生命的结构基础

1、生物体有一定的结构层次。生物体有一定的结构层次。细胞是生命的基础；细胞是生命的基础；生命的基本形态；生命的基本形态；细胞是生物体结构和功能的基本单位；细胞是生物体结构和功能的基本单位；生命信息复制、加工、表达的场所生命信息复制、加工、表达的场所细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生理活动。细胞经过分细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生理活动。细胞经过分裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同的组织形成器官，裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同的组织形成器官，完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之间的协调活动，表现出生物体的

2、生命现象。间的协调活动，表现出生物体的生命现象。根据细胞的结构分：根据细胞的结构分： 原核细胞原核细胞细菌，蓝藻细菌，蓝藻 真核细胞真核细胞根据细胞数目划分：根据细胞数目划分： 单细胞生物单细胞生物 多细胞生物多细胞生物主要特点：主要特点：1.遗传物质仅一个环状遗传物质仅一个环状DNA2.无核膜无核膜3.无细胞器无细胞器,无细胞骨架无细胞骨架4.以无丝分裂或出芽繁殖以无丝分裂或出芽繁殖代表生物代表生物:支原体支原体,细菌细菌,兰藻兰藻,螺旋藻螺旋藻(人类未来的蛋白质人类未来的蛋白质食物新来源食物新来源)三大结构体系：三大结构体系：膜系统膜系统: 质膜、质膜、 内膜系统、内膜系统、 细胞器细胞器

3、细胞核系统细胞核系统: 遗传信息表达系统遗传信息表达系统骨架系统骨架系统: 细胞质、细胞核等骨架系统细胞质、细胞核等骨架系统原核细胞和真核细胞比较原核细胞和真核细胞比较细胞大小细胞大小 染色体染色体 细胞核细胞核 细胞器细胞器 内膜系统内膜系统 微梁系统微梁系统 细胞分裂细胞分裂 转录和转译转录和转译较小较小 (1-10m)较大较大 (10-100m)一条一条DNA。不与。不与蛋白质联结。蛋白质联结。几条染色体。与蛋几条染色体。与蛋白质联结在一起白质联结在一起。核区核区,无核膜核仁无核膜核仁有核膜和核仁有核膜和核仁无无有有简单简单复杂复杂无无微管和微丝微管和微丝二分体二分体,出芽分裂出芽分裂有

4、丝分裂有丝分裂同一时间和地点同一时间和地点不同时间和地点不同时间和地点单位（微米）单位（微米）血红细胞的形态血红细胞的形态正常细胞与癌细胞的形态正常细胞与癌细胞的形态1 1、大肠杆菌、大肠杆菌2 2、念珠藻、念珠藻3 3、小球藻、小球藻4 4、酵母菌、酵母菌5 5、火丝菌、火丝菌6 6、眼虫、眼虫7 7、分生组织细胞、分生组织细胞8 8、栅栏组织薄壁细胞、栅栏组织薄壁细胞9 9、驴蹄草叶表皮细胞和保卫细胞、驴蹄草叶表皮细胞和保卫细胞1010、大鼠肝细胞、大鼠肝细胞1111、肾近曲小管上皮细胞、肾近曲小管上皮细胞1212、成纤维细胞、成纤维细胞1313、人红细胞、人红细胞1414、人精子、人精子

5、1515、哺乳动物的横纹肌细胞、哺乳动物的横纹肌细胞1616、平滑肌细胞、平滑肌细胞1717、神经细胞体、神经细胞体细胞壁（细胞壁（Cell Wall)叶绿体（叶绿体（Chloroplast)大液泡（大液泡（Vacuole)胞间连丝（胞间连丝（Plasmodesmata) 保护细胞保护细胞 结构、形状结构、形状 物质交换物质交换 转运物质转运物质 信息传递信息传递 如神经信号传导如神经信号传导 能量交换能量交换 如化学能如化学能生物能生物能 运动运动 促进运动促进运动 免疫免疫 专一性抗原受体专一性抗原受体（1）类脂（）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂质膜结构的分子骨架，主要

6、是磷脂（1）流动）流动分子双层分子双层内外层的脂与蛋白质不尽相同；内外层的脂与蛋白质不尽相同；糖链均在外表面（识别，免疫）。糖链均在外表面（识别，免疫）。 ( 2 )不对称性不对称性植物细胞质膜外围植物细胞质膜外围初生壁初生壁次生壁次生壁功能功能： 机械支撑机械支撑 生长、分化生长、分化 细胞识别细胞识别 抗病抗病形态结构形态结构功能功能半自主性半自主性能量转换器，细胞动力工厂能量转换器，细胞动力工厂外膜（外膜（outer membrane)内膜（内膜（inner membrane)嵴（嵴（crista)基质（基质（ matrix)膜间隙（膜间隙（intermembrane space) 线粒

7、体进行氧化磷酸化，线粒体进行氧化磷酸化，产生产生ATP，是是细胞的细胞的“动力工厂动力工厂”。形态结构形态结构功能功能：光合作用光合作用能量转换器能量转换器1.腔内都有成环状腔内都有成环状DNA,70S 核糖体。核糖体。2.它们都能自行分化。它们都能自行分化。3.但部分蛋白质还要在但部分蛋白质还要在 胞质内合成胞质内合成 。基本类型基本类型功能功能单层膜形成的囊状、泡状和管状结构单层膜形成的囊状、泡状和管状结构粗面内质网粗面内质网（rER)（内质网与核糖体形成的复合细胞器，合成分泌性蛋白和膜蛋白）光面内质网光面内质网（sER)蛋白质的合成蛋白质的合成脂类的合成（主要由光面内质网合成）脂类的合成

8、（主要由光面内质网合成）蛋白质的修饰蛋白质的修饰新生多肽的折叠与组装新生多肽的折叠与组装形态结构形态结构功能功能电镜下的高尔基体电镜下的高尔基体是细胞内物质是细胞内物质运输运输的交通枢纽的交通枢纽动物动物：位于细胞核一侧：位于细胞核一侧植物植物：分散与整个细胞之中：分散与整个细胞之中扁平小囊、扁平小囊、小泡或大泡小泡或大泡蛋白质修饰与加工（糖基化等）蛋白质修饰与加工（糖基化等）蛋白质的分拣蛋白质的分拣蛋白质和脂的运输蛋白质和脂的运输蛋白质分泌等蛋白质分泌等 多糖合成（如粘液）多糖合成（如粘液）结构结构单层膜包围的球体单层膜包围的球体 由高尔基体断裂产生由高尔基体断裂产生含有大量的酶含有大量的酶

9、 消化生物大分子消化生物大分子溶酶体的标志酶是溶酶体的标志酶是酸性水解酶酸性水解酶 根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：段，大致可分为：初级溶酶体（初级溶酶体（primary lysosome)次级溶酶体（次级溶酶体（secondary lysosome)残余小体（残余小体（residual body) 与食物泡融合，与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒消化成生物大分子，将残渣排除细胞颗粒消化成生物大分子，将残渣排除细胞；自噬自噬：清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰：清除无用的生物大分子、衰老的细

10、胞器及衰老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。 防御功能防御功能例如：例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化； 2. 哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程都与溶酶体有关。都与溶酶体有关。胞质骨架胞质骨架：微丝：微丝核骨架核骨架： 核纤层核纤层 核基质核基质微管微管中间纤维中间纤维 形态构建形态构建 细胞运动细胞运动 物质运输物质运输 能量交换能量交换 信息传递信息传递 细胞分化细胞分化细胞质中各种细细胞质中各种细胞器、酶和蛋白胞器、酶和蛋白质都固定在细胞质都固定在细胞骨架

11、上骨架上微管蛋白微管蛋白- 鞭毛、纤毛鞭毛、纤毛肌动蛋白肌动蛋白-微丝微丝-与细胞质流动相关与细胞质流动相关中间纤丝中间纤丝-支撑和运动功能支撑和运动功能微丝微丝微管微管中间纤维中间纤维 微丝（肌动蛋白纤维）微丝（肌动蛋白纤维）是指真核细胞中由是指真核细胞中由 肌动蛋白组肌动蛋白组成的骨架纤维。成的骨架纤维。肌肉收缩肌肉收缩微绒毛微绒毛应力纤维应力纤维胞质分裂环胞质分裂环 微管由微管由、两种两种类型的微管蛋白亚类型的微管蛋白亚基组成，两种蛋白基组成，两种蛋白形成微管蛋白二聚形成微管蛋白二聚体体,是微管装配的基是微管装配的基本单位。本单位。 微管是由微管蛋微管是由微管蛋 白二聚体组成的长管白二聚

12、体组成的长管状细胞器结构，微管状细胞器结构，微管壁由壁由13根原纤维排列根原纤维排列组成，微管可装配成组成，微管可装配成单管、二连管（纤毛单管、二连管（纤毛和鞭毛中）、三连管和鞭毛中）、三连管（中心粒和基体中）（中心粒和基体中）维持细胞形态维持细胞形态细胞内运输细胞内运输鞭毛运动与纤毛运动鞭毛运动与纤毛运动纺锤体和染色体运动纺锤体和染色体运动基粒与中心粒基粒与中心粒 核糖体是合成蛋核糖体是合成蛋白质的细胞器白质的细胞器,它的它的主要成分是蛋白与主要成分是蛋白与 RNA,其唯一的其唯一的功能功能是按照是按照mRNA的指的指令用氨基酸合成多令用氨基酸合成多肽链肽链。核被膜核被膜染色质和染色体染色质

13、和染色体核仁核仁核糖体核糖体核被膜可分为三个区域：核被膜可分为三个区域：核外膜（核外膜（outer nuclear membrane）：）：面向胞质，附有面向胞质，附有 核糖体颗粒，与内质网相连。核糖体颗粒，与内质网相连。核内膜（核内膜（inner nuclear membrane）：）：面向核质，表面面向核质，表面 无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提 供结合位点。供结合位点。核孔（核孔（nuclear pore）：）：在内外膜的融合处形成环状开在内外膜的融合处形成环状开 口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水通道口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水

14、通道.短臂短臂着丝粒着丝粒长臂长臂DNA染色单体染色单体 染色质染色质(chromatin)是指间期细胞内由是指间期细胞内由DNA、组蛋白、组蛋白、 非组蛋白及少量非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构，是组成的线性复合结构，是 间期细胞遗传物质存在的形式。间期细胞遗传物质存在的形式。 染色体染色体（chomosome）是指细胞在有丝分裂或减数分是指细胞在有丝分裂或减数分 裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。螺线管螺线管核小体核小体（）纤维中心（）纤维中心（）致密纤维组分（）致密纤维组分（）颗粒组分（）颗粒组分 核仁是核仁是rRNA基因储存、基因储存、r

15、RNA合成、加工和核糖合成、加工和核糖体亚单位的装配场所体亚单位的装配场所. 有丝分裂有丝分裂 单细胞生物繁殖单细胞生物繁殖 多细胞生物生长多细胞生物生长 减数分裂减数分裂早中期早中期后中期后中期早后期早后期后后期后后期末期末期前期前期G1期：期：DNA合成前期合成前期S期：期：DNA合成期合成期G2期期:DNA合成后期合成后期M期：细胞有丝分裂期期：细胞有丝分裂期细线期细线期偶线期偶线期粗线期粗线期终变期终变期双线期双线期第一次第一次减数分减数分裂中期裂中期有性生殖有性生殖 两个性细胞，即配子（精子或卵子）两个性细胞，即配子（精子或卵子）融合为一，成为合子（受精卵），形成下一代融合为一，成为

16、合子（受精卵），形成下一代第一次减数分裂后期第一次减数分裂后期第一次减数分裂末期第一次减数分裂末期第二次减数分裂前期第二次减数分裂前期第二次减数分裂中期第二次减数分裂中期第二次减数分裂后期第二次减数分裂后期第二次减数分裂末期第二次减数分裂末期细胞繁殖细胞繁殖（cell reproduction）：）： 细胞生命的一个基细胞生命的一个基 本特征，单细胞生物以此繁殖后代，而多细胞生物是本特征，单细胞生物以此繁殖后代，而多细胞生物是依赖它来完成个体发育，它是细胞分化的基础，即组依赖它来完成个体发育，它是细胞分化的基础，即组织、器官、系统形成的基础。织、器官、系统形成的基础。细胞分化细胞分化（cell differentiation）：）： 胚胎细胞分裂后的胚胎细胞分裂后的未定型细胞或简单可塑性细胞，在形态和化学组成上未定型细胞或简单可塑性细胞，在形态和化学组成上向专一