真核细胞的结构

真核细胞的结构1．细胞核是真核细胞的控制中心（1）细胞核概述一切真核细胞都有完整的细胞核，但哺乳动物的红细胞和维管植物的筛管细胞中没有细胞核；有些细胞有多个核，大多数细胞只有一个核；染色晦染色晦图3-1细胞核模式图细胞核是细胞的控制中心，遗传物质主要位于核中，在细胞的代谢、生长和分化中起着重要作用；细胞核包括核被膜、染色质、核仁和核基质等部分。（2） 核被膜双层核膜核被膜包在核的外面，由两层膜组成，每层厚约7~8nm,内外两层膜之间是宽约10~50nm的核周腔。外核膜延伸而与细胞质中糙面内质网相连，有许多核糖体颗粒附着，内核膜表面光滑,无核糖体颗粒附着,但核纤层紧贴其内表面。核纤层核被膜的内面有由纤维状蛋白组成的核纤层,其厚度因不同的细胞而异,组成核纤层的纤维状蛋白为核纤层蛋白。核孔核孔是指核被膜上的小孔，直径约50~100nm,数目不定，几千个到上百万。核孔复合体a.核孔构造复杂，由30〜50种蛋白质组成，并与核纤层紧密结合，成为核孔复合体，组成核孔复合体的蛋白质统称为核孔蛋白；b•核孔复合体是大分子物质出入细胞核的选择性通道。输入蛋白和输出蛋白负责使大分子穿行核膜，大分子依据自身的核定位信号和与核孔复合体中专一受体蛋白结合而实现“主动转运”。（3） 染色质光学显微镜下看到的染色质常染色质，DNA长链分子展开的部分，细丝状，染色较淡；异染色质，DNA长链分子紧缩盘绕的部分，显现为较大的、染色较深的团块，常附着在核被膜内面。染色质的组成■ 「減拄蛋白（辔蛋白，呈口\蹴目结合，共五种「Hl,H2A,IL2B.斗蛋白｛ “帧II齟蛋白＜种粪參.如DX尢聚含酶、RNaSEHS^'少璽RN扎图3-2染色质的组成核小体核小体是指组成染色质的基本结构单位，由4对组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）构成核心，DNA分子的长链围绕在此核心的外围，组蛋白H1在核小体核心部分外侧与DNA结合，稳定核小体。染色体细胞分裂时，染色质进一步浓缩而成为光学显微镜下可看见的染色体。在间期细胞中染色质一般都不形成这样粗大的染色体。（4）核仁核仁是细胞核中球形或椭球形结构，无外膜，一般细胞的核仁数目为1~2个；细胞分裂时，核仁消失，分裂完成后，2个子细胞中分别产生新的核仁；核仁富含蛋白质和RNA分子，核糖体RNA（rRNA）来自核仁；核仁是产生核糖体的细胞器，编码rRNA的DNA称为rDNA,—般成簇分布在不同的染色体上，这些含rDNA的区域称为核仁组织者；人的核仁组织者位于10个（5对）染色体的一端，新产生的核仁可多达10个，但很快融合成1~2个大的核仁。（5）核基质概念a.核基质是指细胞核除去DNA、脂质、组蛋白和非组蛋白后，剩余的由含蛋白质的细纤维组成的不溶的网架结构。b•核质是指细胞核中的透明物质功能核基质不仅可作为骨架维持细胞核的形态，还可以固定许多与细胞核活动有关的装置。2•内质网与核糖体（1）内膜系统内膜系统包括核被膜、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、质膜等。质膜虽然不是细胞的内膜，但它与内质网和其他内膜却有着密切的联系。（2）内质网内质网概念内质网（ER）是由膜形成的小管与小囊状的潴泡组成的网，内质网膜把这些潴泡与细胞溶胶分隔开，内质网潴泡之间的空隙与两层核被膜之间的空隙是相连通的；在许多真核细胞中，内质网占全部膜的一半以上.光面内质网（sER）a•光面内质网上无核糖体；b•脂肪细胞的sER合成脂肪和磷脂；c•睾丸和肾上腺的sER合成各种固醇类激素；d•肝细胞的sER在糖类代谢和药物解毒中起重要作用；e•肌肉细胞中的光面内质网膜将钙离子从细胞溶胶泵入潴泡中，糙面内质网(rER)糙面内质网的细胞质的一面上有核糖体，合成分泌蛋白并产生膜。sER和rER的关系a•光面内质网和糙面内质网是相通的，因此管腔中的蛋白质和脂类能够相遇而产生脂蛋白；b.管腔中的各种分泌物质都逐步被运送到光面内质网，然后内质网膜围裹这些物质，从内质网上断开而成小泡，移向高尔基体，由高尔基体加工、排放。(5)核糖体概念核糖体是由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，没有膜包被，每个核糖体均由大、小2个亚基组成。核糖体在细胞中的存在形式a•游离核糖体悬浮于细胞溶胶中呈游离态，合成的蛋白质就在细胞溶胶中起作用。b•结合核糖体连在内质网膜或核被膜上，所合成的蛋白质一般要运到指定的地点起作用，或是用于向细胞外输出即分泌到细胞外；结合态和游离态的核糖体在结构上是完全一样的，二者的作用可以相互转换。3•高尔基体合成、分拣并将产物运出细胞高尔基体的结构典型的高尔基体在电镜照片上由一摞扁平的小囊和小泡组成。每一个扁平小囊常称为一个潴泡；高尔基体的极性a•靠近细胞核一侧的潴泡弯曲成凸面，称为顺面，或'接受侧”，“接受侧”转运小泡将物质从内质网运到高尔基体；b•面向质膜的一侧常呈凹面，称为反面，或'外运侧”，“外运侧”形成分泌泡，分送物质到细胞的质膜上。高尔基体的分布除红细胞外，几乎所有生物细胞中都有这种细胞器，在起分泌作用的细胞中高尔基体特别发达。高尔基体的功能高尔基体是细胞中蛋白质的加工、贮存、分拣和转运的中心，内质网的产物在此被加工和存贮然后分送到各自的目的地；高尔基体还具有合成多糖的功能，例如植物的果胶物质和其他非纤维素的多糖。4•溶酶体起消化作用(1)概念溶酶体是指动物、真菌和一些植物细胞中的一类由单层膜包被的小泡，数目不等，大小各异，其中有60种以上只在酸性条件下有活性的水解酶，可催化蛋白质、多糖、脂质以及DNA和RNA等大分子的降解；溶酶体是由高尔基体的外运侧出芽而形成。(2)功能消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的废弃成分，在单细胞中，完成消化作用的溶酶体则移向细胞表面，与质膜融合而将残余的不能利用的物质排到细胞外面去；分解细胞中失去功能的细胞结构碎片，使组成这些碎片的物质重新被细胞利用；溶酶体如果发育不全，缺少某一种或几种酶，就可能引起疾病。5．液泡有多种功能（1）概念液泡是指由单层膜包被的充满稀溶液的囊泡，普遍存在于植物细胞中；动物或某些原生生物的细胞也有液泡，如变形虫的食物泡和原生生物的收缩泡。（2）特点植物细胞的液泡具有发展过程。年幼的细胞只有很少的、分散的小液泡，在成长的植物细胞中，这些小液泡逐渐合并而发展成为一个大液泡，占细胞中很大部分，而将细胞质和细胞核挤到细胞的周缘。（3）功能植物液泡中的液体称为细胞液，其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素，特别是花色素苷，液泡中的色素与花、叶、果实的颜色有关；细胞液的高浓度使得植物细胞经常处于充分膨胀的状态；液泡还是植物贮存代谢废物的场所，这些废物有时以晶体状态存在于液泡中。6．线粒体和质体等进行能量转换（1） 线粒体线粒体的结构在光学显微镜下，线粒体呈颗粒状或短杆状，横径约0.1~0.5gm长约1~2ym,相当于一个细菌的大小；线粒体不与内质网相连，是由内外两层膜包被的囊状细胞器，囊内充有液态的基质，内外两层膜之间有腔。外膜平整无折叠,内膜向内折叠而形成突出于基质中的嵴,嵴使内膜的表面积大为增加,有利于生化反应的进行；c•内膜上面有许多ATP合酶；d•线粒体基质中有环状DNA分子和核糖体，即有一套自己的遗传系统。线粒体的特点a.线粒体的数目因细胞种类而不同。分泌细胞中线粒体多，而某些鞭毛虫细胞中只有一个线粒体；b•线粒体和细菌大小相似，两者的DNA分子都是环状的，两者的核糖体也相似；c•膜蛋白不是由连在ER上的核糖体制造的，而是由游离的核糖体制造的。线粒体的功能线粒体是主要的转换能量的细胞器，将糖类等分子中贮藏的化学能转变成细胞可直接利用的ATP中的能量。（2） 质体质体是植物细胞的细胞器，分白色体和有色体两类。白色体主要存在于分生组织细胞和不见光的细胞中。白色体可含有淀粉或油脂。有色体有色体含有各种色素，如类胡萝卜素类，番茄的杂色体中还含有番茄红素。叶绿体a•叶绿体是进行光合作用的细胞器，植物、藻类均含有叶绿体；b•叶绿体在细胞中的分布与光照有关：光照下，叶绿体常分布在细胞的照光一侧；黑暗时，则叶绿体移向内部；c•叶绿体的外被是双层膜，叶绿体基质之中有由一摞扁平的囊组成的类囊体，大部分类囊体有规律地叠在一起称为基粒；e•光合作用的色素和电子传递体都位于类囊体膜中，各基粒之间还有埋在基质之中的基质类囊体，与基粒类囊体相连，从而使两种类囊体的腔彼此连通；f.叶绿体有环状DNA和核糖体，叶绿体中的一部分蛋白质是自身合成的。7•微体是与H2O2代谢有关的细胞器（1）概念微体和溶酶体一样，也是由单层膜包被的细胞器，其中所含的酶不是水解酶（2）分类①过氧化物酶体a.过氧化物酶体存在于动物、植物细胞中，内有氧化酶类；b•细胞中的氧化反应产生对细胞有毒的H2O2,过氧化物酶体中的过氧化氢酶将H2O2分解为h2o和o2，从而起到解毒作用；肝中的过氧化物酶体能使酒精等有毒物质解毒②乙醛酸循环体a•乙醛酸循环体只存在于植物细胞中，脂肪转化为糖的过程就发生在这种微体中；b•动物细胞中没有乙醛酸循环体，不能将脂肪直接转化为糖。8•细胞骨架维持细胞形状并控制其运动（1）概念细胞骨架是指贯穿在整个细胞质中的网状结构，组成细胞骨架的三类蛋白质纤维是微管、微丝（肌动蛋白丝）和中间丝。（2）功能维持细胞形状并控制细胞运动是细胞骨架最显著的作用，对动物细胞尤其重要；细胞骨架也与细胞的活动有关，细胞活动包括整个细胞位置的移动以及细胞某些部分的有限的运动。表3-2细胞骨架的结构和功能

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细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的显著特点之一，位于细胞膜外侧；主要功能是保护植物细胞，维持其形状，并使它不能吸收过量的水分；相邻细胞的细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔彼此连通，这种细胞间的联结称为胞间连丝，是植物细胞间特有的联结方式2）细胞壁的结构细胞壁的结构特点表3-3细胞壁的结构作用细胞分裂末期胞间层形成后，原生质体分泌纤维素、半纤维素和少量果胶质，添加在胞间层上形成薄的柔软的初生壁。植物细胞都有初生细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的显著特点之一，位于细胞膜外侧；主要功能是保护植物细胞，维持其形状，并使它不能吸收过量的水分；相邻细胞的细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔彼此连通，这种细胞间的联结称为胞间连丝，是植物细胞间特有的联结方式2）细胞壁的结构细胞壁的结构特点表3-3细胞壁的结构作用细胞分裂末期胞间层形成后，原生质体分泌纤维素、半纤维素和少量果胶质，添加在胞间层上形成薄的柔软的初生壁。植物细胞都有初生保护植物细胞维持其形状。在新细胞分裂产生新细胞时形成，相邻细胞之间共有的一层富含黏性的多糖即果胶质薄膜。把相邻的细胞粘在一起。细胞成熟并停止生长后，原生质体通常是叠加几继续分泌纤维素和其他加固的物层，强化并加质，添加在初生壁内部。次生壁只固基质，起到在植物体的部分细胞中存在。如纤保护和支持的维细胞、石细胞、管胞和导管。作用。齡切 Ml图3-3植物细胞壁（3）细胞壁的成分纤维素是细胞壁的主要组成成分，形成细胞壁的框架，由微原纤维组成。棉花纤维几乎是纯粹的纤维素。木质素在纤维素的间隙中充满一种芳香醇类的多聚化合物——木质素，它使细胞壁坚固耐压，其含量可达木材的50％以上。木栓质老树干和老树根的表面有许多层“死的木栓化”的细胞遗留下来的细胞壁，除纤维外还含有一种木栓质的脂质，不透水。11．动物细胞有胞外基质和细胞连接胞外基质(ECM)ECM的主要成分是细胞所分泌的糖蛋白，主要是胶原，在细胞外形成粗壮的丝；胶原纤维埋藏在蛋白聚糖所形成的网中，蛋白聚糖中糖特别多，可以形成极大的复合物；纤连蛋白是糖蛋白，与整合在质膜内的整联蛋白相连，使细胞与ECM相连，使ECM影响细胞的生活。细胞连接细胞连接是指在相