组织学绪论细胞

1、前言 绪 论（二）细 胞figure 1-1 molecular biology of the cell, fifth edition ( garland science 2008)受精卵细胞决定生物的本质细细胞的概述胞的概述 细细胞的化学组成胞的化学组成 细细胞的形态结构胞的形态结构 细细胞的生命活动特征胞的生命活动特征 细细胞的繁殖胞的繁殖本章教学目的与要求本章教学目的与要求1、掌握细胞的概念、显微结构和亚微结构、掌握细胞的概念、显微结构和亚微结构2、掌握细胞的基本结构及功能；、掌握细胞的基本结构及功能； 3、了解细胞的生命活动特征；、了解细胞的生命活动特征； 4、了解细胞的繁殖。、了解细

2、胞的繁殖。 本章教学的重点与难点本章教学的重点与难点 1、细胞的基本结构与组成；、细胞的基本结构与组成； 2、细胞的亚微结构及其主要功能、细胞的亚微结构及其主要功能 一、细胞的发现与细胞学说的创立一、细胞的发现与细胞学说的创立 （一）细胞的发现：（一）细胞的发现： 17世纪中叶世纪中叶(1665)，显微镜被用于生物学研，显微镜被用于生物学研究，究，r.hook (霍克)用显微镜观察来自树皮用显微镜观察来自树皮的木栓，看到一个个的木栓，看到一个个“小室小室”结构（细胞）。结构（细胞）。第一节第一节 细胞的概述细胞的概述6a.van leeuwenhoek (1632-1723).magnific

3、ation ranges at 50-275x.列文.虎克用自制的显微镜第一次观察到了活的细菌和原生动物 （二）细胞学说的创立（二）细胞学说的创立 自从细胞的发现以后，人们对细胞进行了深入的观自从细胞的发现以后，人们对细胞进行了深入的观察和研究。察和研究。 到到19世纪世纪30年代，德国植物学家年代，德国植物学家schleiden(1838，施莱登)和动物学家和动物学家schwann(1839，施旺)分别发表了分别发表了关于细胞的论述，创立了细胞学说。关于细胞的论述，创立了细胞学说。提出了一个关于细胞的生命特征、细胞的生理过程以及细胞的生理地位的理论，它标志着第一个较为系统的细胞学说的建立。细

4、胞学说认为：细胞学说认为： 细胞细胞是构成生物体形态结构和生命活动的基本单位是构成生物体形态结构和生命活动的基本单位。 自然界的自然界的一切生物一切生物，无论是，无论是动物动物或是植物或是微生物，从或是植物或是微生物，从简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物都是由细胞构成。简单的单细胞生物到复杂的多细胞生物都是由细胞构成。 一个完整的生物体，尽管其结构十分复杂，但都是由细胞一个完整的生物体，尽管其结构十分复杂，但都是由细胞所构成；尽管其所构成；尽管其生理功能生理功能有多种多样，但都是靠细胞的活有多种多样，但都是靠细胞的活动来实现的。动来实现的。 在动物体内，细胞与细胞间质构成各种组织、器官、系统，

5、在动物体内，细胞与细胞间质构成各种组织、器官、系统，从而构成完整的从而构成完整的有机体有机体。 细胞并没有统一的定义，近年来比较普遍的提法是：细胞是生命活动的基本单位。 -能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位。一般由质膜、细胞质和核（或拟核）构成，是生命活动的基本单位。细胞的定义名称名称人卵人卵口腔上口腔上皮细胞皮细胞肝细胞肝细胞红细胞红细胞变形虫变形虫海胆卵海胆卵伤寒菌伤寒菌肺炎球菌肺炎球菌m12075207100702.4x0.50.2x0.1大多数大多数动植物细胞动植物细胞在在2030m间；间；一般真核细胞的体积大于原核细胞；一般真核细胞的体积大于原核细胞；卵细胞大于体细

6、胞。卵细胞大于体细胞。几种细胞的大小几种细胞的大小人卵与精子 二、细胞的显微结构和亚微结构二、细胞的显微结构和亚微结构 在光学显微镜下所能观察到的细胞的微细结构称在光学显微镜下所能观察到的细胞的微细结构称细胞的显细胞的显微机构微机构，光镜的放大倍率一般在，光镜的放大倍率一般在1600- 4000倍，因此一般倍，因此一般只能观察到大于只能观察到大于0.2 m的结构，如细胞、细胞核、核仁片的结构，如细胞、细胞核、核仁片均为细胞的显微结构。均为细胞的显微结构。 到本世纪到本世纪30年代随着电子显微镜的问世，突破了这一界限，年代随着电子显微镜的问世，突破了这一界限，电镜的放大倍率在电镜的放大倍率在几十

7、万倍几十万倍，最高者可达，最高者可达100万倍万倍，在电镜在电镜下可观察到光镜下观察不到的结构称下可观察到光镜下观察不到的结构称亚显微结构亚显微结构。如各种。如各种细胞器即是细胞的亚显微结构。另外，还有细胞器即是细胞的亚显微结构。另外，还有超微结构超微结构，是，是单指分子结构。单指分子结构。 一切生物都是由细胞构成，那么细胞又一切生物都是由细胞构成，那么细胞又是由什么构成的呢？是由什么构成的呢？ 第二节第二节 细胞的化学组成细胞的化学组成根据化学分析表明，根据化学分析表明，细胞细胞是由一种生是由一种生物物质物物质原生质构成原生质构成。细胞的各种。细胞的各种结构都是由原生质分化而成。那么原结构都

8、是由原生质分化而成。那么原生质又是什么构成的呢？生质又是什么构成的呢？ 原生质原生质不是一种单纯的化合物，而是由许多种化合物组成的极不是一种单纯的化合物，而是由许多种化合物组成的极其其复杂的综合物复杂的综合物。细胞的原生质都含有碳、氢、氧、氮、细胞的原生质都含有碳、氢、氧、氮、磷、硫、氯、钠、钾、钙、镁等元素。其中碳、氢、氧和磷、硫、氯、钠、钾、钙、镁等元素。其中碳、氢、氧和氮四达元素含量约占原生质总量的氮四达元素含量约占原生质总量的98%；此外还含有锂、；此外还含有锂、钦、锶、铜、锌、硅、氟、钴、溴、碘和锰等微量元素和钦、锶、铜、锌、硅、氟、钴、溴、碘和锰等微量元素和极微量的镭和铀等放射性元

9、素。极微量的镭和铀等放射性元素。 细胞内这些元素都是以水分、无机盐、脂类、碳水化合物、蛋细胞内这些元素都是以水分、无机盐、脂类、碳水化合物、蛋白质和核酸等化合物的形成存在于细胞内白质和核酸等化合物的形成存在于细胞内 (其中水、无机盐等其中水、无机盐等为细胞的为细胞的无机成分无机成分；脂类、碳水化合物、蛋白质和核酸等脂类、碳水化合物、蛋白质和核酸等为细胞的为细胞的有机成分有机成分) 。 一、细胞的大小与形状一、细胞的大小与形状 （一）（一）细胞的大小细胞的大小：细胞的大小差异很大，最小的细胞为细：细胞的大小差异很大，最小的细胞为细菌，其直径只有菌，其直径只有0.25.0m；最大的细胞是；最大的细

10、胞是鱼类和鸟类卵鱼类和鸟类卵细胞细胞，如鼠鲨的卵直径可大，如鼠鲨的卵直径可大22厘米，鸟类中的鸵鸟的卵直厘米，鸟类中的鸵鸟的卵直径也可达数厘米。但多数细胞直径约在径也可达数厘米。但多数细胞直径约在10100m之间，之间，必须在显微镜下观察。必须在显微镜下观察。第三节第三节 细胞的形态结构细胞的形态结构 （二）细胞的形态（二）细胞的形态 细胞的种类繁多，其形状也是细胞的种类繁多，其形状也是多种多样多种多样，有圆形、卵圆形、立方，有圆形、卵圆形、立方形、梭形、星形、柱形、扁平状或形、梭形、星形、柱形、扁平状或多突起等。多突起等。 二、细胞的基本结构二、细胞的基本结构 尽管细胞的种类繁多，大小与形态

11、千差万别，但其结尽管细胞的种类繁多，大小与形态千差万别，但其结构都基本相同，都是由构都基本相同，都是由细胞膜、细胞质和细胞核细胞膜、细胞质和细胞核三部分组三部分组成。成。 动物细胞模式图动物细胞模式图动物细胞基本结构：动物细胞基本结构：细胞结构模式图细胞结构模式图细胞透射电镜图片细胞透射电镜图片 m m 线粒体线粒体 s s 滑面内质网滑面内质网 r r 粗面内质网粗面内质网 l l 溶酶体溶酶体 p p 过氧化物酶过氧化物酶 gl gl 糖原糖原 n n 细胞核细胞核 （一）细胞膜（一）细胞膜 细胞膜是包绕在细胞表面的一层薄膜。动物细胞膜只细胞膜是包绕在细胞表面的一层薄膜。动物细胞膜只有极薄

12、的一层质膜，而植物细胞膜除有一层质膜外，还有有极薄的一层质膜，而植物细胞膜除有一层质膜外，还有一层较厚的纤维素性细胞壁一层较厚的纤维素性细胞壁。细胞膜细胞膜 又称单位膜又称单位膜呈呈“两暗夹一明两暗夹一明” 的的三层结构。三层结构。 细胞膜细胞膜 细胞膜结构细胞膜结构 1、细胞膜的化学组成与分子结构、细胞膜的化学组成与分子结构 细胞膜的化学成分主要有蛋白质和脂类，在哺乳细胞膜的化学成分主要有蛋白质和脂类，在哺乳动物细胞膜中还含有少量糖类。动物细胞膜中还含有少量糖类。 2、膜中蛋白质的种类和功能、膜中蛋白质的种类和功能 膜中蛋白质多种多样，根据功能不同可分为两类：膜中蛋白质多种多样，根据功能不同

13、可分为两类： (1)载体蛋白载体蛋白：参与细胞内外的物质交换。细胞内：参与细胞内外的物质交换。细胞内外的物质交换有两种方式：一种是扩散作用；另一外的物质交换有两种方式：一种是扩散作用；另一种是载体转运。种是载体转运。扩散作用扩散作用载体转运载体转运 (2) 受体受体蛋白蛋白：简称简称受体，接受作用于细胞的化学信号，当一些受体，接受作用于细胞的化学信号，当一些化学信号如抗原、药物或激素等作用于细胞膜时，化学信号如抗原、药物或激素等作用于细胞膜时，其受体与之结合，而影响细胞的功能其受体与之结合，而影响细胞的功能活动活动。 3、细胞膜的功能、细胞膜的功能 维持细胞的形态维持细胞的形态对细胞起着保护和

14、屏障作用对细胞起着保护和屏障作用调节细胞内外的物质交换调节细胞内外的物质交换 （二）细胞质（二）细胞质 1、基质基质：分布在细胞质中均匀而透明的胶状物质。：分布在细胞质中均匀而透明的胶状物质。 2、细胞器细胞器：由细胞质内原生质分化形成的具有一定：由细胞质内原生质分化形成的具有一定形态和化学成分，并执行一定功能的微细结构。形态和化学成分，并执行一定功能的微细结构。细胞质中的组成细胞质中的组成 (1)线粒体（线粒体（mitochondria） 线粒体是生物氧化、产生能量的场所，由双层生物膜围成，线粒体是生物氧化、产生能量的场所，由双层生物膜围成，其外膜平滑、内膜向内折叠形成许多板层状或管状小嵴，

15、其外膜平滑、内膜向内折叠形成许多板层状或管状小嵴，称线粒体嵴。称线粒体嵴。 lm（光镜）：杆状、圆形或椭圆形，（光镜）：杆状、圆形或椭圆形， em（电镜）（电镜）: 外膜，内膜。外膜，内膜。功能：能量代谢中心，功能：能量代谢中心， “发电厂发电厂”。 线粒体线粒体 (tem，透射电镜，透射电镜) (2) 高尔基体（高尔基体（golgi bodies） 高尔基体多位于胞核内或膜的周围，由单层生物高尔基体多位于胞核内或膜的周围，由单层生物膜围成，主要功能是形成分泌颗粒，与细胞分泌有膜围成，主要功能是形成分泌颗粒，与细胞分泌有关。关。 lm:银染呈黑褐色网状。银染呈黑褐色网状。 em: 扁平囊扁平囊

16、、小泡小泡、大泡大泡 凸凸面面形成面，形成面，有小泡有小泡 凹凹面面成熟面成熟面，有大泡，有大泡 功能：进行蛋白质加工、功能：进行蛋白质加工、 浓缩、修饰、糖化，浓缩、修饰、糖化， 溶酶体。溶酶体。 “蛋白质物流中心蛋白质物流中心” 高尔基复合体（高尔基复合体（tem）高高尔尔基复合体基复合体 (3) 中心体（中心体（centrioles）中心体是中心体是 一对互相垂直的圆筒状中心粒构成。一对互相垂直的圆筒状中心粒构成。功能：参与细胞分裂，形成纺锤体，使染色体的分离。功能：参与细胞分裂，形成纺锤体，使染色体的分离。如中如中心体破坏，细胞就会失去分裂能力。心体破坏，细胞就会失去分裂能力。 核糖体

17、核糖体是由是由 rna 和蛋白质形成的大颗粒，是蛋白质和蛋白质形成的大颗粒，是蛋白质合成的场所合成的场所。两种存在形式：两种存在形式： 游离核糖体游离核糖体(free ribosome) (free ribosome) 合成细胞结构蛋白，供合成细胞结构蛋白，供细胞结构更新，细胞功能旺盛则游离核糖体极多。细胞结构更新，细胞功能旺盛则游离核糖体极多。 附着核糖体附着核糖体(attach ribosome)(attach ribosome)位于内质网膜表面，位于内质网膜表面，合成分泌蛋白合成分泌蛋白 。 （4）核糖体（）核糖体（ribosomes） 由由单层生物膜围成。是蛋白质合成、修饰和分泌；脂类

18、合成的单层生物膜围成。是蛋白质合成、修饰和分泌；脂类合成的场场所所。扁平囊状或管泡状膜性结构扁平囊状或管泡状膜性结构。“蛋白质的加工厂蛋白质的加工厂”。 分为分为两种：（两种：（有无核糖体附着有无核糖体附着） 粗面内质网粗面内质网(rough endoplasmic(rough endoplasmic reticulumreticulum，rerrer) ) 膜表面有附着核糖体膜表面有附着核糖体， ，主要参与蛋白质的合成和运输。主要参与蛋白质的合成和运输。 滑面内质网滑面内质网(smooth endoplasmic(smooth endoplasmic reticulumreticulum，s

19、er) ser) 膜表面不附着核糖体膜表面不附着核糖体， ，与糖元合成分解、激素合成、水与电与糖元合成分解、激素合成、水与电 解质有关，与蛋白质合成无关解质有关，与蛋白质合成无关（5）内质网（）内质网（endoplasmic reticulum）内质网的构造内质网的构造内质网的结构内质网的结构内质网的结构内质网的结构 （6）溶酶体（溶酶体（lysosomes） 由由单层单层生物膜围成，内含有丰富的酸性水解酶，生物膜围成，内含有丰富的酸性水解酶，可消化和分解各种内生性（细胞本身物质如衰老的细胞可消化和分解各种内生性（细胞本身物质如衰老的细胞器）和外原性物质器）和外原性物质。溶酶体被称为溶酶体被称

20、为细胞消化器，细胞消化器，“垃圾处理厂垃圾处理厂”。初级溶酶体初级溶酶体(primary lysosome) 是新生成的溶酶体是新生成的溶酶体 次级溶酶体次级溶酶体(secondary lysosome)- 又称吞噬性溶酶体又称吞噬性溶酶体 溶酶体溶酶体 (tem) 溶酶体的结构溶酶体的结构 （7）细胞骨架细胞骨架 种类：种类：微丝、微丝、微管、微管、中间丝中间丝。 微管微管（microtubules）是一种空心结构，主要起运动、）是一种空心结构，主要起运动、运输和支持作用运输和支持作用。 微丝微丝（ microfilaments）是一种实心的丝状结构，在细）是一种实心的丝状结构，在细胞内起支

21、持、收缩和运输作用。胞内起支持、收缩和运输作用。 细胞骨架细胞骨架 微管和微丝的结构微管和微丝的结构tubulin 微管蛋白（8）过氧化物酶体）过氧化物酶体(peroxisome) 又称又称微体微体(microbody，mb)， 膜包圆形小体，膜包圆形小体， 多见于：肝细胞、多见于：肝细胞、 肾小管上皮细胞。肾小管上皮细胞。 具有电子致密的核心。具有电子致密的核心。 功能：功能： 参与参与脂肪酸氧化脂肪酸氧化； 分解过氧化氢，分解过氧化氢，解毒解毒。过氧化物酶体（过氧化物酶体（temtem） 3、细胞内含、细胞内含物物 细胞细胞内含物是细胞内的营养物质和代谢物，内含物是细胞内的营养物质和代谢物

22、，主要有主要有水分水分、糖类、糖类、脂滴脂滴、蛋白质颗粒蛋白质颗粒、色素、色素等。等。它们它们是通过细胞膜的载体转运摄入细胞内的，是通过细胞膜的载体转运摄入细胞内的，并可不断地被线粒体中的酶类氧化供给细胞能量。并可不断地被线粒体中的酶类氧化供给细胞能量。1.糖原颗粒糖原颗粒 lm: pas染色时呈紫红色。染色时呈紫红色。 em:电子密度高，无膜包裹，电子密度高，无膜包裹， 两种类型：两种类型： 颗粒不规则，散在于肌细胞；颗粒不规则，散在于肌细胞； 颗粒花簇状，多见于肝细胞。颗粒花簇状，多见于肝细胞。 糖原颗粒糖原颗粒2.脂滴脂滴 lm：脂肪被溶解呈空泡状：脂肪被溶解呈空泡状 em: 中等或低电

23、子密度中等或低电子密度 a 脂滴和脂滴和糖原颗粒糖原颗粒 3.分泌颗粒分泌颗粒(secretory granule) 常见于各种腺细胞、内含酶、激素常见于各种腺细胞、内含酶、激素等生物活性物质。等生物活性物质。 分泌颗粒有膜包裹形态、大小因细胞种类不同各异。分泌颗粒有膜包裹形态、大小因细胞种类不同各异。 4.色素颗粒色素颗粒 电子密度不等电子密度不等 （三）细胞核（三）细胞核 细胞核是细胞的核心物质，其内存有大量遗传信息（细胞核是细胞的核心物质，其内存有大量遗传信息（基基因因），对细胞的生存、遗传、分化、繁殖和代谢具有控制和），对细胞的生存、遗传、分化、繁殖和代谢具有控制和调节作用。调节作用。

24、 除哺乳动物的除哺乳动物的红细胞红细胞没有细胞核，其余所有细胞均有细没有细胞核，其余所有细胞均有细胞核。胞核。三、细胞核三、细胞核含有含有dnadna遗传信息遗传信息lm:helm:he染色呈强嗜碱性。染色呈强嗜碱性。结构：核被膜、染色质、结构：核被膜、染色质、 核仁与核基质核仁与核基质核(tem) 1、细胞核形态与数目、细胞核形态与数目 细胞核多为圆形、椭圆形，有的呈棒状、纺锤形、马细胞核多为圆形、椭圆形，有的呈棒状、纺锤形、马蹄形、肾形等。蹄形、肾形等。 核的位置一般分布在细胞中央，有的细胞核分布于细核的位置一般分布在细胞中央，有的细胞核分布于细胞的边缘，细胞核的数目多为一个，但也有胞的边

25、缘，细胞核的数目多为一个，但也有2核（如软骨核（如软骨细胞和肝细胞）或多核的（如破骨细胞、骨骼肌细胞）。细胞和肝细胞）或多核的（如破骨细胞、骨骼肌细胞）。 2、细胞核的结构、细胞核的结构 （1）核膜核膜nuclear membrane，是包在核外的双层膜，外膜，是包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和rna分子分子可通过核膜或核膜上的核孔（可通过核膜或核膜上的核孔（nuclear pores）进入或输出）进入或输出细胞核。细胞核。细胞核结构细胞核结构核孔（核孔（nuclear pores）的分布）的分布 （2）核质）核质 核质

26、是充填在核膜与核仁之间的液体基质，也核质是充填在核膜与核仁之间的液体基质，也称核液。其中含有水分、无机盐和各种营养物质及称核液。其中含有水分、无机盐和各种营养物质及一些酶类。一些酶类。 在核质中含有大量的染色质，呈颗粒状。在核质中含有大量的染色质，呈颗粒状。 （3）核仁）核仁 核仁是核质中光镜下可观察到的一种圆形致密核仁是核质中光镜下可观察到的一种圆形致密小体，表面小体，表面无界膜包绕无界膜包绕，其化学成分主要为，其化学成分主要为rna也也含有少量的含有少量的dna。核仁的主要功能与蛋白质合成有。核仁的主要功能与蛋白质合成有关，是形成关，是形成核蛋白核蛋白体的重要场所。体的重要场所。 （4）染

27、色质）染色质 染色质是存在于间期核质中易被碱性染料，染染色质是存在于间期核质中易被碱性染料，染色的部分，在光镜下显蓝色的颗粒状或团块状，其色的部分，在光镜下显蓝色的颗粒状或团块状，其主要化学成分主要化学成分dna。 细胞进行有丝分裂时，核仁、核膜消失，染色细胞进行有丝分裂时，核仁、核膜消失，染色质变成染色体。质变成染色体。 （5）染色体）染色体 染色体存在于分裂期核中，由间期核内染色质转化而染色体存在于分裂期核中，由间期核内染色质转化而来。来。 一、细胞的运动一、细胞的运动 细胞的运动是细胞的一种生命活动特征，也是细胞的细胞的运动是细胞的一种生命活动特征，也是细胞的化学能转变成机械能化学能转变

28、成机械能的具体表现。的具体表现。 任何生活着的细胞都具有一定的运动能力，其主要运任何生活着的细胞都具有一定的运动能力，其主要运动形式有动形式有原生质流动原生质流动、变形运动变形运动、绒毛运动绒毛运动和和泡移运动泡移运动等。等。第四节第四节 细胞的生命活动特征细胞的生命活动特征 二、细胞的新陈代谢二、细胞的新陈代谢 新陈代谢是细胞生命活动最基本的特征。新陈代谢是细胞生命活动最基本的特征。 任何生活着的细胞都必须不断地从其周围环境中摄取营养任何生活着的细胞都必须不断地从其周围环境中摄取营养物质，经过加工合成变成细胞本身的物质；物质，经过加工合成变成细胞本身的物质；（脂肪）（脂肪） 同时，细胞本身的物质也必须不断地分解释放能量，并排同时，细胞本身的物质也必须不断地分解释放能量，并排出代谢产物，这一整个过程称细胞的新陈代谢。出代谢产物，这一整个过程称细胞的新陈代谢。 细胞生长到一定阶段，在一定条件下，就会发生细胞生长到一定阶段，在一定条件下，就会发生增殖增殖和产和产生新的细胞，借以促进有机体的生新的细胞，借以促进有机体的生长发育和补