大学生命科学第三章细胞.ppt

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1、第三章第三章 细胞细胞主讲：邱丽娜主讲：邱丽娜一、细胞的发现及细胞学说的确立一、细胞的发现及细胞学说的确立 1665年，英国的物理学家年，英国的物理学家罗伯特罗伯特胡克胡克(Robert Hooke,)用自己设计并制用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多塞切片时发现其中有许多小小 室，状如蜂窝，称为室，状如蜂窝，称为“cella”，这是人类第一，这是人类第一次发现细胞，不过，胡次发现细胞，不过，胡 克克发现的只是死的细胞壁。发现的只是死的细胞壁。胡克的发现对细胞学的建胡克的发现对细胞学的建立和发展具有开立和发展具有开 创性的意创性的意义，其后，生物学家

2、就用义，其后，生物学家就用“cell”一词来描述生物一词来描述生物体的基本结体的基本结 构。构。Robert Hooke and his“cells”1674年，荷兰布商列年，荷兰布商列文文虎克为了检查布虎克为了检查布的质量，亲自磨制透的质量，亲自磨制透镜，装配了高倍显微镜，装配了高倍显微镜（镜（300倍左右），倍左右），并观察到了血细胞、并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物、人类和哺乳类动物的精物的精 子，这是人类子，这是人类第一次观察到完整的第一次观察到完整的活细胞。活细胞。Made by A.van Leeuwenhoek(1632-1723).Ma

3、gnification ranges at 50-275x.著名的博物学家拉著名的博物学家拉马克马克1809年就说过，年就说过，物体若其组成部分物体若其组成部分不是细胞性组织，不是细胞性组织，或或 不由细胞组织所不由细胞组织所形成者，不可能有形成者，不可能有生命。生命。拉马克拉马克1838年，德国人施莱年，德国人施莱登对植物登对植物 细胞进行了细胞进行了大量的研究工作后，大量的研究工作后，发表了关于植物发生发表了关于植物发生的论文，提出了的论文，提出了 细胞细胞是构成植物体的基本是构成植物体的基本单位单位的看法。他认为，的看法。他认为，细胞是任何一个植物细胞是任何一个植物 体的基本单位，最简体

4、的基本单位，最简单的植物是由一个细单的植物是由一个细胞构成的。多数植物胞构成的。多数植物是由细是由细 胞和细胞的变胞和细胞的变态构成的。态构成的。施莱登施莱登施莱登的著作施莱登的著作Principles of Scientific Botany中中的插图的插图 德国人施旺对动物细胞进行了德国人施旺对动物细胞进行了大大 量的研究，根据对鸡、青量的研究，根据对鸡、青蛙，甚至哺乳类的卵黄量的比蛙，甚至哺乳类的卵黄量的比较等的观察研较等的观察研 究，究，1839年他年他发表了关于动植物在构造与发表了关于动植物在构造与生长上的一致性的显微研生长上的一致性的显微研 究究一文。施旺提出，细胞结构一文。施旺提

5、出，细胞结构是一切动物体共有的结构特征，是一切动物体共有的结构特征，并进并进 一步指出了动物和植物一步指出了动物和植物在结构上的统一性。他认为，在结构上的统一性。他认为，不论是动物还是不论是动物还是 植物，都是植物，都是由细胞构成的，细胞结构是生由细胞构成的，细胞结构是生物体的共同特征物体的共同特征。初步使用。初步使用 了细胞学说一语了细胞学说一语 施旺施旺细胞学说细胞学说 1838-1839年间由年间由 德国的植物学家施莱登和动物学家施旺德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出，直到所提出，直到1858年才完善。年才完善。主要内容：主要内容：所有生物都由细胞和细胞产物组成；所有生物都由细胞和

6、细胞产物组成；新的细胞必须经过已存在细胞的分裂而产生；新的细胞必须经过已存在细胞的分裂而产生；每每一一个个细细胞胞可可以以是是独独立立的的生生命命单单位位，许许多多细细胞胞又又可可以以共共同同形形成生物体或组织。成生物体或组织。细胞是生物学的基础。细胞是生物学的基础。为什么说细胞是生命的基本单位？为什么说细胞是生命的基本单位？为什么说细胞是生命的基本单位？为什么说细胞是生命的基本单位？l细胞是生命的基本结构单位，细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞所有生物都是由细胞组成的；组成的；l细胞是生命活动的细胞是生命活动的功能单位功能单位，一切代谢活动均以细，一切代谢活动均以细胞为基础；胞为基

7、础；特化的细胞分工合作，共同完成复杂的特化的细胞分工合作，共同完成复杂的生命活动生命活动l细胞是细胞是生殖和遗传生殖和遗传的基础与桥梁；具有的基础与桥梁；具有相同的遗传相同的遗传语言语言；l细胞是生物体生长发育的基础细胞是生物体生长发育的基础；l形状与大小各异的细胞形状与大小各异的细胞是生物进化的结果是生物进化的结果l没有细胞就没有完整的生命（病毒的生命活没有细胞就没有完整的生命（病毒的生命活 动离不开细胞）动离不开细胞）一切生命有机体都由细胞构成一切生命有机体都由细胞构成单细胞生物如：细菌、衣藻、酵母菌单细胞生物如：细菌、衣藻、酵母菌群体生物如：团藻群体生物如：团藻多细胞生物如：竹、熊猫多细

8、胞生物如：竹、熊猫（病毒除外）（病毒除外）证明细胞全能性的实验证明细胞全能性的实验转基因抗虫杨转基因抗虫杨 组培实验室组培实验室 l形状与大小各形状与大小各异的细胞异的细胞是生是生物进化的结果物进化的结果二、二、细胞的形态细胞的形态细细胞胞的的形形态态各各异异细细胞胞的的大大小小各各不不相相同同小的如人体的淋巴细小的如人体的淋巴细胞胞,仅仅6 m 6 m；血小；血小板仅板仅4 m,4 m,人体内最大的是成熟人体内最大的是成熟的卵细胞的卵细胞0.1mm单细胞生物：只有一个细胞组成，如衣藻、单细胞生物：只有一个细胞组成，如衣藻、变形虫等变形虫等多细胞生物：有许多细胞组成多细胞生物：有许多细胞组成一

9、般来说，细胞的数目和生物体的大小成一般来说，细胞的数目和生物体的大小成正比例，个体越大，细胞数目就越多正比例，个体越大，细胞数目就越多三、细胞的类别三、细胞的类别1、原核细胞、真核细胞、原核细胞、真核细胞2、动物细胞、植物细胞、动物细胞、植物细胞1、原核细胞原核细胞遗传的信息量小，遗遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个传信息载体仅由一个环状环状DNA构成构成细胞内没有核膜和具细胞内没有核膜和具有专门结构与功能的有专门结构与功能的细胞器的分化细胞器的分化 细菌模式图细菌模式图菌毛菌毛核糖体核糖体间体间体鞭毛鞭毛性菌毛性菌毛颗粒颗粒三大结构体系三大结构体系2 2、真、真 核核 细细 胞胞遗传信息表

10、达系统遗传信息表达系统染色质染色质(体体)、核糖体、核糖体、mRNA、tRNA等等等等细胞骨架系统细胞骨架系统胞质骨架、核骨架胞质骨架、核骨架生物膜系统生物膜系统质膜、内膜系统（细胞器）质膜、内膜系统（细胞器）原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞代表生物代表生物细菌、蓝细菌细菌、蓝细菌原生生物、植物、动物和真菌原生生物、植物、动物和真菌细胞大小细胞大小110um3100um细胞核细胞核没有真正的细胞核没有真正的细胞核有核膜包被的细胞核有核膜包被的细胞核细胞膜细胞膜有有有有细胞器细胞器没有线粒体、叶绿体、内质网等细没有线粒体、叶绿体、内质网等细胞器胞器有线粒体、叶绿体、内质网、溶酶体等细胞器有线粒体

11、、叶绿体、内质网、溶酶体等细胞器细胞壁细胞壁多数有肽聚糖构成的细胞壁多数有肽聚糖构成的细胞壁植物细胞和真菌细胞有细胞壁，动物细胞没有植物细胞和真菌细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁细胞壁核糖体核糖体70s(由由50s和和30s两个亚基组成两个亚基组成)80s(由由60s和和40s两个亚基组成两个亚基组成)染色体染色体仅有一条裸露双链仅有一条裸露双链DNA有两条以上的染色体，有两条以上的染色体，DNA与蛋白质结合与蛋白质结合DNA环状，存在于细胞质中环状，存在于细胞质中线状，存在于细胞核中线状，存在于细胞核中核外核外DNA有的细胞有质粒有的细胞有质粒有线粒体有线粒体DNA和叶绿体和叶绿体DNARN

12、A与蛋白质与蛋白质合成合成RNA没有内含子，没有内含子，DNA转录为转录为RNA与蛋白质的合成都在细胞质中与蛋白质的合成都在细胞质中进行进行RNA有内含子和外显子，有内含子和外显子，DNA转录为转录为RNA在细在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行细胞质细胞质无细胞骨架无细胞骨架有细胞骨架有细胞骨架细胞分裂细胞分裂二分裂，无有丝分裂二分裂，无有丝分裂有丝分裂和减数分裂有丝分裂和减数分裂细胞组织细胞组织主要是单细胞生物体，不形成细胞主要是单细胞生物体，不形成细胞组织组织大多数是多细胞生物并形成细胞组织大多数是多细胞生物并形成细胞组织动物细胞模式图动物细胞

13、模式图细胞核细胞核溶酶体溶酶体内质网内质网高尔基体高尔基体微丝微丝微管微管质膜质膜线粒体线粒体中心体中心体植物细胞模式图植物细胞模式图液泡液泡细胞核细胞核内质网内质网微管微管质膜质膜细胞壁细胞壁线粒体线粒体叶绿体叶绿体微丝微丝高尔基体高尔基体3、植物细胞和动物细胞、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细胞壁（细胞壁（cellwall)叶绿体（叶绿体（chloroplast)大液泡（大液泡（vacuole)胞间连丝（胞间连丝（plasmodesmata)植物细胞特有的结构植物细胞特有的

14、结构掌握植物细胞、动物细胞的区别；掌握植物细胞、动物细胞的区别；原核细胞、真核细胞的区别原核细胞、真核细胞的区别四、细胞的结构与功能四、细胞的结构与功能真核细胞基本结构真核细胞基本结构1、细胞膜、细胞膜2、细胞壁细胞壁3、细胞核细胞核4、细胞质和细胞器细胞质和细胞器1、细胞膜、细胞膜细细胞胞膜膜又又称称质质膜膜，具具有有半半透透性性，可可选选择择地地让让物物质质通通过过；它它还还有有一一些些细细胞胞识识别别位位点点如如激激素素的的受受体体、抗抗原原结结合合点点等等，具具有有接接受受外外界界信信息息、与与外外界界通通讯等功能。讯等功能。植植物物细细胞胞的的细细胞胞膜膜外外还还有有细细胞胞壁壁，具

15、具有有支支持持和和保保护植物细胞的功能。护植物细胞的功能。结构特点：具一定结构特点：具一定流动性流动性功能特点：选择透过性功能特点：选择透过性2、功能、功能1、结构、结构细胞膜的结构与功能细胞膜的结构与功能保护细胞保护细胞物质交换物质交换（比较）磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质分子蛋白质分子（外有糖被外有糖被）物质出入细胞膜的三种方式自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输物质出入细胞膜的二种方式比较物质出入细胞膜的二种方式比较K、氨基酸等、氨基酸等水、水、O2、甘油等、甘油等需需不需不需需需不需不需低低高高高高低低举例能量载体浓度主动运输自由扩散比较在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋

16、白质与在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。作用作用作用作用：有保护和润滑及细胞通讯作用：有保护和润滑及细胞通讯作用细胞膜上的糖被细胞膜上的糖被细胞膜的流动性细胞膜的流动性变形虫下在吞噬草履虫变形虫下在吞噬草履虫该现象说明：细胞膜具有一定的流动性该现象说明：细胞膜具有一定的流动性2、细胞壁细胞壁I.植植物物细细胞胞与与真真菌菌细细胞胞具具有有细细胞胞壁壁，由由原原生生质质体体分分泌泌形形成成，具具有有一一定定的的硬硬度度和和弹弹性性，动动物物细细胞胞没有细胞壁；没有细胞壁；II.植物细胞壁可分为胞间层、初生壁和次生壁植物细胞壁

17、可分为胞间层、初生壁和次生壁；III.作用：作用：A.具有一定的机械强度，使细胞维持一定的形状；具有一定的机械强度，使细胞维持一定的形状；B.能承受外力挤压；能承受外力挤压；C.防止病原体侵袭；防止病原体侵袭；D.在在植植物物吸吸收收、分分泌泌、蒸蒸腾腾作作用用和和细细胞胞间间物物质质运运输输、信息传递中均起重要作用。信息传递中均起重要作用。次生壁次生壁初生壁初生壁胞间层胞间层细胞细胞壁的壁的结构结构和化和化学组学组成成纤维素纤维素木质素木质素角质角质栓质栓质蜡质蜡质细胞壁的化学组成和超微结构细胞壁的化学组成和超微结构3、细胞核细胞核(nucleus)真真核核细细胞胞内内最最大大、最最重重要要

18、的的细细胞胞器器，是是细细胞胞遗遗传传与与代代谢谢的的调调控信息中心。控信息中心。细胞核的结构组成：细胞核的结构组成：I.核被膜核被膜(nuclear envelope)II.染色质染色质(chromatin)III.核仁核仁(nucleolus)IV.核基质核基质I.核被膜核被膜结构组成结构组成 外核膜：附有核糖体颗粒，内质网的特化区。外核膜：附有核糖体颗粒，内质网的特化区。内核膜：有特有的蛋白成份。内核膜：有特有的蛋白成份。核核纤纤层层（nuclear lamina）：一一种种纤纤维维蛋蛋白白，维维持持核核膜膜和染色体形态。和染色体形态。核孔：核膜上的小孔，约几千个，含核孔：核膜上的小孔，

19、约几千个，含100种以上蛋白质，种以上蛋白质，与核纤层紧密结合成与核纤层紧密结合成核孔复合体核孔复合体。功能功能 构成核、质之间的天然选择性屏障；构成核、质之间的天然选择性屏障；避免生命活动的彼此干扰；避免生命活动的彼此干扰；保护保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤。不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤。核质之间的物质交换与信息交流。核质之间的物质交换与信息交流。II.染色质染色质 A.染色质的概念染色质的概念B.染色质的基本结构单位染色质的基本结构单位核小体核小体C.染色体染色体染色质与染色体的区别与联系？染色质与染色体的区别与联系？A.染色质的概念染色质的概念染染色色质质(chr

20、omatin)：在在光光学学显显微微镜镜下下，苏苏木木精精染染色色后后的的细细胞胞核核中中可可看看到到许许多多或或粗粗或或细细的的长长丝丝交交织织成成网网，网网上上还还有有较较粗粗大大、染染色色更更深深的的团团块块，就就是是染染色色质质。是是由由DNA、组组蛋蛋白白、非非组组蛋蛋白白及及少少量量RNA组组成成的的线线性性复复合合结结构构,是是间间期期细细胞胞遗遗传物质存在的形式。传物质存在的形式。常常染染色色质质(euchromatin)：即即细细丝丝状状的的部部分分，是是间间期期核核内内染染色色质质纤纤维维折折叠叠压压缩缩程程度度低低,处处于于伸伸展展状状态态,用用碱碱性性染染料料染染色色时

21、着色浅的那些染色质。时着色浅的那些染色质。异异染染色色质质(heterochromatin)：即即较较粗粗大大、染染色色更更深深的的团团块块，是是间间期期细细胞胞核核中中折折叠叠压压缩缩程程度度高高，处处于于聚聚缩缩状状态态的的染染色色质质组分，用碱性染料染色时着色较深。组分，用碱性染料染色时着色较深。B.核小体核小体(nucleosome)在在电电子子显显微微镜镜下下可可以以看看到到染染色色质质呈呈串串珠珠状状的的细细丝丝，此此小小珠珠称称为核小体，是染色质的基本结构单位。为核小体，是染色质的基本结构单位。每每个个核核小小体体单单位位包包括括200bp左左右右的的DNA超超螺螺旋旋和和一一个

22、个组组蛋蛋白白八八聚聚体体及及一一个个分分子子H1组组蛋蛋白白八八聚聚体体构构成成核核小小体体的的盘盘状状核核心心结结构。构。两两个个相相邻邻核核小小体体之之间间以以连连接接DNA相相连连，典典型型长长度度60bp，不不同物种变化值为同物种变化值为080bp；组组蛋蛋白白与与DNA之之间间的的相相互互作作用用主主要要是是结结构构性性的的，基基本本不不依依赖赖于于核核苷苷酸酸的的特特异异序序列列，实实验验表表明明，核核小小体体具具有有自自组组装装(self-assemble)的性质；的性质；核核小小体体沿沿DNA的的定定位位受受不不同同因因素素的的影影响响，进进而而通通过过核核小小体体相相位改变

23、影响基因表达。位改变影响基因表达。组蛋白（组蛋白（histones）：）：真核生物体细胞染色质真核生物体细胞染色质中的碱性蛋白质，含精中的碱性蛋白质，含精氨酸和赖氨酸等碱性氨氨酸和赖氨酸等碱性氨基酸特别多，二者加起基酸特别多，二者加起来约为所有氨基酸残基来约为所有氨基酸残基的的1/4。组蛋白与带负电。组蛋白与带负电荷的双螺旋荷的双螺旋DNA结合成结合成DNA-组蛋白复合物。组蛋白复合物。非组蛋白非组蛋白是指细胞核中组蛋白以外的酸性是指细胞核中组蛋白以外的酸性蛋白质。非组蛋白不仅包括以蛋白质。非组蛋白不仅包括以DNA作为底作为底物的酶，也包括作用于组蛋白的一些酶物的酶，也包括作用于组蛋白的一些酶

24、,如如组蛋白甲基化酶。此外还包括组蛋白甲基化酶。此外还包括DNA结合蛋结合蛋白、组蛋白结合蛋白和调节蛋白。由于非白、组蛋白结合蛋白和调节蛋白。由于非组蛋白常常与组蛋白常常与DNA或组蛋白结合或组蛋白结合,所以在染所以在染色质或染色体中也有非组蛋白的存在色质或染色体中也有非组蛋白的存在,如染如染色体骨架蛋白。色体骨架蛋白。C.染色体染色体(chromosome)染染色色体体：指指细细胞胞在在有有丝丝分分裂裂或或减减数数分分裂裂过过程程中中,由染色质聚缩而成的棒状结构。由染色质聚缩而成的棒状结构。与染色质的区别：与染色质的区别：染染色色质质与与染染色色体体是是在在细细胞胞周周期期不不同同的的功功能

25、能阶阶段段可可以相互转变的的形态结构；以相互转变的的形态结构；染染色色质质与与染染色色体体具具有有基基本本相相同同的的化化学学组组成成，但但包包装程度不同，构象不同。装程度不同，构象不同。分裂期：高度螺旋化，缩短变粗分裂期：高度螺旋化，缩短变粗分裂间期：解开螺旋，变细变长分裂间期：解开螺旋，变细变长染色体染色体DNA蛋白质蛋白质染色质染色质组组成成(棒状棒状)(丝状)III.核仁核仁(nucleolus)细胞核中折光性很强的均匀小球体；细胞核中折光性很强的均匀小球体；电镜下，是裸露无膜由纤维丝构成的海绵状结构；电镜下，是裸露无膜由纤维丝构成的海绵状结构；富含蛋白质和富含蛋白质和RNA分子；分子

26、；细细胞胞分分裂裂时时，核核仁仁消消失失，分分裂裂完完成成后后，两两个个子子细细胞核中分别产生新的核仁。胞核中分别产生新的核仁。核仁的功能：核仁的功能：合成合成rRNA；装装配配核核糖糖体体的的亚亚单单位位。核核糖糖体体亚亚单单位位可可通通过过核核孔孔进进入入细细胞质后再装配称完整的核糖体胞质后再装配称完整的核糖体IV.核基质核基质核基质核基质(nuclear matrix)的概念：的概念：狭狭义义概概念念仅仅指指核核基基质质，即即细细胞胞核核内内除除了了核核被被膜膜、核核纤纤层层、染色质与核仁以外的网架结构体系。染色质与核仁以外的网架结构体系。广广义义概概念念应应包包括括核核基基质质、核核纤

27、纤层层(或或核核纤纤层层核核孔孔复复合合体结构体系体结构体系)，以及染色体骨架。，以及染色体骨架。核核骨骨架架是是真真实实存存在在于于真真核核细细胞胞核核内内的的结结构构体体系系；核核骨骨架架与与核核纤纤层层、中中间间纤纤维维相相互互连连接接形形成成贯贯穿穿于于核核与与质质的的一一个个独独立立结结构构系系统统。其其主主要要成成分分是是由由非非组组蛋蛋白白的的纤纤维维蛋蛋白白构构成成的的，含含有有多多种种蛋蛋白白成成分分及及少少量量RNA；核核骨骨架架与与DNA复复制、基因表达及染色体的包装与构建有密切关系。制、基因表达及染色体的包装与构建有密切关系。4、细胞质和细胞器细胞质和细胞器I.内质网内

28、质网(endoplasmic reticulum，ER)II.高尔基体高尔基体(Golgi body)III.溶酶体溶酶体(lysosome)和微体和微体(microbody)IV.线粒体线粒体(mitochondrion)V.质体质体(plastie)VI.核糖体核糖体(ribosome)VII.液泡液泡(vacuole)VIII.细胞骨架细胞骨架(Cytoskeleton)IX.鞭毛、纤毛和中心粒鞭毛、纤毛和中心粒X.胞质溶胶胞质溶胶细胞的亚显微结构细胞的亚显微结构细细胞胞的的亚亚显显微微结结构构示示意意图图I.内质内质网网真核细胞的重要细胞器。真核细胞的重要细胞器。由由封封闭闭的的膜膜系

29、系统统及及其其围围成成的的腔腔形形成成互相沟通的网状结构。互相沟通的网状结构。主主要要功功能能：某某些些蛋蛋白白质质的的合合成成；大大部部分分脂脂质质的的合合成成；蛋蛋白白质质的的修修饰饰与与加工；新生多肽的折叠与装配。加工；新生多肽的折叠与装配。n其其它它功功能能：增增加加了了细细胞胞内内膜膜表表面面积积，为为多多种种酶酶提提供供了了大大面面积积结结合合位位点点；将将其其合合成成的的物物质质与与细细胞胞基基质质中中合合成成的的物物质质分分隔隔开开，有有利利于于加工和运输；是细胞内一系列重要的生物大分子的合成基地。加工和运输；是细胞内一系列重要的生物大分子的合成基地。n根根据据表表面面是是否否

30、附附着着核核糖糖体体可可分分为为两两种种基基本本类类型型：糙糙面面内内质质网和光面内质网。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。所，糙面内质网合成并运输蛋白质。II.高尔基体高尔基体普遍存在于真核细胞内普遍存在于真核细胞内的细胞器。的细胞器。由由一一些些排排列列较较为为整整齐齐的的扁扁平平膜膜囊囊堆堆叠叠在在一一起起构构成成其其主主体体结结构构。扁扁囊囊多多呈呈弓弓形形，有有的的呈呈半半球球形形或或球球

31、形形。膜膜囊囊周周围围有有大大量量的的大大小小不不等等的的囊泡结构。囊泡结构。具具有有极极性性，在在细细胞胞中中往往往往有有比比较较恒恒定定的的位位置置与与方方向向，物物质质从从高高尔尔基基体体的的一一侧侧进进入入，从从另另一侧输出，每层膜囊都各不相同。一侧输出，每层膜囊都各不相同。主要功能：主要功能：是细胞分泌物的加工和包装场所，最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。分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。III.溶酶体和微体溶酶体和微体溶溶酶酶体体是是单单层层膜膜围围绕绕

32、、内内含含多多种种酸酸性性水水解解酶酶类类的的囊囊泡泡状状细细胞胞器器。由由高高尔尔基基体体断断裂裂而而产产生生,内内含含多多种种水水解解酶酶,可可催催化化蛋蛋白白质质、核核酸酸、脂脂类类、多多糖糖等等生物大分子，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。生物大分子，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。溶酶体溶酶体主要功能：主要功能：进进行行细细胞胞内内的的消消化化作作用用(清清除除无无用用的的生生物物大大分分子子、衰衰老老的的细细胞胞器器及及不不同同生生理理状状态下的细胞态下的细胞)；某些细胞的溶酶体可以起防御功能。某些细胞的溶酶体可以起防御功能。溶溶酶酶体体几几乎乎存存在在于于所所有有动动物物细细胞胞中

33、中，植植物物细细胞胞内内也也有有与与溶溶酶酶体体功功能能相相似似的细胞器的细胞器圆球体及植物中央液泡。圆球体及植物中央液泡。溶酶体溶酶体可大致分为初级溶酶体、次级溶酶体、残余体。可大致分为初级溶酶体、次级溶酶体、残余体。过氧化物酶体：过氧化物酶体：又又称称微微体体，是是由由单单层层膜膜围围绕绕、内内含含一一种种或或多多种种氧氧化酶类的细胞器；化酶类的细胞器；中央常有一个高电子密度的核心结晶；中央常有一个高电子密度的核心结晶；能使能使H2O2分解成分解成H2O和和O2，起到解毒作用。，起到解毒作用。过氧化物酶体过氧化物酶体与初级与初级溶酶体的比较：溶酶体的比较：特征特征溶酶体溶酶体过氧化物酶体过

34、氧化物酶体形态大小形态大小多多呈呈球球形形，直直径径0.2 0.5 m，无酶晶体，无酶晶体球球形形，哺哺乳乳动动物物细细胞胞中中直直径径多多在在0.150.25 m，内常有酶晶体，内常有酶晶体。酶种类酶种类酸性水解酶酸性水解酶含有氧化酶类含有氧化酶类pH值值57是否需是否需O2不需要不需要需要需要功能功能细胞内的消化作用细胞内的消化作用多种功能多种功能发生发生在在糙糙面面内内质质网网合合成成，经高尔基体出芽形成经高尔基体出芽形成在在细细胞胞质质基基质质中中合合成成，经经分分裂裂与与装配形成装配形成识别的标志酶识别的标志酶酸性水解酶等酸性水解酶等过氧化氢酶过氧化氢酶IV.线粒体线粒体颗粒状或短杆

35、状，颗粒状或短杆状，110um,约与细菌等大；约与细菌等大；结构复杂：结构复杂：外膜：含孔蛋白，通透性较高。外膜：含孔蛋白，通透性较高。内内膜膜：高高度度不不通通透透性性，向向内内折折叠叠形形成成嵴嵴。含含有有与能量转换相关的蛋白。与能量转换相关的蛋白。膜膜间间隙隙：内内外外膜膜之之间间的的间间隙隙，含含许许多多可可溶溶性性酶酶、底物及辅助因子。底物及辅助因子。腺苷酸激酶腺苷酸激酶基基质质：含含三三羧羧酸酸循循环环酶酶系系、线线粒粒体体基基因因表表达达酶酶系等以及线粒体系等以及线粒体DNA，RNA，核糖体。，核糖体。线粒体的线粒体的功能功能主要功能：主要功能：进行氧化磷酸化，合成进行氧化磷酸化

36、，合成ATP，为细胞生命活动，为细胞生命活动提供直接能量；提供直接能量；其它功能：其它功能：与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解信号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控有关。质稳态平衡的调控有关。V.质体质体植植物物细细胞胞特特有有的的细细胞胞器器，分分为为白白色色体体、色色质质体体和和叶绿体叶绿体(chloroplast)3种；种；白色体主要存在于分生组织和不见光组织中；白色体主要存在于分生组织和不见光组织中；色质体含各种色素，如类胡萝卜素、番茄红素；色质体含各种色素，如类胡萝卜素、番茄红素；

37、叶绿体是进行光合作用的细胞器，常呈椭圆形。叶绿体是进行光合作用的细胞器，常呈椭圆形。叶绿体叶绿体由以下由以下3部分构成：部分构成：叶绿体膜叶绿体膜(或称叶绿体被膜或称叶绿体被膜)：双层单位膜：双层单位膜内膜和内膜和外膜，主要成分是蛋白质和脂质。外膜，主要成分是蛋白质和脂质。类囊体类囊体：由单位膜封闭形成的扁平小囊。圆柱状的基：由单位膜封闭形成的扁平小囊。圆柱状的基粒是由类囊体叠成的垛，粒是由类囊体叠成的垛，基粒基粒上的类囊体称为基粒类上的类囊体称为基粒类囊体，基粒间没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体。囊体，基粒间没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体。类囊体中集中了光合作用的全部组分类囊体中集中了

38、光合作用的全部组分。主要化学成分。主要化学成分是蛋白质和脂质。是蛋白质和脂质。基质基质：叶绿体内膜与类囊体之间的流动性的基质。主：叶绿体内膜与类囊体之间的流动性的基质。主要成分是可溶性蛋白质和其它代谢活跃物质。要成分是可溶性蛋白质和其它代谢活跃物质。主要功能主要功能光合作用。光合作用。光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的都含有少量的DNA和和RNA（都能半自主复制）（都能半自主复制）含有关酶含有关酶含许多酶含许多酶片片层层膜膜堆堆叠叠而而成成的的圆圆柱柱形形，含色素和有关酶。含色素和有关酶。内内膜膜上上突突出出的的小小颗颗粒粒，含含许多酶许多酶是一层光滑

39、的膜是一层光滑的膜向向内内腔腔折折叠叠形形成成嵴嵴，嵴嵴上上附着基粒，含许多酶附着基粒，含许多酶与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形粒状、棒状粒状、棒状主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中动植物细胞中内膜内膜外膜外膜基质基质基粒基粒双双层层膜膜功能功能结结构构形态形态分布分布叶绿体叶绿体线粒体线粒体线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表VI.核糖体核糖体核核糖糖核核蛋蛋白白体体，简简称称核核糖糖体体，是是合合成成蛋蛋白白质的细胞器；质的细胞器；唯唯一一的的功功能能：按按照照mRNA的的指指令令由由氨氨基基酸酸高效且精确地合成

40、多肽链。高效且精确地合成多肽链。多聚核糖体多聚核糖体概概念念：核核糖糖体体在在细细胞胞内内并并不不是是单单个个独独立立地地执执行行功功能能，而而是是由由多多个个甚甚至至几几十十个个核核糖糖体体串串连连在在一一条条mRNA分分子子上上高高效效地地进进行行肽肽链链的的合合成成，这这种种具具有有特特殊殊功功能能与与形形态态结构的核糖体与结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。的聚合体称为多聚核糖体。生物学意义：生物学意义：1.细细胞胞内内各各种种多多肽肽的的合合成成，不不论论其其分分子子量量的的大大小小或或是是mRNA的的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。长短如何，单位时间内

41、所合成的多肽分子数目都大体相等。2.以以多多聚聚核核糖糖体体的的形形式式进进行行多多肽肽合合成成，对对mRNA的的利利用用及及对对其其浓度的调控更为经济和有效。浓度的调控更为经济和有效。VII.液泡液泡 细胞质中由单层膜包围的充满水溶液的泡；细胞质中由单层膜包围的充满水溶液的泡；普普遍遍存存在在于于植植物物细细胞胞中中，原原生生动动物物的的伸伸缩缩泡泡也也是是一种液泡；一种液泡；液液泡泡中中溶溶有有无无机机盐盐、氨氨基基酸酸、糖糖类类和和各各种种(特特别别是花青素等是花青素等)；是植物代谢废物的囤积场所；是植物代谢废物的囤积场所；具有渗透调节、贮藏、消化等功能。具有渗透调节、贮藏、消化等功能。

42、VIII.细胞骨架细胞骨架存存在在于于真真核核细细胞胞中中的的蛋蛋白白纤纤维维网网架架体系；体系；按按照照纤纤维维直直径径的的粗粗细细、存存在在的的位位置置及及相相关关的的功功能能的的不不同同，可可分分为为微微丝丝(microfilament，MF，或或称称肌肌动动蛋蛋白白纤纤维维)、微微管管(Microtubules)和和中中间间纤纤维维(intermediate filament，IF)3种；种；对对细细胞胞形形态态、细细胞胞运运动动、物物质质运运输输、能能量量转转换换、信信息息传传递递、细细胞胞分分化化和和转化都起着重要作用。转化都起着重要作用。上上图图示示分分裂裂中中期期的的细细胞胞骨

43、骨架架结构结构A.微丝微丝又又称称肌肌动动蛋蛋白白纤纤维维(actin filament)，是是真真核核细细胞胞中中由由肌肌动蛋白动蛋白(actin)组成、直径为组成、直径为7nm的骨架纤维；的骨架纤维；由肌动蛋白由肌动蛋白(actin)组成，外观呈哑铃状；组成，外观呈哑铃状；功能：功能：维持细胞形态，赋予质膜机械强度；维持细胞形态，赋予质膜机械强度；参与胞质分裂；参与胞质分裂；细胞运动；细胞运动；微绒毛；微绒毛；应力纤维；应力纤维；肌肉收缩。肌肉收缩。B.微管微管中空长管状纤维，外径为中空长管状纤维，外径为25nm，内径为，内径为1.4nm，长度不定；，长度不定；由一种球形微管蛋白组装而成；

44、由一种球形微管蛋白组装而成；可可装装配配成成单单管管，二二联联管管(纤纤毛毛和和鞭鞭毛毛中中)，三三联联管管(中中心心粒粒和和基基体中体中)。微管装配是一个动态不稳定过程。微管装配是一个动态不稳定过程。功能：功能：维持细胞形态；维持细胞形态；细胞内物质的运输；细胞内物质的运输；细胞器的定位；细胞器的定位；鞭毛运动和纤毛运动；鞭毛运动和纤毛运动；纺锤体与染色体运动。纺锤体与染色体运动。红豆杉红豆杉秋水仙秋水仙C.中间纤维中间纤维直直径径8-10nm的的纤纤维维，直直径径介介于于微微管管和和微微丝丝之之间间，故故称称中中间纤维。间纤维。几几乎乎分分布布于于所所有有动动物物细细胞胞，往往往往形形成成

45、一一个个网网络络结结构构，特特别别是是在在需需要要承承受受机机械械压压力力的的细细胞胞中中含含量量相相当当丰丰富富。如如上上皮皮细细胞中。除了胞质中，在内核膜下的核纤层也属于中间纤维。胞中。除了胞质中，在内核膜下的核纤层也属于中间纤维。成成分分与与分分布布：成成分分比比微微管管、微微丝丝复复杂杂，具具有有组组织织特特异异性性。形态上相似，而化学组成有明显的差别。形态上相似，而化学组成有明显的差别。功能：功能：细胞质中、细胞间或组织中均起支架作用；细胞质中、细胞间或组织中均起支架作用；与细胞核定位有关；与细胞核定位有关；与与mRNA的运输有关；的运输有关；构成核纤层。构成核纤层。IX.鞭毛、纤毛

46、和中心粒鞭毛、纤毛和中心粒鞭毛和纤毛是细胞表面的附属物，具运动功能；鞭毛和纤毛是细胞表面的附属物，具运动功能；鞭毛和纤毛基本结构相同，均由微管组成，但鞭鞭毛和纤毛基本结构相同，均由微管组成，但鞭毛较长，且一个细胞通常只有毛较长，且一个细胞通常只有1根或少数几根，而根或少数几根，而纤毛较短，很多。纤毛较短，很多。中心粒是由微管构成的细胞器，存在于大部分真中心粒是由微管构成的细胞器，存在于大部分真核细胞核细胞(除种子植物和某些原生动物除种子植物和某些原生动物)中；中；中心粒由排列成圆筒状的九束三体微管组成。中心粒由排列成圆筒状的九束三体微管组成。X.胞质溶胶胞质溶胶指细胞中除了细胞器外的胶体部分；

47、指细胞中除了细胞器外的胶体部分；含丰富的蛋白质；含丰富的蛋白质；含多种酶，是细胞多种代谢活动的场所；含多种酶，是细胞多种代谢活动的场所；细胞的各种包含物都保存在胞质溶胶中。细胞的各种包含物都保存在胞质溶胶中。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。内质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连内质网腔与两层核内质网腔与两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。核膜外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着核膜

48、外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着高尔基体膜高尔基体膜的厚度和化学成的厚度和化学成分介于内质网膜分介于内质网膜与细胞膜之间。与细胞膜之间。在活细胞中，这在活细胞中，这三种膜可以互相三种膜可以互相转变。转变。内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的形式形成具有膜的小泡，的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。为高尔基体的一部分。高尔基体又以高尔基体又以“出芽出芽”方式形成小泡，移动到细胞方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部

49、分。膜的一部分。细胞内的生物膜在结构上具有细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。一定的连续性。3 3分钟后标记的氨分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体基酸出现在附有核糖体的内质网中。的内质网中。科学家用科学家用标记亮氨酸供标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。质。1717分钟后，标记的分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体氨基酸出现在高尔基体中。中。117117分钟后，标记分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。细胞外的分泌物中。实验实验:3min3min17min17min117min117min

50、核糖体核糖体内质网内质网 高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜分泌蛋白的运输方向分泌蛋白的运输方向?科学家的实验表明，科学家的实验表明，腺体细胞在核糖体上合成腺体细胞在核糖体上合成的分泌蛋白，首先进入内的分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较质网腔内，加工形成比较成熟的蛋白质。然后内质成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜的网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基体小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。经高进行进一步的加工。经高尔基体加工成熟的蛋白质尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡，通过细再形成分泌小泡，通过细胞膜排出细胞外面。胞膜排出细胞外面。在这个过程中，在这个过程中，内质网膜可通