植物细胞结构
植物细胞具备动物细胞的一切,另加纤维素细胞壁、进行光合作用的叶绿体,以及一个大的永久液泡。
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植物细胞是植物的基本单位。其额外结构使植物能制造食物、保持直立并储存细胞液。
植物细胞是真核细胞,它与动物细胞共有核心细胞器,细胞核、细胞质、质膜、线粒体与核糖体,但它还有动物细胞所没有的三项特征:纤维素细胞壁、叶绿体,以及一个大的永久液泡。考试图通常依据栅栏细胞或叶细胞绘制,因此这三项额外结构几乎总是比较题的关键。
组成与功能
| 部分 | 功能 |
|---|---|
| 细胞壁 | 由纤维素构成;完全透过;提供支持与固定形状 |
| 质膜 | 具选择透过性;控制物质进出细胞 |
| 细胞质 | 胶状介质,细胞内大部分化学反应发生之处 |
| 细胞核 | 控制细胞并含有遗传物质(染色体) |
| 叶绿体 | 含叶绿素;光合作用的场所 |
| 液泡(含液泡膜) | 大而永久;液泡膜包裹细胞液,使细胞保持膨压并贮存溶解物质 |
| 线粒体 | 有氧呼吸的场所,以 ATP 形式释放能量 |
| 核糖体 | 以氨基酸合成蛋白质之处 |
结构如何与功能相配
课程标准要求你把每项额外结构与它为整株植物所完成的职责联系起来,而不只是说出名称。
- 纤维素细胞壁,坚固而完全透过,它抵抗水分经渗透进入所产生的压力,使细胞膨胀坚挺、支撑植物,同时不阻碍物质的移动。
- 叶绿体,富含叶绿素,能在细胞内向光移动,捕获光合作用所需的光能;朝光的叶细胞含量最多。
- 大的永久液泡,充满细胞液,把细胞质压向细胞壁以保持膨压,并贮存糖、盐与色素。
- 固定的方箱形,因为细胞壁维持形状,植物细胞能整齐排列,构成如叶片栅栏层等坚实的组织。
- 线粒体,释放植物细胞所需的 ATP,用于把矿物离子主动运输进根细胞及其他耗能过程。
相关过程
植物细胞的每项额外结构都推动课程中另一处的过程。叶绿体进行光合作用,在光下利用二氧化碳与水制造葡萄糖。
大液泡与细胞壁共同构成膨压的基础:当水经渗透进入细胞,液泡膨胀并把细胞质压向细胞壁,这种膨压使叶片与幼茎等柔软组织保持坚挺直立。
由于细胞壁坚固,放入蒸馏水的植物细胞会变得膨胀坚挺而不破裂,这与动物细胞不同。在浓溶液中,水分离开细胞,液泡皱缩,细胞变得萎软;若继续下去,膜会脱离细胞壁(质壁分离)。
线粒体为有氧呼吸与主动运输提供 ATP,而蛋白质合成像在动物细胞中一样从细胞核到核糖体进行。
常见标注错误
例题与参考答案
题目(试卷二 A 部分风格):图 X 显示叶片的一个栅栏细胞。结构 K 构成外界并维持细胞形状;结构 L 是绿色椭圆小体;结构 M 是充满细胞大部分空间的大空腔。
(a) 说出 K、L 与 M 的名称。[3 分] (b) 解释结构 L 如何适应其功能。
[2 分] (c) 该细胞放入蒸馏水中却不破裂。解释原因。
[2 分]
参考答案:(a) K 是细胞壁;L 是叶绿体;M 是液泡。(b) 叶绿体含叶绿素,吸收光能进行光合作用,并能在细胞内向光移动。
(c) 水经渗透进入细胞,细胞变得膨胀坚挺,但纤维素细胞壁坚固并抵抗压力,因而阻止细胞破裂。
评分说明:(c) 部分不破裂这一分必须写出坚固的细胞壁抵抗压力,而不只是水分进入。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
植物细胞比动物细胞多哪些结构?
为什么植物细胞在水中变得膨胀坚挺而不破裂?
植物细胞中大液泡的功能是什么?
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