高中生物奥赛之细胞生物学.ppt

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1、细胞生物学细胞生物学生物奥赛辅导v细胞学部分比值：20%v主要内容：细胞的化学成分v细胞的结构与功能v细胞代谢v细胞分裂。v学习方法：掌握运用必修1内容v掌握理解奥赛教材内容细胞部分内容介绍（一）细胞生物学的发展3细胞学研究层次细胞学研究层次 P55显微水平：显微水平：亚显微水平：亚显微水平：分子水平：分子水平：（一）细胞生物学的发展v生物体的层次结构：v元素化合物细胞组织器官元素化合物细胞组织器官系统生物体系统生物体v注：植物没有系统层次，血液属于组注：植物没有系统层次，血液属于组织层次。织层次。v最小、最简单的细胞最小、最简单的细胞支原体支原体（二）生物学层次（三）细胞的形态与大小1.细胞

2、概念：细胞概念：细胞是由膜包围的，能进行细胞是由膜包围的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生命活独立繁殖的最小原生质团，是生命活动的基本单位，是生物体最基本的形动的基本单位，是生物体最基本的形态结构和功能活动单位。态结构和功能活动单位。2细胞的大小：细胞的大小：mm（显微结构和亚显（显微结构和亚显微结构）微结构）v在显微技术和电镜技术中常用的单位在显微技术和电镜技术中常用的单位有：微米（有：微米（mm或或）、纳米（）、纳米（nmnm）和）和埃三种。埃三种。1m1m10102 2cmcm10106 6mm10109 9 nm nm 101010 10 v影响细胞大小的因素：影响细胞大小的因素：v

3、1.细胞的核质比与细胞大小有关，决定细胞的核质比与细胞大小有关，决定细胞上限；细胞上限；v2.细胞的相对表面积与细胞大小有关；细胞的相对表面积与细胞大小有关；v3.细胞内物质的交流与细胞大小有关。细胞内物质的交流与细胞大小有关。v3.原生质：原生质：细胞内所含有的生活物质，真核细胞包括细胞质和细胞核。（注意与原生质层的区别）v4.细胞质：细胞质：指质膜以内核以外的原生质。它不是匀质的，其结构大体划分为两部分，一部分是有形结构，称为细胞器，另一部分是可溶相，称细胞质基质。v（1）细胞器：）细胞器：指存在于细胞中，用光镜或电镜能够分辩出的，具有一定形态特点，并执行特定功能的结构。v（2）细胞质基质

4、：）细胞质基质：是细胞质的可溶相（胶状液体），是作为细胞器的环境而存在的。v（3）细胞核：）细胞核：遗传物质的集中区域，在原核生物细胞称拟核或类核区。（一）细胞壁细胞壁 作用：作用：维持细胞形状、保护原生质维持细胞形状、保护原生质体、支持器官等作用，并与植物的体、支持器官等作用，并与植物的吸收、蒸腾、运输和分泌等有很大吸收、蒸腾、运输和分泌等有很大关系。关系。（四）细胞壁胞胞间间层层（中中层层）：细细胞胞壁壁外外面面果果胶胶（亲亲水水性性强强，黏黏附附细细胞胞），在细胞间可起缓冲作用初生壁初生壁：胞间层内侧纤维素、半纤维素、果胶，：胞间层内侧纤维素、半纤维素、果胶，通常较薄、柔软而有弹性，能随

5、细胞生长而扩展。次生壁次生壁：细胞停止生长后形成，：细胞停止生长后形成，主要成分纤维纤维素、半纤维素，素、半纤维素，并常有木质素、木栓质等物质填充其中细胞壁的分层细胞壁的分层和化学组成和化学组成纹孔和胞间连丝纹孔和胞间连丝v多细胞植物体通过纹孔和胞间连丝紧密联系成统一体。v初生纹孔场v纹孔v胞间连丝：是穿过胞间层和初生壁连接相邻细胞的原生质体的细胞质细丝。在细胞间起着物质运输、传递刺激及控制细胞分化的作用。v在初生壁上有些较薄的凹洼区域称为初生纹孔场。v在次生壁上不加厚的凹陷部分称为纹孔。（四）真核细胞的亚显微结构1 1细胞膜细胞膜/生物膜生物膜（1 1）质膜的化学组成）质膜的化学组成细胞膜主

6、要由脂类和蛋白质组成，蛋白质约占膜干重的20%70%，脂类约占30%80%，此外还有少量的糖类。比例的不同与其功能相适应。（四）真核细胞的亚显微结构蛋白质分布位置：可分为两大类。外在性蛋白或周缘蛋白：只是与膜的内外表面相连内在性蛋白：嵌入双脂质内部，有的甚至还穿透膜的内外表面。糖脂和胆固醇也都属于兼性分子质膜中的多糖主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。一般认为，多糖在接受外界刺激的信息方面有重要作用。免疫，保护，润滑等功能。质膜的功能:物质运输，能量转换，信息传递，细物质运输，能量转换，信息传递，细胞识别，细胞连接，代谢调控，膜电位维持胞识别，细胞连接，代谢调控，膜电位维持等等（四）真核细胞的亚显微

7、结构（2 2）质膜的分子结构模型）质膜的分子结构模型三明治模型三明治模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型（四）真核细胞的亚显微结构（3 3）物质通过质膜进出细胞）物质通过质膜进出细胞自由扩散自由扩散 特点：特点：顺浓度梯度，不需能量也不需顺浓度梯度，不需能量也不需要载体蛋白。要载体蛋白。v影响因素：物质本身分子大小、物质极性大小、影响因素：物质本身分子大小、物质极性大小、膜两侧物质的浓度差及环境温度等。膜两侧物质的浓度差及环境温度等。v大量实验证明，许多物质通过膜的扩散都和它们大量实验证明，许多物质通过膜的扩散都和它们在脂肪中的溶解度成正比。在脂肪中的溶解度成正比。v水水（四）真核细胞的亚显微结构促进

8、扩散（促进扩散（协助扩散或易化扩散协助扩散或易化扩散）顺浓度梯度，需蛋白质载体的协助，无需能量。v 葡萄糖进入红细。小肠上皮细胞（主动运输）主动运输主动运输 逆浓度梯度，需蛋白质载体，需能量。（四）真核细胞的亚显微结构协同运输协同运输：逆浓度梯度，不直接需要ATP，而是借助其他物质的浓度梯度为动力进行的。后一种物质是通过载体和前一种物质相伴随运动的。小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖就是伴随Na从细胞外流入细胞内的。内吞作用（胞吞作用：内吞作用（胞吞作用：胞饮作用与吞噬作胞饮作用与吞噬作用用）和外排作用（胞吐作用）和外排作用（胞吐作用）特点：载体为囊泡（小泡），需能量（四）真核细胞

9、的亚显微结构（4 4）细胞膜与细胞的识别细胞膜与细胞的识别 细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞的认识，对自己和异己物质的认识。（识别功能细胞膜相关）v草履虫有性生殖过程中的细胞接合，v开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精，都要靠细胞识别的能力。v高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞的识别能力。细胞识别的功能是和分不开的。（四）真核细胞的亚显微结构（5 5）细胞膜与细胞连接）细胞膜与细胞连接 在多细胞生物体内，细胞与细胞之间通过细胞膜相互联系，形成一个密切相关，彼此协调一致的统一体，称为细胞连接。动物细胞间的连接方式有紧密连接（封闭连接）、桥粒、粘合带（锚定连接）、间隙连接（通讯连接）等。紧密连

10、接：两个细胞之间紧紧靠拢，膜之间不留空隙，使物质不能通过。v桥粒：相邻细胞间的一种斑点状黏着连接结构。其质膜下方有盘状斑，与10nm粗的中间纤维中间纤维相连，使相邻细胞的细胞骨架间接地连成骨架网。v半桥粒：在结构上类似桥粒，位于上皮细胞基面在结构上类似桥粒，位于上皮细胞基面与基膜之间与基膜之间 v与肌动蛋白纤维相关的锚定连接，有与肌动蛋白纤维相关的锚定连接，有黏着带和粘黏着带和粘着斑。着斑。v间隙连接：动物细胞中，由连接子构成的细胞间通信连接。允许分子质量小于1000Da的分子通过，使相邻细胞间形成电偶联和代谢偶联。（四）真核细胞的亚显微结构植物细胞间则通过胞间连丝连接。胞间连丝：植物细胞间特

11、有的连接方式，在胞间连丝连接处的细胞壁不连续，相邻细胞的细胞膜形成直径约20nm40nm的管状结构，使相邻细胞的细胞质互相连通。胞间连丝是植物细胞物质与信息交流的通道，对于调节植物体的生长与发育具有重要作用。v细胞间的连接小结：细胞间的连接小结：v（一）封闭连接：紧密连接（一）封闭连接：紧密连接v（二）锚定连接：（二）锚定连接：v1.桥粒和半桥粒桥粒和半桥粒（与中间纤维有关）（与中间纤维有关）v2.粘着带与粘着斑（与肌动蛋白丝有关）粘着带与粘着斑（与肌动蛋白丝有关）v（三）通讯连接（三）通讯连接v 1.间隙连接间隙连接v 2.化学突触化学突触v 3.胞间连丝胞间连丝（四）真核细胞的亚显微结构2

12、 2细胞质细胞质 真核细胞质膜以内核膜以外的结构称为细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。（1）细胞质的基质u细胞质基质亦称透明质，是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，呈均质半透明的胶体状物质。其中包含了许多物质，如小分子的水、无机离子，中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸，大分子的蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。u细胞质的基质主要有两个方面的功能：一是含有大量的酶，生物代谢的中间代谢过程大多是在细胞质基质中完成，如糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸合成等；二是细胞质基质作为细胞器的微环境，为维护细胞器正常结构和生理活动提供所需的环境，也为细胞器的功能活动提供底物。（四）真核细胞的亚显微结构

13、（2）细胞器 线粒体线粒体主要由蛋白质和脂类组成，其中蛋白质占线粒体干重的一半以上。此外还有少量的DNA、RNA、辅酶等。v(3)质体质体v质体为参与碳水化合物的合成与贮藏的有关细胞器，为植物细胞特有结构。v根据色素的有无和种类的不同，可将质体分为叶绿体、有色体（杂色体）和白色体（无色体）。几种质体之间能互相转化。v叶绿体v光合色素：叶绿素类为a、b、c、d 四类，高等植物的叶绿素为a和b；类胡萝卜素类和叶黄素类。v化学组成：叶绿体主要由脂类和蛋白质分子组成，此外在叶绿体基质中还有少量DNA和RNA。v形态结构：（略）v功能：通过光合作用合成植物生长发育所需的碳水化合物。（四）真核细胞的亚显微

14、结构蓝藻和光合细菌等原核生物没有叶绿体。蓝藻的类囊体是分布在细胞内，特别是分散在细胞的周边部位。光合细菌的光合作用是在含有光合色素的细胞内膜进行的。这种内膜呈小泡状或扁囊状，分布于细胞周围，称为载色体。叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多。其DNA也是呈双链环状，不与组蛋白结合，能以半保留方式进行复制。同时还有自己完整的蛋白质合成系统。当然，叶绿体同线粒体一样，其生长与增殖受核基因及其自身基因两套遗传系统控制，称为半自主性细胞器。（四）真核细胞的亚显微结构内质网v内质网结构（略）v内质网类型：v 粗面内质网（RER）：分泌蛋白质（如血浆蛋白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等）合成。v 滑面内质网

15、（SER）：主要存在类固醇合成旺盛的细胞中。v内质网的功能包括以下几点：蛋白质的合成与转运（粗面内质网）；蛋白质的加工（如糖基化）；脂类代谢与糖类代谢（滑面内质网）；解毒作用（滑面内质网上有分解毒物的酶）。（四）真核细胞的亚显微结构核糖体核糖体v核糖体是在各类细胞中普遍存在的颗粒状结构，是核糖体是在各类细胞中普遍存在的颗粒状结构，是一种非常重要的细胞器。核糖体是一种非常重要的细胞器。核糖体是无膜无膜的细胞器，的细胞器，主要成分是蛋白质与主要成分是蛋白质与RNARNA。核糖体的。核糖体的RNARNA称为称为rRNArRNA，约占，约占60%60%，蛋白质约占，蛋白质约占40%40%，蛋白质分子主

16、要分布，蛋白质分子主要分布在核糖体的表面，而在核糖体的表面，而rRNArRNA则位于内部，二者靠非共则位于内部，二者靠非共价键结合在一起。价键结合在一起。v分类：分类：附着核糖体和游离状态附着核糖体和游离状态v核糖体是蛋白质合成的场所，核糖体往往并核糖体是蛋白质合成的场所，核糖体往往并不是单不是单个独立地执行功能个独立地执行功能，而是由多个核糖体串连在一条，而是由多个核糖体串连在一条mRNAmRNA分子上高效地进行肽键的合成。这种具有特殊分子上高效地进行肽键的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与功能与形态的核糖体与mRNAmRNA的聚合体称为多聚核糖的聚合体称为多聚核糖体。体。（四）真核细胞

17、的亚显微结构高尔基复合体高尔基复合体v结构：结构：略。略。v化学组成：化学组成：其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。其标志酶为糖基转移酶。其标志酶为糖基转移酶。v功能：功能：v 运输功能，如：分泌蛋白质加工浓缩，通过高尔基小运输功能，如：分泌蛋白质加工浓缩，通过高尔基小泡运出细胞，这与动物分泌物形成有关。高尔基体对脂质泡运出细胞，这与动物分泌物形成有关。高尔基体对脂质的运输也起一定的作用。的运输也起一定的作用。v 合成和运输多糖，如：植物细胞壁的形成有关合成和运输多糖，如：植物细胞壁的形成有关v 糖基化作用，即高尔基体中含有多种糖基化作用，即高尔基体

18、中含有多种羟基转移酶羟基转移酶，能，能进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。v来源：来源：内质网转变来内质网转变来（四）真核细胞的亚显微结构溶酶体溶酶体v溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。v化学组成：化学组成：主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶，由于这些酶的最适含水解酶，由于这些酶的最适pHpH值为酸性，因而称为酸值为酸性，因而称为酸性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。v溶酶体来源：溶酶体来源：由高尔基囊产生小泡形成，因此它本质上由高

19、尔基囊产生小泡形成，因此它本质上是分泌泡的一种，其中含有种种水解酶。酶来源（粗面是分泌泡的一种，其中含有种种水解酶。酶来源（粗面内质网的核糖体）。初级溶酶体的各种酶还没有开始消内质网的核糖体）。初级溶酶体的各种酶还没有开始消化作用，处于潜伏状态。化作用，处于潜伏状态。v溶酶体功能溶酶体功能v 参与细胞内的正常消化作用，如大分子消化。参与细胞内的正常消化作用，如大分子消化。v 自体吞噬作用。消化细胞内衰老的细胞器，其降解自体吞噬作用。消化细胞内衰老的细胞器，其降解的产物重新被细胞利用。的产物重新被细胞利用。v 自溶作用。整个细胞自溶。细胞自溶在个体正常发自溶作用。整个细胞自溶。细胞自溶在个体正常

20、发生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失等。生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失等。（四）真核细胞的亚显微结构圆球体和糊粉粒v圆球体具水解酶活性。它们都是由一个单位膜围成的球状体。圆球体具有消化作用及贮存脂肪功能；v糊粉粒主要为蛋白质组成也具消化作用，并且为蛋白质的贮存场所。微体v微体也是一种由单位膜围成的细胞器。根据酶活性的差别可分为两种类型：过氧物体和乙醛酸循环体。v过氧化物酶体：是具有过氧化氢酶活性的小体，内含许多氧化酶、过氧化氢酶，能将对细胞有害的H2O2转化为H2O和O2。在植物叶肉细胞中，过氧化物酶体执行光呼吸的功能。v乙醛酸循环体：除含过氧化物酶体有关的酶系外，还含有乙

21、醛酸循环有关的酶系，如异柠檬酸裂合酶、苹果酸合成酶等。乙醛酸循环体除了具有分解过氧化物的作用，还参与糖异生作用等过程（四）真核细胞的亚显微结构液泡与液泡系液泡与液泡系v液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水水。不。不同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。等。v液泡的功能液泡的功能 强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。贮藏各种物质，例如甜菜中的蔗糖贮藏各种物质，例如甜菜中的蔗糖 液泡中

22、含有水解酶，它可以吞噬消化细胞内液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。破坏的成分。自溶，植物有些衰老退化的细胞通过自溶被自溶，植物有些衰老退化的细胞通过自溶被消化掉。这时液泡破坏，其中的水解酶被释放出消化掉。这时液泡破坏，其中的水解酶被释放出来，导致细胞成分的分解和细胞的死亡。来，导致细胞成分的分解和细胞的死亡。（四）真核细胞的亚显微结构3 3细胞核细胞核（1 1）核膜）核膜v在电镜下真核细胞的核主要包括在电镜下真核细胞的核主要包括核膜、染色质、核膜、染色质、核仁和核基质核仁和核基质四部分。四部分。v真核细胞具有核膜，原核生物，如细菌、蓝藻真核细胞具有核膜，原核生物，如细菌、蓝藻等

23、不具核膜。核膜由内外两层膜组成。等不具核膜。核膜由内外两层膜组成。v离子、比较小的分子离子、比较小的分子可以通透核膜。但像可以通透核膜。但像球蛋球蛋白、清蛋白、白、清蛋白、RNARNA等高分子等高分子则不能原样通过核则不能原样通过核膜。高分子的进出核要由核孔通过。膜。高分子的进出核要由核孔通过。（四）真核细胞的亚显微结构（2 2）染色质染色质v染色质是染色质是间期（碱性染料染色）间期（碱性染料染色），由，由DNADNA与蛋白质与蛋白质为主为主组成的复合结构，是组成的复合结构，是遗传物质的存在形遗传物质的存在形式。染色体与染式。染色体与染色质是化学组成一致、而在细胞周期的不同时期出现的色质是化学

24、组成一致、而在细胞周期的不同时期出现的两种不同构型结构。两种不同构型结构。v在真核细胞中，在真核细胞中，核小体核小体是构成染色质的基本单位，核小是构成染色质的基本单位，核小体是体是DNADNA与组蛋白结合形成的。另外，染色质的成分还与组蛋白结合形成的。另外，染色质的成分还包括包括少量的少量的RNARNA和非组蛋白和非组蛋白。v在间期核中，染色质的形态不均匀。根据其形态及染色在间期核中，染色质的形态不均匀。根据其形态及染色特点可分为常特点可分为常染色质染色质和和异染色质异染色质两种类型。两种类型。常染色质：常染色质：折叠疏松、凝缩程度低，处于伸展状态，碱折叠疏松、凝缩程度低，处于伸展状态，碱性染

25、料染色时着色浅。具有性染料染色时着色浅。具有转录活性转录活性的染色质一般为常的染色质一般为常染色质。染色质。异染色质异染色质：折叠压缩程度高，处于凝集状态，经碱性染：折叠压缩程度高，处于凝集状态，经碱性染料染色着色深。其料染色着色深。其DNADNA中重复序列多，复制较常染色质中重复序列多，复制较常染色质晚。其中部分异染色质是由原来的常染色质凝集而来，晚。其中部分异染色质是由原来的常染色质凝集而来，还有一些异染色质除复制期外，在整个细胞周期中均处还有一些异染色质除复制期外，在整个细胞周期中均处于集缩状态。于集缩状态。（四）真核细胞的亚显微结构（3 3）核仁）核仁v光学显微镜下观察，真核细胞的间期

26、核中光学显微镜下观察，真核细胞的间期核中可见到可见到1 1个或多个球状小体称为核仁。个或多个球状小体称为核仁。v核仁是核仁是核糖体核糖体RNARNA（tRNAtRNA）合成及合成及核糖体亚核糖体亚单位前体组装单位前体组装的场所，与的场所，与核糖体核糖体的生物发的生物发生密切相关。核糖体生密切相关。核糖体RNARNA是在核仁合成的。是在核仁合成的。（4 4）核基质）核基质 间期核内非染色或染色很淡的基质称核内间期核内非染色或染色很淡的基质称核内基质。染色质和核仁悬浮于其中，它含有基质。染色质和核仁悬浮于其中，它含有蛋白质、蛋白质、RNARNA、酶等。核内基质亦称核液。、酶等。核内基质亦称核液。（

27、四）真核细胞的亚显微结构4 4细胞骨架细胞骨架 细胞骨架普遍存在于细胞骨架普遍存在于真核细胞真核细胞中，中，蛋白质纤蛋白质纤维维构成的网架体系。主要包括构成的网架体系。主要包括细胞膜骨架细胞膜骨架、细胞质骨架细胞质骨架和和细胞核骨架细胞核骨架三部分。细胞三部分。细胞骨架骨架对于细胞形态的维持、细胞运动、物质运输、对于细胞形态的维持、细胞运动、物质运输、细胞增殖及分化细胞增殖及分化等具有重要作用。等具有重要作用。（1 1）细胞膜骨架）细胞膜骨架 指细胞膜下由蛋白质纤维组成的网架结构，称为细指细胞膜下由蛋白质纤维组成的网架结构，称为细胞膜骨架。膜骨架一方面直接与膜蛋白结合，另一胞膜骨架。膜骨架一方

28、面直接与膜蛋白结合，另一方面又能与细胞质骨架相连，主要参与维持细胞质方面又能与细胞质骨架相连，主要参与维持细胞质膜的形态，并协助细胞膜完成某些生理功能。膜的形态，并协助细胞膜完成某些生理功能。（四）真核细胞的亚显微结构（2 2）细胞质骨架）细胞质骨架 指存在于指存在于细胞质细胞质中的三类成分：微管、微丝中的三类成分：微管、微丝和中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结和中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结构。构。v（一）（一）微管：中空的圆筒状结构，主要成分是微管：中空的圆筒状结构，主要成分是微管蛋白。这种蛋白既微管蛋白。这种蛋白既具有运动功能又具有具有运动功能又具有ATPATP酶的作用，使酶的作

29、用，使ATPATP水解，水解，获得运动所需的能量。获得运动所需的能量。v常见微管（常见微管（细胞质微管细胞质微管，纤毛、鞭毛纤毛、鞭毛、中心粒中心粒、纺锤丝纺锤丝）。）。v功能：细胞质微管起细胞骨架的作用、纤毛、鞭毛的微管主功能：细胞质微管起细胞骨架的作用、纤毛、鞭毛的微管主要与运动有关，而神经细胞中的微管可能与支持和神经递质要与运动有关，而神经细胞中的微管可能与支持和神经递质的运输有关。的运输有关。v（二）微丝：微丝是原生质中一种细小的纤丝，（二）微丝：微丝是原生质中一种细小的纤丝，常呈网状排列在细胞膜之下，微丝的成分是肌常呈网状排列在细胞膜之下，微丝的成分是肌动蛋白和肌球蛋白，这是肌纤维的

30、运动蛋白。动蛋白和肌球蛋白，这是肌纤维的运动蛋白。v功能：功能：v 运动功能，细胞质的流动、运动功能，细胞质的流动、变形运动等都和微丝的活动有变形运动等都和微丝的活动有关。动物细胞在进行分裂时，关。动物细胞在进行分裂时，细胞中央发生细胞中央发生横缢横缢。v 支架作用，维持细胞的形状。支架作用，维持细胞的形状。v（三）中间纤维：其粗细介于微管和微丝之（三）中间纤维：其粗细介于微管和微丝之间，也是由蛋白质组成。间，也是由蛋白质组成。v功能：功能：v 支撑作用，支撑作用，v 参与桥粒的形成，信息传递作用。参与桥粒的形成，信息传递作用。（四）真核细胞的亚显微结构（3）细胞核骨架）细胞核骨架v成分：蛋白

31、质。成分：蛋白质。v狭义地讲，核骨架就是指核基质，广义地狭义地讲，核骨架就是指核基质，广义地讲，核骨架则包括了核基质、核纤层和核讲，核骨架则包括了核基质、核纤层和核孔复合体等。孔复合体等。v作用：核基质为作用：核基质为DNA复制提供空复制提供空间支架，对间支架，对DNA超螺旋化的稳定超螺旋化的稳定起重要作用。核起重要作用。核纤层为核被膜及纤层为核被膜及染色质提供结构染色质提供结构支架。支架。（4）鞭毛和纤毛）鞭毛和纤毛v鞭毛和纤毛是动物细胞及某些低等植物细胞表面的鞭毛和纤毛是动物细胞及某些低等植物细胞表面的特化结构，具有运动功能。纤毛与鞭毛结构基本相特化结构，具有运动功能。纤毛与鞭毛结构基本相

32、同，包括两部分：鞭杆、基体。同，包括两部分：鞭杆、基体。v鞭杆轴心是由鞭杆轴心是由“92”排列的一束微管构成（包括一排列的一束微管构成（包括一对平行单管微管的组成的中央微管及围绕中央微管对平行单管微管的组成的中央微管及围绕中央微管外周的外周的9个二联体微管）。个二联体微管）。v基体则无中央微管，外周由基体则无中央微管，外周由9个三联体微管组成，呈个三联体微管组成，呈“90”结构。这与中心粒的相同。结构。这与中心粒的相同。五五、细胞外被、细胞外被 又又称称糖糖萼萼，指指由由细细胞胞产产生生的的、与与细细胞胞膜膜外外表表面面联联系系密密切切的的粘粘多多糖糖类类物物质质。由由于于它它林林立立在在细细

33、胞胞表表面面，与与质质膜膜中中蛋蛋白白质质和和脂脂类类结结合合，故故可可认认为为它它是是质质膜膜的的组组成成部部分分，但但有有其其独独立立性性。有有人人将将细细胞胞外外被被与与质质膜膜比比喻喻成成“毛毛”与与“皮皮”的关系。的关系。v六、细胞外基质六、细胞外基质v分布于细胞外空间（如细胞之间或细胞表面），由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络结构。与膜关系不密切，功能在于：功能在于：v（1）细胞间粘着；v（2）保护作用；v（3）维持细胞外环境（调节细胞周围的物质浓度）；v（4）过滤作用。真核细胞的真核细胞的染色质染色质(体体)化学化学组成：组成：DNADNA、组蛋白、非组蛋白及少量、组蛋白、非组蛋白

34、及少量RNA RNA。组蛋白。组蛋白是染色体的基本结构蛋白，分为是染色体的基本结构蛋白，分为5 5种组分，即种组分，即 H1H1、H2AH2A、H2BH2B、H3H3和和H4 H4；组蛋白富含碱性氨基酸；非组蛋白富含有；组蛋白富含碱性氨基酸；非组蛋白富含有天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸，主要包括各种酶天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸，主要包括各种酶(如连接酶、如连接酶、转录酶等转录酶等)以及少量的结构蛋白以及少量的结构蛋白 核小体串珠结构核小体串珠结构螺线管螺线管超螺旋管超螺旋管染色体染色体 （七）细胞增殖1 1有丝分裂有丝分裂（1 1）分裂间期）分裂间期v分裂间期是细胞生长期，为分裂期作物质准备，

35、分裂间期是细胞生长期，为分裂期作物质准备，包括包括G1G1、S S、G2G2三个时期。三个时期。vG1G1期：细胞结束上一次有丝分裂后进入期：细胞结束上一次有丝分裂后进入G1G1期。它期。它是一个生长期。在这个时期内细胞进行着一些物是一个生长期。在这个时期内细胞进行着一些物质的合成，并且为下阶段质的合成，并且为下阶段S S期的期的DNADNA合成作准备，合成作准备，特别是合成特别是合成DNADNA的前身物质、的前身物质、DNADNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNADNA所必不可少的其他酶系，以及储备能量。所必不可少的其他酶系，以及储备能量。vS S期：从期：从G1G1期进入期进入S S期是细胞增

36、殖的关键时刻。期是细胞增殖的关键时刻。S S期期最主要的特征是最主要的特征是DNADNA的合成。的合成。DNADNA分子的复制就是分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要在这个时期进行的。通常只要DNADNA的合成一开始，的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分成两个子细细胞增殖活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。胞。vG2G2期：这个时期又叫做期：这个时期又叫做“有丝分裂准备期有丝分裂准备期”，因，因为它主要为后面的分裂期作准备。在为它主要为后面的分裂期作准备。在G2G2期中，期中，DNADNA的合成终止，但是还有的合成终止，但是还有RNARNA和蛋白质的合成，为分和蛋白质的合成，为

37、分裂期纺锤体微管的组装提供原料。裂期纺锤体微管的组装提供原料。（2 2）分裂期（略）分裂期（略）细胞分裂细胞分裂有丝分裂有丝分裂后期后期从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。v动动物物细细胞胞的的胞胞质质分分裂裂通通过过胞胞质质收收缩缩环环的的收收缩缩实实现现，收缩环由大量平行排列的肌动蛋白组成。收缩环由大量平行排列的肌动蛋白组成。v用用细细胞胞松松弛弛素素处处理理这这一一时时期期的的细细胞胞，会会出出现现什什么么现象？现象？（五）细胞增殖2 2减数分裂减数分裂v在进行

38、减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期，称在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期，称为减数分裂前间期，也包括为减数分裂前间期，也包括G1G1、S S、G2G2三个时期。但三个时期。但S S期较长。期较长。（1 1）第一次分裂）第一次分裂v减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中，特别是前减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中，特别是前期期。前期前期：时间较长，又分为五个时期。：时间较长，又分为五个时期。v细线期细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复制，是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复制，一条染色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条染色单

39、一条染色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条染色单体。体。v偶线期偶线期 是同源染色体配对的时期。是同源染色体配对的时期。v粗线期粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合，染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合，同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。v双线期双线期 联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点上它们联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点上它们还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。还保持连在一起，所以两条染色体并不完全分开。v终变期终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。一般核仁开始消失、核膜开始解体。细胞分

40、裂细胞分裂减数分裂的特殊过程减数分裂的特殊过程主要发生在前期主要发生在前期I I细线期细线期:一般看不出一般看不出两条染色单体两条染色单体。合线期合线期:亦称偶线期，亦称偶线期，是同源染色体配对的时期。是同源染色体配对的时期。粗线期粗线期:同源染色体的同源染色体的非姊妹染色单体间发生非姊妹染色单体间发生交换的时期。交换的时期。双线期双线期:联会的同源染色体联会的同源染色体相互排斥、开始分离，交叉相互排斥、开始分离，交叉开始端化开始端化，联会复合体消失。联会复合体消失。（五）细胞增殖中期中期（略）（略）后期后期v四分体中两条同源染色体分开，应当强调的是，四分体中两条同源染色体分开，应当强调的是，

41、四四分体由哪条染色体移向哪一极完全是随机的分体由哪条染色体移向哪一极完全是随机的。末期末期v部分细胞进入末期后染色体解螺旋，核膜、核仁重部分细胞进入末期后染色体解螺旋，核膜、核仁重现，通过胞质分裂形成两个子细胞。但也有的细胞现，通过胞质分裂形成两个子细胞。但也有的细胞只形成两个子核，不进行胞质分裂。只形成两个子核，不进行胞质分裂。v减数分裂间期减数分裂间期：在减数分裂：在减数分裂和减数分裂和减数分裂之间的之间的间期很短，且并不进行间期很短，且并不进行DNA合成。因而也不进行染合成。因而也不进行染色体的复制。在有些生物甚至没有这个间期，而由色体的复制。在有些生物甚至没有这个间期，而由末期末期直接

42、转为前期直接转为前期。（2 2）第二次分裂）第二次分裂v普通有丝分裂相同。末期普通有丝分裂相同。末期时染色体解螺旋化形成时染色体解螺旋化形成核膜，出现核仁经过胞质分裂，完成减数分裂过程。核膜，出现核仁经过胞质分裂，完成减数分裂过程。（五）细胞增殖3无丝分裂无丝分裂v因为分裂时没有纺锤丝出现，所以叫因为分裂时没有纺锤丝出现，所以叫做无丝分裂。又因为这种分裂方式是做无丝分裂。又因为这种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂，所以又细胞核和细胞质的直接分裂，所以又叫做直接分裂。（叫做直接分裂。（蛙红细胞的分裂蛙红细胞的分裂）v细菌的质粒是除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是裸露的环状DNA分子，

43、所含遗传信息量为2200个基因。v能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。v质粒常用作基因重组与基因转移的载体。细菌的质粒细菌的质粒 （六）细胞分化 细胞分化，简单说是在个体发育过程中细细胞分化，简单说是在个体发育过程中细胞之间产生稳定差异的过程。细胞分裂与分胞之间产生稳定差异的过程。细胞分裂与分化都是生长发育的基础。化都是生长发育的基础。1细胞分化的原理细胞分化的原理（1）细胞核的全能性）细胞核的全能性v在动物个体发育过程中，受精卵具有分化出各种组在动物个体发育过程中，受精卵具有分化出各种组织和细胞，并建立一个完整个体的织和细胞，并建立一个完整个体的潜在潜在能力，这种能力，这种细胞称为全能

44、细胞。细胞称为全能细胞。v在胚胎发育的在胚胎发育的囊胚细胞和原肠胚细胞囊胚细胞和原肠胚细胞，虽然具有分，虽然具有分化出多种组织的可能，但却不能发育成完整的个体，化出多种组织的可能，但却不能发育成完整的个体，这部分细胞叫做这部分细胞叫做多能细胞多能细胞。v动物细胞分化程度提高，细胞分化潜能越来越窄，动物细胞分化程度提高，细胞分化潜能越来越窄，尽管如此，但它们的细胞核仍尽管如此，但它们的细胞核仍保持着原有的全部遗保持着原有的全部遗传物质，具有全能性传物质，具有全能性。高度分化的。高度分化的植物组织植物组织具有发具有发育成完整植物的潜能，保持着发育的全能性。育成完整植物的潜能，保持着发育的全能性。（

45、六）细胞分化（2 2）基因的选择表达）基因的选择表达v细胞分化实质：基因选择表达有关。细胞分化实质：基因选择表达有关。v细胞的编码基因分为两类：管家基因和奢侈细胞的编码基因分为两类：管家基因和奢侈基因。基因。v管家基因管家基因是维持细胞生存必需的一类基因，是维持细胞生存必需的一类基因，在各类细胞中都处于活动状态。在各类细胞中都处于活动状态。v奢侈基因奢侈基因是在不同组织细胞中选择表达的基是在不同组织细胞中选择表达的基因，与分化细胞的特殊性状直接相关，这类因，与分化细胞的特殊性状直接相关，这类基因的丧失对细胞生存没有直接影响。目前基因的丧失对细胞生存没有直接影响。目前一般认为，细胞分化主要是奢侈

46、基因中某些一般认为，细胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有选择地表达的结果。特定基因有选择地表达的结果。（六）细胞分化3 3癌细胞癌细胞v在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，有在个体正常发育过程中，细胞有控制地通过有丝分裂增殖，有秩序地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于秩序地发生分化，执行特定的功能。可是，有时部分细胞由于受到某种因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成受到某种因素的作用则发生转化，不再进行终未分化，而变成了不受调节的恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。了不受调节的恶性增殖细胞，这种细胞即称为癌细胞。（1 1）癌细胞的主要特征）癌细胞的主要特

47、征v癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞癌细胞的主要特征表现在无限增殖；接触抑制现象丧失；细胞间的粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性间的粘着性降低，易分散和转移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；细胞骨架结构紊乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要下降；细胞骨架结构紊乱；产生新的膜抗原；对生长因子需要量降低等方面。量降低等方面。（2 2）致癌因子及癌基因学说）致癌因子及癌基因学说v凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类：化学致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。学致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。v一些学者对细胞癌变的机理提出了一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说癌基因学说”：认为病毒：认为病毒对细胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常对细胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起，而正常细胞中存在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病细胞中存在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基因组中获得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；毒基因组中获得。如果细胞癌基因受阻，则细胞能正常发育；在各种致癌因子作用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。在各种致癌因子作用下，细胞癌基因被活化而使细胞发生癌变。