细胞形态与结构.pptx

一、细胞的形状、大小和数目 形状与大小各异的细胞是生物进化的结果。单细胞生物多细胞生物第1页/共46页二、细胞的基本结构1、细胞膜和细胞壁2、细胞核 3、细胞质和细胞器 细胞器有：线粒体 质体（叶绿体、有色体、白色体）内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 微体 液泡 细胞骨架 鞭毛、纤毛和中心粒第2页/共46页真核细胞：植物细胞和动物细胞叶绿体线粒体细胞壁细胞膜液泡细胞质光面内质网细胞核粗面内质网高尔基体高尔基体线粒体细胞质细胞膜细胞核粗面内质网光面内质网中心体纤毛第3页/共46页动物细胞与植物细胞的区别 细胞器细胞器动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有有液泡液泡无无有有第4页/共46页1 细胞壁细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。一般认为，细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁。第5页/共46页细胞壁的结构图第6页/共46页（1）胞间层 又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是果胶质，果胶是一类多糖物质。（2）初生壁 在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维素和果胶质。（3）次生壁 是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。次生壁的主要成分有纤维素、半纤维素，且常有木质素等物质填充其内而发生质变。纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。第7页/共46页2 细胞膜（质膜）植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。动物细胞无细胞壁，最外方为细胞膜。膜的化学组成，几乎全由磷脂和蛋白质组成，此外，尚有少量的糖类。在电子显微镜下看到的质膜是由两层染色深的暗层（一层蛋白质的分子层和脂类双分子层的亲水头），中间夹着一层染色浅的亮层（脂类双分子层的疏水尾）组成。这样的结构称为单位膜。第8页/共46页细胞膜的结构图 膜结构的液态镶嵌模型：在脂质双分子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中的蛋白质有的是特异酶类，在一定条件下具有识别、捕捉和释放某些物质的能力，从而对物质的透过起主动的控制作用。第9页/共46页质膜具有多种生理功能维持稳定的细胞内环境；控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排出废物；吞食外围的液体或固体小颗粒；参与胞内物质的胞外分泌；接受外界的刺激和信号；还参与细胞的相互识别的功能。第10页/共46页核被膜 包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分子可通过核被膜或核被膜上的核孔进入或输出细胞核。核仁 是核中颗粒状结构，富含蛋白质和RNA，核糖体的装配场所。大多数细胞的核内有1个或几个核仁。染色质 是核中由DNA和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质，染色质DNA含有大量基因片段，是生命的遗传物质。间期核染色质常伸展成网状细丝染色质；分裂时，染色质高度螺旋化变粗染色体。染色质和核仁都被液态的核基质所包围。（二）细胞核第11页/共46页细胞核的主要功能是控制蛋白质的合成，控制细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调为细胞的控制中心，在细胞遗传和代谢方面起着主导作用。第12页/共46页（三）细胞质与细胞器细胞质是质膜以内，细胞核以外的原生质，可分胞基质和细胞器。细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。胞基质是无色透明的胶体物质。胞基质能维持细胞器的实体完整性提供所需要的离于环境，供给细胞器行使功能所必须的物质。同时，胞基质本身还进行某些生化反应。第13页/共46页 细胞器内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液泡、微管、微丝等。有的细胞表面还有鞭毛或纤毛。第14页/共46页1 线粒体（1）形状和大小：除细菌、蓝藻和厌氧真菌外，生活的细胞一般都有线粒体。线粒体呈粒状、棒状、丝状或分枝状。线粒体较小，直径一般为 05-10微米。第15页/共46页（2）结构：显微镜下用詹纳斯绿B染色才能看到。用电子显微镜观察，线粒体有一层外膜和一层内膜，内膜在许多部位向内褶叠成管状或搁板状突起称为嵴。嵴间的空间为基质，其中含有DNA、蛋白质、核糖体、类脂球等。在基质和内膜中，有ATP酶和三羧酸循环酶等，与呼吸作用有关。第16页/共46页线粒体的功能是细胞进行有氧呼吸的场所，提供能量。第17页/共46页2 质 体质体根据色素和功能的不同，分为三种主要类型叶绿体有色体白色体第18页/共46页（1）叶 绿 体 高等植物的叶绿体主要存在于叶肉细胞中，其功能是进行光合作用，把光能转变为化学能；将二氧化碳和水合成有机物，释放氧气。叶绿体的形状为球状椭圆形。第19页/共46页叶绿体的超微结构图叶绿体外被两层膜，称叶绿体被膜。被膜以内有蛋白质基质和密布其中的基粒。每个基粒由10-100个类囊体叠成。类囊体是由单层膜围成的，并且具有很多穿孔的扁平小囊。囊内含有液状内含物。类囊体平行地相叠，在基质间到处延伸，组成了复杂的类囊体系统。连接基粒的类囊体部分称为基质片层或基质类囊体。第20页/共46页（2）有色体 含有类胡萝卜素的质体，故呈橘红一黄之间的色彩。花瓣、果实等的颜色就是有色体的颜色。有色体多从叶绿体转化而来，积累脂类和淀粉。第21页/共46页（3）白色体 是无色的质体，近球形，存在于甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪和油的造油体，合成蛋白质的糊粉体等等。第22页/共46页3 内质网 脂类双分子层为基础形成的囊腔和管道系统。分为糙面内质网和光面内质网，光面内质网与脂类合成和代谢有关。糙面内质网膜上附有颗粒状的核糖体。核糖体是细胞合成蛋白质的场所，糙面内质网合成并运输蛋白质。内质网是许多细胞器的来源。第23页/共46页4 核糖体核糖体是合成蛋白质的场所。核蛋白体含有大约40%蛋白质和60%的RNA。核糖体大小约15-30纳米的小颗粒，由大小两个亚单位组成。核糖体常几个到几十个与信使RNA分子结合成念珠状的复合体，称为多聚核糖体。第24页/共46页5 高尔基体 是一些聚集的扁的小囊和小泡。是细胞分泌物的加工和包装场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。第25页/共46页6 溶 酶 体溶酶体常为圆球形，只有一层膜包围，含有活性范围非常广泛的各种水解酶类，以酸性磷酸酶为特有的酶。溶酶体在细胞内起消化作用，能降解生物大分子。进行异体吞噬、自体吞噬甚至发生自溶作用。溶酶体是内质网分离出来的小泡形成的。第26页/共46页7 微 体 膜内有一单位膜，含有酶，都含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化酶与尿酸酶。分为两种类型：一是过氧化物酶体，与光呼吸有密切关系；另一种为乙醛酸循环体，与脂肪代谢有关，能将脂肪分解成糖。第27页/共46页9 液泡液泡是植物细胞的显著特征之一。液胞内的液汁称细胞液，其主要成分是水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花青素和无机盐等物质。花瓣、果实上红色或蓝色是因含有花青素，花青素的颜色随着细胞液的酸碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色中午的红色。第28页/共46页液泡的生理功能:贮藏作用;消化作用;液泡在维持细胞质的内环境的稳定上起着重要的作用；液泡形成的内环境可以缓冲外界条件的突然变化，因而液泡与植物抗性有关。第29页/共46页10 细胞骨架细胞质中存在着骨架结构，称为细胞骨架。构成细胞骨架的三种结构是微管、微丝和居间纤丝（中间纤维）。它们和细胞质基质中更细微的纤维状蛋白系统，称为微梁系统。微管 呈中空管状或纤丝状结构,微管的管壁由13条原纤丝集合而成，每条原纤丝由和球状蛋白，即微管蛋白的亚基组成双体，沿着管径的长轴呈斜向交替排列。微管在细胞中起支架作用，使细胞保持一定的形状；微管还参与构成纺锤丝；参与细胞壁的形成和生长；微管也与胞质运动和鞭毛运动有关。第30页/共46页微丝是比微管更细的纤丝。中间丝 介于微管和微丝之间三者组成的细胞骨架系统：维持着细胞的形态结构和内部结构的有序性。第31页/共46页三、生物膜与物质的跨膜转运第32页/共46页1 1、生物膜、生物膜各类细胞器的膜（如内质网膜、内囊体膜等）、质膜和核膜在分子结构上基本相同，它们统称为生物膜。n膜的结构1895年 Overton 膜是由脂组成的1917年 Langmuir 磷脂单分子层1925年 Gorter&Grendel 磷脂双分子层1932年 Davson&Danielli “三明治”模型 流动镶嵌模型三、生物膜与物质的跨膜转运第33页/共46页生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点有序性流动性不对称性生物膜的结构是与其功能相一致的。第34页/共46页2、物质的跨膜运输 被动运输简单扩散第35页/共46页 被动运输易化扩散第36页/共46页 水的渗透作用第37页/共46页 主动运输钠钾泵（动物细胞）直接消耗ATP第38页/共46页 主动运输质子泵（植物细胞）直接消耗ATP第39页/共46页 主动运输协同运输 间接消耗ATP第40页/共46页协同运输（cotransport）是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子的电化学浓度梯度，而维持这种电化学势的是钠钾泵或质子泵。动物细胞中常常利用膜两侧Na+浓度梯度来驱动，植物细胞和细菌常利用H+浓度梯度来驱动。根据物质运输方向与离子沿浓度梯度的转移方向，协同运输又可分为：同向协同（symport）与反向协同（antiport）。第41页/共46页 胞吞和胞吐作用 生物大分子或颗粒物质的运输第42页/共46页物质的跨膜运输（总结）被动运输简单扩散 易化扩散 主动运输直接消耗ATP （动物细胞）钠钾泵 （植物细胞）质子泵 间接消耗ATP协同运输胞吞和胞吐作用 生物大分子或颗粒物质的运输第43页/共46页三、细胞的连接动物细胞间的连接：1、桥粒2、紧密连接3、间隙连接紧密连接紧密连接间隙连接间隙连接桥粒桥粒第44页/共46页植物细胞间的连接：胞间连丝第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页