3细胞的形态和结构

又会造成膜的溶解。
膜的不对称性
细胞膜是一种选择透过性膜
这种膜可以让水分子自由通过，细胞要选择
吸收的离子和小分子也可以通过，而其它的离子、
小分子和大分子则不能通过。
2.质膜具有多种生理功能 • 维持稳定的细胞内环境； • 控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质 通过或排出废物； • 吞食外围的液体或固体小颗粒； • 参与胞内物质向胞外分泌； • 接受外界的刺激和信号； • 还参与细胞的相互识别的功能。
水环境中，这类分子会自发形成脂双层微囊。
磷脂分子
在水中的脂双层微囊

糖脂:
普遍存在于原核和真核细胞的质膜上，含量约占脂
总量的5％以下，神经细胞质膜上糖脂含量约占5-10％。 糖脂一般是含有低聚糖的脂类。

胆固醇： 存在于真核细胞膜上，含量不超过膜脂的1/3,植物
细胞膜中也少。

膜蛋白: 根据膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合
由此提出“细胞学说”
细胞学说可以概括为：
1、任何一个细胞都是从其他细胞中产生出来的； 2、细胞是构成有机体的基本单位； 3、植物和动物的细胞大致是相似的。
最初提出细胞学说观点的两篇论文是: 德国植物学家施莱登 1938 年发表的 论文 : 『论植物发现』; 德国动物学家施旺 1939 年发表的论 文: 『动、植物结构与生长相似性的显微 研究』。
方式，膜蛋白可分为两大类型：外在膜蛋白、内 在膜蛋白。 (1) 外在膜蛋白为水溶性蛋白，靠离子键或其它 较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合。
(2) 内在膜蛋白与膜结合非常紧密，只有用去垢
剂(detergent)使膜解后才可分离出来。 (3) 内在膜蛋白与膜结合的方式： 内在膜蛋白
多数为跨膜蛋白，也有些插入脂双层中。
3.生物膜与物质的跨膜转运
生物膜
各类细胞器的膜（如内质网膜、内囊体膜等）、质膜和核膜 在分子结构上基本相同，它们统称为生物膜。
物质的跨膜运输
——细胞维持正常生命活 动的基础之一
被动运输
-- 物质顺浓度梯度运输
简单扩散
协助扩散(需载体蛋白)
物质的跨膜运输

被动运输——简单扩散
（自由扩散）物质顺浓度梯度的穿过膜扩散作用。如：细胞呼吸O2
扫描电镜
DNA蛋白质复 合物
3. 细胞的数量、大小和形态
细胞的数量 • 单细胞生物仅一个细胞 • 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6×1013 个
细胞的大小及其分析
各类细胞直径的比较
细胞类型 最小的病毒 支原体细胞 细菌细胞 动植物细胞 原生动物细胞 直径大小（μ m） 0.02 0.1～0.3 1～2 20～30（10～50） 数百至数千
1665年英国人胡克 （R.Hook,1635-1703), 用自制的显 微镜（放大40倍～140倍）观察软 木薄片，发现了软木是由许多蜂 窝状的小格子（小室）组成，并 将其定名为“细胞(Cell) ”。胡克 27岁成为英国皇家 学 会领导成员。
与此同时，荷兰的一位生物业余爱好 者，列文虎克（Antoni von Leeuwenhoek,1632-1723）也先后用自 制的显微镜，观察了池塘中的原生动 物和单细胞藻类、牙垢上的细菌、鱼 的红细胞、精子等，这是人类第一次 观察到完整的活细胞。
流动镶嵌模型
美国 辛格和尼克尔森 1972年 膜的主要成分是脂类、蛋白质和糖类，大多数膜中的脂质是磷脂。
流动镶嵌模型突出了膜的流动性和不对称性，
认为细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。 磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成 生物膜骨架，蛋白质或嵌在脂双层表面，或嵌在其内 部，或横跨整个脂双层，表现出分布的不对称性。
细胞的形态
Leabharlann Baidu
• 形状与大小各异的细胞是生物进化的结果。 • 最小：细菌类 • 最大：卵细胞
• 细胞的大小、形态等都与机能相适应
4. 细胞的种类 原核细胞：没有膜包被的细胞核，只有拟核区。染色体为
环形的DNA分子，卷曲在拟核区内。一个原核细胞至少有一 个拟核区，有时有两个甚至更多个；细胞质中没有其他由膜 包被起来的细胞器；原核细胞太小，结构简单，不需要细胞 骨架。原核细胞所形成的生物称为原核生物，包括所有的细 菌(bacteria)和蓝藻。

内吞和外排作用
——生物大分子或颗 粒物质的运输
内吞包括：吞噬和胞饮
胞
吐
• 大分子和颗粒进入和排出细胞 胞吞： 胞
饮 吞 噬
第二节：细胞的形态和结构
一.概
述
1. 细胞的发现及细胞学说的确立
（1）.细胞的发现
1665年，英国的光学仪器修理师罗伯特胡克
(Robert Hooke)发现细胞。 1838年，德国植物学家施莱登（Schleiden，M. J.）指出细胞是一切植物结构的基本单位。 1839年，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。
真核细胞：有细胞核。真核细胞构成的生物称为真核生
物(eukaryotes) ，包括动物（animal）、 植物（plant）、真菌(fungi)以及介於动 植物之间的原生生物(protista)。
细胞的基本共性
所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌 蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。 所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA 作为遗传信息复制与转录的载体。 作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地 存在于一切细胞内。 所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
二、质膜
• 细胞的外围包有一层由脂双层分子和蛋白质构成的膜称为 质膜
（1）质膜结构
主要化学成分：蛋白质、脂类（磷脂）、糖类
化学成分 膜 脂
质量分数/% 55~57
蛋白质
糖 类
约40
2~10
膜脂主要包括磷脂、糖脂和胆固醇
磷脂: 构成了膜脂的基本成分，约占整 个膜脂的50％以上。
磷脂具有一个极性的头两个非极性的尾巴。在

被动运输——协助扩散（易化扩散）
转运蛋白协助水或许多亲水性的物质顺浓度梯度通过膜。如：水通道蛋白

主动运输——直接消耗ATP
细胞提供代谢能ATP给转运蛋白，使得转运蛋白改变构象， 将结合在其上的物质逆浓度梯度转运穿过膜。转运蛋白称 为泵。如：质子泵

主动运输——协同运输
——间接消耗ATP
专一转运一种物质的泵，间接推动了 其它物质的主动运输，需要一种 特殊的转运蛋白，此类蛋白能将一种物质的“顺势”转运与另一种物 质的“逆势”转运相偶联。又称偶联主动运输。
细胞学说被认为是19世纪自然科学的 重大发现之一。 意义：
1）从细胞角度把整个有机体统一起来了，使生命世界有 机结构有了多样性的统一（从哲学推断走向自然科学 论证），奠定了生物科学的基础。 2）证明了动物和植物都是由细胞起源的，证明了达尔文 的生物进化论观点，打击了唯心论和神创论。
值得注意的是，从两篇经典论文来看，细胞学说不但关系到生物体 的构造，也关系到生物体的生长与发育。
人们用显微镜观察各种生物，包括微生物和 动、植物的细微构造，到处都看到细胞结构。逐
渐形成一个观念：
各种生物都是由细胞组成的。
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。
（2）.细胞学说的建立 1838年德国 植物学家施莱登提出所有植物 体都是由细胞组合而成，这一结果被德国动 物学家施旺（1839年）在动物中证实。
2.各类显微镜
（1）光学显微镜 复式显微镜、暗视野显微镜、倒置显 微镜、荧光显微镜等 （2）电子显微镜 透射电子显微镜、扫描电子显微镜
光学显微镜与体视显微镜
倒置显微镜和倒置荧光显微镜
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
扫描电镜下柱头表面形态
各种“视野”下的细菌
光镜
暗视野
荧光
透射电镜
超薄切片
冷冻切片
质膜的流动性由膜脂和蛋白质的分子运动两个 方面组成。
膜脂分子的运动
侧向扩散
旋转运动
摆动运动
伸缩震荡
膜蛋白的分子运动主要有侧向扩散和旋转扩散两种运动方式
膜流动性的生理意义: 质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。
例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细胞识别、
细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等都与膜的 流动性密切相关。 当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的 活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，