细胞的基本形态结构与功能

Schleiden1838年发表了“论植物的发生”，指出细胞是一切植物结构的基本单位。这篇论文的发表标志着细胞学说的形成。Schwann1839年发表“显微研究”，首次提出细胞学名词，并指出，动物及植物结构的基本单位都是细胞。现在是1页\一共有80页\编辑于星期日①所有生物都是由细胞和细胞产物所构成；②新细胞只能由原来的细胞经分裂而产生；③所有细胞都具有基本上相同的化学组成和代谢活性；④生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和。现在是2页\一共有80页\编辑于星期日光学显微镜现在是3页\一共有80页\编辑于星期日透射电镜(用于样本内部的超微结构)现在是4页\一共有80页\编辑于星期日扫描电镜(用于观察样本表面的细微结构)现在是5页\一共有80页\编辑于星期日

2.分级分离技术可用于研究活的样本

细胞的分级分离(fractionation)是将细胞破碎,将其中的各种细胞器分开,从而可以分别研究它们的功能。

3.细胞的概貌细胞大小：100nm~100mm（10~100m）

现在是6页\一共有80页\编辑于星期日最大的细胞：卵细胞（鸟）100mm最小的细胞：支原体100nm最长的细胞：神经细胞1m；麻纤维100mm寿命最长的细胞：神经细胞70a现在是7页\一共有80页\编辑于星期日

4.两类细胞:原核细胞和真核细胞细菌是原核细胞；其他生物均属于真核细胞。现在是8页\一共有80页\编辑于星期日原核细胞与真核细胞的差别原核细胞真核细胞代表生物细菌、蓝藻和支原体原生生物、真菌、植物和动物细胞大小较小（1~10m

）较大（一般5~100m

）细胞膜有（多功能性）有核糖体70S（由50S和30S两个大小亚基组成）80S（由60S和40S两个大小亚基组成）现在是9页\一共有80页\编辑于星期日原核细胞真核细胞细胞器极少或无有细胞核、线粒体、叶绿体、内质网、溶酶体等细胞核无核膜和核仁有核膜和核仁染色体一个细胞只有一条双链DNA，DNA不与或很少与组蛋白结合一个细胞有两个以上的染色体，DNA与蛋白质联结在一起原核细胞与真核细胞的差别（续）现在是10页\一共有80页\编辑于星期日原核细胞真核细胞DNA环状，存在于细胞质很长的线状分子，含有很多非编码区，并被核膜所包裹核外DNA细菌有裸露的质粒DNA线粒体DNA、叶绿体DNARNA和蛋白质合成RNA和蛋白质合成相耦联（同一时间地点） RNA的合成和加工在核内，蛋白质的合成在细胞质中 细胞质无细胞骨架、内吞作用、胞饮作用、胞质流动有蛋白质丝组成的细胞骨架、有胞质流动、胞吞作用和胞吐作用原核细胞与真核细胞的差别（续）现在是11页\一共有80页\编辑于星期日原核细胞真核细胞细胞分裂染色体通过同质膜的附着而分开，二裂法，无有丝分裂通过纺锤体的作用而分开，具有丝分裂器，进行有丝分裂和减数分裂细胞组织主要是单细胞主要是多细胞，不同类型的细胞间有较大差别原核细胞与真核细胞的差别（续）现在是12页\一共有80页\编辑于星期日

3.2真核细胞的结构

植物细胞现在是13页\一共有80页\编辑于星期日动物细胞现在是14页\一共有80页\编辑于星期日

1.细胞膜和细胞壁

细胞膜最重要的特性之一是半透性或选择性透性,既选择地允许物质通过扩散、渗透和自动运输等方式出入细胞，从而保证细胞正常代谢的进行。现在是15页\一共有80页\编辑于星期日

植物细胞在细胞膜之外有细胞壁，细胞壁的主要功能是支持和保护，同时还能防止细胞吸水而破裂，保持细胞正常形态。现在是16页\一共有80页\编辑于星期日2细胞核是真核细胞的控制中心⑴核被膜与核纤层

核膜位于细胞核的最外层,是细细胞核与细胞质之间的界膜.两方面的功能:一方面核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，它将细胞分成核与质两大结构与功能区域，DNA复制、RNA转录与加工在核内进行,蛋白质翻译则在局限在细胞现在是17页\一共有80页\编辑于星期日

质中，这样就避免彼此相互干扰，使细胞的生命活动更加有序井然；另一方面，核膜并不是完全封闭的细胞核与细胞质之间有频繁的物质交换与信息交流，主要是通过核膜上的核孔复合体进行的。现在是18页\一共有80页\编辑于星期日

⑵染色质

染色质是细胞周期细胞核内能被碱性染料染色的物质，主要由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线形复合结构，是细胞周期细胞遗传物质的存在形式。染色体是细胞在有丝分裂和减数分裂过程中由染色质聚缩而成的，是染色质的高级结构。现在是19页\一共有80页\编辑于星期日常染色质低度折叠压缩的染色质， 处于常染色质状态是基因 转录的必要条件。异染色质压缩程度高，处于凝集状态， 碱性染料染色时着色深的 染色质。现在是20页\一共有80页\编辑于星期日中着丝粒染色体近中着丝粒染色体近端着丝粒染色体端着丝粒染色体现在是21页\一共有80页\编辑于星期日

DNA是生物遗传信息的一级载体，一种生物储存在单倍体染色体组中的总遗传信息称该生物的基因组.组蛋白是真核生物染色质和染色体的基本结构蛋白，是一套碱基蛋白质，带正电荷。组蛋白有5种类型：H1、H2A、H2B、H3和H4。5种组蛋白在功能上分为两组：现在是22页\一共有80页\编辑于星期日

一组是核小体组蛋白，包括H2A、H2B、H3和H4；H1属于另一组组蛋白，它不参与核小体的组建，在构成核小体时起连接作用。核小体是染色质和染色体的基本结构单位，由DNA和组蛋白构成非组蛋白是与特异DNA序列结合的蛋白，所以又称特异DNA序列结合蛋白，含有较多的酸性氨基酸。非组蛋白是一类特异的转录调控因子，参与基因表达调控现在是23页\一共有80页\编辑于星期日

⑶核仁核仁的功能有：

rRNA的合成：核仁的主要功能是进行rRNA的合成，并且是由专一的RNA聚合酶Ⅰ负责转录；rRNA的前体的加工：每个rRNA基因转录单位由RNA聚合酶Ⅰ转录产生相同的初始转录产物rRNA前体，负责rRNA的前体加工的酶是RNA酶（RNase）；现在是24页\一共有80页\编辑于星期日

参与核糖体大小亚基的装配

控制蛋白质合成的速度：核糖体是蛋白质合成的工厂，核糖体装配的速度直接影响蛋白质的合成，核仁通过控制核糖体装配达到控制蛋白质合成。

⑷核基质（略）现在是25页\一共有80页\编辑于星期日2.内质网与核糖体

光面内质网(sER)的功能包括：脂质的合成与转运；类固醇激素的合成；解毒作用；离子调节作用。糙面内质网(rER)的功能包括：参与蛋白质的合成；蛋白质的运输；蛋白质的修饰与加工；新生肽的折叠与组装。现在是26页\一共有80页\编辑于星期日内质网现在是27页\一共有80页\编辑于星期日糙面内质网光面内质网现在是28页\一共有80页\编辑于星期日核糖体(ribosome)是由rRNA(核糖体RNA)和蛋白质组成的颗粒,是进行蛋白质合成的细胞器。

主要成分——蛋白质，RNA。功能：按照mRNA的指令合成多肽链。现在是29页\一共有80页\编辑于星期日3.高尔基体合成、分拣并将产物运出细胞高尔基体功能:蛋白质修饰与加工（糖基化等）蛋白质的分选蛋白质和脂质的运输蛋白质分泌等现在是30页\一共有80页\编辑于星期日扁平囊小泡大泡

形成面成熟面现在是31页\一共有80页\编辑于星期日4.溶酶体起消化作用

溶酶体（lysome）是胞质中一类包着多种水解酶的小泡.现在是32页\一共有80页\编辑于星期日现在是33页\一共有80页\编辑于星期日溶酶体的功能:

溶酶体的标志酶是酸性水解酶

自噬作用：可发生在不同细胞中，它对细胞营养、免疫防御、应激、细胞的新陈代谢等方面有重要作用。如在病理条件下，当细胞突然缺氧或受某种毒害作用时，溶酶体膜在细胞内破裂，释放出酶，消化细胞本身。现在是34页\一共有80页\编辑于星期日②异噬作用：细胞吞噬感染的病毒、细菌、有害物质等，溶酶体同吞噬物融合进行消化，释放营养，废物则被排出。异噬作用也可对衰老的，进入编程死亡的细胞的吞噬，如红细胞。现在是35页\一共有80页\编辑于星期日

5.液泡有多种功能

细胞质中由单层膜包围的充满水液的泡，普遍存在于植物中。原生动物的伸缩泡也是一种液泡。植物液泡中的液体称为细胞液(cellsap)，其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素，特别是花青素(anthocyanin)等。现在是36页\一共有80页\编辑于星期日使植物细胞经常处于吸涨饱满的状态。细胞液中的花青素与植物颜色有关，花、果实和叶的紫色、深红色都是决定于花青素的。植物代谢废物屯集的场所，这些废物以晶体的状态沉积于液泡中。现在是37页\一共有80页\编辑于星期日6.线粒体和质体等进行能量转换

线粒体(mitochondrion)是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所。

形态结构现在是38页\一共有80页\编辑于星期日线粒体的形态结构外膜嵴基质膜间隙内膜现在是39页\一共有80页\编辑于星期日线粒体的主要功能:线粒体是细胞进行氧化呼吸，产生能量的地方，在线粒体中进行的代谢途径主要有:三羧酸循环氧化磷酸化参与脂肪酸代谢

现在是40页\一共有80页\编辑于星期日（1）白色体造粉体（积累淀粉）造油体（贮藏脂肪）造蛋白体（积累蛋白质）（2）有色体含胡萝卜素、叶黄素（3）叶绿体——光合作用外膜、内膜、基质、基质片层、基粒含少量DNA、核糖体

质体

参与同化产物的合成、积累和贮藏

植物细胞特有的细胞器现在是41页\一共有80页\编辑于星期日叶绿体基本结构基粒类囊体内膜外膜基粒类囊体内膜外膜现在是42页\一共有80页\编辑于星期日叶绿体的光合作用

光合作用绿色植物和光合细菌摄取太阳光，使二氧化碳固定成为有机物

光合作用是一切生命得以生存的基础现在是43页\一共有80页\编辑于星期日7.微体是与H2O2代谢有关的细胞器单层膜泡状，所含的酶却和溶酶体不同。过氧化物酶体（peroxisome）能使H2O2分解，生成H2O和O2，从而起到解毒作用。乙醛酸循环体（glyoxisome）在种子萌发生成幼苗的细胞中，乙醛酸循环体特别丰富

现在是44页\一共有80页\编辑于星期日8.细胞骨架维持细胞形状并控制其运动

由一系列特异的结构蛋白质组成的网架结构，对细胞形态和内部结构排布起支架作用。同时，细胞骨架还参与细胞的运动、物质运输、信号传递、基因表达等细胞生命活动的重要功能。

现在是45页\一共有80页\编辑于星期日微丝微管中间纤维现在是46页\一共有80页\编辑于星期日①微丝(肌动蛋白丝):微丝是指真核细胞中由肌动蛋白单体组成的骨架纤维.微丝的功能维持细胞的形态

细胞内物质运输细胞质环流和阿米巴运动细胞质分裂现在是47页\一共有80页\编辑于星期日②微管:双管三连管微管蛋白二聚体原纤维微管壁长管状微管二连管（菌毛和鞭毛）三连管（中心体和基体）现在是48页\一共有80页\编辑于星期日微管的功能:维持细胞形态(支架作用)细胞内物质运输鞭毛运动与菌毛运动与纺锤体和染色体运动现在是49页\一共有80页\编辑于星期日C末端N末端中间纤维③中间纤维中间纤维的类型角蛋白纤维波形纤维结蛋白纤维神经元纤维神经胶质纤维功能:①骨架功能

②核功能

现在是50页\一共有80页\编辑于星期日活性基因复制起点残留核仁核骨架纤维非活性基因核纤层DNA环状结构域④细胞核骨架:现在是51页\一共有80页\编辑于星期日

9.鞭毛、纤毛、中心粒与运动有关（略）10.细胞壁包被着植物细胞细胞壁(cellwall)是植物细胞区别于动物细胞的显著特点之一。细胞壁保护植物细胞，维持其形状，并使它不能吸收过量的水分。现在是52页\一共有80页\编辑于星期日

初生壁——主要由纤维素和果胶质组成胞间层——主要由果胶质组成次生壁——主要由木质素和纤维素组成现在是53页\一共有80页\编辑于星期日

胞间连丝（plasmodesma）：相邻的植物活细胞之间穿过细胞壁的原生质通道，是植物细胞之间物质运输和传递刺激的重要渠道。胞间连丝的功能有物质运输、传递刺激、控制分化。现在是54页\一共有80页\编辑于星期日胞间连丝现在是55页\一共有80页\编辑于星期日11.动物细胞有胞外基质和细胞连接现在是56页\一共有80页\编辑于星期日

在细胞紧密靠拢的组织如上皮组织中,细胞膜在相邻细胞之间形成特定的连接,称细胞连接.

⑴桥粒

上皮细胞,特别是皮肤、子宫颈等处上皮细胞之间有一种非常牢固的连接，在电镜下成纽扣状的斑块结构，即是桥粒。现在是57页\一共有80页\编辑于星期日小肠相邻小肠细胞质膜桥粒现在是58页\一共有80页\编辑于星期日(2)紧密连接

2个相邻细胞之间的细胞膜紧密靠拢，两膜之间不留空隙，使胞外物质不能通过，即紧密连接。紧密连接有两个作用：①防止物质双向渗漏，②限制了膜蛋白在脂分子层的流动，维持细胞的极性。紧密连接能够阻止细胞外液中的物质从细胞层的一侧流向另一侧，这种作用对膀胱一类器官特别重要，在膀胱中必须严格防止尿液回流到组织。现在是59页\一共有80页\编辑于星期日膀胱相邻膀胱细胞质膜紧密连接现在是60页\一共有80页\编辑于星期日

间隙连接：两细胞之间有很窄的间隙，贯穿与间隙之间有一系列通道，使两细胞的细胞质相通。除连接外，还可介导细胞之间电和化学信号的传递。现在是61页\一共有80页\编辑于星期日间接连接肝脏相邻肝细胞质膜通道连接现在是62页\一共有80页\编辑于星期日3.3生物膜---流动镶嵌模型现在是63页\一共有80页\编辑于星期日

生物膜流动镶嵌模型是公认的生物膜结构。生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，也有糖类。磷脂是脂双层的基本成分，在水溶液中，磷脂分子能自发地迅速形成脂双层，磷脂是两亲性分子。现在是64页\一共有80页\编辑于星期日1.膜是流动的

磷脂分子可以进行侧向运动、旋转运动、脂肪酸链的摆动及翻转运动等运动形式。蛋白质分子较大，移动较慢。如：人和小鼠细胞融合实验，实验结果证明膜蛋白回移动。现在是65页\一共有80页\编辑于星期日人和小鼠细胞融合时，膜表面蛋白的移动。现在是66页\一共有80页\编辑于星期日

胆固醇：在哺乳动物细胞中，与磷脂分子一样多。胆固醇分子也是极性分子，在脂双层中它的极性顶端（—OH）靠近磷脂的极性端，类胆固醇环与磷脂亲水顶端以下的碳氢链相互作用，可调节膜的流动性，这对膜行使其功能是必需的。现在是67页\一共有80页\编辑于星期日磷脂分子层中的胆固醇现在是68页\一共有80页\编辑于星期日2.膜是镶嵌的

膜中有许多种不同的蛋白质浸润在液态的脂双层中。膜蛋白可分为膜内在蛋白和膜周边蛋白.膜内在蛋白又称跨膜蛋白、镶嵌蛋白，部分或全部镶嵌在细胞膜中或内外两侧，以其疏水的部分直接与磷脂的疏水部分非共价结合的，它们大多是两端都是具有极性。现在是69页\一共有80页\编辑于星期日膜周边蛋白不与磷脂分子的疏水部分直接结合，它们只是以非共价结合在内在蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。膜蛋白的功能是多方面的，有些膜蛋白可作为载体而将物质转运进出细胞，有些膜蛋白是激素的专一受体，如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体。膜表面还有各种酶，使专一的化学能在膜上进行。现在是70页\一共有80页\编辑于星期日膜蛋白的某些功能现在是71页\一共有80页\编辑于星期日3.膜上的糖类为细胞间识别所必需质膜表面的糖，一部分以共价键与膜蛋白相结合，成为糖蛋白；少部分与膜脂相结合，成为糖脂；与细胞的识别有密切关系。现在是72页\一共有80页\编辑于星期日

细胞膜表面的糖与细胞识别功能有关。美国科学家发明了一种新方法，能使不同血型的人相互输血，因各种血型的区别主要在于糖分子的含量不同，科学家借助一些酶使血细胞中的多余糖分子“冲淡”，从而使不同血型的血液对任何人都能通用（已制