叶绿体的基本形态及动态特征资料

• ● 分布
• 叶绿体在细胞质中的分 布有时是很均匀的，但 有时也常集聚在核的附 近， 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 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（chloroplast positioning）借助微
导致叶绿体分化障碍的现象
常春藤花叶突变体
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 原质体。
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 楚，有待于进一步研究。
叶绿体的基本形态及动态特征
• 叶绿体的分裂
胞会在植物激素的作用下进行脱分化成为愈伤组
织，当愈伤组织达到一定规模后再次分化成各种
器官，然后型成新的个体。
叶绿体的来源
• 1.从原质体开始的发育： 在个体发育中叶绿体由原质体发育而来，
原质体存在于根和芽的分生组织中，由双 层被膜包围，含有DNA，一些小泡和淀粉 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。
叶绿体的分化与去分化
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 有叶绿体。
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 。
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。 可见，叶绿体是原质体的一种分化。
• 2.生物学起源 古生物学家推断，叶绿体可能起源于古代蓝
藻。某些古代真核生物靠吞噬其他生物维生，它 们吞下的某些蓝藻没有被消化，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： 叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质（半
站
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 胞分裂需要DNA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 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 的表皮细胞，没有叶绿体，可以新陈代谢，但不 能分裂。
• 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，
并转变为排列成网格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 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。
自主性），其余的是在细胞质激离的核糖体上合 成的，必需运送到叶绿体，才能发挥叶绿体应有 的功能。
叶绿体的功能
•
叶绿体是植物细胞进行光合作用的细胞器。
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
叫做光和作用。光合作用的基本产物是葡萄糖，
因此，有人把它比喻成养料制造工厂和能量转换
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 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
会发生的，在植物组织培养技术中，利用植物体
细胞分化的全能性来培育新的个体，其中就有一
个脱分化的过程，在那个过程中，离体的植物细
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 的酶、蛋白质、大分子的合成、运输及定位。
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。
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 变致白化，其他基因缺陷致白化等。
叶绿体的基本形态及动态特征
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总结补充
主要内容
• 叶绿体的结构 • 叶绿体的形态特点 • 叶绿体的分化 • 叶绿体的来源 • 叶绿体的功能 • 叶绿体的分裂 • 叶绿体与叶绿素的区别与联系 • 叶绿体与线粒体的异同
叶绿体的结构
叶绿体的形态特点
• 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 一面，也是为了收集光能，发挥功能
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)为叶绿体正常定
位所必须。
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 体间罕见相互融合，但叶绿体间通过基质小管
（stromafilled tubule)实现相互联系。
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叶绿体和叶绿素的区别与联系
区别：
叶绿素是叶绿体中的一种色素,用于光 合作用。
叶绿体是一个细胞器，外面有双层膜， 里面有基质、囊状结构，囊状结构上有叶绿 素。
叶绿素是色素，不是个细胞器。 有叶绿体一定有叶绿素，但有叶绿素不一定 有叶绿体。
联系：
叶绿体是叶绿素的载体，它含有多种色素，叶
绿素a和叶绿素B主要吸收蓝紫光和红橙光，胡萝 卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。叶绿素a和叶绿素 B对绿光的吸收量最少，正因如此，绿光被反射出 来，叶绿体才呈现绿色。
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 形式存在。
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。
质体包括：叶绿体、有色体、白色体。
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 中的原质体分化形成叶绿体的连续过程。
叶绿体的基本形态及动态特征资料
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 • ● 形态: • 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 。 •
（一）叶绿体的形态大小、数量和 分布
• ● 数目
• 大多数高等植物的叶肉 细胞含有几十到几百个 叶绿体, 可占细胞质体 积的40%~90%。