胞称为导管分子
导管分子两端的细胞壁溶解成为穿孔,相连形成中空的连续长管,有利于水分及无机盐的纵向运输
类型
环纹导管
螺纹导管
梯纹导管
网纹导管
孔纹导管
导管可通过侧壁上的纹孔或未增厚的部分与毗邻的细胞进行横向运输
管胞
单个细胞,末端楔形,纵向连接时上下两细胞端部紧密重叠,水分通过管胞壁的纹孔在细胞间流动。与导管分子一样成熟时都是死细胞。
管胞具有次生厚壁,木质化增厚形成花纹式样与导管分子一样(环纹、螺纹、梯纹、网纹、孔纹)。排列方式重叠,故而在植物体中兼有支持作用题
演化方向
细胞壁更加厚,纹孔变窄,特化为专营支持功能的木纤维
细胞端壁溶解,特化为专营输导功能的导管分子
筛管、筛胞
运输有机营养物质
筛管分子
是无细胞器和细胞核的生活细胞。只有初生壁。筛管分子纵向连接形成的长细胞行列称为筛管;筛管是被子植物中长距离运输光合产物的结构。
筛板
筛管分子相连的端壁上有很多成群的小孔(筛孔),具有筛孔的凹陷区域称为筛域,具筛孔的端壁即为筛板。
联络索
穿过筛孔连接相邻两个筛管分子的束状原生质。联络索使纵接的筛管分子相互贯通,形成运输同化产物的通道。
伴胞
与筛管分子由同一母细胞经过不均等纵裂而来。伴胞与筛管分子的侧壁之间有密集的筛域,胞间连丝发达。有些植物叶脉中的伴胞发育为传递细胞,使筛管分子和伴胞之间的联系更加紧密,高效传递光合产物。
胼胝质
筛管分子中含有的一种聚合体,当筛管分子受伤时,胼胝质能沉积在筛板上形成垫状的胼胝体,封闭筛孔,阻止细胞内物质流出。
筛胞
单个细胞聚集成群,以斜壁或侧壁相接不形成长管,无伴胞。有些裸子植物有与伴胞功能相近的蛋白质细胞
蕨类和裸子植物只有筛胞,无筛管分子。
保护组织
初生保护组织(表皮)
位置
幼嫩根茎叶花果实等的表面层细胞,一般为单层生活细胞
来源
由初生分生组织的原表皮分化而来
细胞
类型
表皮细胞(不含 叶绿素)
特化为气孔器的保卫细胞核副卫细胞
气孔器
保卫细胞和在形态上有分化的细胞所组成的结构
功能
调节水分的蒸腾和气体交换,加强有机体和外界环境的联系
原理
吸水张开,失水关闭
分布
沉水植物:无气孔
浮水植物:叶 上 表皮
挺水植物:上下均有,上表皮为多
一般陆生植物 :上下均有,下表皮为多
旱生植物:上表皮无气孔,分布在下表皮气孔窝内
表皮毛或腺毛
保护和防止下面水分丧失
特征
细胞形状扁平,排列紧密,无细胞间隙
细胞中含有大的液泡,一般没有叶绿体
次生保护组织(周皮)
组成
木栓层
由木栓形成层向外分化形成
死细胞、保护作用
木栓形成层
细胞分裂活跃
皮孔
在原来气孔器的下方,木栓形成层产生许多疏松薄壁组织细胞,冲破周皮而形成的孔状结构称为皮孔,这些薄壁细胞称为补充细胞;周皮是周皮形成后,植物体与外界环境进行气体交换的通道。
栓内层
由木栓形成层向内分化形成
生活细胞、常为单层
细胞特征
细胞扁平,排列紧密,无细胞间隙
木栓层细胞填充木栓质,成熟后死亡,细胞腔内往往有树脂和单宁
不易透水、透气,为良好的保护组织
来源
由侧生分生组织分化而来,属于次生保护组织
分泌结构
分泌现象
某些植物细胞能够合成一些特殊的有机物或无机物,并把他们排除体外或细胞外或累积于细胞内
来源
大多由薄壁细胞衍生而来,具有分泌功能的单个细胞或者特化的细胞组合。
功能
分泌有害或者多余物质(如过多的水分)、对植物生长具有重要作用的物质
分类
外分泌结构
分泌物质到植物体的表面
内分泌结构
分泌物质不排到体外
所有的维管植物都具有管胞,大多数蕨类植物和裸子植物的输水功能只由管胞完成
导管的侵填体
相邻薄壁细胞通过导管壁上未增厚的部分或纹孔侵入导管腔内,并沉积单宁、树胶等物质,使导管失去活性。
位于后生木质部和次生木质部,孔径大,胞壁增厚多
位于原生木质部,孔径小,胞壁增厚少
茎叶表皮细胞内所含的二氧化硅晶体,称为硅脂小体
叶绿体/白色体/有色体
前质体
结构:只有双层膜,内部没有发达的膜结构,不形成基粒