普通生物學(xué)-細(xì)胞的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能

普通生物學(xué)-細(xì)胞的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能

細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)離不開顯微鏡的發(fā)明

1665顯微鏡觀察軟木發(fā)現(xiàn)許多蜂窩狀的小格子，稱為（cell)“細(xì)胞”。羅伯特．虎克（RobertHooke）1635-1703

1676年，微生物學(xué)的先驅(qū)荷蘭人列文虎克（Antonyvanleeuwenhoek）首次觀察到了細(xì)菌。他沒有上過大學(xué)，是一個(gè)只會(huì)荷蘭語(yǔ)的小人物，但卻在1680年被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員。施萊登(1838)，施旺(1839)：建立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)（Celltheory)。施萊登（1804－1881）施旺（1810－1882）原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別

原核細(xì)胞

真核細(xì)胞

細(xì)胞大小很?。?-10微米） 較大（10-100微米）細(xì)胞核無(wú)核膜（稱“擬核”） 有核膜 遺傳系統(tǒng)DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合，DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合成一個(gè)細(xì)胞只有一條DNA 染色質(zhì)，一個(gè)細(xì)胞有二條以上染色體細(xì)胞器 無(wú) 有 細(xì)胞壁主要由胞壁質(zhì)組成 主要由纖維素組成動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的區(qū)別細(xì)胞器

動(dòng)物細(xì)胞

植物細(xì)胞細(xì)胞壁

無(wú)有葉綠體無(wú)有大的中央液泡無(wú)有溶酶體有無(wú)圓球體無(wú)有乙醛酸循環(huán)體無(wú)有通訊連接方式間隙連接等胞間連絲中心體有無(wú)胞質(zhì)分裂方式 收縮環(huán)細(xì)胞板 細(xì)胞小的原因：

（1）受細(xì)胞核所能控制的范圍的制約（2）有利物質(zhì)的交換（相對(duì)表面積大）和轉(zhuǎn)運(yùn)

細(xì)胞的大?。ㄒ唬┘?xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能1.細(xì)胞膜和細(xì)胞壁

（1）細(xì)胞膜

又名質(zhì)膜，是細(xì)胞表面的膜。厚7-8nm。半透性（選擇性透性）。質(zhì)膜上存在激素的受體、抗原結(jié)合點(diǎn)以及其他細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn)。（2）細(xì)胞壁

植物細(xì)胞有，在質(zhì)膜之外。是一無(wú)生命結(jié)構(gòu)，由細(xì)胞的分泌物組成。功能是支持和保護(hù)，防止細(xì)胞吸漲而破裂。細(xì)菌也有細(xì)胞壁。

核的組成：核膜核仁核質(zhì)染色質(zhì)絲2.細(xì)胞核的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞核的形態(tài)核被膜:包在核的外面。由兩層膜組成。兩膜之間為寬約10-50nm的核周腔。外膜常與粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。核纖層：在核膜內(nèi)面，有核纖層蛋白組成。

核孔：大分子出入細(xì)胞核的通道。（1）核被膜與核纖層

常染色質(zhì)：細(xì)絲狀的部分染色質(zhì)（基因）

異染色質(zhì)：染色較深的團(tuán)塊常附著在核膜內(nèi)面

（２）染色質(zhì)

染色質(zhì)的成分：

DNA，蛋白質(zhì)，少量RNA組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4

蛋白質(zhì)非組蛋白

?

組蛋白是堿性蛋白，它們與DNA相結(jié)合

?

非組蛋白種類多，如DNA聚合酶、RNA聚合酶等

?將細(xì)胞核用實(shí)驗(yàn)手段漲破，使其中染色質(zhì)流出并鋪開，在電鏡下可看到染色質(zhì)成串珠（核小體）狀的細(xì)絲。

核小體（nucleosome）直徑10nm

，核小體之間以直徑1.5~2.5nm的細(xì)絲相連。核小體的核心由8個(gè)（4對(duì)）組蛋白分子構(gòu)成（H2A、H2B、H3、H4），DNA分子鏈纏繞在核小體核心的外周。

組蛋白

核小體+連接體DNA

DNA

染色質(zhì)(絲狀)

螺旋濃縮

染色體

(棒狀)(大約壓縮8400倍)真核生物染色體DNA組裝不同層次的結(jié)構(gòu)DNA（2nm）核小體鏈（11nm，每個(gè)核小體200bp）纖絲（30nm，每圈6個(gè)核小體）突環(huán)（150nm，每個(gè)突環(huán)大約75000bp）玫瑰花結(jié)（300nm，6個(gè)突環(huán)）螺旋圈（700nm，每圈30個(gè)玫瑰花）染色體（1400nm）

細(xì)胞核中圓形或橢圓形的顆粒狀結(jié)構(gòu)。

各種生物的核仁數(shù)目是固定的。由某一個(gè)或幾個(gè)特定染色體的核仁組織區(qū)構(gòu)成。而核仁組織區(qū)是rDNA的所在地。（３）核仁（4）核基質(zhì)由蛋白質(zhì)成分組成的纖維狀網(wǎng)，網(wǎng)孔中充以液體。除細(xì)胞核和質(zhì)膜外，剩下的是細(xì)胞質(zhì)，而細(xì)胞質(zhì)又分為細(xì)胞器和細(xì)胞溶質(zhì)兩部分。3.細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：彼此相通的一列囊腔和細(xì)管。

光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：與脂類代謝有關(guān)。

粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成和運(yùn)輸。

核糖體：蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體由一系列扁平小囊和小泡組成。是細(xì)胞分泌物的最后加工和包裝場(chǎng)所。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-小泡-高爾基體-分泌泡-質(zhì)膜高爾基體能合成多糖。（2）高爾基體

溶酶體是單層膜包裹的小泡，由高爾基體斷裂產(chǎn)生，內(nèi)含40種以上的水解酶。

溶酶體的功能是消化從外界吞入的顆粒和細(xì)胞本身產(chǎn)生的碎渣。

食物泡+溶酶體次級(jí)溶酶體。

溶酶體是酸性的，PH4.8或更低，而各種水解酶只有在酸性環(huán)境中才有活性。（3）溶酶體（４）線粒體形狀：顆粒狀或短桿狀，大小似細(xì)菌。

數(shù)目：隨細(xì)胞而定。1個(gè)到幾百個(gè)。結(jié)構(gòu)：雙層膜包裹的囊狀細(xì)胞器，囊內(nèi)充滿液態(tài)的基質(zhì)。外膜平整，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴。

★功能：細(xì)胞呼吸及能量代謝的中心。

◆自主性：有自己的DNA及核糖體，編碼約10%的自身蛋白。

（5）質(zhì)體

質(zhì)體(plastid)是與糖類的合成和貯藏密切相關(guān)的細(xì)胞器，植物細(xì)胞特有。分2類：

白色體

有色體（包括葉綠體）質(zhì)體的發(fā)育白色體造粉體前質(zhì)體葉綠體有色體

（6）微體

單層膜包裹的小泡。分成過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體兩種。

過氧化物酶體：

動(dòng)、植物細(xì)胞都有，內(nèi)含氧化酶。乙醛酸循環(huán)體：只存在于植物細(xì)胞。脂類轉(zhuǎn)化為糖及參與光呼吸。

植物細(xì)胞中普遍存在。有單層細(xì)胞膜包裹。分生組織細(xì)胞的液泡多而小，而成熟細(xì)胞的液泡大，且占據(jù)細(xì)胞的中央。植物液泡的作用：調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓以及收集代謝廢物。液泡中的花青素還決定花、果實(shí)和葉的顏色。（7）液泡

微管：中空長(zhǎng)管狀纖維，寬約24nm。紡錘體、鞭毛和纖毛都由微管構(gòu)成。

細(xì)胞溶質(zhì)中由蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的支架。蛋白質(zhì)纖維有三種：微管、微絲和中間纖維。（8）細(xì)胞骨架

秋水仙素、長(zhǎng)春藤堿——抑制紡錘體的形成紫杉醇——阻止微管解聚，促使微管單體分子聚合多倍體抗癌微絲：又稱肌動(dòng)蛋白絲，是實(shí)心纖維，寬約4~7nm。細(xì)胞松弛素B——能使肌動(dòng)蛋白絲解聚鬼筆環(huán)肽（毒菌蛋白）——能防止肌動(dòng)蛋白絲解聚中間纖維：大小介于微管和微絲之間（8~10nm），有支持和運(yùn)動(dòng)的功能。角蛋白——構(gòu)成上皮細(xì)胞中的中間纖維

波形蛋白——構(gòu)成成纖維細(xì)胞中的中間纖維

核纖層蛋白——核纖層的主要成分

（9）鞭毛、纖毛和中心粒

鞭毛和纖毛：

細(xì)胞表面的附屬物，有運(yùn)動(dòng)的功能。它們的結(jié)構(gòu)成分是微管，在橫切面上呈9（2）+2排列。

鞭毛纖毛基粒：由微管構(gòu)成，呈9（3）+0排列?；Ｅc鞭毛和纖毛的基部相連。中心粒：由微管構(gòu)成的細(xì)胞器，結(jié)構(gòu)和基粒相似，它們是同源器官。中心粒位于中心體（微管組織中心）中。

除細(xì)胞器以外的細(xì)胞質(zhì)液體部分。胞質(zhì)溶膠含有多種酶，是細(xì)胞多種代謝活動(dòng)的場(chǎng)所。此外，胞質(zhì)溶膠中還有各種儲(chǔ)藏物。（10）胞質(zhì)溶膠

（二）生物膜——流動(dòng)鑲嵌模型

在生物膜的總重量中，脂類約占40~50%。

構(gòu)成脂雙層的脂類包括：磷脂（主要）膽固醇糖脂

1.脂雙層

2.膜蛋白

不同生物膜中蛋白質(zhì)的含量不同。線粒體內(nèi)膜75%、神經(jīng)纖維髓鞘膜25%、質(zhì)膜50%。

膜蛋白可分為兩大類：內(nèi)在蛋白和外在蛋白。

膜蛋白的功能是多方面的：物質(zhì)運(yùn)輸、酶、電子傳遞體、受體、細(xì)胞識(shí)別等。3.糖和糖萼

細(xì)胞膜表面的糖，部分以共價(jià)鍵與膜蛋白相結(jié)合而成糖蛋白，少部分與脂質(zhì)結(jié)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。糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)。糖的寡糖鏈和蛋白質(zhì)共同構(gòu)成細(xì)胞表面的一層糖萼（糖被）。

（三）物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

物質(zhì)出入細(xì)胞都要經(jīng)過細(xì)胞膜，方式有單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、胞吞作用和胞吐作用等。

1.單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散擴(kuò)散：一種物質(zhì)的分子從相對(duì)高濃度地區(qū)移動(dòng)到低濃度地區(qū)。O2和CO2的跨膜運(yùn)動(dòng)。

單純擴(kuò)散：

擴(kuò)散速度隨濃度梯度的增加而增高。

易化擴(kuò)散：

物質(zhì)由載體攜帶穿越質(zhì)膜。順濃度梯度擴(kuò)散，不需要細(xì)胞提供能量，而擴(kuò)散速度大于單純擴(kuò)散。滲透：

水分子穿過膜的擴(kuò)散。

水勢(shì)：

水分子的動(dòng)能。

滲透勢(shì)：等于溶液水勢(shì)減去純水水勢(shì)(負(fù)值)。

滲透壓：與滲透勢(shì)相反的力。等滲、高滲和低滲溶液：0.9%生理鹽水的滲透壓（等滲）。膨壓和質(zhì)壁分離：植物細(xì)胞在吸水膨脹時(shí)，原生質(zhì)體對(duì)細(xì)胞壁產(chǎn)生的壓力(膨壓)。原生質(zhì)體因縮水而與細(xì)胞壁分離(質(zhì)壁分離)。

2.主動(dòng)運(yùn)輸細(xì)胞逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)。這需要載體和消耗能量。Na+-K+泵Na+-K+泵工作原理

3.胞吞作用與胞吐作用吞噬作用：細(xì)胞吞噬固體顆粒的作用。

胞飲作用：

細(xì)胞吞入液體的過程。胞吐作用：

細(xì)胞從細(xì)胞表面排出渣滓和細(xì)胞分泌物的過程。1.橋粒上皮細(xì)胞間紐扣狀的斑塊結(jié)構(gòu)。（四）細(xì)胞連接橋粒

2.