医学生物学——生命的基本单位.pptx

第三章生命的基本单位细胞第1页/共82页第一节 细胞的基本特征第2页/共82页第3页/共82页第4页/共82页第5页/共82页一、细胞是生物体形态结构与生命活动的 基本单位 生物体的一切生理活动、生命的基本特征及各种生命现象都以细胞为基本单位。二、细胞的形态和大小 1.细胞的形态不同，主要与功能相适应。2.不同类别细胞的大小差别很大，通常用微米（m）和纳米（nm）描述大小。第6页/共82页第7页/共82页100 m5 m1m第8页/共82页第9页/共82页三、细胞的数目a.不同种类生物的细胞数目差异很大。如：大象与老鼠b.细胞的大小与生物体的大小没有直接关系。生物体的生长不是靠细胞体积的增大，而是靠细胞数目的增多来实现的。第10页/共82页第二节 原核细胞和真核细胞第11页/共82页一、原核细胞的基本结构细胞壁：由肽聚糖组成细胞膜无典型的细胞核：含有DNA的区域（类核或拟核）DNA分子呈环状细胞质：没有膜结构的细胞器（核糖体、中间体）原核生物：自然界中由原核细胞构成的生物。如：细菌、支原体、立克次体、放线菌、蓝绿藻等。第12页/共82页第13页/共82页二、真核细胞的基本结构最明显特征：具有由核膜包围的典型细胞核。光镜：细胞膜、细胞质、细胞核 电镜 膜相结构：内质网、线粒体、高尔基复合体等 非膜相结构：核糖体、中心体等 光镜：显微结构 电镜：亚显微结构第14页/共82页第15页/共82页三、原核细胞与真核细胞的比较_细胞大小 较小（110 m）较大（10100 m）细胞壁 主要成分为肽聚糖 主要成分为纤维素（植物细胞）细胞质 无内质网 有内质网 无高尔基复合体 有高尔基复合体 无溶酶体 有溶酶体 无线粒体，有功能相近的中间体 有线粒体 一般无微管、微丝 有微管、微丝 无中心体 有中心体（动物细胞）细胞核 无核膜和核仁（拟核）有核膜和核仁原核细胞真核细胞第16页/共82页_遗传系统 DNA不与蛋白质结合 核内的DNA与蛋白质结合，一个细胞只有一个DNA，形成染色质（染色体）呈环状 一个细胞有两条以上染色体，DNA呈线状DNA转录 在细胞质中完成 在细胞核中完成蛋白质合成 在细胞质中完成 在细胞质中完成细胞分裂 无丝分裂 有丝分裂和减数分裂 原核细胞真核细胞第17页/共82页四、动物细胞与植物细胞的比较_细胞壁 有细胞壁 无细胞壁质体 有质体 无质体中心体 高等植物无中心体 有中心体液泡 有，较大 无或较小细胞分裂 形成细胞板 不形成细胞板贮存物 淀粉 糖原 质体：植物细胞特有的结构。根据色素的不同，质体可分成三种类型：叶绿体、有色体和白色体。植物细胞动物细胞第18页/共82页第19页/共82页第三节 真核细胞的结构与功能第20页/共82页一、细胞膜内膜系统：除细胞膜外，真核细胞内还有丰富的膜结构，形成了细胞内各种膜性细胞器，如：内质网、高尔基复合体、溶酶体等。（一）细胞膜与生物膜的概念细胞膜：包围在细胞质外周的一层界膜，又称质 膜。生物膜：细胞膜+细胞内膜系统总称单位膜：电镜下，“两暗夹一明”细胞膜都是由单位膜构成第21页/共82页（二）细胞膜的化学组成和分子结构 1.化学成分：主要是脂类、蛋白质及糖类。(1)膜脂：磷脂(最多)、胆固醇、糖脂 脂质双分子层是组成细胞膜的基本骨架结构 (2)膜蛋白：外在膜蛋白、内在膜蛋白(镶嵌蛋白)(3)膜糖类：膜的非胞质侧 2.分子结构：流动镶嵌模型 细胞膜的特性：流动性和不对称性第22页/共82页第23页/共82页 （三）细胞膜的功能 1.物质运输功能小分子物质的跨膜运输被动运输主动运输单纯扩散易化扩散大分子物质的膜泡运输胞吞作用胞吐作用吞饮作用吞噬作用第24页/共82页单纯扩散：不耗能，不需膜蛋白，高浓度低浓度 H2O、O2、CO2、乙醇、尿素、甘油易化扩散：不耗能，需要膜蛋白，高浓度低浓度 葡萄糖、氨基酸、核苷酸单纯扩散易化扩散第25页/共82页主动运输：耗能，需要膜蛋白，低浓度高浓度 Na-K泵第26页/共82页胞 吞噬作用：吞入较大的固体颗粒和大分子复合物吞 如：巨噬细胞、单核细胞等作 吞饮作用：摄入液体和溶质的过程用 如：大分子物质或微小颗粒 第27页/共82页胞吐作用：细胞内合成的大分子物质或代谢物排出细胞的运输方式。第28页/共82页2.细胞膜抗原与免疫作用 膜抗原：多为镶嵌在膜中的糖蛋白，如：红细胞膜上的血型抗原。3.细胞膜受体与信息传递功能 膜受体：镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的特异性糖蛋白，如：肝细胞膜受体。4.细胞外被与细胞识别 植物和微生物细胞：细胞壁 动物细胞：多糖物质（糖蛋白和糖脂的寡糖链）。E:医学生物学细胞膜的结构示意图_标清.flv第29页/共82页二、细胞质细胞质：是指细胞膜以内、细胞核膜以外的原生 质，包括细胞质基质和细胞器。细胞器：具有一定化学组成和形态特征并表现某 些特殊功能的结构。（一）内质网 位置：外与细胞膜相连，内与核膜相连。分类：粗面内质网（有核糖体附着，蛋白质合成）滑面内质网（无核糖体，脂质合成）E:医学生物学内质网.flv第30页/共82页 内质网第31页/共82页粗面内质网滑面内质网第32页/共82页（二）高尔基复合体E:医学生物学高尔基体.flv 小囊泡：由内质网分离出来 扁平囊 大囊泡 加工、修饰分泌蛋白 糖蛋白的合成与修饰 参与膜转化三部分功能第33页/共82页第34页/共82页（三）溶酶体 溶酶体内含有60多种 酸性水解酶 初级水解酶 次级水解酶 三级水解酶（残余小体）消化作用 吞噬物质的消化：细菌、病毒 自身物质的消化：衰老损伤细胞器 自溶作用：溶酶体膜破裂，水解酶释放类型作用第35页/共82页 硅沉着病（矽肺）第36页/共82页我国法定十二种尘肺有：矽肺、煤工尘肺、电墨尘肺、碳墨尘肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺。第37页/共82页（四）过氧化物酶体 典型存在于肝细胞和肾细胞中 标志酶：过氧化氢酶 H2O2 _-H2O +O2 作用：保护细胞 缺少：脑肝肾综合征（五）线粒体E:医学生物学线粒体.flv 细胞进行有氧呼吸和功能的场所 “细胞的功能中心”内含有DNA，能合成自身的蛋白质，被称为半自主性细胞器第38页/共82页第39页/共82页线粒体肌病遗传基因缺陷，多为母系遗传 眼肌麻痹第40页/共82页（六）核糖体 成分：r RNA+蛋白质 构成：大亚基+小亚基 功能：蛋白质合成的场所 附着核糖体：合成分泌蛋白（免疫球蛋白）游离核糖体：合成结构蛋白质（酶）第41页/共82页（七）中心体E:医学生物学中心粒.flv 存在于动物细胞和低等植物细胞中 功能：有丝分裂时形成纺锤丝，参与鞭毛和纤 毛的形成。（八）细胞骨架 真核细胞特有的非膜相立体网架结构 包括：微管（MT）、微丝（MF）、中间纤维（IF）（九）细胞质基质（细胞液）细胞质中除各种细胞器和内含物以外的较均质而 且半透明的液体部分。第42页/共82页E:医学生物学哈佛大学科教影片：细胞动力-线粒体_标清.flv第43页/共82页三、细胞核 是储存遗传物质的区域，在形态、大小、数量及在细胞中的位置，因细胞类型的不同而不同。第44页/共82页第45页/共82页第46页/共82页 细胞核结构：核膜 核仁 染色质 核基质E:医学生物学细胞核.flv第47页/共82页（一）核膜 两层单位膜：外核膜+内核膜（二）核仁 合成 rRNA和装配核糖体的大、小亚基第48页/共82页（三）染色质和染色体 细胞内易被碱性染料着色的物质，是遗传信 息的载体。两者是同一种物质，在不同细胞周期 时的两种不同的表现形式。基本结构单位：核小体成分组蛋白、非组蛋白DNA少量RNA第49页/共82页第50页/共82页分类：常染色质 异染色质染色体数目：人=46条第51页/共82页第52页/共82页核糖体（无膜）：rRNA+蛋白质内质网：蛋白质高尔基体：蛋白质线粒体（双层膜）：ATP线粒体肌病溶酶体：消化、自溶硅沉着病过氧化氢酶体：保护、解毒肝脑肾综合征中心体：有丝分裂第53页/共82页 第四节 细胞的增殖方式 （无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）第54页/共82页一、无丝分裂（直接分裂）主要发生在细菌等原核细胞的增殖过程中分裂时，环状DNA分子复制，形成两个新的DNA分子。E:医学生物学课件视频无丝分裂.flv第55页/共82页二、有丝分裂真核生物细胞的主要分裂方式 a.分裂间期 b.分裂期 前期：膜仁消失两体现 中期：赤道板上排整齐 后期：平分牵引向两极 末期：膜仁重现失两体第56页/共82页分裂间期：DNA复制染色质：2N，DNA：4N，染色单体：4N第57页/共82页前期：膜仁消失两体现染色质压缩形成染色体（两条姐妹染色单体）纺锤丝形成纺锤体核仁消失，核膜解体纺锤体第58页/共82页中期：赤道板上排整齐染色体排列于细胞中央，构成赤道板姐妹染色单体由着丝粒相连染色单体着丝粒着丝点纺锤丝染色体中期：染色体横穿纺锤体中心排列成行第59页/共82页后期：平分牵引向两极姐妹染色体单体分开，形成子染色体纺锤丝缩短，染色体被拉向两极染色单体纺锤体将染色单体拉开后期：组成每个染色体的两个染色单体分开并分别向纺锤体的两端移动第60页/共82页末期：膜仁重现失两体 染色体解旋，成为 染色质 微丝收缩，胞质一分为二 纺锤体消失 核膜、核仁 重新出现 纺锤体开始消失细胞质分裂核膜集结末期：每套染色体组外包上一层模板，形成新细胞核，细 胞质开始分裂第61页/共82页E:医学生物学课件视频动物细胞有丝分裂.flv有丝分裂第62页/共82页请分别说出A、B、C、D各代表的有丝分裂时期第63页/共82页第64页/共82页三、减数分裂 有性生殖的高等生物，形成生殖细胞（精子和卵子）时，进行的一种特殊的有丝分裂。特点：DNA复制一次，细胞分裂两次，子细胞染 色体数目比母细胞减少一半。时期：第一次减数分裂、第二次减数分裂。前期、中期、后期、末期前期、中期、后期、末期 第65页/共82页间期（一）减数分裂1.前期细线期：染色体细长如丝，每条染色体含2条染色 单体。偶线期：同源染色体配对（联会），形成二价体粗线期：染色体压缩、变粗，非姐妹染色单体发 生交叉，遗传物质的重组。双线期：染色体进一步变短、变粗。终变期：核仁消失，核膜解体，纺锤体形成。第66页/共82页姐妹染色单体非姐妹染色单体染色体重组（二价体）第67页/共82页（一）减数分裂2.中期：同源染色体排列在赤道板上3.后期：同源染色体分开4.末期：核膜、核仁重现，细胞质分裂，子 细胞染色体数目减少一半。（二）减数分裂1.前期：核仁消失、核膜解体、纺锤体出现。2.中期：二分体排列在赤道板上3.后期：姐妹染色单体分开4.末期：核膜、核仁重现，细胞质一分为二。第68页/共82页减数分裂染色体 2N 2N 2N 2N N DNA 4N 4N 4N 4N 2N 染色体 N N N N DNA 2N 2N 2N N减数减数第69页/共82页（三）生殖细胞的发生1.精子的发生（1个 4个）2 2N 2N 2N 2N N N N N N 第70页/共82页 2N 2N 2N 2N 2N 2N 2N 2N N N N N N N N N N N精子发生四个时期第71页/共82页2.卵子的发生（1个 1个，三个时期）第72页/共82页E:医学生物学课件视频减数分裂-精子和卵细胞的形成.flvE:医学生物学课件视频减数分裂与有丝分裂对比.flv第73页/共82页 第五节 细胞增殖和细胞增殖周期第74页/共82页细胞周期：连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束，到下一次有丝分裂结束。G1期：DNA合成前期 S期：DNA合成期 G2期：DNA合成后 期分裂期（M期）间期M期第75页/共82页 骨肉瘤第76页/共82页第六节 细胞分化与细胞衰老、死亡第77页/共82页一、分化特点稳定性、可逆性、时空性、普遍性分化本质：基因的选择性表达全能细胞 多能细胞 单能细胞第78页/共82页 体细胞克隆技术第79页/共82页二、衰老特点1.细胞水分减少（最显著）2.色素颗粒增多3.细胞膜增厚，流动性降低4.细胞核退化5.细胞器数目、结构改变阿尔茨海默病、帕金森综合症三、细胞死亡细胞坏死（被动）：病理条件下细胞凋亡（主动）：基因控制第80页/共82页第七节 干细胞概念：存在于胚胎组织、骨髓和其他组织内未分化的，可自我更新、高度繁殖，并在一定条件下能够分化成一种以上细胞的多潜能细胞。如：胚胎干细胞、骨髓干细胞第81页/共82页感谢您的观看！第82页/共82页