【植物学笔记】植物细胞（五）
这一讲我们就来说一说植物细胞的细胞生命史。总的来说，植物细胞在发育上有显著的特点――细胞的全能性，植物的任何一个细胞都具有长成完整个体的潜力。1958年美国的Steward首次在培养野生胡萝卜根的韧皮部细胞时候终于得到了它的完整植株。之后陆续有科学家利用植物的花药、单倍体孢子培育出了完整的植株，证明了植物细胞的全能性，植物组织培养技术也迅速发展起来了。一个细胞在合适的诱导条件下就可以完整地发展为一个植物个体。
分裂是细胞增殖的方式，而细胞周期cell cycle是指持续分裂的细胞从结束一次分裂开始，到下一次分裂完成为止多经历的整个过程。包括细胞间期interphase和分裂期，而间期是细胞生长的时期，合成代谢最为活跃。下面我就直接介绍一下完整的细胞周期：
【植物学笔记】植物细胞（五）
G1:第一次分裂结束到DNA复制开始前的间隔时间。这一时期RNA、蛋白质和酶的合成与蛋白质的磷酸化非常旺盛，膜系统不断完善，细胞器不断增多，细胞的体积、重量增加。
S:此期又称为DNA复制期，即DNA复制、组蛋白和非组蛋白等的合成和新的核小体等染色体结构的包装。
G2:此期是细胞分裂的准备期，DNA复制完成后，并有少量的RNA的合成，主要进行细胞分裂中所需的能量（如ATP）、物质（如微管蛋白）的代谢和准备。
细胞周期的长短因植物种或变种的核内所含DNA的数量而定，数量越多，细胞周期就越长，环境条件如温度等会明显影响细胞周期持续的时间。
而对于分裂期，不同的分裂种类其分裂过程也完全不同。
有丝分裂（mitosis）。包括核分裂和胞质分裂。核分裂包括四个时期：
前期（prophase），染色质浓缩为染色体，核仁解体，核膜破裂，纺锤体开始形成。
中期（metaphase），纺锤体完全形成，纺锤丝牵引染色体使其排列到赤道面。
后期（anaphase），各个染色体的两条染色体分开，分别由赤道面移向细胞两极。
末期（telephase），重新形成两个子核，来自于高尔基体和内质网的小泡受成膜微管融合成细胞板，随着细胞板的延伸完成细胞质的分裂，形成两个子细胞。
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而减数分裂（meiosis）与性细胞或雌雄配子形成有关。细胞会分裂两次，但染色体只复制一次。对保持遗传的稳定性、变异性都有重要意义。（受精作用后雌雄胚子恢复成为二倍体，保持了遗传稳定性；而同源染色体的联会与交叉发生重组从而增强了生活力和适应性）。减数分裂比有丝分裂要更复杂，具体过程如下图所示：（减数第一次和第二次分裂均有前中后末四个时期）
【植物学笔记】植物细胞（五）
而对于无丝分裂（amitosis），不出现纺锤丝和染色体。按核的形态可以分为横缢（核仁分裂为二，细胞核伸长，中部横缢，断裂为两个细胞核，在子核间形成新的细胞壁，最后形成两个子细胞）、出芽（细胞与细胞核一起缩缢，形成一至多个子细胞。）无丝分裂消耗能量少，分裂速度快，但遗传物质一般不能平均分配到子细胞所以遗传不稳定。
而植物细胞还有自由形成过程，有两种分裂方式：1、母细胞的细胞质不完全用于子细胞的构成，如藻类的游动孢子、子囊菌的子囊孢子。在子囊孢子形成过程中，子囊中先产生8个为细胞质所包围的子核，再分裂为五个孢子。2、母细胞先进行多次核分裂，形成若干位于细胞质中的游离核，再形成细胞壁，将细胞质隔开，形成新的细胞。如苹果、小麦的核型胚乳的发育。
细胞通过分裂所产生的细胞，有的进入下一分裂周期；有的不再进行分裂，朝着生长和分化的方向发展。合成大量新原生质，体积迅速增大。由于受到细胞本身遗传因子控制和胞外环境影响，其生长和体积的大小都有一定的限度。
在细胞生长的过程中，在形态、结构和功能上发生改变的过程称之为细胞分化cell differentiation。实际上是基因选择性表达的结果。已分化的细胞在一定因素下可恢复分裂机能，重新具有分生组织细胞的特性，这个过程称之为脱分化dedifferentiation。之后可以再分化redifferentiation成不同的组织。在组织培养过程中，不定根、不定芽和周皮都是通过脱分化后再分化形成。因此植物细胞具有很大的可塑性plasticity。
【植物学笔记】植物细胞（五）
极性polarity也是植物细胞生长的一个重要特点，指某个轴向上存在结构与生理上的差异，如胚轴的上端是胚芽，下端是胚根。细胞的不均等分裂也与细胞的极性有关。如单细胞花粉粒核不均等分裂形成一个大的营养细胞和小的生殖细胞，前者不再分裂，产生花粉管，后者再分裂形成两个精细胞。
而对于植物细胞的死亡，存在两种情况，一种为坏死性死亡necrosis，由于物理、化学、生物等因素造成的非正常死亡。另一种即细胞编程性死亡，或细胞凋亡apoptosis。植物的生长发育一直伴随着细胞凋亡，如根冠边缘细胞的死亡、叶片与花瓣的衰老死亡。细胞编程性死亡是有机体自我调节的主动的自然死亡过程，以与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡。
参考：
https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_cycle
https://en.wikipedia.org/wiki/Mitosis
https://www.livescience.com/52512-mitosis.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Amitosis
https://en.wikipedia.org/wiki/Meiosis
https://en.wikipedia.org/wiki/Apoptosis
