当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第一节 高等植物体的细胞与组织 > 3.1.1 初生壁
之前呢
我们已经从细胞和分子的层面
了解和认识了
生命活动的基本特征
从这一章开始我们将从个体水平
来分别分析高等植物
和高等动物体的结构与功能
先从高等植物体的结构说起
为了更好地说明这个问题呢
还是需要先分析植物细胞特有的结构
植物细胞区别于动物细胞的
一个最显著标志是什么呢
对植物细胞具有细胞壁
植物细胞呢
它是由细胞壁和原生质体两大部分组成
原生质体是组成细胞的
一个形态结构单位
首先请大家思考一个问题
植物为什么要形成细胞壁呢
它的作用是什么呢
当然了最基本的作用
是维持细胞的形态
由于细胞壁增加了细胞的机械强度
同时它还承受着内部原生质体
由于液泡吸水而产生的膨压
从而使细胞具有了一定的形状
除此之外呢
细胞壁在植物细胞生长的调控
物质运输细胞识别
细胞分化信号传递
和防御等生理活动中呢
都发挥了非常重要的作用
由于有细胞壁的存在
植物细胞
甚至整个植物体的生命活动
都与动物有许多不同
而且植物细胞的研究工作
也因为有细胞壁的存在而增加了难度
相关的研究工作呢
也相对滞后于动物细胞
随着植物分子生物学工作的不断深入
人们对细胞壁的功能
也有了全新的认识
现在我们先来分析
细胞壁的结构与化学组成
这是一张植物细胞壁的结构示意图
按照形成的先后顺序
和化学成分的差异由外向内
细胞壁可以分为三层
胞间层、初生壁和次生壁
胞间层它位于相邻细胞的细胞壁之间
又称中层或中胶层
主要成分是果胶
它的作用是使相邻的细胞彼此粘连
果实成熟的时候会产生果胶酶
将果胶质分解
使果肉细胞彼此分离
果实因此就会变软
胞间层以内是初生壁
用桔黄色标注的
初生壁是细胞在生长过程中
由原生质体分泌形成的细胞壁层
它的特点是什么呢
第一它很薄大概只有1-3nm厚
质地也比较柔软有比较大的可塑性
它能够随着细胞的生长而延展
那为什么初生壁具有这样的特性呢
这与初生壁的物质组成成分有关
在初生壁的物质组成当中呢
基质多糖相对较多
而纤维素所占的比例比较小
大约只有1/4
初生壁当中的纤维素分子呢
平均由2500个葡萄糖分子聚合而成
而且有比较少的这个木质素
所以初生壁的质地比较柔软
可塑性也比较大
那么植物体哪些细胞只有初生壁呢
通常是一些比较幼嫩的细胞
比如分生组织细胞叶肉组织细胞
也就是可以进行光合作用的细胞
以及分泌细胞等等
这些细胞的细胞壁是只有初生壁的
这张照片大家应该很熟悉吧
能猜到是什么细胞吗
对是洋葱的表皮细胞
这些细胞的细胞壁也是有这个初生壁
这张图片是初生壁的结构模式图
桔黄色代表的是纤维素分子
黑色代表的是半纤维素分子
白色代表的是果胶基质
这个模型显示至少有
三层纤维素和半纤维分子
交错排列在果胶分子
形成的基质当中
这样就形成了植物细胞的初生壁
这张表格显示了
植物细胞初生壁的主要物质组成
从中我们可以看出初生壁的
主要成分是多糖和蛋白质
其中多糖包括有纤维素
半纤维素和果胶多糖
纤维素分子是由2000-20000个
D-葡萄糖残基通过
β(1-4) 糖苷键
连接形成的链状多聚体
其中一对葡萄糖残基构成一个重复单元
也就是一个纤维素的单体
由单体聚合形成直链的糖苷链
再由30~100个纤维素分子
平行排列成一束束的微纤丝
这张图片呢
是用冰冻蚀刻法显示
洋葱细胞细胞壁的结构
半纤维素是指存在于
纤维素分子间的一类基质多糖
它的种类很多非常复杂
果胶多糖是胞间层和双子叶植物
初生壁的主要化学成分
单子叶植物细胞壁中含量比较少
细胞壁内
另一个重要组成成分是蛋白质
蛋白质的含量约占细胞壁干重的5%~10%
主要是结构蛋白酶蛋白和凝集素
其中酶主要包括水解酶类
和氧化还原酶类功能也是多种多样
另外凝聚素
也是细胞壁中的重要的蛋白成分
它是一种能够与糖结合的蛋白质
或者是糖蛋白几乎所有的高等植物
都发现有凝集素
而且植物的茎和叶片中的凝集素
大部分都存在于细胞壁中
这是为什么呢
当然这是与凝集素的功能有关
凝集素的主要作用是
参与植物体对细菌真菌和病毒的防御作用
除此之外呢
凝集素在细胞识别中
也有作用例如豆科植物形成
根瘤就需要根瘤菌与豆科植物根之间
细胞进行识别这一过程呢
就有凝集素的参与
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第一章 细胞生物学基础--第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
-第三节 真核细胞的结构
-第一章 细胞生物学基础--第三节 真核细胞的结构
-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
-第一章 细胞生物学基础--第五节 细胞的分裂与分化
-第一节 遗传的分子基础
-第二章 分子生物学基础--第一节 遗传的分子基础
-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
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-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第一节 高等植物体的细胞与组织
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-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
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-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
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-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
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-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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