6 (二)、植物细胞与动物细胞的区别 动、植物细胞亚显微结构图总结如下表 细胞壁 （植物细胞特有） 细胞 细胞膜 细胞质 基质 细胞器 线粒体 质体(植物细胞特有) 高尔基体 内质网 中心体(主要存在于动物细胞中) 核糖体 液泡(植物细胞特有) 细胞核 高等植物细胞的特点： 一株绿色植物中不同组织器官的细胞：大小、形态、细胞器的分化程度、数目等都不相同。 对于一个成熟的植物细胞：中央大液泡 细胞质 细胞核 叶绿体 线粒体 内质网(内连核膜、外接细胞质膜) 原生质体：细胞器、细胞基质以及细胞质膜称为原生质体(protoplast) 细胞壁 胞间连丝：细胞的原生质膜突出，穿过细胞壁与另一个细胞的原生质膜连在一 起，构成相邻细胞的管状通道。这就是胞间连丝(protoplasma) 细胞核、线粒体和质体具有双层细胞膜(cell membrane)，三者均有各自的遗传物质， 都可以进行自我繁殖。线粒体和质体的遗传物质可编码自身所需的部分蛋白质，大部分的蛋 白质需要核遗传物质编码，然后在胞质中形成肽链再进入线粒体或质体。 有的细胞器，如微管、核榶体，没有膜包裹，有明显的形状，行使独特的生理功能。 其余细胞器则以单层膜与细胞质分开。 二、原生质的性质 原生质是构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的基础。原生质成分中水含量最高，蛋 白质、核糖、碳水化合物和脂类是有机物质的主体。 细胞是植物体进行生命活动的基本单位，细胞生理功能的实现，是与细胞内各种无机和有机 小分子、基本生物分子、生物大分子等的特点有关。 基本生物大分子(biomolecule)：环境中较简单的无机分子，如 CO2、H2O、N2 等，经过细胞 的同化作用首先形成的单体分子。 这些单体分子包括：20 种氨基酸 5 种含氮的杂环化合物(嘌呤及嘧啶的衍生物) 2 种单糖(葡萄糖和核糖) 1 种脂肪酸(棕榈酸) 1 种多元醇(甘油)
6 (二)、植物细胞与动物细胞的区别 动、植物细胞亚显微结构图总结如下表 细胞壁 （植物细胞特有） 细胞 细胞膜 细胞质 基质 细胞器 线粒体 质体(植物细胞特有) 高尔基体 内质网 中心体(主要存在于动物细胞中) 核糖体 液泡(植物细胞特有) 细胞核 高等植物细胞的特点： 一株绿色植物中不同组织器官的细胞：大小、形态、细胞器的分化程度、数目等都不相同。 对于一个成熟的植物细胞：中央大液泡 细胞质 细胞核 叶绿体 线粒体 内质网(内连核膜、外接细胞质膜) 原生质体：细胞器、细胞基质以及细胞质膜称为原生质体(protoplast) 细胞壁 胞间连丝：细胞的原生质膜突出，穿过细胞壁与另一个细胞的原生质膜连在一 起，构成相邻细胞的管状通道。这就是胞间连丝(protoplasma) 细胞核、线粒体和质体具有双层细胞膜(cell membrane)，三者均有各自的遗传物质， 都可以进行自我繁殖。线粒体和质体的遗传物质可编码自身所需的部分蛋白质，大部分的蛋 白质需要核遗传物质编码，然后在胞质中形成肽链再进入线粒体或质体。 有的细胞器，如微管、核榶体，没有膜包裹，有明显的形状，行使独特的生理功能。 其余细胞器则以单层膜与细胞质分开。 二、原生质的性质 原生质是构成细胞的生活物质，是细胞生命活动的基础。原生质成分中水含量最高，蛋 白质、核糖、碳水化合物和脂类是有机物质的主体。 细胞是植物体进行生命活动的基本单位，细胞生理功能的实现，是与细胞内各种无机和有机 小分子、基本生物分子、生物大分子等的特点有关。 基本生物大分子(biomolecule)：环境中较简单的无机分子，如 CO2、H2O、N2 等，经过细胞 的同化作用首先形成的单体分子。 这些单体分子包括：20 种氨基酸 5 种含氮的杂环化合物(嘌呤及嘧啶的衍生物) 2 种单糖(葡萄糖和核糖) 1 种脂肪酸(棕榈酸) 1 种多元醇(甘油)
7 1 种胺类化合物(胆碱) 这些基本生物分子可以相互转变，或进一步转变为其它的生物分子，如植物体内已有 100 多种氨基酸，但都是组成蛋白质的 20 种氨基酸的衍生物。70 多种单糖都是来源于葡萄糖， 多种脂肪酸都是由棕榈酸转变而来。这些单体分子可以聚合成低聚物，甚至生物大分子 (biomacromolecule) 。不同种类的生物大分子可以聚合成超分子复合体(supermolecular complex)。 原生质的化学组成决定原生质具有液体和胶体的特性，同时具有液晶态的特性，在生命 活动中起着重要而复杂多变的作用。 (一)、原生质的物理特性 1、 张力： 原生质中含有大量的水分，使其具有液体的某些性质，如大的表面张力(surfacee tension)。使液体表面有自动收缩到小的趋势，所以没有细胞壁的原生质体呈球形。 2、 粘性和弹性：粘性(plasticity)和弹性(elasticity) 原生质的粘性和弹性隨植物生育期和外 界环境的改变而发生变化。当粘性增加、代谢活动降低时，植物与外界发生交换的物质 减少，抗逆性增加；反之植株生长旺盛，抗逆性减弱。如越冬的休眠芽和成熟的种子粘 性大，抗逆性强，而处于旺盛生长和开花期的植物，原生质粘性低，抗逆性弱。 原生质的弹性与抗逆也有很大关系：弹性越大，对抗外界机械压力的能力越大，抗逆性 越强。 因此原生质粘性大、弹性大的植物，对干旱、低温等不良环境的抗性也强。 3、流动性：原生质流动是一种复杂的生理现象，在同一个细胞内，可以观察到不同的细胞 器沿相反的方向同时流动，但其机理不太清楚。但可以明确的是：原生质的流动在一定 的温度范围内随着温度的升高而加速，而且受呼吸作用的影响，当缺氧或加入呼吸抑制 剂时，原生质流动就减慢或停止。在显微镜下就很容易观察到原生质的流动。 (二)、原生质的胶体特性 胶体(colloid)：是物质的一种分散状态。 1~100nm 大小的颗粒分散于另一种物质中，就会形成胶体 构成原生质的蛋白质、核酸等生物大分子的直径均符合胶粒大小范围，所 以其水溶液具有胶体的性质。 1. 带电性和亲水性： 原生质胶体主要有蛋白质组成，蛋白质表面的氨基与羧基发生电 离，使蛋白质表面形成一层带电荷的吸附层。在此吸附层外又有一层带电量相等，符 号相反的扩散层。这样就在原生质胶体颗粒外面开成一个双电层。双电层的存在对于 维持胶体的稳定性起重要作用。 蛋白质是亲水化合物，在其表面可吸附一层水合膜，此水合膜可以使胶体系统更 加稳定。 蛋白质是两性电解质，在两性电离状态下，原生质具有缓冲能力，对细胞内代谢 有重要作用。当处于其等电点时，蛋白质表面的净电荷为零，溶解度减小。就会破坏原 生质胶体的稳定性，降低原生质的粘度、弹性、渗透压以及传导性。 植物原生质胶体的等电点通常在 pH4.6~5.0 之间。 2．扩大界面： 原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子，但其分散度高，比表面积(表 面积与体积之比)大。表面积越大，表面能也越大，所以可以在表面吸引很多分子。这 就称为吸附作用(absorption)。吸附在细胞生理中有特殊作用，因为它能增强对离子的吸 收、使受体与信号分子结合等等。 已证明：许多化学反应都在界面上发生。因此细胞内的空间虽小，但其内部界面大，有 利于对各种分子和离子的吸附和富集，同时也为新陈代谢过程中各种生化反应扩大场 所。 3．凝胶作用： 胶体有两种存在状态：溶胶(Sol) 凝胶(Gel) 溶胶是液化的半流动状态，近似流体的性质。在一定条件下，溶胶可以转变成有
7 1 种胺类化合物(胆碱) 这些基本生物分子可以相互转变，或进一步转变为其它的生物分子，如植物体内已有 100 多种氨基酸，但都是组成蛋白质的 20 种氨基酸的衍生物。70 多种单糖都是来源于葡萄糖， 多种脂肪酸都是由棕榈酸转变而来。这些单体分子可以聚合成低聚物，甚至生物大分子 (biomacromolecule) 。不同种类的生物大分子可以聚合成超分子复合体(supermolecular complex)。 原生质的化学组成决定原生质具有液体和胶体的特性，同时具有液晶态的特性，在生命 活动中起着重要而复杂多变的作用。 (一)、原生质的物理特性 1、 张力： 原生质中含有大量的水分，使其具有液体的某些性质，如大的表面张力(surfacee tension)。使液体表面有自动收缩到小的趋势，所以没有细胞壁的原生质体呈球形。 2、 粘性和弹性：粘性(plasticity)和弹性(elasticity) 原生质的粘性和弹性隨植物生育期和外 界环境的改变而发生变化。当粘性增加、代谢活动降低时，植物与外界发生交换的物质 减少，抗逆性增加；反之植株生长旺盛，抗逆性减弱。如越冬的休眠芽和成熟的种子粘 性大，抗逆性强，而处于旺盛生长和开花期的植物，原生质粘性低，抗逆性弱。 原生质的弹性与抗逆也有很大关系：弹性越大，对抗外界机械压力的能力越大，抗逆性 越强。 因此原生质粘性大、弹性大的植物，对干旱、低温等不良环境的抗性也强。 3、流动性：原生质流动是一种复杂的生理现象，在同一个细胞内，可以观察到不同的细胞 器沿相反的方向同时流动，但其机理不太清楚。但可以明确的是：原生质的流动在一定 的温度范围内随着温度的升高而加速，而且受呼吸作用的影响，当缺氧或加入呼吸抑制 剂时，原生质流动就减慢或停止。在显微镜下就很容易观察到原生质的流动。 (二)、原生质的胶体特性 胶体(colloid)：是物质的一种分散状态。 1~100nm 大小的颗粒分散于另一种物质中，就会形成胶体 构成原生质的蛋白质、核酸等生物大分子的直径均符合胶粒大小范围，所 以其水溶液具有胶体的性质。 1. 带电性和亲水性： 原生质胶体主要有蛋白质组成，蛋白质表面的氨基与羧基发生电 离，使蛋白质表面形成一层带电荷的吸附层。在此吸附层外又有一层带电量相等，符 号相反的扩散层。这样就在原生质胶体颗粒外面开成一个双电层。双电层的存在对于 维持胶体的稳定性起重要作用。 蛋白质是亲水化合物，在其表面可吸附一层水合膜，此水合膜可以使胶体系统更 加稳定。 蛋白质是两性电解质，在两性电离状态下，原生质具有缓冲能力，对细胞内代谢 有重要作用。当处于其等电点时，蛋白质表面的净电荷为零，溶解度减小。就会破坏原 生质胶体的稳定性，降低原生质的粘度、弹性、渗透压以及传导性。 植物原生质胶体的等电点通常在 pH4.6~5.0 之间。 2．扩大界面： 原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子，但其分散度高，比表面积(表 面积与体积之比)大。表面积越大，表面能也越大，所以可以在表面吸引很多分子。这 就称为吸附作用(absorption)。吸附在细胞生理中有特殊作用，因为它能增强对离子的吸 收、使受体与信号分子结合等等。 已证明：许多化学反应都在界面上发生。因此细胞内的空间虽小，但其内部界面大，有 利于对各种分子和离子的吸附和富集，同时也为新陈代谢过程中各种生化反应扩大场 所。 3．凝胶作用： 胶体有两种存在状态：溶胶(Sol) 凝胶(Gel) 溶胶是液化的半流动状态，近似流体的性质。在一定条件下，溶胶可以转变成有