细胞的结构与功能

1、 第一节第一节 细胞壁细胞壁植物细胞所特有的结构植物细胞所特有的结构。(植物细胞与动物细胞的主要区别植物细胞与动物细胞的主要区别?)一一.细胞壁的化学组成细胞壁的化学组成1. 纤维素纤维素 无分枝长链，骨架成分，具亲水性可吸水无分枝长链，骨架成分，具亲水性可吸水膨胀，但不溶于水；膨胀，但不溶于水；2. 半纤维素半纤维素 可溶于碱的细胞壁多糖，不同来源的半可溶于碱的细胞壁多糖，不同来源的半纤维素单糖成分不同，亲水如：木聚糖、木葡聚糖、纤维素单糖成分不同，亲水如：木聚糖、木葡聚糖、葡甘露聚糖等。葡甘露聚糖等。3. 果胶果胶 复杂多糖复杂多糖.胞间层和初生壁的主要成分。包括胞间层和初生壁的主要成分。

2、包括原果胶、果胶、果胶酸三种，有不同的水溶性。原果胶、果胶、果胶酸三种，有不同的水溶性。 4.蛋白质和蛋白质和酶酶 伸展蛋白与抗逆性有关。伸展蛋白与抗逆性有关。胞壁中至胞壁中至少有少有20种以上的酶，多数为水解酶，少数是种以上的酶，多数为水解酶，少数是氧化还原酶类；氧化还原酶类；5.木质素木质素 不是多糖，不是多糖，是苯基丙烷衍生物的聚合是苯基丙烷衍生物的聚合物，主要存在成熟的木质部中，抗压强度高。物，主要存在成熟的木质部中，抗压强度高。6.矿质元素矿质元素 以钙为主，是胞质浓度的以钙为主，是胞质浓度的100-1000倍，是细胞的钙库倍，是细胞的钙库,可稳定胞壁结构。可稳定胞壁结构。二二.细胞

3、壁的结构细胞壁的结构显微结构：由外向内包括胞间层、初生壁、次显微结构：由外向内包括胞间层、初生壁、次生壁三层。不同细胞具体层次不同。生壁三层。不同细胞具体层次不同。例如：薄壁细胞只有初生壁。例如：薄壁细胞只有初生壁。3.有明显的刚性有明显的刚性 可限制细胞的生长；可限制细胞膨胀可限制细胞的生长；可限制细胞膨胀, 保护作用保护作用; 收缩能力有限收缩能力有限,当细胞持续失水时当细胞持续失水时,可发生可发生质壁分离现象。质壁分离现象。4.一定条件下可发生折叠一定条件下可发生折叠,并可使细胞质遭致挤压伤害。并可使细胞质遭致挤压伤害。5.参与植物的生命活动，如细胞识别，细胞信号转导等参与植物的生命活动

4、，如细胞识别，细胞信号转导等过程。过程。包括质膜和内膜系统。占原生质干重的包括质膜和内膜系统。占原生质干重的7090%。一一.细胞膜的主要组分细胞膜的主要组分1.蛋白质蛋白质: 膜蛋白占细胞蛋白总量的膜蛋白占细胞蛋白总量的2030%。外在蛋白：外在蛋白：占膜蛋白总量的占膜蛋白总量的2030%，含较多亲水氨基酸，易与膜分离。，含较多亲水氨基酸，易与膜分离。内在蛋白：内在蛋白：占膜蛋白总量的占膜蛋白总量的70%80%， 含较多疏水氨基酸，含较多疏水氨基酸， 不易被分离。不易被分离。膜锚蛋白：膜锚蛋白：一种特殊的外在蛋白，可以一种特殊的外在蛋白，可以 与膜脂分子共价结合，将蛋白质与膜脂分子共价结合，

5、将蛋白质 锚在膜上。锚在膜上。膜蛋白的功能：转运、酶、信号受体、识别。膜蛋白的功能：转运、酶、信号受体、识别。2,3-2,3-双酰基双酰基-1-1- -D-D-葡萄糖葡萄糖-D-D-甘油（糖脂）甘油（糖脂）6-6-亚硫酸亚硫酸-6-6-脱氧脱氧- - - -葡萄糖甘油二酯葡萄糖甘油二酯( (硫脂硫脂) )脑磷脂脑磷脂 膜蛋白与膜脂的含量比膜蛋白与膜脂的含量比: 多数多数1:1 （ 1:4，4:1）。）。 脂类分子小于蛋白质分子脂类分子小于蛋白质分子, 其数目远多于蛋白质分子其数目远多于蛋白质分子 , 两者分子比为两者分子比为50:1。 脂类的作用：作为膜的骨架成分。脂类的作用：作为膜的骨架成分

6、。膜脂分子共同特点膜脂分子共同特点:一端亲水一端亲水,一端亲脂的两性分子。一端亲脂的两性分子。1. 脂类分子以疏水尾部相对，亲水头部朝向脂类分子以疏水尾部相对，亲水头部朝向细胞内外两侧，以双分子层构成膜的骨架细胞内外两侧，以双分子层构成膜的骨架, 在磷脂分子之间。在磷脂分子之间。2.膜的不对称性膜的不对称性 磷脂的外层以卵磷脂为主，内层以脑磷脂和磷脂酰丝氨酸磷脂的外层以卵磷脂为主，内层以脑磷脂和磷脂酰丝氨酸为主，且数量不等；为主，且数量不等；3.膜的流动性膜的流动性 ：脂类（液晶态和液态）和蛋白：脂类（液晶态和液态）和蛋白质都可流动。质都可流动。 有旋转运动、侧向运动、翻转运动、左右摆有旋转运

7、动、侧向运动、翻转运动、左右摆动。脂肪酸链的不饱和程度越高，碳链越短，运动性就越强。动。脂肪酸链的不饱和程度越高，碳链越短，运动性就越强。膜流动性的意义：有弹性，不易破裂；可重膜流动性的意义：有弹性，不易破裂；可重新调整和组合；允许膜相互融合或分离，并新调整和组合；允许膜相互融合或分离，并且能保持对通透性的控制。且能保持对通透性的控制。当膜失去流动性时，细胞抗逆能力下降。当膜失去流动性时，细胞抗逆能力下降。此外，还有板块镶嵌模型。此外，还有板块镶嵌模型。-液晶态和晶态液晶态和晶态三三.生物膜的功能生物膜的功能: 1.在细胞内起分室作用在细胞内起分室作用; 2.代谢反应的场所（光反应）代谢反应的

8、场所（光反应） 3.物质运输物质运输 质膜是细胞与环境物质交换的界面，质膜是细胞与环境物质交换的界面，对物质出入具有选择性（膜的半透性）对物质出入具有选择性（膜的半透性） 物质出入质膜的难易程度：物质出入质膜的难易程度：4. 信息传递和识别功能信息传递和识别功能 膜上糖蛋白的糖链有识别外界物质的能力；膜上的多种受膜上糖蛋白的糖链有识别外界物质的能力；膜上的多种受体能够感受刺激，传导信息。体能够感受刺激，传导信息。5.能量转换功能能量转换功能 氧化磷酸化、光合磷酸化氧化磷酸化、光合磷酸化都在膜表面进行。都在膜表面进行。 构成细胞有生命的物质。构成细胞有生命的物质。一一.细胞质基质细胞质基质(胞质

9、溶胶胞质溶胶.细胞浆细胞浆) 细胞质以内细胞质以内可分辨细胞器以外的部分。是没有分化的原可分辨细胞器以外的部分。是没有分化的原生质。约占整个细胞质的生质。约占整个细胞质的50%，是均匀的部，是均匀的部分。分。（一）作用：是细胞与环境、各细胞器之间物（一）作用：是细胞与环境、各细胞器之间物质、能量、信息交换的媒介物，也是某些中质、能量、信息交换的媒介物，也是某些中间代谢的场所。间代谢的场所。（二）性质：胶体溶液（二）性质：胶体溶液 1.稳定性稳定性 , 稳定因素稳定因素:亲水性，胶粒外被水膜亲水性，胶粒外被水膜; 带电性带电性.二二.液泡（植物细胞特有）液泡（植物细胞特有） 单层膜，内含细胞液，

10、溶有多种有机物单层膜，内含细胞液，溶有多种有机物和无机物，其浓度是决定细胞水势的重要和无机物，其浓度是决定细胞水势的重要因素。液泡是细胞钙离子的重要贮库。因素。液泡是细胞钙离子的重要贮库。 功能功能:调节吸水和调节吸水和pH；类溶酶体；代谢库类溶酶体；代谢库(吸收储存吸收储存)。三三.细胞器细胞器1.内质网：单层膜，具运输贮藏供能，钙的贮库之一。内质网：单层膜，具运输贮藏供能，钙的贮库之一。2.高尔基体：单层膜，加工蛋白质，与质膜高尔基体：单层膜，加工蛋白质，与质膜.胞壁的形成胞壁的形成有关。有关。3.溶酶体：大量水解酶的局限仓库溶酶体：大量水解酶的局限仓库,可导致细胞自溶。可导致细胞自溶。4

11、.线粒体：与有氧呼吸有关，双层膜。线粒体：与有氧呼吸有关，双层膜。5.叶绿体：与线粒体是一对能量转换器。叶绿体：与线粒体是一对能量转换器。6.微体：包括过氧化体（微体：包括过氧化体（光呼吸与光呼吸与H2O2代谢）代谢）、乙醛酸体、乙醛酸体7.圆球体：贮藏脂肪和蜡质。圆球体：贮藏脂肪和蜡质。8.细胞核细胞核是由是由3种蛋白质纤维相互连接组成的支架网络。种蛋白质纤维相互连接组成的支架网络。1.微管微管 微管蛋白构成微管蛋白构成原纤丝原纤丝 13条原纤丝构成条原纤丝构成中空管状微管。中空管状微管。 过程可逆，低过程可逆，低Ca2+时促进微管形成，高时促进微管形成，高Ca2+时促进拆卸。时促进拆卸。有

12、核微管和细胞质微管之分。有核微管和细胞质微管之分。作用：控制细胞分裂（核微管作用：控制细胞分裂（核微管-纺锤丝）和细胞壁形成（控制纺锤丝）和细胞壁形成（控制微纤丝沉积的方向）微纤丝沉积的方向） ，保持细胞形状，保持细胞形状(没有细胞壁的细胞没有细胞壁的细胞精细胞和花粉细胞精细胞和花粉细胞)；参与细胞运动（纤毛、鞭毛）。参与细胞运动（纤毛、鞭毛）。 3.中间纤维中间纤维 是丝状角蛋白组成的中空管状蛋白质丝，直径介于是丝状角蛋白组成的中空管状蛋白质丝，直径介于前两者之间前两者之间 。 作用：由于内接核膜，外连质膜，构成支撑网架结构，作用：由于内接核膜，外连质膜，构成支撑网架结构，起细胞支架作用；与

13、细胞分化有关，具有信息功能。起细胞支架作用；与细胞分化有关，具有信息功能。目前对之知之甚少。目前对之知之甚少。2、结构、结构 相邻两细胞的质膜穿过细胞壁连接相邻两细胞的质膜穿过细胞壁连接融合成管腔，中间是由微管构成的中央套融合成管腔，中间是由微管构成的中央套管，相邻细胞的内质网可通过套管相连。管，相邻细胞的内质网可通过套管相连。2.作用作用 （1）物质运输）物质运输 有机物有机物.无机物无机物.细胞器。细胞器。（2）信息传递）信息传递 如将细胞核发出的形成细胞壁如将细胞核发出的形成细胞壁的信息传给原生质团。的信息传给原生质团。（两个原生质小团，有核小团（两个原生质小团，有核小团3天可形成细胞壁；天可形成细胞壁；无核小团不能形成，如二者之间有胞间连丝存无核小团不能形成，如二者之间有胞间连丝存在，无核小团也能成细胞壁）。在，无核小团也能成细胞壁）。 2、质外体、质外体：细胞壁、细胞间隙和木质部导管等无生活力细胞壁、细胞间隙和木质部导管等无生活力的物质相互连接在一起构成一个系统，允许物质自由通过的物质相互连接在一起构成一个系统，允许物质自由通过所以又叫自由空间。所以又叫自由空间。 凯式带：内皮层