试描述细胞在三个发育阶段的形态结构和生理特征。
答:植物的生长是以细胞的生长发育为基础的。细胞发育可分为三个阶段:细胞分裂阶段、细胞延伸阶段和细胞分化阶段。
①细胞分裂期。细胞分裂时,细胞体积小,近圆形,细胞质致密,无液泡,细胞核大,细胞壁薄。植物分生组织的细胞在生长到一定阶段时会进行有丝分裂。当新细胞长到一定大小时,又开始分裂,细胞数量不断增加,但细胞体积变化不大。由于细胞分裂迅速,细胞呼吸代谢旺盛,合成核酸和蛋白质的能力很强。
②细胞延伸期。细胞伸长阶段最显著的变化是细胞体积增大,包括细胞壁、加厚和原生质的增加,小液泡开始出现,然后小液泡逐渐增大,形成大液泡,大液泡位于细胞中心,可用于渗透吸水。随着水的进入,细胞体积显著增加。细胞壁成分不断合成并填充到细胞壁的缝隙中,相应地增加了细胞壁的面积和厚度。总之,在伸长阶段,细胞通过增加吸水而伸长,新陈代谢旺盛,合成能力强。
③细胞分化阶段。在细胞分化期,细胞体积不变,但形状、结构和功能发生了明显变化。形成各种执行不同功能的组织。机械组织细胞壁加厚,导管分子中的原生质解体,细胞木质化,增强了对逆境的抵抗力,保护了植物。在细胞分化过程中,除了内部因素外,一些外部因素如光照、水分、激素和蔗糖浓度等都会影响细胞分化。在此期间,生长从缓慢逐渐停止,新陈代谢下降。