第二章细胞的基本知识概要优秀课件

•大多数动植物细胞直径在20~30μm间。一般真核细胞的体积大于原核细
胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄直径可达5cm；支原体只有0.1μm； 人
人的坐骨神经细胞可长达1m。
卵
与
•但是， 同类型细胞的体积一般是相近的，不依生物个体的大小而增大精或
子
缩小。如人、牛、马、鼠、象的肾细胞、肝细胞的大小基本相同。因此，
器官的大小主要决定于细胞的数量，与细胞的数量成正比，而与细胞的
大小无关，把这种现象称之为"细胞体积的守恒定律"。
几种细胞的大小
名称 μm
人卵
口腔上 皮细胞
120 75
肝细胞 20
红细胞 7
变形虫 100
海胆卵 70
伤寒菌 2.4x0.5
肺炎球菌 0.2x0.1
细胞 大小
典型的原核、真核、病毒和分子的大小
• 1、原生质(protoplasm)： • 1839 Purkinje用原生质一词指细胞的全部活性物质，从现代概念来
说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。 • 2、质膜（plasma membrane）： • 是细胞表面的单位膜。 • 3、细胞核： • 细胞核（nucleus） 是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构
Animal cell
Plant cell
二、细胞的形状和大小
• 单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有 关，如硅藻呈各种奇异的形态、草履虫像鞋底。
• 高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。 如肌肉细胞呈梭形；红细胞为圆盘状；植物叶表皮的保卫 细胞成半月形，2个细胞围成一个气孔，以利于呼吸和蒸 腾。
• 高等动物的细胞离开有机体分散存在时，形状往往发生变 化。如平滑肌细胞在体内成梭形，而在离体培养时则可成 多角形。
草 履 虫
眼虫
ຫໍສະໝຸດ Baidu
钟形虫
植 物 气 孔 细 胞
植 物 薄 壁 细 胞
木 材 中 的 导 管
人 类 红 细 胞
巨 噬 细 胞
神 经 元 细 胞
人 类 卵 子 和 精 子 细 胞
第二章细胞的基本知识概要
内容提要
• 第一节 真核细胞
• 第三节 病毒与PRION
• 一、基本结构
• 一、病毒的基本特征
• 二、细胞的形状和大小 • 第二节 原核与古核细胞 • 一、细菌 • 二、支原体
• 二、病毒的形态和结构 • 三、病毒在细胞内的活动 • 四、类病毒
• 三、衣原体与立克次氏体 • 五、蛋白质感染因
限制细胞体积大小的因素
• 体积同表面积的关系
– 以球形细胞为例(体内的细胞并 非都是球形)，计算体积同表面 积的关系。结果表明，球形细 胞增大，其体积增加的比例要 比表面积增加得多。这样，当 细胞增大到一定程度时，质膜 的表面积就不适应细胞进行内 外物质的交换，细胞为了维持 一个最佳的生存条件，必需维 持最佳的表面积，从而限制了 体积的无限增大。
成的核被膜（nuclear envelope），核内包含有由DNA和蛋白质构成 的染色体（chromosome）。核内1至数个小球形结构，称为核仁 （nucleolus）。细胞核中的原生质称为核质。
• 4、细胞质（cytoplasm）： • 质膜与核被膜之间的原生质。 • 5、细胞器(organelle)： • 具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称为细胞器，如：
• 细胞质基质的功能： a. 为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离
子环境。 b. 许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合
成；②核苷酸的合成；③脂肪酸合成；④糖酵解；⑤磷 酸戊糖途径；⑥糖原代谢；⑦信号转导。 c. 供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。 d. 控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化。 e. 参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。
限制细胞体积大小的因素
• 细胞内关键分子的浓度
• 酶蛋白质种类的限制
– 一些重要的分子在细胞内的 拷贝数是很少的，当细胞体 积增大时，这些分子的浓度 就越来越稀释，一些重要的 生化反应需要一定的浓度才 能进行，所以细胞内分子浓 度就成了限制细胞体积无限 增大的另一个因素。
问题与思考 :真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，
• 四、蓝藻 • 五、古细菌
• 第四节 细胞的化学成分
• 细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。 1. 细胞是由膜包围的原生质团，通过质膜与周围环境进 行物质和信息交流； 2. 是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是 有机体生长发育的基础； 3. 是代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体 系，不同的细胞执行不同的功能； 4. 是遗传的基本单位，具有发育的全能性。
第一节、真核细胞 Eukaryotic cell
一、基本结构
• 具有质膜，由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、 高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等在结构上形成了 一个连续的体系，称为内膜系统。
• 内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化 (compartmentalization)。区隔化使细胞内表面积增加 了数十倍，代谢能力增强。
真
核
细
胞
的
结
构
体
系
生物膜结构体系
真核细胞的结构体系
遗传信息表达体系
中国生物学名人简介
贝时璋
• 贝时璋，1903年10月出生于浙江镇海。1921年同济医预科毕业后，赴德求学。1928年获德国土 滨根大学自然科学博士学位，留校任助教。1929年秋回国。20年代起一直从事实验生物学的研究 工作，在动物个体发育、细胞常数、再生、中间性、性转变、生殖细胞的重建、染色体结构、昆 虫内分泌腺、甲壳类动物激素等方面进行了研究。
endoplasmic reticulum、Golgi body、lysosome、mitochondrion、 chloroplast、cytoskeleton、centriole、microbody。 • 6、细胞质基质（cytoplasmic matrix） • 细胞质中除细胞器以外的部分。又称为胞质溶胶（cytosol），其体积 约占细胞质的一半。
真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?
– 细胞不仅对体积的增大有限制，而且 对体积的减少也有限制。一个生活细 胞要维持正常的独立生活功能，最低 限度需要500～1000种不同类型的酶和 蛋白质，这是目前在支原体 (mycoplasma)中所发现的酶和蛋白质 的量。而支原体是目前所知最小原核 细胞，很显然，细胞体积最小化受制 于维持细胞生命活动所需的酶和蛋白 质种类的最低限度。