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植物细胞的结构和功能
第五节植物细胞的基因表达
一、细胞的阶段性与全能性
繁殖、分化和衰亡是细胞的基本生命活动,也是细胞生理研究的重要内容,高等植物因细胞的这些基本生命活动而完成个体的生活史。
间期是从一次细胞分裂结束到下一次分裂开始之间的间隔期。间期是细胞的生长阶段,其体积逐渐增大,细胞内进行着旺盛的生理生化活动,并作好下一次分裂的物质和能量准备,主要是DNA复制、RNA的合成与有关酶的合成以及ATP的生成。
细胞周期的四个时期
(gap1,pre-syntheticphase)。在这段时期中有各种复杂大分子包括mRNA、tRNA、rRNA和蛋白质的合成。
,故称S期(syntheticphase),这期间DNA的含量增加一倍。(gap2,post-syntheticphase),此期的持续时间短,DNA的含量不再增加,仅合成少量蛋白质。
,也就是从染色体的凝缩、分离并平均分配到两个子细胞为止的时期。分裂后细胞内DNA减半,这个时期称M期(即有丝分裂,mitosis)或D期(division)。细胞分裂的意义在于S期中倍增的DNA以染色体形式平均分配到两个子细胞中,使每个子细胞都得到一整套和母细胞完全相同的遗传信息。
PCD是生命活动中不可缺少的组成部分。在PCD发生过程中,一般伴随有特定的形态、生化特征出现,此类细胞死亡被称为凋亡(apoptosis)。当然,也有的细胞在PCD过程中并不表现凋亡的特征,这一类PCD被称为非凋亡的程序化细胞死亡(non-apoptoticprogrammedcelldeath)。
(二)细胞分化与细胞全能性
细胞分化(celldifferentiation)是细胞间产生稳定差异的过程。也就是由一种类型的细胞转变成在形态结构、生理功能和生物化学特性诸方面不同的另一类型细胞的过程。
植物细胞的核基因与核外基因
高等植物细胞共有三个基因组,即核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组。
基因组(genomes)也叫染色体组,是细胞携带生命信息DNA及其蛋白质复合物的总称。植物细胞的各种生命活动都是由基因组所控制的,如对无机物的吸收和利用,有机物的合成和分解,植物与外界条件的反应和适应,繁殖、分化、衰老、死亡等。