人体解剖第二章人体的基本组织第一节细胞ppt课件

1、第二章第二章 人体的根本构成人体的根本构成 -细胞和根本组织细胞和根本组织细胞膜的化学组成和分子构造细胞膜的化学组成和分子构造细胞膜的物质转运机能细胞膜的物质转运机能根本组织根本组织第一节 细胞与细胞膜的化学组成和分子构造1 13 32 2一一 细胞核的微细构造方式图细胞核的微细构造方式图作用：细胞遗传、代谢、作用：细胞遗传、代谢、生长及繁衍的控制中心生长及繁衍的控制中心特性：一个细胞一个核，特性：一个细胞一个核，间期核是典型的核间期核是典型的核核膜包围核物质核仁蛋白质和核酸染色质脱氧核糖核酸贮藏、复制和传送遗传信息控制细胞内蛋白质的合成二二 细胞质以及细胞器的超微构造方式图细胞质以及细胞器的

2、超微构造方式图细胞质核酸糖小体 微丝 支撑细胞溶酶体 呼吸、供能核蛋白体氨基酸缩合成肽内质网膜性管道系统粗面内质网运送蛋白质滑面内质网合成储存肝糖原，合成脂类，肌纤维收缩分解丙酮酸产生ATP溶酶体水解蛋白质、糖、脂等多利和邦妮图片来自httpri.bbsrc.ac.uk 三、细胞膜的超微构造方式图三、细胞膜的超微构造方式图脂类磷脂、糖脂、固醇脂类磷脂、糖脂、固醇蛋白质嵌入蛋白、表在蛋白蛋白质嵌入蛋白、表在蛋白糖类糖类 4 4聚体聚体糖蛋白糖蛋白錨蛋白錨蛋白 聚集物四、细胞膜的化学组成与分子构造四、细胞膜的化学组成与分子构造The Chemical The Chemical compositio

3、n and Molecular Structure of Cell composition and Molecular Structure of Cell MembraneMembrane 细胞膜的基架是脂质双分子层，主要起屏障作用，细胞膜的基架是脂质双分子层，主要起屏障作用，而膜上镶嵌、覆盖、贯穿的各种特殊蛋白质担任完成跨而膜上镶嵌、覆盖、贯穿的各种特殊蛋白质担任完成跨膜物质、能量和信息的转运和转换。膜物质、能量和信息的转运和转换。 膜构造特点：液态镶嵌模型膜构造特点：液态镶嵌模型流体镶嵌模型流体镶嵌模型(fluid mosaic model)：以液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不以

4、液态的脂质双分子层为基架，其中镶嵌着具有不同分子构造、因此也具有不同生理功能的蛋白质。同分子构造、因此也具有不同生理功能的蛋白质。 1 脂质双分子层：脂质双分子层： 2 细胞膜蛋白质：细胞膜蛋白质： 外表蛋白质外表蛋白质(peripheral protein)； 整合蛋白质整合蛋白质(integrated protein)。 充任受体、载体、通道及酶的作用，在细白间的识充任受体、载体、通道及酶的作用，在细白间的识别、物质的跨膜转运及跨膜信号转导方面起重要作用。别、物质的跨膜转运及跨膜信号转导方面起重要作用。 3 细胞膜糖类：细胞膜糖类： 以共价键构成糖脂或糖蛋白，可作为抗原决议簇或膜以共价键构

5、成糖脂或糖蛋白，可作为抗原决议簇或膜受体的可识别部位。受体的可识别部位。 与细胞识别、信息交换、细胞免疫、细胞粘着、药物与细胞识别、信息交换、细胞免疫、细胞粘着、药物反响、激素反响亲密相关。反响、激素反响亲密相关。 细胞膜的脂质以磷脂类为主，其次为胆固醇，还细胞膜的脂质以磷脂类为主，其次为胆固醇，还有少量鞘磷脂类物质。脂质以双分子层方式包被在细有少量鞘磷脂类物质。脂质以双分子层方式包被在细胞外表。胞外表。 脂质双分子层中分散镶嵌着多种蛋白质分子。脂质双分子层中分散镶嵌着多种蛋白质分子。 细胞膜还含有少量糖类，它们以共价键的方式和细胞膜还含有少量糖类，它们以共价键的方式和膜的脂质或白质结合，构成

6、糖脂或糖蛋白。膜的脂质或白质结合，构成糖脂或糖蛋白。 细胞膜的作用细胞膜的作用 细胞膜是将细胞内容物和周围环境分隔开的一层薄细胞膜是将细胞内容物和周围环境分隔开的一层薄膜，起屏障作用。膜，起屏障作用。 细胞生命活动所需的氧气和营养物质，及二氧化碳细胞生命活动所需的氧气和营养物质，及二氧化碳和代谢废物，均须经过细胞膜进出细胞。因此，细胞和代谢废物，均须经过细胞膜进出细胞。因此，细胞膜必需有选择地通透不同物质。膜必需有选择地通透不同物质。 胞外信息要被细胞感知，也需求特定的构造参与。胞外信息要被细胞感知，也需求特定的构造参与。 根据功能的膜蛋白分类根据功能的膜蛋白分类 识别蛋白质识别蛋白质 酶酶

7、受体蛋白质受体蛋白质 转运蛋白质转运蛋白质 离子通道离子通道 细胞骨架蛋白细胞骨架蛋白 细胞膜所具有的各种功能，在很大程度上决议于膜上细胞膜所具有的各种功能，在很大程度上决议于膜上的蛋白质的功能；细胞和周围环境间进展的物质、能量和的蛋白质的功能；细胞和周围环境间进展的物质、能量和信息交换，也大都与膜上的蛋白质分子有关。信息交换，也大都与膜上的蛋白质分子有关。 膜蛋白二二 细胞膜的物质转运机能细胞膜的物质转运机能 Transport Across Cell Membrane 1 被动转运被动转运 Passive transport 单纯分散单纯分散 易化分散易化分散 2 自动转运自动转运 Act

8、ive transport 3 出胞和入胞出胞和入胞 Exocytosis and endocytosis 被动转运被动转运 Passive transport单纯分散：在生物体系中，细胞外液和细胞内液都是单纯分散：在生物体系中，细胞外液和细胞内液都是水溶液，溶于其中的各种溶质分子，只需它们是脂溶水溶液，溶于其中的各种溶质分子，只需它们是脂溶性的，就能够根据分散原理作跨膜运动或转运，这称性的，就能够根据分散原理作跨膜运动或转运，这称为单纯分散。为单纯分散。 单纯分散的物质：单纯分散的物质：O2、CO2、NH3 、N2 、尿素、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几种。乙醚、乙醇、类固醇类激素等

9、少数几种。 单纯分散特点：单纯分散特点： 分散速率高分散速率高 无饱和性无饱和性 不依托不依托特殊膜蛋白质的特殊膜蛋白质的“协助协助 不需另外耗费能量不需另外耗费能量 浸透浸透 ( Osmosis ) 浸透是单纯分散的一种特例，是指水分子的跨膜转浸透是单纯分散的一种特例，是指水分子的跨膜转运。在选择性通透水而不通透溶质的半透膜处，水将从运。在选择性通透水而不通透溶质的半透膜处，水将从低溶质浓度水分子浓度高，浸透压低的溶液一侧向低溶质浓度水分子浓度高，浸透压低的溶液一侧向高溶质浓度水分子浓度低，浸透压高的溶液一侧转高溶质浓度水分子浓度低，浸透压高的溶液一侧转运。运。 易化分散易化分散(facil

10、itated diffusion) 非脂溶性或脂溶性非脂溶性或脂溶性较小的物质在膜上特殊蛋白质协助下，顺着浓度差较小的物质在膜上特殊蛋白质协助下，顺着浓度差或电位差跨膜转运的过程。或电位差跨膜转运的过程。特点：特点：1.物质由高浓度一侧向低浓度一侧运动物质由高浓度一侧向低浓度一侧运动2.分散通量不是固定不变的分散通量不是固定不变的3.选择性选择性-构造特异性构造特异性4.饱和景象饱和景象5.竞争性抑制竞争性抑制 通道转运物质:各种带电离子 化学门控通道：只需在它所在膜两侧主要是外侧出现某种化学信号时才开放。 电压门控通道：由所在膜两侧电位差的改动决议其开闭以载体为中介的易化分散载体转运的物质：

11、葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质 Na+通道：葡萄糖载体：Na+-K+-ATP酶自动转运=1107：1104：5102 自动转运自动转运active transport 细胞经过本身的某种耗能过程将某物质的分子或离细胞经过本身的某种耗能过程将某物质的分子或离子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。 1原发自动转运原发自动转运(primary active transport) 由膜上具有由膜上具有ATP酶活性的特殊泵蛋白直接水解酶活性的特殊泵蛋白直接水解ATP提提供能量而将一种或多种物质逆着浓度梯度或电化学梯度供能量而将一种或多种物质逆着浓度梯度或电化学梯

12、度进展跨膜转运。进展跨膜转运。 钠钠-钾泵钾泵sodium-potassium pump 钠泵活动的生理意义：钠泵活动的生理意义： 钠泵活动呵斥的细胞内高钾，是许多代谢反响进展钠泵活动呵斥的细胞内高钾，是许多代谢反响进展的必要条件的必要条件 防止细胞内水肿的发生防止细胞内水肿的发生 建立一种势能贮备建立一种势能贮备 在耗费代谢能的情况下逆着浓度差把细胞内的Na+移出膜外，同时把细胞外的K +移入膜内，构成和坚持膜内高K+膜外高Na+的不平衡离子分布形状。钠泵是镶嵌在细胞膜上的一种特殊蛋白质分子，本身具有ATP酶的活性，使之释放能量进展Na+和K+的转运，因此钠泵又称为Na+-K+ 依赖式ATP

13、酶的蛋白质。钠泵活动时，Na+和K+是耦联在一同进展的，每分解一个ATP分子，可以使3个Na+移出膜外，同时有2个K+移入膜内。2继发性自动转运继发性自动转运secondary active transport) 浸透作用浸透作用 某种物质可以逆浓度差或电位差跨膜转运，但其某种物质可以逆浓度差或电位差跨膜转运，但其所需能量不是直接由所需能量不是直接由ATP分解提供，而是由钠泵自分解提供，而是由钠泵自动转运其他物质时所呵斥的高势能提供。动转运其他物质时所呵斥的高势能提供。特点特点1Na泵建立的泵建立的Na+浓度浓度差为根底；差为根底；2被转运物质逆被转运物质逆浓度梯度的转运与浓度梯度的转运与Na

14、+顺浓度梯顺浓度梯度的转运耦联进展；度的转运耦联进展；3ATP间接供能。间接供能。典型：小肠粘膜吸收典型：小肠粘膜吸收G和和AA,肾肾小管重吸收小管重吸收G和和AA；细胞内的；细胞内的Na+-H+交换和交换和Na+-Ca+交换交换同向转运葡萄糖同向转运葡萄糖入胞与出胞式物质转运入胞与出胞式物质转运 出胞出胞exocytosis)：大分子物质或固态、液态的物：大分子物质或固态、液态的物质团块经过细胞膜移向细胞外的过程。质团块经过细胞膜移向细胞外的过程。 入胞入胞endocytosis)：大分子物质或固态、液态的物：大分子物质或固态、液态的物质团块经过细胞膜移向细胞内的过程。质团块经过细胞膜移向细

15、胞内的过程。 一些特殊物质的进入细胞，是经过被转运物质与膜外一些特殊物质的进入细胞，是经过被转运物质与膜外表的特殊受体蛋白质相互作用而引起的，称为受体介导表的特殊受体蛋白质相互作用而引起的，称为受体介导式入胞。式入胞。 受体介导式入胞的过程 ：细胞膜上的受体对物质的“识别 发生特异性结合，构成复合物 复合物向膜外表的“有被小窝挪动 “有被小窝处的膜凹陷 凹陷膜与细胞膜断离，构成吞食泡 吞食泡与胞内体的膜性构造相交融 物质与受体分别，物质转运到能利用他们的细胞器，受体再循环 细胞膜物质转运的方式及其特点被动过程 自动过程*单纯分散易化分散原发性自动转运继发性自动转运载体中介通道中介转运方向高浓度

16、低浓度低浓度高浓度需否转运蛋白 否是是是是有无饱和景象 无有无有有化学特异性 无有有有有需否代谢能量及来源否否否是ATP是离子梯度Na+泵活动构成转运的物质O2，CO2， 脂肪酸葡萄糖，氨基酸Na+，K+， Ca2+Na+，K+， Ca2+，H+葡萄糖，氨基酸一细胞周期概念一细胞周期概念 细胞周期细胞周期cell cycle：是指细胞从上一：是指细胞从上一次分裂终了开场生长到下一次细胞分裂终了次分裂终了开场生长到下一次细胞分裂终了所阅历的过程，又称细胞增殖周期。所阅历的过程，又称细胞增殖周期。细胞周期时间细胞周期时间TC 绝大多数真核生物的绝大多数真核生物的细胞周期时间较长，通常在细胞周期中间

17、期细胞周期时间较长，通常在细胞周期中间期所占时间较分裂期长，例如人的组织培育细所占时间较分裂期长，例如人的组织培育细胞在胞在37条件下，一个细胞周期为条件下，一个细胞周期为1822h，其中分裂期为其中分裂期为45min，而分裂间期，而分裂间期17h以上。以上。 五、细胞的增殖五、细胞的增殖细胞周期划分细胞周期划分终端分化细胞终端分化细胞 G0 G0周期性细胞周期性细胞G1(gap1) 细胞有丝细胞有丝分裂完成分裂完成DNA复制前复制前S (synthesis phase) DNA复制复制 2c-4cM期期(mitosis, division 分裂开场到终了分裂开场到终了G2(gap2)： DN

18、A复制复制完成到有丝分裂开场完成到有丝分裂开场终端分化细胞终端分化细胞 周期性细胞： 一直坚持旺盛的增殖活性。 G0期细胞： 普通不分裂，暂不增殖细胞。 终端分化细胞 无增殖才干细胞 构造和功能高度特化G0是指分裂后相对稳定的一段时期，也称静止期(resting or quiescent phase)。G0期不包括在细胞周期之内。细胞在适宜刺激下能被触发从静止形状进人增殖周期，G1期细胞在一定条件下也可退入G0期。 近年来的研讨阐明，G0期细胞并不静止，而是进展着极为复杂的生化反响。 细胞周期的特点细胞周期的特点 单向性单向性 即细胞只能沿即细胞只能沿G1SG2M方向推进而不方向推进而不能逆行

19、能逆行 阶段性阶段性 在在4个延续的时相中，细胞的形状与代谢特点个延续的时相中，细胞的形状与代谢特点有较明显的差别，细胞可因某种缘由在某时相停滞有较明显的差别，细胞可因某种缘由在某时相停滞(arrest)下来，待生长条件好转后，细胞可重新活泼下来，待生长条件好转后，细胞可重新活泼起来过渡到下一时相。起来过渡到下一时相。 二细胞周期各时相的细胞形状和分子事二细胞周期各时相的细胞形状和分子事件件Synthesis phasegap phase lgap phase 2mitotic phaseG1期是指从上一次有丝分裂完成到本次DNA复制之前的过程，继续时间普通为6l2h。在G1期有mRNA和蛋白

20、的合成，G1期细胞的主要义务是积累能量和原料，为DNA的复制造预备，故又称DNA合成前期。S期即DNA合成期，继续时间普通为68h。S期末DNA含量添加1倍，细胞由二倍体变为四倍体。S期DNA的复制极其准确，每一段DNA只复制一次，从而可保证分裂后子细胞的遗传物质平均分配。S期DNA复制的起始存在“开启和“封锁机制(“on-ofswitch)。DNA合成前设“检查点(check point)。G2期是指从DNA复制完成到有丝分裂开场的时间区间，继续时间普通为34h。只需完成了一切DNA复制后，细胞才进入G2期，故G2期又称DNA合成后期或丝裂前期。在G2期RNA和蛋白质合成活泼，有丝分裂所需的

21、蛋白质、微管蛋白是在G2期合成的。此外，还进展线粒体的复制。 M期即有丝分裂期，细胞进展分裂，普通继续时间为lh。M期是很复杂的过程，根据光镜所见，可顺序分成6个阶段，即前期(Prophase)、前中期(early metaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)和胞质分裂期(cytokinesis)。三有丝分裂期三有丝分裂期mitosis) 主要事件主要事件 1. 核膜的解体和重建核膜的解体和重建 2. 染色质凝集和重新构成染色质凝集和重新构成 3. 纺锤体构成和染色体运动纺锤体构成和染色体运动 4. 细胞质分裂收缩环；细细胞质分裂收缩环

22、；细胞板胞板 细胞分裂用时细胞分裂用时 0.52hr M期即有丝分裂期，细胞进展分裂，普通继续时间为lh。M期是很复杂的过程，根据光镜所见，可顺序分成6个阶段，即前期(Prophase)、前中期(early metaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)和胞质分裂期(cytokinesis)。1. 前期前期prophase 染色质凝集染色质凝集 (组蛋白组蛋白-P 核小体核小体染色体袢环染色体袢环染色染色单体单体) 核膜破裂和核仁解体核膜破裂和核仁解体 (lamin-P为可溶性为可溶性,核膜断裂成核膜断裂成小泡小泡) 核仁核仁DNA参与各

23、自染色体中，核仁参与各自染色体中，核仁成分分散成分分散 确立分裂极和确立分裂极和 纺锤体构成中心体纺锤体构成中心体centrosome挪动挪动 微管组织中心微管组织中心(MTOC):- 中心体中心体 星体周围微管星体周围微管 三种三种 中心粒中心粒 无定形基质无定形基质 中心体中心体 星体星体 astar) 星体星体微管微管 动粒微管动粒微管 极间微管极间微管 星体微管星体微管 星星 体体 染色体染色体 有丝分裂器有丝分裂器 mitotic apparatus纺锤体纺锤体 (spindle): : 星体周围微管星体周围微管染色体两侧动粒染色体两侧动粒动粒是由着丝粒结合蛋白在有动粒是由着丝粒结合蛋白在有丝分裂期间特别装配起来的、附丝分裂期间特别装配起来的、附着于主缢痕外侧的圆盘状构造，着于