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第二章 植物细胞的结构与功能
第一节 植物细胞概述
一、高等植物细胞的特点 1．高等植物细胞的特点
植物细胞是植物生命活动的结构与功能的基本单位，由原生质体和细胞壁两部分组成。原生质体是细胞壁内一切物质的总称，主要由细胞质和细胞核组成，在细胞质或细胞核中还有若干不同的细胞器，此外还有细胞液和后含物等。
2．原核细胞和真核细胞
（1）相同点：有细胞膜细胞质，均有核糖体，均以DNA为遗传物质。 （2）不同点：
①细胞壁成分：原核细胞为肽聚糖、真核细胞为纤维素和果胶；
②细胞器种类：原核细胞只有核糖体；真核细胞有核糖体、线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、溶酶体等细胞器；
③原核细胞无染色体，真核细胞有染色体； ④细胞大小：原核细胞小、真核细胞大。
3．原核生物和真核生物
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www.100xuexi.com （1）原核生物
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 原核生物是指一类细胞核无核膜包裹，只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。它包括细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、蓝细菌和古细菌等。
（2）真核生物
真核生物由真核细胞构成的生物，包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内有以核膜为边界的细胞核，因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其他细胞器，如线粒体、叶绿体、高尔基体等。
二、原生质的性质
1．原生质的物理特性、胶体特性、液晶特性 （1）物理性质
原生质是具有一定弹性和粘度的、半透明的、不均一的亲水胶体。 （2）胶体性质
胶体由分散相和连续相构成。原生质胶体的分散相是生物大分子，主要是蛋白质、核酸和多糖，形成直径约0.1～0.001微米的小颗粒，均匀地分散在以水为主而溶有简单的糖类、氨基酸、无机盐的溶液中。这些大分子颗粒保持悬浮，并进行布朗运动。这样以分散程度很高存在的大分子颗粒有巨大的表面。
（3）液晶性质
在通常情况下，原生质胶体的胶粒悬浮在液体的介质中，称为溶胶。但在一定条件下，如温度降低，水分减少时，布朗运动缓慢，胶粘水合层变薄，胶粒之间互相连接形成网状结
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2．原生质的主要成分
圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 构，而液体介质分散在胶粘网中，胶粒失去活动性，称为凝胶。
原生质是细胞内生命物质的总称，它的主要成分是糖类、蛋白质、核酸、脂质等。原生质分化产生细胞膜、细胞质和细胞核，构建成具有特定结构体系的原生质体，即细胞。一个动物细胞就是一个原生质体。植物细胞由原生质体和细胞壁组成。
3．基本生物分子、生物大分子 （1）真核生物和原核生物的相同点
①均为细胞结构的生物，有细胞膜和细胞质和核糖体。 ②均能以自身特定的方式繁殖后代。
③遗传物质都是核酸（除“朊病毒”外，只含有蛋白质）。 ④在繁殖过程当中均能体现遗传和变异现象。 （2）真核生物和原核生物的不同点
①原核细胞：细胞质中缺少结构复杂的细胞器（只有核糖体这中细胞器）；
真核细胞：细胞质中含有结构复杂的细胞器（如线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、核糖体、中心体、溶酶体、液泡等）。
②原核生物：结构简单，无成型的细胞核，只有拟核； 真核生物：结构复杂，具有成型细胞核，细胞核有核膜和核仁。 ③原核生物：转录与翻译在同一时间同一地点； 真核生物：转录在核内，翻译在细胞质内。 （3）其他区别
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 ①原核生物：结构和功能单位是原核细胞； 真核生物：结构和功能单位是真核细胞。
②原核生物：一个细胞只有一条DNA，与RNA、蛋白质不连接在一起； 真核生物：一个细胞有几个染色体，DNA与RNA、蛋白质连接在一起。 ③原核生物：二分裂、出芽生殖； 真核生物：有丝分裂。
④原核生物：基因组少，基因重复序列少； 真核生物：基因组多，基因重复序列多。 ⑤原核生物：基因大部分序列都为编码区；
真核生物：基因绝大部分为非编码区，基因是不连续的，有外显子和内含子。
第二节 细胞壁、生物膜与细胞亚微结构
一、细胞壁的结构与功能 1．细胞壁的功能
（1）维持细胞形状，控制细胞生长细胞壁增加了细胞的机械强度，并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压，从而使细胞具有一定的形状，这不仅有保护原生质体的作用，而且维持了器官与植株的固有形态。另外，壁控制着细胞的生长，因为细胞要扩大和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展。
（2）物质运输与信息传递细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而将大分子或微生物等阻于其外。因此，细胞壁参与了物质运输、降低蒸腾作用、防止水分损失（次生壁、表面的蜡质等）、植物水势调节等一系列生理活动。细胞壁上纹孔或胞间连
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www.100xuexi.com 圣才电子书 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 丝的大小受细胞生理年龄和代谢活动强弱的影响，故细胞壁对细胞间物质的运输具有调节作用。另外，细胞壁也是化学信号（激素、生长调节剂等）、物理信号（电波、压力等）传递的介质与通路。
（3）防御与抗性细胞壁中一些寡糖片段能诱导植保素的形成，它们还对其他生理过程有调节作用，这种具有调节活性的寡糖片断称为寡糖素。
（4）其他功能细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子的合成、转移、水解、细胞外物质输送到细胞内以及防御作用等。
（5）参与细胞间的相互粘连，即“胞间连丝”。
2．细胞壁的结构特点
细胞壁分为3层，即胞间层（中层）、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在一起形成组织。初生壁在胞间层两侧，所有植物细胞都有。次生壁在初生壁的里面，又分为外（S1）、中（S2）、内（S3）3层，在内层里面，有时还可出现一层。这样的厚壁，水分和营养物就不能透过。有些植物的次生壁上具瘤层，还分化有特殊结构，如纹孔和瘤状物等。纹孔是细胞间物质流通的区域，而瘤状物则是次生壁里层上的突起。
3．细胞壁的化学组成
细胞壁的胞间层基本上是由果胶质组成。如果植物组织中的果胶质用果胶酶分解掉，细胞就会离散，这是因为初生壁是由水、半纤维素、果胶质、纤维素、蛋白质和脂类组成。胚芽鞘、茎、叶、毛等初生壁的各种成分的平均值见表。构成细胞壁的成分中，90%左右是多糖，10%左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸。细胞壁中的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类，它们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合而成。次生细胞壁中还有大量木质
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