植物细胞的形态与结构
(6) 液泡(vacuole)
液泡是由具选择通透性的液泡膜(tonoplast)和细胞液组成的细胞器。在不同类型或不同发育时期的细胞中,液泡的数目、大小、形状、成分都有差别。幼期的细胞,如顶端分生组织细胞内,液泡小、数量多,散布于胞基质中。随着细胞的长大和分化,小液泡增大,并逐渐合并为少数几个甚至一个位于细胞中央的大液泡,将其他的原生质都挤成一薄层,包在液泡的外围而紧贴着细胞壁,有利于新陈代谢和细胞的生长(图1-12)。
液泡的主要生理功能包括:① 调节细胞水势和维持细胞的膨压,液泡吸水膨胀,是植物体保持挺立状态的根本因素;若液泡失水,植株就萎蔫,影响植物生长。② 参与细胞内物质的积累、储藏与转化,控制液泡内的K+、Na+、Ca2+、Cl-、以及磷酸盐、柠檬酸、苹果酸和多种氨基酸等物质的输入和输出,对细胞代谢起着调节和稳定的作用。液泡还储藏糖、脂肪、蛋白质等。③ 防御作用,许多植物液泡中还有几丁质酶,它能分解破坏真菌的细胞壁,当植物体被真菌侵害时,几丁质酶合成增加,对病原体有杀伤作用。
(7) 溶酶体(lysosome)和圆球体(spherosome)
溶酶体是由单层膜构成的能分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器(图1-13)。溶酶体主要来自于高尔基体和内质网分离的小泡。它的形状和大小差异较大,一般为球形,直径0.2~0.8μm。溶酶体除含特有的酸性磷酸酶外,还有许多(已知的有60多种)其他的水解酶。
溶酶体具有异体吞噬(heterophagy)、自体吞噬(autophagy)和自溶作用(autolysis)的功能。溶酶体分解从外界进入到细胞内的物质,称为异体吞噬,例如,有些大分子物质、病毒、细菌,经胞饮或吞噬作用被细胞摄入后,和溶酶体融合而被消化。溶酶体消化细胞自身的局部细胞质或细胞器称为自体吞噬。自溶作用是指在植物发育进程中,有一些细胞会逐步正常地死亡,这是在基因控制下,溶酶体膜破裂,将其中的水解酶释放到细胞内,而引起的细胞自身溶解死亡。自溶作用实际上是一种细胞的程序性死亡(programmed cell death),有利于个体发育。