细胞的基本结构和功能优秀课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
的差异和膜的流动性,与膜蛋白的定向分布及其功能发挥有 密切的关系
(2)生物膜膜脂的运动性
●●表现正常的生物学功能有十分重要的意义。
●膜脂的运动性:旋转、摆动、侧向扩散、翻转、异构化等。 ●膜蛋白的运动性:侧向扩散和旋转扩散
(3)生物膜中分子间的作用力 静电力、疏水力和范德华力
二、细胞壁
细胞壁(cell wall)是植物细胞外围的一层壁,具一定弹性和 硬度,界定细胞形状和大小。
细胞和非细胞形态的生物
非细胞结构:病毒(如:噬菌体、SARS)
支原体
葡萄球菌
衣原体
破伤风杆菌
生 物
原核 细菌 原核 如 乳酸菌
细 细胞 蓝藻 生物

放线菌

大肠杆菌 肺炎双球菌 结核杆菌

原生动物(如:草履虫、变形虫、疟原虫)
藻类植物(水绵、衣藻等)
真核 细胞
植物 苔藓植物 蕨类植物 种子植物
真 核 生 物
细胞内膜 (endomembrane)
★概念:
除细胞膜外,真核细胞内许多膜 性细胞器的膜,如内质网膜、高
尔基复合体膜、溶酶体膜、核膜 等,称为细胞内膜。它们共同构
成真核细胞的内膜系统。
生物膜(biomembrane)
●细胞的外周膜和内膜系统称为“生物膜”;

细胞膜

膜 细胞内膜
细胞膜 细胞质
任何生物膜在电镜下都呈现“暗—明—暗”
基本要求:
(1)掌握真核细胞与原核细胞以及古细胞的区别; (2)掌握生物膜的概念和组成; (3)理解真核细胞中各细胞器的结构与功能; (4)掌握细胞增殖与细胞周期;细胞有丝分裂增殖 的过程; (5)理解细胞周期各时相得主要事件; (6)了解细胞增殖调控的基本原理; (7)了解细胞的生长与分化。
第一节 细胞的形态和类型
典型的真核细胞中心体由一对 中心粒组成。中心粒周围为云 状电子致密物,称为中心粒周 围物质(Pericentrioles Material,PCM),中心粒周 围物质围绕2个中心粒。
(三)线粒体
研究历史:
–1890年R. Altaman首次发现线粒体,命名为 bioblast,以为它可能是共生于细胞内独立生活的 细菌。
第二节、真核细胞的结构和功能
一、生物膜 • 生物膜是指位于生物细胞上和细胞内部的膜结
构,包括质膜和细胞内膜 (一)质膜和细胞内膜
细胞膜 (cell membrane)
概念:
是包围在细胞质外周的一层
界膜,又称质 膜(plasma
membrane).
功能:
①使细胞具有相对独立和稳定 的内环境; ②是细胞内外物质、信息、能 量交换的“门户”。
• 细胞的数量
– 单细胞生物仅一个细胞,大小与细胞体积成正比。
– 多细胞生物的细胞数量一般与生物体个体
大小有关, 个体越大细胞数目越多。
– 如:新生儿约有2×1012 个

成年人约有1014 个
1、细胞的大小及其分析
人眼、光学显微镜的分辨力分别为 0.1mm、0.2µm.
各类细胞直径的比较
细胞类型
3.强调了膜的流动性 和不对称性。
评价: 液态镶嵌模型可以
解释膜中发生的很多现象,为
人们普遍接受,但也有不足 之处:如忽视了膜的各部分
流动性的不均匀性,忽视了蛋 白质分子对脂分子流动性的限 制作用。
极性头部
脂双分子层
疏水尾部 内在膜蛋白 外在膜蛋白
脂双分子层
糖链 蛋白质
(三)、脂质双层膜的特点
(1)生物膜膜组分的不对称性分布:保证膜电荷数量
3 、细胞的基本概念
细胞是什么? • 细胞是生命活动的基本单位 细胞是物质、能量和信息过程结合的综合体 细胞是生物形态结构、生理功能和生长发育、遗传的基
本单位
• 研究细胞分整体水平、亚显微水平、分子水平三个层 次,我们主要从亚显微水平讲解细胞的亚显微结构 (电子显微镜下)。
二、 细胞的数量、大小和形态
(一)细胞壁的组成 1
典型的细胞壁是由胞间层(intercellular layer)、 初生壁(primary wall)以及次生壁(secondary wall)组成 ,其中次生壁由次生壁外层S1; 次生壁中层S2 ; 次生 壁内层S3组成
S1 次生壁外层; S2 次生壁中层; S3 次生壁内层; CW1 初生壁; ML 胞间层
一、细胞概述
1、 细胞的发现 • 1665年,英国罗伯特虎克(Robert Hooke)发现细胞,
软木塞,死的细胞壁,命名细胞(Cell)。 • 1674年,荷兰学者列文虎克(A V Leeuwenhoek)G观
察到完整的活细胞。 • 1838年,德国植物学家施莱登(Schleiden,M. J.)
2、细胞壁的化学组成
构成细胞壁的成分中,90%左右是多糖,10% 左右是蛋白质、酶类以及脂肪酸等。细胞壁中 的多糖主要是纤维素、半纤维素和果胶类,它 们是由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸等聚合 而成。次生细胞壁中还有大量木质素。
三、细胞质及其内含物
细胞质:是指存在于质膜与核被摸之间的原生质, 包括细胞器和细胞质基质
• 细胞骨架系统:微管、微丝、中间纤维、细胞核骨 架。
原核细胞与真核细胞的区别

原核细胞
真核细胞
• 细胞大小 很小(1-10微米) 较大(10-100微米)
• 细胞核 无核膜(称“类核”)
有核膜
• 遗传系统 DNA不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合

只有一条DNA染色质 有二条以上染色体
• 细胞器
以核酸(DNA或RNA)与蛋白质为主要成分 的遗传信息表达系统:染色质、核仁、核糖 体。
由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统: 微管、微丝、中间纤维、细胞核骨架。
真核细胞可分为三个系统:
• 生物膜结构系统:细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、 溶酶体、内质网、高尔基体等。
• 遗传信息表达系统(颗粒纤维系统):染色质、核 仁、核糖体。
真菌(如:酵母菌、食用菌、霉菌)
多细胞动物
(一)、原核细胞
遗传的信息量小,遗传信息载体仅由一个环 状DNA构成 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构 与功能的细胞器和细胞核膜
(二)真核细胞
真核细胞包括单细胞生物(如酵母菌)、 植物和动物
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构 系统:细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶 酶体、内质网、高尔基体等
(一)、细胞质基质 (cytoplasmic matrix or cytomatrix)
在真核细胞,细胞质膜以内、核以外的部分称为细胞 质。细胞质基质是细胞的重要的结构成分,其体积约占细 胞质的一半。
1、细胞质基质的涵义
基本概念:
用差速离心法分离细胞匀浆物组分,先后除 去细胞核、线粒体、溶酶体、高尔基体和细 胞质膜等细胞器或细胞结构后,存留在上清 液中的主要是细胞质基质的成分。生物化学 家多称之为胞质溶胶。
折叠的薄片状蛋白质,而非球状蛋白质。
细胞膜 细胞质
蛋白质:单层nm 暗 3.5nm 明
2.0nm 暗
★★3. 液态镶嵌模型
[流动镶嵌模型]
1972年,Singer和Nicolson总结提出,其主要论点是:
1. 流动的脂双分子层 构成生物膜的连续主体。
2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂双分子层中或附着在膜表面。
蛋白质的修饰、蛋白质选择性的降解
蛋白质的修饰 降解变性和错误折叠的蛋白质 帮助变性或错误折叠的蛋白质重新折叠,形成正确的分
子构象
2 细胞骨架
在电子显微镜下,细胞质基质并不是均一的溶胶结构, 其中还含有微丝(microfilament)、微管 (microtubule)和中间纤维(intermiediate filament) 组成的细胞骨架结构。
★ 具有原核生物的某些特征,如无核膜及内膜系统;也有真核 生物的特征,如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯 霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子 并结合组蛋白;
★ 还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征,如:细 胞膜中的脂类是不可皂化的;细胞壁不含肽聚糖,有的以蛋 白质为主,有的含杂多糖,有的类似于肽聚糖,但都不含胞 壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。
相当于所用红细胞膜总面积的两倍,因而首次提出细胞膜 是由连续的脂双分子层组成的。
迄今为止,关于膜的几十种结构模型都是建立 在“脂双分子层”这一基础之上的。
1.片层结构模型
[夹层学说]
1935年,Danielli和Davson,发
现细胞膜的表面张力显著低于油-
水界面的表面张力,因此认为,细
胞膜中除含有脂类外,还含有蛋
最小病毒 支原体细胞
细菌细胞 动植物细胞 原生生物细胞
直径大小(µm)
0.02 0.1-0.3
1-2 10-50 数百到数千
2、细胞的形态
植物气孔保卫细胞
三、细胞类型
• 根据细胞的进化程度和结构复杂程度,细 胞可划分为原核细胞和核真核细胞
• 古核细胞:在极端环境(高盐、高温)环 境下生活的有着与原核生物和真核生物不 一样结构特点的生物的细胞。


• 细胞骨架


• 核糖体
70S
80S
• 核外DNA 裸露的质粒DNA -
线粒体DNA ,叶绿 体DNA
动物细胞与植物细胞的比较
高尔基体
细胞核 粗面内质网 光面内质网
叶绿体 线粒体
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡
线粒体
中心体 高尔基体
纤毛 细胞膜 细胞质 细胞核
粗面内质网 光面内质网
• 细胞壁(cell wall)
指出细胞是一切植物结构的基本单位。 • 1839年,德国动物学家施旺(Schwann, T.)指出动物
和植物结构的基本单位都是细胞。
2、细胞学说 19 世纪初,两位德国生物学家施莱登和施旺正式明确提
出: 细胞是植物体和动物体的基本结构单位。标志着细
胞学说的诞生。
(1)细胞是有机体,是所有动、植物的基本结构单位; (2)每个细胞相对独立,一个生物体细胞之间协同配合; (3)新细胞由老细胞繁殖产生。 细胞学说被认为是19世纪自然科学的重大发现之一。
(2)微 丝
• 肌动蛋白组成 的微丝,直径 7 nm
• 功能: –维持细胞形态 –细胞分裂 –肌肉收缩
(3)中间丝(纤维)
• 多种蛋白组成 直径 10nm
• 细胞中含量丰 富
• 功能: 承受机械压力
(二)中心体
动物细胞和低等植物细胞中都有中心体。它总是位于 细胞核附近的细胞质中,接近于细胞的中心,因此叫中 心体。在电子显微镜下可以看到,每个中心体含有两个 中心粒,这两个中心粒相互垂直排列。中心体与细胞的 有丝分裂有关。
主要成分:中间代谢有关的数千种酶类、细胞质骨 架结构。
主要特点:细胞质基质是一个高度有序的体系; 通过弱键而相互作用处于动态平衡的结构体系。
2、细胞质基质的功能
完成各种中间代谢过程
如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等
蛋白质的分选与运输 与细胞质骨架相关的功能
维持细胞形态、细胞运动、胞内物质运输及能量传递等
• 叶绿体(chloroplast) • 大液泡(vacuole)
植物特有的结构
• 胞间连丝(plasmodesmata)
动物细胞与植物细胞比较
细胞 动物细胞
植物细胞
线粒体
中心体
(低等植物)
核糖体 内质网
高尔基体
乙醛酸循环体 细胞壁
叶绿体 液泡
胞间连丝
(三) 古核细胞
古细菌(archaeobacteria)(又可叫做古生菌、古菌、古 古 核生物的结构 核细胞或原细菌)是一类很特殊的细菌,多生 活在极端的生态环境中。
白质,故提出了片层结构模型.
蛋 白
脂 双 分



“蛋白质---脂类---蛋白质”三夹板结构
(球状) (双分子层)(球状)
2.单位膜模型
1959年, Robertson 利用电子显微镜观察,发现所有 生物膜都呈“暗-明-暗”三层结构,故而把“两暗一明”
的结构模型称为单位膜模型。
此模型认为覆盖在脂双分子层内外表面的是呈ß-
三层结构,故将这三层结构称为单位膜。
(二)、生物膜的分子结构模型
生物膜结构描述的历史回顾:
1899年,Overton 曾用各种化学物质对卵细胞进行选择 性渗透试验,发现疏水性物质比亲水性物质更容易通过细
胞膜进入细胞,认为细胞膜是由脂质组成的。
1925年,Gorter 和Grendell 用丙酮抽提红细胞膜中的脂 类并在水和空气界面上铺展成单分子层,测量其所占面积
★ 分布与真核细胞内的蛋白质纤维组成网状结构,与细 胞器的空间分布、功能活动、物质运输、能量转换及 信息传递等有关,在细胞中起到“骨骼和肌肉”作用。 支架、运输、运动系统。
蛋白纤维: 微管 微丝 中间纤维
(1)微 管
• , 球状微管蛋白组 成中空管,直径 25nm
• 功能: –维持细胞形态 –细胞器定位 –胞内物质运输 –鞭毛、纤毛、染色体 运动 中心粒
相关文档
最新文档