叶绿体的基本形态及动态特征资料.ppt

叶绿体的基本形态及动态特征叶绿体的基本形态及动态特征叶绿体的形态分布及数目叶绿体的形态分布及数目叶绿体的分化与去分化叶绿体的分化与去分化叶绿体的分裂叶绿体的分裂总结补充总结补充一叶绿体的基本形态及动态特征•（一）、叶绿体的形态、分布及数目（一）、叶绿体的形态、分布及数目•    ●     ● 形态形态: :•高等植物中的叶绿体为凹透镜或铁饼状藻类中高等植物中的叶绿体为凹透镜或铁饼状藻类中叶绿体有网状、带状、裂片状和星形等叶绿体有网状、带状、裂片状和星形等         •           （一）叶绿体的形态大小、数量和分布• •     ●      ● 数目数目• •大多数高等植物的叶肉大多数高等植物的叶肉细胞含有几十到几百个细胞含有几十到几百个叶绿体叶绿体,  , 可占细胞质体可占细胞质体积的积的40%~90%40%~90%• •     ●      ● 分布分布• •叶绿体在细胞质中的分叶绿体在细胞质中的分布有时是很均匀的，但布有时是很均匀的，但有时也常集聚在核的附有时也常集聚在核的附近，近，   或者靠近细胞壁或者靠近细胞壁图 植物叶肉细胞中的叶绿体分布高等植物成熟叶绿体体积与数目相对保持稳定，但细胞内的高等植物成熟叶绿体体积与数目相对保持稳定，但细胞内的高等植物成熟叶绿体体积与数目相对保持稳定，但细胞内的高等植物成熟叶绿体体积与数目相对保持稳定，但细胞内的叶绿体仍呈现动态特征；叶绿体在细胞内的位置与分布受光叶绿体仍呈现动态特征；叶绿体在细胞内的位置与分布受光叶绿体仍呈现动态特征；叶绿体在细胞内的位置与分布受光叶绿体仍呈现动态特征；叶绿体在细胞内的位置与分布受光照影响，且叶绿体定位（照影响，且叶绿体定位（照影响，且叶绿体定位（照影响，且叶绿体定位（chloroplast positioningchloroplast positioning）借助微）借助微）借助微）借助微丝骨架的作用，在拟南芥叶肉细胞中，微丝结合蛋白丝骨架的作用，在拟南芥叶肉细胞中，微丝结合蛋白丝骨架的作用，在拟南芥叶肉细胞中，微丝结合蛋白丝骨架的作用，在拟南芥叶肉细胞中，微丝结合蛋白CHUP1(chloroplast unusual positioning)CHUP1(chloroplast unusual positioning)为叶绿体正常定为叶绿体正常定为叶绿体正常定为叶绿体正常定位所必须。

位所必须位所必须位所必须除位置与分布外，叶绿体的动态行为还表现在除位置与分布外，叶绿体的动态行为还表现在叶绿体之间的动态连接，与线粒体不同，叶绿叶绿体之间的动态连接，与线粒体不同，叶绿体间罕见相互融合，但叶绿体间通过基质小管体间罕见相互融合，但叶绿体间通过基质小管（（stromafilled  tubule)stromafilled  tubule)实现相互联系实现相互联系叶绿体的分化与去分化叶绿体的分化与去分化u叶绿体仅存在与植物茎叶等绿色组织的叶绿体仅存在与植物茎叶等绿色组织的细胞内，未发芽的种子（胚）细胞中没细胞内，未发芽的种子（胚）细胞中没有叶绿体有叶绿体u种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中原种子萌发过程中，子叶、叶鞘和真叶细胞中原质体相继分化为叶绿体，这种分化依赖于阳光质体相继分化为叶绿体，这种分化依赖于阳光u植物在黑暗条件下生长时，细胞中原植物在黑暗条件下生长时，细胞中原质体不能形成叶绿体，幼苗呈黄色质体不能形成叶绿体，幼苗呈黄色可见，叶绿体是原质体的一种分化可见，叶绿体是原质体的一种分化u储藏组织（如块根、块茎、胚乳）和一些其储藏组织（如块根、块茎、胚乳）和一些其他白化组织中，质体以造粉质体或白色体的他白化组织中，质体以造粉质体或白色体的形式存在。

形式存在u原质体亦成为前质体，为叶绿体、白色体、原质体亦成为前质体，为叶绿体、白色体、有色体等质体的前身结构有色体等质体的前身结构u质体包括：叶绿体、有色体、白色体质体包括：叶绿体、有色体、白色体u叶绿体分化于幼叶的形成和生长阶段因此，从生叶绿体分化于幼叶的形成和生长阶段因此，从生长中的植物顶芽纵切片上，可观察到分化细胞中的长中的植物顶芽纵切片上，可观察到分化细胞中的原质体分化形成叶绿体的连续过程原质体分化形成叶绿体的连续过程u叶绿体的分化：叶绿体的分化：1.形态上，表现为体积的增大，内膜系统的形成和叶形态上，表现为体积的增大，内膜系统的形成和叶绿体的积累绿体的积累2.生化和分子生物学上，体现为叶绿体功能所必需的生化和分子生物学上，体现为叶绿体功能所必需的酶、蛋白质、大分子的合成、运输及定位酶、蛋白质、大分子的合成、运输及定位u据推测，叶绿体的正常工作需要数千个基因的支持，据推测，叶绿体的正常工作需要数千个基因的支持，可见叶绿体分化是一个十分复杂的过程可见叶绿体分化是一个十分复杂的过程u某一个基因的突变或异常往往会导致叶绿体分化的某一个基因的突变或异常往往会导致叶绿体分化的障碍，机制多种多样，如叶绿体合成相关基因的突障碍，机制多种多样，如叶绿体合成相关基因的突变致白化，其他基因缺陷致白化等。

变致白化，其他基因缺陷致白化等导致叶绿体分化障碍的现象常春藤花叶突变体u特定情况下，叶绿体的分化是可逆的叶肉细胞经特定情况下，叶绿体的分化是可逆的叶肉细胞经组织培养形成愈伤组织时，叶绿体去分化再次形成组织培养形成愈伤组织时，叶绿体去分化再次形成原质体u目前，人们对叶绿体分化与去分化的了解还仅限于目前，人们对叶绿体分化与去分化的了解还仅限于发现了一些必须的基因其复杂的调控网络尚不清发现了一些必须的基因其复杂的调控网络尚不清楚，有待于进一步研究楚，有待于进一步研究叶绿体的基本形态及动态特征叶绿体的基本形态及动态特征•叶绿体的分裂叶绿体的分裂叶绿体的基本形态及动态特征叶绿体的基本形态及动态特征•                            总结补充总结补充主要内容主要内容•叶绿体的结构叶绿体的结构•叶绿体的形态特点叶绿体的形态特点•叶绿体的分化叶绿体的分化•叶绿体的来源叶绿体的来源•叶绿体的功能叶绿体的功能•叶绿体的分裂叶绿体的分裂•叶绿体与叶绿素的区别与联系叶绿体与叶绿素的区别与联系•叶绿体与线粒体的异同叶绿体与线粒体的异同 叶绿体的结构叶绿体的结构 叶绿体的形态特点叶绿体的形态特点 •      高等植物中叶绿体像双凸或平凸透镜，高等植物中叶绿体像双凸或平凸透镜，更容易收集光能，叶绿体多分布在向阳的更容易收集光能，叶绿体多分布在向阳的一面，也是为了收集光能，发挥功能一面，也是为了收集光能，发挥功能叶绿体在细胞去分化后的变化叶绿体在细胞去分化后的变化• 叶绿体在细胞去分化后会变小，同时数叶绿体在细胞去分化后会变小，同时数量减少，主要以原质体的形式存在量减少，主要以原质体的形式存在细胞分化在什么情况下是可逆的？细胞分化在什么情况下是可逆的？•       细胞分化细胞分化在正常情况下是不可以逆转的，但在正常情况下是不可以逆转的，但如果是在离体并且有适当的环境，类似的情况是如果是在离体并且有适当的环境，类似的情况是会发生的，在会发生的，在植物组织培养技术植物组织培养技术中，利用植物体中，利用植物体细胞分化细胞分化的的全能性全能性来培育新的个体，其中就有一来培育新的个体，其中就有一个个脱分化脱分化的过程，在那个过程中，离体的的过程，在那个过程中，离体的植物细植物细胞胞会在会在植物激素植物激素的作用下进行的作用下进行脱分化脱分化成为成为愈伤组愈伤组织织，当，当愈伤组织愈伤组织达到一定规模后再次分化成各种达到一定规模后再次分化成各种器官，然后型成新的个体。

器官，然后型成新的个体 叶绿体的来源叶绿体的来源•1.从原从原质体质体开始的发育：开始的发育： 在个体发育中叶绿体由原在个体发育中叶绿体由原质体质体发育而来，发育而来，原质体存在于根和芽的分生组织中，由双原质体存在于根和芽的分生组织中，由双层被膜包围，含有层被膜包围，含有DNA，一些小泡和淀粉，一些小泡和淀粉颗粒的结构，但不含片层结构，小泡是由颗粒的结构，但不含片层结构，小泡是由质体双层膜的内膜内折形成的质体双层膜的内膜内折形成的•      在有光条件原质体的小泡数目增加并相互融合在有光条件原质体的小泡数目增加并相互融合形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域形成片层，多个片层平行排列成行，在某些区域增殖，形成基粒，变成绿色原质体发育成叶绿体增殖，形成基粒，变成绿色原质体发育成叶绿体 在黑暗生长时，原质体小泡融合速度减慢，在黑暗生长时，原质体小泡融合速度减慢，并转变为排列成并转变为排列成网格网格的小管的三维晶格结构，称的小管的三维晶格结构，称为原片层，这种质体称为黄色体黄色体在有光为原片层，这种质体称为黄色体黄色体在有光的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出的情况下原片层弥散形成类囊体，进一步发育出基粒，变为叶绿体。

基粒，变为叶绿体 •2.生物学起源生物学起源 古生物学古生物学家推断，叶绿体可能起源于古代家推断，叶绿体可能起源于古代蓝藻蓝藻某些古代某些古代真核生物真核生物靠吞噬其他生物维生，它们吞靠吞噬其他生物维生，它们吞下的某些下的某些蓝藻蓝藻没有被消化，反而依靠吞噬者的生没有被消化，反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质在长期共生过程中，古代活废物制造营养物质在长期共生过程中，古代蓝藻形成叶绿体，植物也由此产生蓝藻形成叶绿体，植物也由此产生 •3.叶绿体是半自主性细胞器：叶绿体是半自主性细胞器： 叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质（半自叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质（半自主性），其余的是在主性），其余的是在细胞质细胞质激离的核糖体上合成激离的核糖体上合成的，必需运送到叶绿体，才能发挥叶绿体应有的的，必需运送到叶绿体，才能发挥叶绿体应有的功能  叶绿体的功能叶绿体的功能•        叶绿体是叶绿体是植物细胞植物细胞进行进行光合作用光合作用的的细胞器细胞器绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水合成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程水合成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程叫做光和作用。

光合作用的基本产物是叫做光和作用光合作用的基本产物是葡萄糖葡萄糖，，因此，有人把它比喻成养料制造工厂和因此，有人把它比喻成养料制造工厂和能量转换能量转换站站 没有叶绿体的细胞能进行分裂吗？没有叶绿体的细胞能进行分裂吗？•    可以，动物细胞没有叶绿体，但也能分裂，细可以，动物细胞没有叶绿体，但也能分裂，细胞分裂需要胞分裂需要DNA和蛋白质的复制，还有细胞器的和蛋白质的复制，还有细胞器的复制，没有线粒体是不行的，线粒体为细胞分裂复制，没有线粒体是不行的，线粒体为细胞分裂提供能量，只要是活细胞就能进行新陈代谢，但提供能量，只要是活细胞就能进行新陈代谢，但有些细胞分化程度很高，不能进行分裂，比如人有些细胞分化程度很高，不能进行分裂，比如人的表皮细胞，没有叶绿体，可以新陈代谢，但不的表皮细胞，没有叶绿体，可以新陈代谢，但不能分裂叶绿体和叶绿素的区别与联系叶绿体和叶绿素的区别与联系区别：区别：         叶绿素叶绿素是是叶绿体叶绿体中的一种色素中的一种色素,用于光用于光合作用 叶绿体叶绿体是一个是一个细胞器细胞器，外面有双层膜，，外面有双层膜，里面有里面有基质基质、囊状结构，囊状结构上有、囊状结构，囊状结构上有叶绿叶绿素素。

叶叶 绿绿 素素 是是 色色 素素 ，， 不不 是是 个个 细细 胞胞 器器 有有叶叶绿绿体体一一定定有有叶叶绿绿素素，，但但有有叶叶绿绿素素不不一一定定有叶绿体有叶绿体  联系联系：          叶绿体叶绿体是是叶绿素叶绿素的载体，它含有多种色素，的载体，它含有多种色素，叶叶绿素绿素a和和叶绿素叶绿素B主要吸收蓝紫光和红橙光，主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝胡萝卜素卜素和和叶黄素叶黄素主要吸收蓝紫光主要吸收蓝紫光叶绿素叶绿素a和和叶绿素叶绿素B对绿对绿光的吸收光的吸收量最少，正因如此，量最少，正因如此，绿光绿光被反射出被反射出来，来，叶绿体叶绿体才呈现绿色才呈现绿色 树叶为何呈绿色树叶为何呈绿色? •      植物细胞内约有植物细胞内约有40-50 个叶绿体，当阳光照在个叶绿体，当阳光照在叶片上，阳光的七彩颜色被叶片吸收，只有绿色叶片上，阳光的七彩颜色被叶片吸收，只有绿色光被反射，所以叶片会呈现绿色光被反射，所以叶片会呈现绿色  叶绿体内含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等色叶绿体内含有叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等色素在通常情况下，叶绿素的含量占有绝对的优素在通常情况下，叶绿素的含量占有绝对的优势，它把其它色素都掩盖了。

色素对阳光中的红、势，它把其它色素都掩盖了色素对阳光中的红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的吸收是有选橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的吸收是有选择的叶绿素对红光和蓝光吸收较多，而对绿光择的叶绿素对红光和蓝光吸收较多，而对绿光却不吸收，还要把它反射出来因此，我们看到却不吸收，还要把它反射出来因此，我们看到的植物叶子，在一般情况下是呈绿色的的植物叶子，在一般情况下是呈绿色的  叶绿体与线粒体的异同叶绿体与线粒体的异同叶绿体和线粒体在细胞中的分布叶绿体和线粒体在细胞中的分布。