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暨大普通生物学-3细胞的基本形态结构与功能


组蛋组蛋白白与与DNDAN的结A合的结合
染 色 体
内质网结构
高尔基体的形态结构成熟面 Nhomakorabea腔分泌小泡 形成面
溶酶体结构
线 粒 体 结 构
白色体:
• 不含色素的质体 • 合成淀粉 • 合成脂肪 • 合成蛋白质
有 色 体:
• 含有黄色或橙色的 类胡萝卜素,使许 多植物的花、老叶、 果实和根呈黄色、 橙色或红色。
细菌也有细胞壁。
2. 细胞核的基本结构
核膜 核的组成: 核仁
核质
染色质丝
细胞核的形态
(1)核被膜与核纤层
核被膜: 包在核的外面。由两层膜组成。两 膜之间为宽约10-50nm的核周腔。外膜 常与粗糙内质网相连。
核纤层:在核膜内面,有核纤层蛋白组成。 核孔:大分子出入细胞核的通道。
(2)染色质
常染色质:细丝状的部分
膜蛋白可分为两大类:内在蛋白和外 在蛋白。
膜蛋白的功能是多方面的:物质运输、 酶、电子传递体、受体、细胞识别等。
3. 糖和糖萼
细胞膜表面的糖,部分以共价键与膜蛋 白相结合而成糖蛋白,少部分与脂质结合 而成糖脂。
糖的成分主要有半乳糖、甘露糖、半乳 糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖以及唾液酸等。
糖蛋白与细胞识别有关。 糖的寡糖链和蛋白质共同构成细胞表面 的一层糖萼(糖被)。
(三)物质的跨膜转运
物质出入细胞都要经过细胞膜,方式有 单纯扩散、易化扩散、主动转运、胞吞作 用和胞吐作用等。
1.单纯扩散和易化扩散
扩散:一种物质的分子从相对高浓度地 区移动到低浓度地区。O2和CO2的跨膜运 动。
单纯扩散: 扩散速度随浓度梯度的增加而增高。
易化扩散: 物质由载体携带穿越质膜。顺浓度梯度
1676年,微生物 学的先驱荷兰人列 文虎克(Antony van leeuwenhoek ) 首次观察到了细菌。 他没有上过大学, 是一个只会荷兰语 的小人物,但却在 1680年被选为英国 皇家学会的会员。
施莱登(1838),施旺(1839):建立了细胞学 说(Cell theory)。
施莱登(1804-1881)
三、细胞的基本形态结构与功能
细胞的基本结构与功能 生物膜——流动镶嵌模型 物质的跨膜转运 细胞连接
细胞的发现离不开显微镜的发明 1665年,英国物理学家虎克用自己制作
的显微镜观察软木发现许多蜂窝状的小格 子,称为(cell)“细胞”。
罗伯特.虎克 (Robert Hooke) 1635-1703
(一)细胞的基本结构与功能
1.细胞膜和细胞壁
(1)细胞膜
又名质膜,是细 胞表面的膜。厚7 - 8 nm。半透性(选择 性透性)。质膜上存 在激素的受体、抗原 结合点以及其他细胞 识别位点。
(2)细胞壁
植物细胞有,在 质膜之外。是一无生 命结构,由细胞的分 泌物组成。功能是支 持和保护,防止细胞 吸涨而破裂。
多倍体 抗癌
• 微丝:又称肌动蛋白丝,是实心纤维,宽约 4~7nm。
• 细胞松弛素B —— 能使肌动蛋白丝解聚 • 鬼笔环肽(毒菌蛋白) —— 能防止肌动蛋
白丝解聚
中间纤维: 大小介于微管和微丝之间(8~10 nm),
有支持和运动的功能。
角蛋白——构成上皮细胞中的中间纤维 波形蛋白——构成成纤维细胞中的中间纤维 核纤层蛋白——核纤层的主要成分
(4)线粒体 形状:颗粒状或短杆状,大小似细菌。 数目:随细胞而定。1个到几百个。 结构:双层膜包裹的囊状细胞器,囊内充 满液态的基质。外膜平整,内膜向内折叠 形成嵴。 ★功能:细胞呼吸及能量代谢的中心。 ◆ 自主性:有自己的DNA及核糖体,编码约 10%的自身蛋白。
(5)质体
质体(plastid)是与糖类的合成和贮藏密 切相关的细胞器,植物细胞特有。分2类:
调节细胞渗透压以及收集代谢废物。液 泡中的花青素还决定花、果实和叶的颜色。
(8)细胞骨架 细胞溶质中由蛋白质纤维构成的支架。蛋 白质纤维有三种:微管、微丝和中间纤维。
微管:中空长管状纤维,宽约24 n m。纺锤 体、鞭毛和纤毛都由微管构成。
秋水仙素、长春藤碱——抑制 纺锤体的形成
紫杉醇——阻止微管解聚, 促使微管单体分子 聚合
(2)高尔基体
由一系列扁平小囊和小泡组成。是细胞 分泌物的最后加工和包装场所。
内质网-小泡-高尔基体-分泌泡-质膜 高尔基体能合成多糖。
(3)溶酶体
溶酶体是单层膜包裹的小泡,由高尔基 体断裂产生,内含40种以上的水解酶。 溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒 和细胞本身产生的碎渣。 食物泡+溶酶体 次级溶酶体。 溶酶体是酸性的,PH4.8或更低,而各 种水解酶只有在酸性环境中才有活性。
细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构。 各种生物的核仁数目是固定的。由某一
个或几个特定染色体的核仁组织区构成。而 核仁组织区是rDNA的所在地。
(4)核基质 由蛋白质成分组成的纤维状网,网孔中
充以液体。
3. 细胞质和细胞器
除细胞核和质膜外,剩下的是细胞质,而细 胞质又分为细胞器和细胞溶质两部分。
(1)内质网和核糖体 内质网:彼此相通的一列囊腔和细管。 光滑内质网:与脂类代谢有关。 粗糙内质网:蛋白质合成和运输。 核糖体:蛋白质合成的场所。
★ 共质体(symplast)(内部空间): 细胞内有生命的部分,即原生质体,通
过胞间连丝连成一个整体。
质外体(apoplast)(外部空间): 质膜以外的胞间层、细胞壁、细胞间隙
导管等连成一体。
虎克发表的图片
原核细胞
真核细胞
动物细胞
植 物 细 胞
细胞膜结构
细胞核结构
核膜
核小体和染色质
(10)胞质溶胶
除细胞器以外的细胞质液体部分。胞 质溶胶含有多种酶,是细胞多种代谢活动 的场所。此外,胞质溶胶中还有各种储藏 物。
(二)生物膜——流动镶嵌模型
1. 脂双层
在生物膜的总重量中,脂类约占40 ~ 50%。
构成脂双层的脂类包括: 磷脂(主要) 胆固醇 糖脂
2. 膜蛋白
不同生物膜中蛋白质的含量不同。线 粒体内膜75%、神经纤维髓鞘膜25%、质 膜50%。
动物细胞与植物细胞的区别
细胞器 细胞壁 叶绿体 大的中央液泡 溶酶体 圆球体 乙醛酸循环体 通讯连接方式 中心体 胞质分裂方式
动物细胞 无 无 无 有 无 无
间隙连接等 有
收缩环
植物细胞 有 有 有 无 有 有
胞间连丝 无
细胞板
细胞的大小
细胞小的原因: (1)受细胞核所能 控制的范围的制约 (2)有利物质的交 换(相对表面积大) 和转运
染色质
(基因)
异染色质:染色较深的团块常附
着在核膜内面
染色质的成分:
DNA,蛋白质,少量RNA 组蛋白:H1、H2A、H2B、 H3、H4
蛋白质 非组蛋白
► 组蛋白是碱性蛋白,它们与DNA相结合 ► 非组蛋白种类多,如DNA聚合酶、
RNA聚合酶等
► 将细胞核用实验手段涨破,使其中染
色质流出并铺开,在电镜下可看到染色质 成串珠(核小体)状的细丝。
• 有助于吸引昆虫和 其它动物。
叶绿体:
叶绿体有 自主性
细胞质骨架
微丝
微管 中间 纤维
鞭 毛 和 纤 毛
细胞外壳(糖萼)示意图
胞间连丝
白色体 有色体 (包括叶绿体)
质体的发育
前质体 叶绿体
白色体
造粉体
有色体
(6)微体
单层膜包裹的小泡。分成过氧化物酶体 和乙醛酸循环体两种。 过氧化物酶体:
动、植物细胞都有,内含氧化酶。
乙醛酸循环体:
只存在于植物细胞。脂类转化为糖及参 与光呼吸。
(7)液泡
植物细胞中普遍存在。有单层细胞膜 包裹。分生组织细胞的液泡多而小,而成 熟细胞的液泡大,且占据细胞的中央。 植物液泡的作用:
桥 粒
2. 紧密连接
细胞膜紧密靠拢,无间隙。
兔上皮细胞紧密连接
紧密连接
3. 间隙连接(通讯连接)
两细胞间有很窄的间隙(2~4nm)。
间 隙 连 接 电 镜 照 片
间 隙 连 接
4. 胞间连丝
• 胞间连丝 (plasmodesma): 由质 膜包围的狭窄通道, 内质网贯穿其中。
• 原生质体间物质运输 和信号转导的桥梁。
核小体(nucleosome)直径10nm ,核 小体之间以直径1.5 ~ 2.5 nm的细丝相连。 核小体的核心由8个(4对)组蛋白分子构 成(H2A、H2B、 H3、H4),DNA分子链 缠绕在核小体核心的外周。
组蛋白 核小体 + 连接体DNA
DNA 染色质(丝状) 螺旋浓缩 染色体 (棒状) (大约压缩 8400 倍)
施旺(1810-1882)
原核细胞与真核细胞的区别
原核细胞
真核细胞
细胞大小 很小(1-10微米)
较大(10-100微米)
细胞核 无核膜(称“拟核”) 有核膜
遗传系统 DNA不与蛋白质结合, DNA与蛋白质结合成
一个细胞只有一条DNA
染色质,一个细胞有
二条以上染色体
细胞器


细胞壁 主要由胞壁质组成 主要由纤维素组成
(9)鞭毛、纤毛和中心粒
鞭毛和纤毛: 细胞表面的附属物,有运动的功能。
它们的结构成分是微管,在横切面上呈9 (2)+ 2排列。
鞭 毛
纤 毛
• 基粒:由微管构成,呈9(3)+0排列。基 粒与鞭毛和纤毛的基部相连。
• 中心粒:由微管构成的细胞器,结构和基 粒相似,它们是同源器官。中心粒位于中 心体(微管组织中心)中。
2. 主动运输
细胞逆浓度梯度运输物质。 这需要载体 和消耗能量。
Na+K+泵
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