细胞的结构和功能 (3)精选课件.ppt

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1、关于细胞的结构和功能(3)09.12.20221第一页，本课件共有64页09.12.20222第一节第一节 细胞的结构和功能细胞的结构和功能v根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为 非细胞生物：包括病毒、噬菌体(细菌病毒).细胞生物：以细胞为基本单位的生物；根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为：o真核生物(eukaryote)：(真核细胞)原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类o原核生物(prokaryote)：(原核细胞)细菌、蓝藻(蓝细菌)o原核细胞结构简单，没有细胞核（仅有拟核）。v真核细胞：细胞膜、细胞质、细胞核及(植物)细胞壁第二页，本课件共有64页09.12.2

2、0223一。原核细胞v原核细胞结构简单，主要由细胞壁，细胞膜，细胞质和拟核构成。第三页，本课件共有64页2022/12/94原核细胞原核细胞第四页，本课件共有64页09.12.20225真核细胞(eukaryotic cell)的结构第五页，本课件共有64页09.12.20226第一节第一节 细胞的结构和功能细胞的结构和功能v一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v二、细胞质(cytoplasm)线粒体 质体 核糖体 内质网 v三、细胞核第六页，本课件共有64页09.12.20227一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v细

3、胞是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分所组成。细胞膜是一切细胞不可缺少的表面结构，是包被着细胞内原生质的一层薄膜，简称质膜。它使细胞成为具有一定形态结构的单位，借以调节和维持细胞内微小环境的相对稳定性。原生质是指细胞所含有的全部生活物质：包括细胞质和细胞核两部分。质膜的厚度约为。第七页，本课件共有64页09.12.20228一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v在电子显微镜下观察细胞的结构，不仅可以看到细胞膜的超微结构，而且还可以看到细胞内许多物体也具有膜的结构。因此，根据膜的有无，可以把整个的细胞结构分为两大类别：第八页，本课件共有64页09.12.20

4、229一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v（）膜相结构，包括细胞膜、线粒体、质体、内质网、高尔基体、液泡和核膜等。v（）非膜相结构，包括细胞壁、核糖体、中心体、染色体和核仁等。第九页，本课件共有64页09.12.202210一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v 在膜相结构中都是由蛋白质和磷脂组成的，其中还有少量的糖类物质，固醇类物质及核酸等。第十页，本课件共有64页09.12.202211一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v 细胞膜对细胞生命活动具有重要有作用。据

5、近来研究认为，质膜是流动性的嵌有蛋白质的脂质双分子层的液态结构。它的主要功能在于能主动而有选择地通透某些物质，既能阻止细胞内许多有机物的渗出，同时又能调节细胞外一些营养物质的渗出。第十一页，本课件共有64页09.12.202212一、细胞膜一、细胞膜(plasma membrane/plasmalemma)v质膜上各种酶，对于多种物质透过质膜起着关键性的作用。质膜上一些蛋白质可与某些物质结合，引起蛋白质的空间结构改变，即变构作用，因而导致物质通过细胞膜而进入细胞或从细胞中排出。同时某些物质也可以从高浓度流向低浓度而渗入细胞，或从细胞中渗出。此外，质膜对于信息传递，能量转换，代谢调控，细胞识别和

6、癌变等方面，都具有重要的作用。第十二页，本课件共有64页09.12.202213二、细胞质(cytoplasm)v 细胞质是在质膜内环绕着细胞核外围的原生质，其中含有的液体是细胞浆，呈胶体溶液，内有许多蛋白质分子，脂肪，溶解在内的氨基酸分子和电解质，在细胞质内还包含着各种细胞器。细胞器是指细胞质内除了核以外的一些具有一定形态，结构和功能的物质。第十三页，本课件共有64页09.12.202214二、细胞质(cytoplasm)v细胞器是指细胞质内除了核以外的一些具有一定形态，结构和功能的物质。它们包括，线粒体、质体、中心体、溶酶体、核糖体、内质网、高尔基体和液泡等其中有些细胞器只是某些生物所特有

7、的。例如，中心体只是动物和一些蕨类及裸子植物有；质体只是绿色植物有。细胞器是细胞里有生命活动的组成部分。现已肯定线粒体、叶绿体、核糖体和内质网等具有重要的遗传功能。第十四页，本课件共有64页09.12.2022151.线粒体 线粒体内含有它自身的，与同细胞内核的在碱基成分上不同，即鸟嘌呤和胞嘧啶碱基对的含量有别，而且没有同组蛋白结合，表现为裸露的环状。此外，线粒体内有核糖体，能合成蛋白质，并且有自身复制的能力。因此，一般认为线粒体在遗传上有一定的自主性。第十五页，本课件共有64页09.12.2022161.线粒体 近来发现，线粒体的活性和作物杂种优势之间存在某些相关性。例如，能产生杂种优势的两

8、个亲本类型的线粒体，在体外混合时，常表现出超亲的活性，这种现象叫线粒体互补作用。此种方法正在式用于杂种优势的预测。第十六页，本课件共有64页09.12.2022172.质体 有叶绿体，有色体和白色体三种，叶绿体和线粒体一样含有本身的，还有及核糖体，能够分裂增殖，并能发生白化等突变，表明叶绿体本身是具有一定独立的遗传功能。第十七页，本课件共有64页09.12.202218.核糖体 普遍存在于活细胞内，主要成分大约由的蛋白质和的r所组成。核糖体可以附着在内质网上，有些也可以游离在细胞质中或核内，它是细胞内一个很重要的成分，是合成蛋白质的主要埸所。第十八页，本课件共有64页09.12.202219.

9、内质网是在细胞内广泛分布的膜相结构，内质网的表面，有的光滑，有的附着直径约埃的核糖体颗粒，前者称为平滑型内质网，后者称粗糙型内质网。内质网是输送合成原料和最终产物的通道。第十九页，本课件共有64页09.12.202220三、细胞核 v所有生物都具有一定的细胞结构，但在细胞结构的组成上，各种生物是不同的。根据细胞结构的复杂程度，可把生物界的细胞分为两类：原核细胞真核细胞。第二十页，本课件共有64页09.12.202221三、细胞核v两者的主要区别在于：原核细胞仅含有核物质，没有核膜，通常称为拟核或核质体。细菌和蓝藻等低等生物的细胞属于这种结构，统称为原核生物。真核细胞不仅含有核物质，而且有核结构

10、，即核物质被核膜包被在细胞核里。第二十一页，本课件共有64页09.12.202222三、细胞核 v除了原核生物，所有的高等植物、动物、以及单细胞藻类、真菌和原生动物等都具有这种真核细胞生物，故统称为真核生物。第二十二页，本课件共有64页09.12.202223v细胞核是由四部分组成。核膜、核浆、核仁染色质第二十三页，本课件共有64页09.12.2022241.核膜v 是核的表面膜，它把核与细胞质划分为两个功能不同而又密切相关的部分。在电子显微镜下可以见到核膜为两层的薄膜，膜上分布着直径约为的核孔，它们在很多地方是通过内质网与质膜相通的，所以核孔与细胞的活性有着密切的关联。在细胞分裂的前期，核膜

11、开始解体，形成小泡状物，散布在细胞质中，到细胞分裂末期，核膜重新形成，并把染色体包被起来。第二十四页，本课件共有64页09.12.2022252.核液v 核内充满着核液，在电子显微镜下，核液是分散在低电子密度构造中的直径为的小颗粒和微细纤维。由于这种小颗粒与细胞质内核糖体的大小类似，因此有人认为它可能是核内蛋白质合成的埸所。第二十五页，本课件共有64页09.12.2022263.核仁v 核内一般有一个或几个折光率很强的核仁，其形态为圆形。v电镜观察表明，各种细胞的核仁都裸露在核质中，没有外膜包被，呈团块状或线网状。v在细胞分裂过程中，核仁有短时间的消失，实际上只是暂时的分散，以后又重新聚集起来

12、。v核仁的功能一般认为它与核糖体的合成有关，是核内蛋白质合成的重要埸所。第二十六页，本课件共有64页09.12.2022274.染色质v 在细胞尚未进行分裂的核中，可以见到许多由于碱性染料而染色较深的，纤细的网状物，这就是染色质。第二十七页，本课件共有64页09.12.202228第二节。染色体v一。染色质与染色体v在细胞尚未进行分裂的核中，可以见到许多由于碱性染料而染色较深的，纤细的网状物，这就是染色质。v当细胞分裂时，核内的染色质便卷缩而呈现为一定数目和形态的染色体。v当细胞分裂结束进入间期时，染色体又逐渐松散而回复为染色质。v所以说，染色质和染色体实际上是同一物质在细胞分裂中所表现的不同

13、形态。第二十八页，本课件共有64页2022/12/929染色质染色质l染色质染色质chromatinchromatin：间期细胞核内能被碱：间期细胞核内能被碱性染料着色的物质。性染料着色的物质。l组成：组成：DNADNA、组蛋白、非组蛋白、组蛋白、非组蛋白、RNARNAl染色质丝：染色质丝：10nm10nm，含有一条，含有一条DNADNA分子分子第二十九页，本课件共有64页09.12.202230v根据染色的反应，染色体中的染色质可区分为两种：异染色质和常染色质。异染色质是染色质线中染色很深的区段，这称为异染色质区；常染色质是染色很浅的区段，称为常染色质区。v据分析，异染色质和常染色质在化学性

14、质上并没有什么差别，只是核酸含量上的不同。并且根据电子显微镜的观察，二者在结构上是连续的。第三十页，本课件共有64页2022/12/931常染色质和异染色质常染色质和异染色质p常染色质常染色质 euchromatin 间期染色浅，分裂期间期染色浅，分裂期染色深染色深,活跃转录活跃转录p异染色质异染色质 heterochromatin 间期染色深，分裂期间期染色深，分裂期染色浅染色浅,一般无转录活性一般无转录活性第三十一页，本课件共有64页09.12.202232 染色体的功能v 染色体是核中最重要而稳定的成分，它具有特定的形态结构和一定的数目，具有自我复制的能力，并且积极参与细胞的代谢活动，能

15、出现连续而有规律的变化。v它在控制生物性状的遗传和变异上具有极其重要的作用。遗传学中通常把控制生物性状的遗传物质单位叫做基因，例如，水稻芒的有无，植株的高矮等都是受一定的基因所控制。v大量的实验证实，基因就是按一定顺序在染色体上成直线排列的。v因此，染色体是生物遗传物质的主要载体。第二节第三十二页，本课件共有64页2022/12/933二。二。染色体染色体的形态的形态 l在真核生物分裂期间，在真核生物分裂期间，在光学显微镜下可以清在光学显微镜下可以清楚地看到染色体楚地看到染色体。l主缢痕（着丝粒）主缢痕（着丝粒）l次缢痕次缢痕l染色体臂染色体臂第三十三页，本课件共有64页09.12.20223

16、4二、染色体的形态v着丝点所在的缢缩部分是主缢痕。v在某些染色体的一个或两个臂上还常另外有缢缩部位，染色较淡，称为次缢痕。v它的位置是固定的，通常在短臂的一端。某些染色体次缢痕的末端所具有的圆形或略呈长形的突出体，称为随体。v它的大小可以不同，其直径可与染色体同样，或者较小，甚至小到难以辩认的程度。联接染色体臂和随体的次缢痕也可长或短。第三十四页，本课件共有64页09.12.202235次缢痕(secondary constriction)和随体(satellite)v某些染色体的一个或两个臂上往往还具有另一个染色较淡的缢缩部位，称为次缢痕，通常在染色体短臂上。v次缢痕末端所带有的圆形或略呈长

17、形的突出体称为随体。第三十五页，本课件共有64页09.12.202236v次缢痕、随体的位置、大小也相对恒定，可以作为染色体识别的标志。v次缢痕在细胞分裂时，紧密地与核仁相联系。可能与核仁的形成有关，因此也称为核仁组织中心(nucleolus organizer).第三十六页，本课件共有64页09.12.202237人类染色体的编号(pp12-13)v1.按染色体的长度进行排列(分组)；v2.按长臂长度进行与着丝点位置排列(M，SM，ST，T)；v3.按随体的有无与大小(通常将带随体的染色体排在最前面)。第三十七页，本课件共有64页09.12.202238一、染色体的形态特征v次缢痕的位置和范

18、围，也与着丝点一样，都是相对恒定的。这些形态特征也是识别某一特定染色体的重要标志。v 此外，染色体的次缢痕一般具有组成核仁的特殊功能，在细胞分裂时，它紧密联系着一个球形的核仁，因而称为核仁组织中心。例如，玉米第六对染色体的次缢痕就明显地联系着一个核仁。也有些生物在一个核中有两个或几个核仁。例如，人的第、和对染色体的短臂上都各联系着一个核仁。第三十八页，本课件共有64页09.12.202239一、染色体的形态特征v各种生物的染色体形态结枸不仅是相对稳定的，而且数目一般是成对存在的。这样形态和结构相同的一对染色体称为同源染色体；v而这一对染色体与另一对形态结构不同的染色体，则互称为非同源染色体。例

19、如，水稻有对同源染色体，这对同源染色体彼此即互称为非同源染色体。第三十九页，本课件共有64页2022/12/940着丝粒的位置决定染色体的形态着丝粒的位置决定染色体的形态第四十页，本课件共有64页09.12.2022411.中间着丝点染色体v中间着丝点染色体(M,metacentric chromosome)的着丝点位于染色体中部，两臂长度大致相等；v细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动，染色体表现为“V”形。第四十一页，本课件共有64页09.12.2022422.近中着丝点染色体v近中着丝点染色体(SM,sub-metacentric chromosome)的着丝点偏向染色体的一端，两

20、臂长度不等，分别称为长臂和短臂；v在细胞分裂后期染色体呈“L”形。第四十二页，本课件共有64页09.12.2022433.近端着丝点染色体v近端着丝点染色体(ST,sub-telocentric chromosome)的着丝点接近染色体的一端，染色体两臂长度相差很大。v细胞分裂后期染色体近似棒状。第四十三页，本课件共有64页09.12.2022444.端着丝点染色体v端着丝点染色体(T,telocentric chromosome)的着丝点位于染色体的一端，因而染色体只有一条臂，细胞分裂后期呈棒状。v但是有人认为真正的端着丝点染色体可能并不存在，人们所观察到的端着丝粒染色体可能只是由于短臂太短

21、，在光学显微镜下不能观察到而已。第四十四页，本课件共有64页09.12.202245染色体的形态示意图(有丝分裂后期)v染色体臂长度和着丝粒的位置是染色体识别与编号的另一个重要特征。第四十五页，本课件共有64页09.12.202246染色体的大小v不同物种和同一物种的染色体大小差异都很大，而染色体大小主要指长度而言，在宽度上同一物种的染色体大致是相同的。一般染色体长度变动于.微米；宽度变动于.微米。第四十六页，本课件共有64页09.12.202247 染色体的大小v 在高等植物中单子叶植物一般比双子叶植物的染色体大些，但双子叶植物中牡丹属和鬼臼属是例外，具有较大的染色体。玉米，小麦，大麦和黑麦

22、的染色体比水稻为大；而棉花，苜蓿。三叶草等植物的染色体较小。第四十七页，本课件共有64页09.12.202248染色单体(chromatid)v一条染色体的两个染色单体互称为姊妹染色单体(sister chromatid)。v在有丝分裂中期所观察到的染色体是经过间期复制的染色体，均包含有两条成分、结构和形态一致的染色单体。第四十八页，本课件共有64页09.12.202249染色体的形态示意图(有丝分裂中期)第四十九页，本课件共有64页2022/12/950同源染色体同源染色体：形态和结构相同的一对染色体形态和结构相同的一对染色体第五十页，本课件共有64页2022/12/951染色体染色体组型组

23、型或染色体或染色体核型核型u每一种生物染色体数目、大小及形态特征都是特每一种生物染色体数目、大小及形态特征都是特定的定的,这种特定的染色体组成这种特定的染色体组成,称染色体组型称染色体组型(核型核型)。u根据测定染色体数目、长度、着丝点位置、臂长以及根据测定染色体数目、长度、着丝点位置、臂长以及次缢痕、随体的有无等特征，对染色体进行配对，分次缢痕、随体的有无等特征，对染色体进行配对，分类和编号。类和编号。第五十一页，本课件共有64页2022/12/952人类染色体组型分析第五十二页，本课件共有64页09.12.202253三、染色体的一般结构 v 染色体的结构是单线还是多线，这也是长期争论的问

24、题，目前来看，侧向于单 线说，一般都认为在间期核期中，每条染色体已含有两染色线。每一条染色线含有一个分子，称为染色单体，每条中期染色体上可清楚地看到含有两条染色单体。在染色线上还可以看到含有两条染色单体。在染色线上还可以看到染色很深的颗粒称为染色粒。染色粒的大小不同，在染色线上有一定的排列顺序。一般 认为它们就是由于染色质线反复盘绕卷缩形成的。在染色质线的周围，过去认为存在着基质，并在基质表面还可能有一层表膜。但是，根据电子显微镜等方面的研究 没有能够证实基质和表膜的存在。第五十三页，本课件共有64页09.12.202254三、染色体的超徽结构v染色质是染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤

25、细的丝状结构，故也称为染色质线。它是和蛋白质的复合物，其中的含量约占染色质重量的，是最重要的遗传物质。组蛋白是与结合的硷性蛋白；它与的含量比率大致相等，是很稳定的，在染色质结构上具有决定的作用。第五十四页，本课件共有64页2022/12/955四。四。染色体的数目染色体的数目u绝大多数物种的染色体数目都是固定的绝大多数物种的染色体数目都是固定的u在体细胞中，染色体都是成对存在的（在体细胞中，染色体都是成对存在的（2n2n）u成对的染色体称为成对的染色体称为同源染色体同源染色体homologous homologous chromosomechromosomeu性细胞中的染色体数目只有体细胞的一

26、半（性细胞中的染色体数目只有体细胞的一半（n n）第五十五页，本课件共有64页09.12.202256染色体的数目v各种生物的染色体数目往往差异很大。v 有些生物的细胞中除具有正常恒定数目的染色体（A染色体）以外，还常出现额外的染色体。通常把额外的染色体统称为染色体，也称超数染色或副染色体。现已多种植物和多种动物中发现染色体，最常见的有玉米、黑麦、山羊草等植物。第五十六页，本课件共有64页09.12.202257染色体的数目v它较染色体为小，多由异染色质所组成，不载有基因一般对细胞和个体的生存没有明显的影响。它能自我复制，并在细胞分裂过程中传递给子代，只是当它增加到一定数目时，则会影响生存。例

27、如玉米超过个，黑麦超过个，即不利于生存。第五十七页，本课件共有64页09.12.202258染色体的数目v原核生物虽然没有一定结构的细胞核，但它们同样具有染色体，是裸露的分子或分子，但没有与组蛋白结合在一起；在形态上，有些呈线条状，有些连接成环状，通常在原核生物的细胞里只有一个染色体，因而它们在含量上远低于核生物的细胞。例如，大肠杆菌含有一个染色体，呈环状。它的分子中含有的核苷酸对为，长度为、。而蚕豆配子中染色体（n=6）核苷酸对为 ，长度为。第五十八页，本课件共有64页2022/12/959第五十九页，本课件共有64页2022/12/960第六十页，本课件共有64页2022/12/961第六十一页，本课件共有64页2022/12/962第六十二页，本课件共有64页2022/12/963有丝分裂中期染色体有丝分裂中期染色体第六十三页，本课件共有64页2022/12/9感感谢谢大大家家观观看看第六十四页，本课件共有64页