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植物学/植物细胞

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第 2 章。植物细胞


一个放大镜(左)和一个手持放大镜(右)——植物学家在野外使用的工具

一个细胞是所有生命系统的最基本结构,由包含在细胞膜内的原生质组成。只有病毒等实体——处于非生物化学物质和生命系统之间的边界——缺乏细胞或基本细胞结构。所有植物,包括被称为藻类的非常简单的植物,以及所有动物都是由细胞组成的,这些细胞以不同的方式组织起来,以在生物体中创造结构和功能。生物学家识别两种基本的细胞类型:原核生物真核生物原核细胞在结构上更简单。它们只存在于单细胞和一些简单的多细胞生物体中(所有细菌和一些藻类,它们都属于细菌和古菌域)。真核细胞存在于大多数藻类、所有高等植物、真菌和动物(真核生物域)中。因此,这两种细胞类型之间的差异对生物体的分类至关重要,并且是地球上生命进化顺序中的一个重要考虑因素。

植物细胞结构

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植物细胞的结构

几乎所有细胞都太小,肉眼无法看到。当然也有一些例外,但通常需要放大才能检测到细胞结构。在植物中,一个好的手持放大镜或放大镜(见右图)有时就足够了,但在处理细胞或观察细胞如何组织起来形成组织和结构时,就需要使用高倍率显微镜

  • 阅读有关细胞 ~ 您可能希望关注一些或所有指向“主要文章”的链接,因为这些链接提供了您可能感兴趣的详细信息;或者,您可以在课程中遇到问题后返回进行进一步探索。
  • 阅读植物细胞 以及至少以下链接中的文章(但目前忽略植物细胞类型的主题):
另请注意,教科书细胞生物学维基教科书中可用,可以作为更详细的参考。您现在应该阅读引言章节(所有子部分)。

问题:

  1. 你能想到为什么宏观生物体是多细胞的吗? (宏观是指大的,意义上“非微观”)

基本细胞功能

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到目前为止,您应该已经对细胞结构的复杂性有了基本的了解。显微镜技术的改进,特别是电子显微镜的开发,已经揭示了细胞不仅仅是包含液体或凝胶状一致性的膜状囊。细胞质中的细胞器及其的组织程度应该让你相信,在这个星球上真正发生的大部分事情(也许是大多数)发生在你的眼睛无法接触到的尺度上。虽然你不能被期望直接观察分子尺度上的化学反应,但想想你甚至不能用强大的光学设备直接观察大多数这些反应发生的地方,这些反应以某种方式被控制以产生对生命有利的结果——事实上,是生命。希望随着你获得知识并成为一名生物学家——一名植物学家——你会学会通过其宏观表现(你用肉眼可以轻松观察到的)来识别相关现象。

为了理解基本细胞功能,首先有必要列出细胞必须完成的维持生存的过程或结果。更专门的功能将在讨论植物细胞结构时进行讨论,因为我们的兴趣最终必须集中在植物上。现在,请回忆一下,在你阅读的材料中,你已经遇到了细胞的这些基本能力。

  • 代谢涉及吸收原材料用于构建细胞成分,以及分解其他分子以提供能量用于各种生长过程;副产物可能会被释放。
  • 蛋白质生物合成通过将 DNA 转录为 RNA,然后翻译为蛋白质,用于生长或释放到生物体的其他地方使用。
  • 繁殖通过细胞分裂。

现在依次探索每一个。首先考虑一个没有特殊能力的单细胞生物,只有一个“意志”来保持生存和延续自身。请记住,环境不会友善。细胞必须生长和繁殖,以对抗外部力量分解分子结构和破坏生命的趋势。然后考虑细胞是多细胞生物体的一部分的情况,并且可能执行更有限和更专门的功能。

问题:

  1. 您是否能够辨别基因与基本细胞功能之间的关系?如果是,这也是一项基本细胞功能吗?我们应该在哪里列出它?

植物细胞特化

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我们将在以后关于藻类和其他生物体(例如细菌和真菌)的章节(第 5-7 章)中学习传统上植物学中涵盖的这些生物体的细胞。在这里,我们专注于植物的细胞。

最简单的植物细胞类型被称为薄壁组织细胞,植物的大部分基本代谢和繁殖过程发生在这些细胞中。薄壁组织细胞含有叶绿体的术语是叶肉细胞。我们将要考虑的其他植物细胞类型是

  • 厚壁组织~具有增厚壁的活细胞,用于增加支撑
  • 厚壁组织~木质化的死细胞,形成纤维,用于增加支撑
  • 表皮~表面覆盖物
  • 木栓
  • 木质部管胞~单个长(高达 1 毫米)薄细胞,用于运输水分和支撑
  • 木质部导管~细胞形成更长(在极端情况下高达 1 米)管子中的单个元素,用于运输水分
  • 分生组织细胞~生长

实验室练习用于第 2 章 >>
问题讨论用于第 2 章 >>>

植物细胞如何获取能量?它获取能量营养。利用这些营养,它们通过阳光收集能量。它们利用光合作用将物质转化为能量,为植物提供能量来为其细胞提供能量。


植物学学习指南~维基内容表
第一部分

第 1 章 - 导论 ~ 第 2 章 - 植物细胞
第 3 章 - 植物组织 ~ 第 4 章 - 植物器官
第 5 章 - 植物繁殖 ~ 第 6 章 - 植物形态学

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