細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
在光學(xué)顯微鏡下觀察植物的細(xì)胞,可以看到它的結(jié)構(gòu)分為下列四個(gè)部分
1.細(xì)胞壁
位于植物細(xì)胞的最外層,是一層透明的薄壁.它主要是由纖維素組成的,孔隙較大,物質(zhì)分子可以自由透過.細(xì)胞壁對(duì)細(xì)胞起著支持和保護(hù)的作用.
2.細(xì)胞膜
細(xì)胞壁的內(nèi)側(cè)緊貼著一層極薄的膜,叫做細(xì)胞膜.這層由蛋白質(zhì)分子和脂類分子組成的薄膜,水和氧氣等小分子物質(zhì)能夠自由通過,而某些離子和大分子物質(zhì)則不能自由通過,因此,它除了起著保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部的作用以外,還具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的作用：既不讓有用物質(zhì)任意地滲出細(xì)胞,也不讓有害物質(zhì)輕易地進(jìn)入細(xì)胞.
細(xì)胞膜在光學(xué)顯微鏡下不易分辨.用電子顯微鏡觀察,可以知道細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)分子和脂類分子構(gòu)成.在細(xì)胞膜的中間,是磷脂雙分子層,這是細(xì)胞膜的基本骨架.在磷脂雙分子層的外側(cè)和內(nèi)側(cè),有許多球形的蛋白質(zhì)分子,它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中,或者覆蓋在磷脂分子層的表面.這些磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是可以流動(dòng)的,可以說,細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性.細(xì)胞膜的這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)于它完成各種生理功能是非常重要的.
3.細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞膜包著的黏稠透明的物質(zhì),叫做細(xì)胞質(zhì).在細(xì)胞質(zhì)中還可看到一些帶折光性的顆粒,這些顆粒多數(shù)具有一定的結(jié)構(gòu)和功能,類似生物體的各種器官,因此叫做細(xì)胞器.例如,在綠色植物的葉肉細(xì)胞中,能看到許多綠色的顆粒,這就是一種細(xì)胞器,叫做葉綠體.綠色植物的光合作用就是在葉綠體中進(jìn)行的.在細(xì)胞質(zhì)中,往往還能看到一個(gè)或幾個(gè)液泡,其中充滿著液體,叫做細(xì)胞液.在成熟的植物細(xì)胞中,液泡合并為一個(gè)中央液泡,其體積占去整個(gè)細(xì)胞的大半.
細(xì)胞質(zhì)不是凝固靜止的,而是緩緩地運(yùn)動(dòng)著的.在只具有一個(gè)中央液泡的細(xì)胞內(nèi),細(xì)胞質(zhì)往往圍繞液泡循環(huán)流動(dòng),這樣便促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn),也加強(qiáng)了細(xì)胞器之間的相互聯(lián)系.細(xì)胞質(zhì)運(yùn)動(dòng)是一種消耗能量的生命現(xiàn)象.細(xì)胞的生命活動(dòng)越旺盛,細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)越快,反之,則越慢.細(xì)胞死亡后,其細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)也就停止了.
除葉綠體外,植物細(xì)胞中還有一些細(xì)胞器,它們具有不同的結(jié)構(gòu),執(zhí)行著不同的功能,共同完成細(xì)胞的生命活動(dòng).這些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)需用電子顯微鏡觀察.在電鏡下觀察到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為亞顯微結(jié)構(gòu).
①線粒體
呈線狀、粒狀,故名.在線粒體上,有很多種與呼吸作用有關(guān)的顆粒,即多種呼吸酶.它是細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用的場(chǎng)所,通過呼吸作用,將有機(jī)物氧化分解,并釋放能量,供細(xì)胞的生命活動(dòng)所需,所以有人稱線粒體為細(xì)胞的“發(fā)電站”或“動(dòng)力工廠”.
②葉綠體
葉綠體是綠色植物細(xì)胞中重要的細(xì)胞器,其主要功能是進(jìn)行光合作用.葉綠體由雙層膜、類囊體和基質(zhì)三部分構(gòu)成.類囊體是一種扁平的小囊狀結(jié)構(gòu),在類囊體薄膜上,有進(jìn)行光合作用必需的色素和酶.許多類囊體疊合而成基粒.基粒之間充滿著基質(zhì),其中含有與光合作用有關(guān)的酶.基質(zhì)中還含有DNA.
③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞質(zhì)中由膜構(gòu)成的網(wǎng)狀管道系統(tǒng)廣泛的分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi).它與細(xì)胞膜相通連,對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)等物質(zhì)的合成和運(yùn)輸起著重要作用.
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有兩種：一種是表面光滑的；另一種是上面附著許多小顆粒狀的.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,膜上附著這許多酶,為細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行提供了有利條件.
④高爾基體
高爾基體普遍存在于植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞中.一般認(rèn)為,細(xì)胞中的高爾基體與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān),高爾基體本身沒有合成蛋白質(zhì)的功能,但可以對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn).植物細(xì)胞分裂時(shí),高爾基體與細(xì)胞壁的形成有關(guān).
⑤核糖體
核糖體是橢球形的粒狀小體,有些附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外表面,有些游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,是合成蛋白質(zhì)的重要基地.
⑥中心體
中心體存在于動(dòng)物細(xì)胞和某些低等植物細(xì)胞中,因?yàn)樗奈恢每拷?xì)胞核,所以叫中心體.每個(gè)中心體由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及其周圍的物質(zhì)組成. 動(dòng)物細(xì)胞的中心體與絲分裂有密切關(guān)系.
⑦液泡
液泡是植物細(xì)胞中的泡狀結(jié)構(gòu).成熟的植物細(xì)胞中的液泡很大,可占整個(gè)細(xì)胞體積的90%.液泡的表面有液泡膜.液泡內(nèi)有細(xì)胞液,其中含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),可以達(dá)到很高的濃度.因此,它對(duì)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境起著調(diào)節(jié)作用,可以使細(xì)胞保持一定的滲透壓,保持膨脹的狀態(tài).
⑧溶酶體
溶酶體是細(xì)胞內(nèi)具有單層膜囊狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器.其內(nèi)含有很多種水解酶類,能夠分解很多物質(zhì).
4.細(xì)胞核
細(xì)胞質(zhì)里含有一個(gè)近似球形的細(xì)胞核,是由更加黏稠的物質(zhì)構(gòu)成的.細(xì)胞核通常位于細(xì)胞的中央,成熟的植物細(xì)胞的細(xì)胞核,往往被中央液泡推擠到細(xì)胞的邊緣.細(xì)胞核中有一種物質(zhì),易被洋紅、蘇木精等堿性染料染成深色,叫做染色質(zhì).生物體用于傳種接代的物質(zhì)即遺傳物質(zhì),就在染色質(zhì)上.當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí),染色質(zhì)就變化成染色體.
由膜包圍著含有細(xì)胞核(或擬核)的原生質(zhì)所組成, 是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位, 也是生命活動(dòng)的基本單位.細(xì)胞能夠通過分裂而增殖,是生物體個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的基礎(chǔ).細(xì)胞或是獨(dú)立的作為生命單位, 或是多個(gè)細(xì)胞組成細(xì)胞群體或組織、或器官和機(jī)體；細(xì)胞還能夠進(jìn)行分裂和繁殖；細(xì)胞是遺傳的基本單位,并具有遺傳的全能性(植物),動(dòng)物細(xì)胞核也有全能性.
多數(shù)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核,有些細(xì)胞含有兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞核,如肌細(xì)胞、肝細(xì)胞等.細(xì)胞核可分為核膜、染色質(zhì)、核液和核仁四部分.核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通連,染色質(zhì)位于核膜與核仁之間.染色質(zhì)主要由蛋白質(zhì)和DNA組成.DNA是一種有機(jī)物大分子,又叫脫氧核糖核酸,是生物的遺傳物質(zhì).在有絲分裂時(shí),染色體復(fù)制,DNA也隨之復(fù)制為兩份,平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,使得后代細(xì)胞染色體數(shù)目恒定,從而保證了后代遺傳特性的穩(wěn)定.還有RNA,RNA是DNA在復(fù)制時(shí)的單鏈,它傳遞蛋白質(zhì),被稱為DNA的信使.