普通動物學(xué)第2章動物體的基本結(jié)構(gòu)

普通動物學(xué)第2章動物體的基本結(jié)構(gòu)

特征高等植物細(xì)胞動物細(xì)胞膜系統(tǒng)和細(xì)胞器

有葉綠體，大液泡，乙醛酸循環(huán)體有中心體，溶酶體細(xì)胞壁有纖維素為主要成分無鞭毛或纖毛無胞吞作用無有細(xì)胞分裂細(xì)胞板收縮環(huán)第一節(jié)植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的比較第一節(jié)植物細(xì)胞第一節(jié)動物細(xì)胞1、1細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能第二節(jié)一、細(xì)胞膜細(xì)胞膜又稱質(zhì)膜，具有半透性，可有選擇地讓物質(zhì)通過；細(xì)胞膜還有一些起識別和接收信息作用的蛋白質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)中還有內(nèi)膜。細(xì)胞核包括核膜、核纖層、核基質(zhì)、染色質(zhì)和核仁等部分。核被膜是包在核外的雙層膜，外核膜可延伸與細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。一些蛋白質(zhì)和RNA分子可通過核被膜或核孔進(jìn)入或輸出細(xì)胞核。染色質(zhì)是細(xì)胞核中由DNA和蛋白質(zhì)組成并可被蘇木精等染料染色的物質(zhì)，染色質(zhì)DNA含有大量基因，是生命的遺傳物質(zhì)。在細(xì)胞準(zhǔn)備分裂時，線性纏繞的染色質(zhì)聚縮成在顯微鏡下可辨認(rèn)的染色體。核仁是細(xì)胞核中的纖維和顆粒狀結(jié)構(gòu)，富含蛋白質(zhì)和RNA。染色質(zhì)和核仁都沒有膜包被，存在于液態(tài)的核基質(zhì)中。第二節(jié)二、細(xì)胞核第二節(jié)返回細(xì)胞核示意圖真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遍布著內(nèi)膜系統(tǒng)。是一些由膜包被的細(xì)胞器或片層結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、胞內(nèi)體和分泌泡等。這些膜相結(jié)構(gòu)在發(fā)生和功能上相互有密切的聯(lián)系。內(nèi)膜系統(tǒng)為細(xì)胞內(nèi)的分子提供了傳遞的通道，為一些脂質(zhì)和蛋白質(zhì)合成提供場所。第二節(jié)三、內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)中以脂質(zhì)雙分子層為基礎(chǔ)形成的囊狀、泡狀和管狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的作用：蛋白質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運(yùn)，脂質(zhì)代謝，糖類代謝，解毒作用等方面。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。第二節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體是一些聚集的扁的小囊和小泡。是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成產(chǎn)物和細(xì)胞分泌物的加工和包裝場所，最后形成分泌泡將分泌物排出細(xì)胞外。高爾基體本身還可合成一些生物大分子如多糖等。高爾基體還與植物分裂時的新細(xì)胞膜和新細(xì)胞壁的形成有關(guān)，動物細(xì)胞中的高爾基體與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)。動物細(xì)胞內(nèi)的一種細(xì)胞器，為單層膜小泡，由高爾基體斷裂而產(chǎn)生,內(nèi)含多種水解酶。溶酶體對細(xì)胞營養(yǎng)、免疫防御、清除有害物質(zhì)、應(yīng)激等具有重要的作用。溶酶體第二節(jié)高爾基體第二節(jié)返回高爾基體結(jié)構(gòu)示意圖線粒體在幾乎所有真核細(xì)胞內(nèi)都有發(fā)現(xiàn)，少數(shù)情況下一個細(xì)胞僅有一個線粒體，多數(shù)情況一個細(xì)胞有幾十、幾百甚至上千個線粒體。線粒體由內(nèi)膜和外膜包裹的囊狀結(jié)構(gòu)，囊內(nèi)是液態(tài)的基質(zhì)。液態(tài)基質(zhì)中含有催化檸檬酸循環(huán)的多種酶。外膜平整，內(nèi)膜向內(nèi)折入形成一些嵴，內(nèi)膜面上有ATP酶復(fù)合體。線粒體是細(xì)胞呼吸和能量代謝中心。線粒體基質(zhì)中還含有DNA分子、核糖體及其相關(guān)的酶蛋白等。第二節(jié)線粒體四、其他細(xì)胞器

第二節(jié)返回線粒體結(jié)構(gòu)示意圖1.2細(xì)胞的化學(xué)組成組成細(xì)胞及生物體的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等第一節(jié)主要元素的作用以人體為例簡單介紹組成細(xì)胞及生物體的主要元素和它們在生命活動中具有的各種重要作用和功能（圖2-2）。組成細(xì)胞及生物體的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7種元素約占生物體的99.35%，其中C、H、O、N4種元素約占96%。（1）碳元素：具有特別重要的作用，碳原子相互連接成鏈或環(huán)，形成各種生物大分子的基本骨架；（2）氧元素：存在于幾乎所有的有機(jī)化合物中，是構(gòu)成水的元素之一，又為細(xì)胞呼吸所必需；（3）氫元素：存在于幾乎所有的有機(jī)化合物中，是構(gòu)成水的另一種元素，在生物代謝反應(yīng)中，氫離子還與能量的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)；（4）磷元素：是核酸、生物膜中磷脂的成分，參與細(xì)胞中的能量轉(zhuǎn)移反應(yīng)，還是骨骼的結(jié)構(gòu)成分；（5）氮元素：是蛋白質(zhì)、核酸、植物細(xì)胞中葉綠素等的重要組成元素；（6）鈣元素：是動物骨骼、牙齒等的成分，鈣離子在肌肉收縮、細(xì)胞信號傳導(dǎo)中發(fā)揮作用，并參與血液的凝結(jié)和植物細(xì)胞壁的組成；（7）硫元素：是大多數(shù)蛋白質(zhì)的成分；（8）鉀離子和鈉離子：是細(xì)胞質(zhì)與動物組織液的主要陽離子，對于維持體液或細(xì)胞內(nèi)外正負(fù)離子平衡、神經(jīng)脈沖的傳導(dǎo)有重要作用，鉀離子可影響肌肉收縮，控制葉片氣孔的開閉等；（9）鎂元素：參與多種酶的活化，是植物細(xì)胞中葉綠素的成分；（10）氯元素：是細(xì)胞質(zhì)與動物組織液的主要陰離子，對于維持體液或細(xì)胞內(nèi)外正負(fù)離子平衡有重要作用，對于植物光合作用也是必不可少的；（11）鐵元素：是動物血紅蛋白的重要成分，還可參與某些酶的活化；（12）微量元素：包括I,Mn,Cu,Zn,Co,F,Mo,Se,B和Si等。不同的生物體，其分子組成大體相同。生物體主要由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類、無機(jī)鹽和水組成。第一節(jié)生物體的一般化學(xué)組成是由20種氨基酸組成的生物大分子。蛋白質(zhì)的特定構(gòu)象即蛋白質(zhì)的三維空間結(jié)構(gòu)和形態(tài)對于蛋白質(zhì)的功能起決定性的作用。蛋白質(zhì)變性（構(gòu)象發(fā)生變化）使得其特定的功能立即喪失。第四節(jié)蛋白質(zhì)核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。貯存遺傳信息的特殊DNA片段稱為基因，它主要編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列，從而決定蛋白質(zhì)的功能。通過蛋白質(zhì)的作用，DNA實(shí)際上控制著細(xì)胞和生物體的生命過程。DNA控制蛋白質(zhì)的合成是通過RNA來實(shí)現(xiàn)的，即遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)錄到RNA，后者決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列。

核酸第五節(jié)構(gòu)成核酸的基本單位是核苷酸，每一個核苷酸單體由3部分組成：一個戊糖分子、一個磷酸和一個含氮的堿基。第五節(jié)DNA分子是由兩條脫氧核糖核苷酸長鏈互以堿基配對相連而成的螺旋狀雙鏈分子；DNA主要存在于細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)中，線粒體和葉綠體中也有，是遺傳信息的攜帶者。雙螺旋結(jié)構(gòu)理論是現(xiàn)代分子生物學(xué)的理論基礎(chǔ)。第五節(jié)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)RNA分子是單鏈的，RNA在細(xì)胞核內(nèi)產(chǎn)生，然后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在蛋白質(zhì)的合成中起重要作用。第五節(jié)RNA分子結(jié)構(gòu)糖類廣布于生物細(xì)胞中，所有生物細(xì)胞皆含核糖。糖類是多羥醛或多羥酮及其縮合物和某些衍生物的總稱。糖是生物代謝過程的重要中間代謝物，糖類是細(xì)胞重要的結(jié)構(gòu)成分，可構(gòu)成纖維素、淀粉、核酸和糖蛋白等重要生物大分子，糖類又是生命活動的主要能源。糖類包括小分子的單糖、寡糖和由單糖構(gòu)成的大分子多糖。糖類第二節(jié)脂質(zhì)主要是由碳原子和氫原子通過共價鍵結(jié)合形成的非極性化合物，具有疏水性，即脂質(zhì)不溶于水，可溶于非極性溶劑。脂質(zhì)分子含C、H、O3種元素，但H:O遠(yuǎn)大于2，有些脂含P和N，各種脂質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)可以差異很大。脂質(zhì)是生物膜的主要成分，脂肪氧化時產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時的2倍。生物表面的保護(hù)層/保持體溫/生物活性物質(zhì)。脂質(zhì)第三節(jié)1.3細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期1、為什么會有細(xì)胞分裂？第四節(jié)隨著細(xì)胞生長，細(xì)胞體積增大，而細(xì)胞表面積和體積之比(表面積/體積)卻在變小?；罴?xì)胞不斷進(jìn)行新陳代謝，細(xì)胞表面擔(dān)負(fù)著輸入養(yǎng)分，排出廢物的重任表面積/體積比值的下降，意味著代謝速率的受限和下降。所以，細(xì)胞分裂是細(xì)胞生長過程中保持足夠表面積，維持一定的生長速率的重要措施。生物的生長也依賴于細(xì)胞分裂。如植物頂芽的生長。多細(xì)胞生物已經(jīng)完成了組織分化和個體發(fā)育，即在它完全長大以后，仍然需要細(xì)胞分裂的過程，維持細(xì)胞的新陳代謝，如骨髓細(xì)胞不斷再生出新的血細(xì)胞。

細(xì)胞分裂并非只是母細(xì)胞簡單地一分為二，而是一個比較復(fù)雜的過程。它首先涉及細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)—DNA要完成復(fù)制，再均等分為兩份。原核生物中，DNA的復(fù)制和分離相對比較簡單,而真核生物的細(xì)胞核中，DNA的復(fù)制和分離相對要復(fù)雜得多。第四節(jié)有分裂能力的細(xì)胞，從一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個完整過程稱為一個細(xì)胞周期。典型的細(xì)胞周期可包括間期和細(xì)胞分裂期兩部分。間期是細(xì)胞代謝、DNA復(fù)制旺盛時期，它包括一個DNA合成期（S期）以及S期前后兩個間隙期（G1期，G2期）。細(xì)胞分裂期則包括有絲分裂和胞質(zhì)分裂兩個主要過程，分別稱為M期和C期。有絲分裂（M期）是一個涉及細(xì)胞核及其染色體分裂的復(fù)雜過程，它使得新形成的兩個子細(xì)胞具有與母細(xì)胞完全相同的染色體形態(tài)和數(shù)目。胞質(zhì)分裂（C期）則是細(xì)胞質(zhì)分裂形成兩個新的子細(xì)胞的過程。1.2細(xì)胞周期與有絲分裂

第四節(jié)有絲分裂是一個連續(xù)的過程，根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征可分為前期、中期、后期和末期4個階段。第四節(jié)間期：物質(zhì)準(zhǔn)備前期：染色體出現(xiàn)，核膜核仁逐漸消失，紡錘體形成中期：赤道板形成后期：兩個姐妹染色單體分離為兩條染色體，分別受微管牽拉向兩極移動末期：兩套染色體分別到達(dá)兩極胞質(zhì)分裂最終將兩側(cè)分隔開有絲分裂過程第四節(jié)進(jìn)行有性生殖的生物從體細(xì)胞產(chǎn)生生殖細(xì)胞或性細(xì)胞都要經(jīng)歷細(xì)胞的減數(shù)分裂過程。由二倍體細(xì)胞形成單倍體細(xì)胞，染色體數(shù)目需要在細(xì)胞分裂過程中減半，這種細(xì)胞分裂稱為減數(shù)分裂。一般有性生殖都要涉及母本和父本一對生物，每一個生物通常各自產(chǎn)生一種特別的性細(xì)胞，即雄配子或雌配子。在動物和植物中，雌配子是卵細(xì)胞，雄配子是精子（在高等植物中稱為精核）。雌雄配子相互融合形成受精卵或稱合子。合子通常為二倍體（2n），而配子則為單倍體(n)。1.3、配子形成與減數(shù)分裂

第四節(jié)減數(shù)分裂時，配子母細(xì)胞（二倍體）要經(jīng)過兩次連續(xù)的核分裂，但DNA只復(fù)制一次，因此兩次分裂形成的4個子細(xì)胞中，染色體數(shù)目比配子母細(xì)胞減少了一半。減數(shù)分裂過程包括兩個階段，分別稱為減數(shù)分裂1和減數(shù)分裂2，每一階段根據(jù)染色體形態(tài)的變化特征還可區(qū)分為前期、中期、后期和末期。在減數(shù)分裂1的前期，染色體變短變粗時，來自母本和來自父本的各一條相當(dāng)?shù)耐慈旧w兩兩配對，稱為聯(lián)會。由于每一條染色體實(shí)際含有一條姐妹染色單體，因此聯(lián)會復(fù)合體共有4條染色單體，稱四分體。

減數(shù)分裂的特點(diǎn):

一是子細(xì)胞染色體數(shù)減半;

二是子細(xì)胞基因組合大為豐富。

基因組合的豐富由兩個原因造成。

首先，體細(xì)胞的染色體實(shí)際上是由兩套同源染色體組成。人的細(xì)胞有4６條染色體，實(shí)際上可以看作2２對同源染色體加上兩條性染色體。第二節(jié)動物的組織定義：一些形態(tài)相同或類似的細(xì)胞，加上非細(xì)胞形態(tài)的間質(zhì)，彼此組合在一起，共同擔(dān)負(fù)一定機(jī)能的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞（形態(tài)相同或類似、功能相同））組織{

細(xì)胞間質(zhì)（營養(yǎng)和支持細(xì)胞）{基質(zhì)（無定形成分）纖維（有形成分）動物四大組織一、上皮組織二、結(jié)締組織三、肌肉組織四、神經(jīng)組織一、上皮組織（一）位置動物體的外表面體內(nèi)各種管、腔及囊的內(nèi)表面內(nèi)臟器官的表面（二）功能保護(hù)、吸收、排泄、分泌、呼吸、感覺等（三）種類被覆上皮腺上皮感覺上皮二、結(jié)締組織位置：廣布于身體各處，連接身體各種組織特點(diǎn)：由大量的間質(zhì)和多種細(xì)胞構(gòu)成；細(xì)胞的位置不固定，排列分散功能：支持、保護(hù)、吸收、營養(yǎng)、修復(fù)及物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)确N類：疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、脂肪組織、軟骨組織、骨組織、血液

疏松結(jié)締組織特點(diǎn)：多種細(xì)胞分散在排列疏