生物奥赛辅导之五细胞生物学
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新的细胞可以通过老的细胞繁殖产生。
真核细胞的结构
(一)细胞膜(质膜) 1、基本组成成分
(1)膜脂：磷脂、胆固醇和糖脂 占50 ％以上,具有一个极性头和两个由脂 肪酸链形成的非极性尾。 (2)膜蛋白：外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)和内在膜蛋白(或称整合膜蛋白)
(3)膜糖类：与膜脂、膜蛋白以 共价键形成的糖脂或糖蛋白， 与细胞识别有关
细胞分裂
减数分裂分裂期
•减数分裂的特殊过程主要发生在前期I
①细线期:染色体呈细线状，具有念珠状的染色粒。 ②合线期:亦称偶线期，是同源染色体配对的时期。 ③粗线期:同源染色体的非姊妹染色单体间发生交
换的时期。 ④双线期:联会的同源染色体相互排斥、开始分离，
交叉开始端化，联会复合体消失。
细菌的质粒
卵圆形颗粒或短线状；横径约0.2um~1um，长约2um~8um，相当 于一个细菌的大小 ；需要能量较多的细胞，线粒体数目也较多 ，植物细胞 的线粒体数量比动物细胞的要少 ；多数细胞中线粒体均匀分布于细胞质， 但也常常聚集在需能较多的部位 。
（2）线粒体的结构
线粒体内、外膜上脂类与蛋白质 的比值不同，内膜为0.3：1而外膜 为1：1 。
Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）每消耗1个ATP分子，可使细胞内减少3个Na+并增加2个K+ ④内吞作用与外排作用：大分子(如蛋白质、多核苷酸、多糖) 或颗粒物质。 吞噬作用、胞饮作用。内吞作用与外排作用 都需要细胞提供能量。
真核细胞的结构
(二)线粒体
（1）线粒体的形态、大小、数目与分布
体、核糖体等各种细胞器相联系。
真核细胞的结构
(五)细胞核
真核细胞的结构
染色质(体)
化学组成：DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 。组蛋白是染色体的基本结构蛋 白，分为5种组分，即 H1、H2A、H2B、H3和H4 ；非组蛋白富含有天冬氨酸、 谷氨酸等酸性氨基酸，主要包括各种酶(如连接酶、转录酶等)以及少量的结构蛋白
高中生物奥赛辅导之五
细胞生物学
主讲： 王晓驹
细胞学说
生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生 命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞 产物所构成；
每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其 它细胞共同组成的整体的生命有所助益；
(三百度文库叶绿体
(1)前质体(或称原质体) (3)有色体
(2)白色体(造粉体、造蛋白体和造油体) (4)叶绿体
叶绿体功能：光合作用，光反应类囊体上进行，而暗反应在基质中完成。
半自主性细胞器 叶绿体的起源 内共生说和分化说；按内共生假说，叶绿体的祖先是兰藻或光合细菌。
叶绿体结构
真核细胞的结构
(四)细胞骨架
减数分裂由连续两次分裂构成
通常减数分裂I分离的是同源染色体，所以称为异型分裂或减数分裂。
减数分裂II分离的是姊妹染色体，类似于有丝分裂，所以称为同型分裂或 均等分裂。
间期也可分为G1期、S期和G2期。 G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。 减数分裂的S期时间较长，部分DNA（约0.3%左右）是在合线期合成的。
螺线管
核小体串珠结构
超螺旋管
染色体
有丝分裂
细胞分裂
间期 包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制、中心体复制、细胞体积
增大等准备工作。
前期
中期
有丝分裂
细胞分裂
后期
有丝分裂
细胞分裂
后期
•从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。 涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。
• 动物细胞的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现，收缩 环由大量平行排列的肌动蛋白组成。
细胞膜的流动镶嵌模型 (Singer和Nicolson )
真核细胞的结构
(一)细胞膜(质膜) 2、细胞膜与物质的跨膜运输
①简单扩散：疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子(如O2、CO2、乙醇、尿素 等)；小分子比大分子容易穿膜，非极性分子比极性分子容易穿膜，而带电离子的 跨膜运输则需要更高的自由能。 ②协助扩散：载体蛋白、通道蛋白，它横跨质膜形成。如动物吸收葡萄糖。 ③主动运输：由ATP直接供能，如Na+-K+-泵。
过程
1、消毒
培养植物组织和细胞的培养基，因含有植物细胞所需的高度营养物质，
而且对于细菌和霉菌也是很好的营养物质，往往微生物比植物细胞生长更为迅速，并
且产生毒素，以致培养的细胞。死亡，因此防止污染是植物组织培养技术中的重要环
节。发生污染的来源有：
（1）器皿与用具
包括微管、微丝、中间纤维和微梁系统
真核细胞的结构
微管
微管蛋白组装成的长管状结构。 可装配成单管、二联管、三联管三种形式。 秋水仙素和能阻断微管组装。
中心体
微丝
真核细胞的结构
与胞质分裂、肌肉的收缩、细胞变形运动、胞质环流运动有关、 与微绒毛的形成也有关。
微梁系统：将微管、微丝、中间纤维整合在一起，并且与线粒
• 细菌的质粒是除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子， 是裸露的环状DNA分子，所含遗传信息量为2~200个基因。
• 能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。 • 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。
植物细胞工程
原理
植物细胞工程的理论基础是建立在植物细胞的全能性这一理论基础上的。所 谓植物细胞全能性就是指组成多细胞生物体的每一个生活细胞，当处于适宜 的外界条件下时可以进行独立的生长发育，并形成一个完整的生物个体的潜 在能力。
• 用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？
细胞分裂
有丝分裂
• 植物细胞末期近两极处纺锤丝消失， 中间微管保留，并数量增加，形成成 膜体。 • 来自高尔基体囊泡沿微管转运到 成膜体中间。融合形成细胞板，囊 泡的内含物形成初生壁和中胶层， 囊泡膜形成质膜，融合留下的管道 形成胞间连丝。
细胞分裂
(二)线粒体
真核细胞的结构
（3）线粒体的功能： 进行氧化磷酸化，合成ATP
（4）线粒体是半自主性细胞器
（5）线粒体的起源：
内共生假说：被原始的前真核生物吞噬的好氧性细菌，这种细菌与前 真核生物共生，在长期的共生过程中通过演化变成了线粒体。
分化假说：线粒体是由于质膜的内陷，再经过分化后形成的。
真核细胞的结构
真核细胞的结构
(一)细胞膜(质膜) 1、基本组成成分
(1)膜脂：磷脂、胆固醇和糖脂 占50 ％以上,具有一个极性头和两个由脂 肪酸链形成的非极性尾。 (2)膜蛋白：外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)和内在膜蛋白(或称整合膜蛋白)
(3)膜糖类：与膜脂、膜蛋白以 共价键形成的糖脂或糖蛋白， 与细胞识别有关
细胞分裂
减数分裂分裂期
•减数分裂的特殊过程主要发生在前期I
①细线期:染色体呈细线状，具有念珠状的染色粒。 ②合线期:亦称偶线期，是同源染色体配对的时期。 ③粗线期:同源染色体的非姊妹染色单体间发生交
换的时期。 ④双线期:联会的同源染色体相互排斥、开始分离，
交叉开始端化，联会复合体消失。
细菌的质粒
卵圆形颗粒或短线状；横径约0.2um~1um，长约2um~8um，相当 于一个细菌的大小 ；需要能量较多的细胞，线粒体数目也较多 ，植物细胞 的线粒体数量比动物细胞的要少 ；多数细胞中线粒体均匀分布于细胞质， 但也常常聚集在需能较多的部位 。
（2）线粒体的结构
线粒体内、外膜上脂类与蛋白质 的比值不同，内膜为0.3：1而外膜 为1：1 。
Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）每消耗1个ATP分子，可使细胞内减少3个Na+并增加2个K+ ④内吞作用与外排作用：大分子(如蛋白质、多核苷酸、多糖) 或颗粒物质。 吞噬作用、胞饮作用。内吞作用与外排作用 都需要细胞提供能量。
真核细胞的结构
(二)线粒体
（1）线粒体的形态、大小、数目与分布
体、核糖体等各种细胞器相联系。
真核细胞的结构
(五)细胞核
真核细胞的结构
染色质(体)
化学组成：DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 。组蛋白是染色体的基本结构蛋 白，分为5种组分，即 H1、H2A、H2B、H3和H4 ；非组蛋白富含有天冬氨酸、 谷氨酸等酸性氨基酸，主要包括各种酶(如连接酶、转录酶等)以及少量的结构蛋白
高中生物奥赛辅导之五
细胞生物学
主讲： 王晓驹
细胞学说
生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生 命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。
认为细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞 产物所构成；
每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它“自己的”生命,又对与其 它细胞共同组成的整体的生命有所助益；
(三百度文库叶绿体
(1)前质体(或称原质体) (3)有色体
(2)白色体(造粉体、造蛋白体和造油体) (4)叶绿体
叶绿体功能：光合作用，光反应类囊体上进行，而暗反应在基质中完成。
半自主性细胞器 叶绿体的起源 内共生说和分化说；按内共生假说，叶绿体的祖先是兰藻或光合细菌。
叶绿体结构
真核细胞的结构
(四)细胞骨架
减数分裂由连续两次分裂构成
通常减数分裂I分离的是同源染色体，所以称为异型分裂或减数分裂。
减数分裂II分离的是姊妹染色体，类似于有丝分裂，所以称为同型分裂或 均等分裂。
间期也可分为G1期、S期和G2期。 G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。 减数分裂的S期时间较长，部分DNA（约0.3%左右）是在合线期合成的。
螺线管
核小体串珠结构
超螺旋管
染色体
有丝分裂
细胞分裂
间期 包括G1期、S期和G2期，主要进行DNA复制、中心体复制、细胞体积
增大等准备工作。
前期
中期
有丝分裂
细胞分裂
后期
有丝分裂
细胞分裂
后期
•从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。 涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。
• 动物细胞的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现，收缩 环由大量平行排列的肌动蛋白组成。
细胞膜的流动镶嵌模型 (Singer和Nicolson )
真核细胞的结构
(一)细胞膜(质膜) 2、细胞膜与物质的跨膜运输
①简单扩散：疏水的小分子或小的不带电荷的极性分子(如O2、CO2、乙醇、尿素 等)；小分子比大分子容易穿膜，非极性分子比极性分子容易穿膜，而带电离子的 跨膜运输则需要更高的自由能。 ②协助扩散：载体蛋白、通道蛋白，它横跨质膜形成。如动物吸收葡萄糖。 ③主动运输：由ATP直接供能，如Na+-K+-泵。
过程
1、消毒
培养植物组织和细胞的培养基，因含有植物细胞所需的高度营养物质，
而且对于细菌和霉菌也是很好的营养物质，往往微生物比植物细胞生长更为迅速，并
且产生毒素，以致培养的细胞。死亡，因此防止污染是植物组织培养技术中的重要环
节。发生污染的来源有：
（1）器皿与用具
包括微管、微丝、中间纤维和微梁系统
真核细胞的结构
微管
微管蛋白组装成的长管状结构。 可装配成单管、二联管、三联管三种形式。 秋水仙素和能阻断微管组装。
中心体
微丝
真核细胞的结构
与胞质分裂、肌肉的收缩、细胞变形运动、胞质环流运动有关、 与微绒毛的形成也有关。
微梁系统：将微管、微丝、中间纤维整合在一起，并且与线粒
• 细菌的质粒是除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子， 是裸露的环状DNA分子，所含遗传信息量为2~200个基因。
• 能进行自我复制，有时能整合到核DNA中去。 • 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。
植物细胞工程
原理
植物细胞工程的理论基础是建立在植物细胞的全能性这一理论基础上的。所 谓植物细胞全能性就是指组成多细胞生物体的每一个生活细胞，当处于适宜 的外界条件下时可以进行独立的生长发育，并形成一个完整的生物个体的潜 在能力。
• 用细胞松弛素处理这一时期的细胞，会出现什么现象？
细胞分裂
有丝分裂
• 植物细胞末期近两极处纺锤丝消失， 中间微管保留，并数量增加，形成成 膜体。 • 来自高尔基体囊泡沿微管转运到 成膜体中间。融合形成细胞板，囊 泡的内含物形成初生壁和中胶层， 囊泡膜形成质膜，融合留下的管道 形成胞间连丝。
细胞分裂
(二)线粒体
真核细胞的结构
（3）线粒体的功能： 进行氧化磷酸化，合成ATP
（4）线粒体是半自主性细胞器
（5）线粒体的起源：
内共生假说：被原始的前真核生物吞噬的好氧性细菌，这种细菌与前 真核生物共生，在长期的共生过程中通过演化变成了线粒体。
分化假说：线粒体是由于质膜的内陷，再经过分化后形成的。
真核细胞的结构