医用材料生物学基础-蔡伟 第二章 医用植入材料生物环境——二 细胞结构与功能精品PPT课件
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生命的延续以细胞为基础，新的细胞可以通过 老的细胞繁殖产生。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
4
“细胞学说”的基本内容
细胞是人体结构和功能的最小单位 －－如何发挥功能？
细胞的生化活性由细胞特殊的亚结构控制 －－如何控制？
细胞的结构、成分？
人体有200种细胞－－尺寸、形状、功能不同 －－其结构是否相同或相似？
吞饮小泡
核膜
内质网 第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
微茸毛
糖原颗粒 线粒体 高尔基复合体
细胞核 核仁 染色质
12
细胞膜 Plasma Membrane
把细胞内部和细胞外液分割开来， 细胞膜 使细胞能相对独立于环境而存在。
细
包围在细胞表面的一层薄膜，厚
胞
70－100Å，电镜下观察，为三层
结
结构。
构
疏水性尾部
表面蛋白质
嵌入蛋白质 内层脂质分子（亲水性头部）
细胞膜分子结构模式图
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
15
细胞膜 Plasma Membrane
双层极性磷脂分子：
亲水端构成膜的内外两侧，与体液
或细胞质接触，疏水端朝向膜的中间，
互相贴近。
占膜重一半，功能：
膜蛋白:
表面蛋白 结合蛋白
识别和传递信号 输送物质 与其它蛋白结合 产生细胞间结合
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
16
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
17
细胞膜的功能
1、物质输送：有选择性，进行新陈代谢的同时， 又能保持细胞内成分稳定。
水的渗透（细胞内外溶液浓度差异） 脂溶性物质和小分子物质，单纯扩散作用。 胞饮、胞吐作用（大分子） 非脂溶性物质与膜蛋白暂时结合，异化扩散。 主动转运作用（浓度由低至高）
2、识别、传递信号：膜蛋白与外界特定的化学信 号进行特异性结合，引起细胞内相应的变化。
3、膜蛋白间结合产生细胞间结合。 4、将细胞内外液分开，细胞内物质不会流散。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
18
细胞质 cytoplasm
细胞膜
细
胞
细胞内液：半透明胶体物质。
结 细胞质 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
半透明胶体物质，含有丰富的蛋
细
白质、无机盐、糖、金属离子和 电解质等。
胞 细胞器：细胞质内具有一定形态和生理功能
质
的结构。（物质代谢、能量代谢、蛋白
质合成）有：线粒体、核蛋白体、
内质网、高尔基复合体、溶酶体、
中心体、微丝和微管等。
胞内质粒：非功能性单位，糖类、脂类。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
工业大学
二OO六
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
1
第二章 医用植入材料生物环境
一、生命体系结构、人体组织与器官 二、细胞结构与功能 三、人体血液与组织液系统 四、人体骨骼系统与骨组织生物力学 五、人体免疫系统与免疫细胞
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
2
细胞 Cell
是人体结构和功能的最小单位, 由细胞膜、细胞质和细胞核构成。 在电子显微镜下还可以观察到细胞 内部更细微的结构, 即超微结构。
cell densities in tissues typically vary between 10 – 500 x 106 cells/cm3
relates to about 100 - 500 cells per microenvironment (100 mm)3
extreme cases, such as cartilage which is accellular and has ~ 1 cell per (100 mm)3
构
胞内质粒：非功能性单位
细胞核
核膜 染色质 核仁 核液
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
19
微绒毛 微丝
溶酶体
线粒体 核周隙 滑面内质网
糖原颗粒
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
分泌颗粒 脂肪颗粒 高尔基复合体 中心体 核膜 核仁 核孔 基质 粗面内质网
20
细胞质 cytoplasm
细胞内液/细胞质基质 ：
thus its microenvironment is essentially 1
cell plus associated ECM
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
9
人体细胞形状千差万别，其基本结构类似
细胞膜
把细胞内部和细胞外液分割开来，使细胞能 相对独立于环境而存在。包围在细胞表面的
细
一层薄膜，厚70－100Å，电镜下观察，为
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
3
“细胞学说”的基本内容
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－－器官的活力与细胞个体、也 与细胞集合体相关；
细胞的生化活性由细胞特殊的亚结构控制。
胞
三层结构。
结
细胞质
细胞内液：半透明胶体物质。 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
构
胞内质粒：非功能性单位
核膜
细胞核 染色质
核仁
核液
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
10
内含物
中心体 核膜 核仁
染色质
细胞膜 高尔基复合体 线粒体 基质
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
11
中心体 溶酶体
质膜 空泡
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
5
人血红细胞 7.5µm
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
6
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
7
骨骼肌
肌束膜
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
8
Cellularity
Packing Density:
maximum theoretical packing density is about 1 x 109 cells/cm3
21
细胞质基质（胞质溶胶）
成分： 小分子：水、无机离子（K+、Na+、Cl-、
Mg2+、Ca2+等） 中等分子：脂类、糖类（葡萄糖、果糖、
蔗糖）、氨基酸、核苷酸及其衍生物 大分子：多糖、蛋白质、脂蛋白、酶、
RNA
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
22
细胞质基质（胞质溶胶）
功能： ①为各种细胞器维持其正常结构提供
细胞质 细胞内液：半透明胶体物质。 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
胞内质粒：非功能性单位
核膜
细胞核 染色质
核仁
核液
第二章 生Байду номын сангаас环境
二、细胞结构与功能
13
在电子显微镜下细胞膜的结构表现“两暗
夹一明”的单位膜结构, 厚70－100Å。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
14
糖脂
糖蛋白 外层脂质分子（亲水性头部）
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
4
“细胞学说”的基本内容
细胞是人体结构和功能的最小单位 －－如何发挥功能？
细胞的生化活性由细胞特殊的亚结构控制 －－如何控制？
细胞的结构、成分？
人体有200种细胞－－尺寸、形状、功能不同 －－其结构是否相同或相似？
吞饮小泡
核膜
内质网 第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
微茸毛
糖原颗粒 线粒体 高尔基复合体
细胞核 核仁 染色质
12
细胞膜 Plasma Membrane
把细胞内部和细胞外液分割开来， 细胞膜 使细胞能相对独立于环境而存在。
细
包围在细胞表面的一层薄膜，厚
胞
70－100Å，电镜下观察，为三层
结
结构。
构
疏水性尾部
表面蛋白质
嵌入蛋白质 内层脂质分子（亲水性头部）
细胞膜分子结构模式图
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
15
细胞膜 Plasma Membrane
双层极性磷脂分子：
亲水端构成膜的内外两侧，与体液
或细胞质接触，疏水端朝向膜的中间，
互相贴近。
占膜重一半，功能：
膜蛋白:
表面蛋白 结合蛋白
识别和传递信号 输送物质 与其它蛋白结合 产生细胞间结合
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
16
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
17
细胞膜的功能
1、物质输送：有选择性，进行新陈代谢的同时， 又能保持细胞内成分稳定。
水的渗透（细胞内外溶液浓度差异） 脂溶性物质和小分子物质，单纯扩散作用。 胞饮、胞吐作用（大分子） 非脂溶性物质与膜蛋白暂时结合，异化扩散。 主动转运作用（浓度由低至高）
2、识别、传递信号：膜蛋白与外界特定的化学信 号进行特异性结合，引起细胞内相应的变化。
3、膜蛋白间结合产生细胞间结合。 4、将细胞内外液分开，细胞内物质不会流散。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
18
细胞质 cytoplasm
细胞膜
细
胞
细胞内液：半透明胶体物质。
结 细胞质 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
半透明胶体物质，含有丰富的蛋
细
白质、无机盐、糖、金属离子和 电解质等。
胞 细胞器：细胞质内具有一定形态和生理功能
质
的结构。（物质代谢、能量代谢、蛋白
质合成）有：线粒体、核蛋白体、
内质网、高尔基复合体、溶酶体、
中心体、微丝和微管等。
胞内质粒：非功能性单位，糖类、脂类。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
工业大学
二OO六
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
1
第二章 医用植入材料生物环境
一、生命体系结构、人体组织与器官 二、细胞结构与功能 三、人体血液与组织液系统 四、人体骨骼系统与骨组织生物力学 五、人体免疫系统与免疫细胞
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
2
细胞 Cell
是人体结构和功能的最小单位, 由细胞膜、细胞质和细胞核构成。 在电子显微镜下还可以观察到细胞 内部更细微的结构, 即超微结构。
cell densities in tissues typically vary between 10 – 500 x 106 cells/cm3
relates to about 100 - 500 cells per microenvironment (100 mm)3
extreme cases, such as cartilage which is accellular and has ~ 1 cell per (100 mm)3
构
胞内质粒：非功能性单位
细胞核
核膜 染色质 核仁 核液
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
19
微绒毛 微丝
溶酶体
线粒体 核周隙 滑面内质网
糖原颗粒
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
分泌颗粒 脂肪颗粒 高尔基复合体 中心体 核膜 核仁 核孔 基质 粗面内质网
20
细胞质 cytoplasm
细胞内液/细胞质基质 ：
thus its microenvironment is essentially 1
cell plus associated ECM
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
9
人体细胞形状千差万别，其基本结构类似
细胞膜
把细胞内部和细胞外液分割开来，使细胞能 相对独立于环境而存在。包围在细胞表面的
细
一层薄膜，厚70－100Å，电镜下观察，为
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
3
“细胞学说”的基本内容
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－－器官的活力与细胞个体、也 与细胞集合体相关；
细胞的生化活性由细胞特殊的亚结构控制。
胞
三层结构。
结
细胞质
细胞内液：半透明胶体物质。 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
构
胞内质粒：非功能性单位
核膜
细胞核 染色质
核仁
核液
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
10
内含物
中心体 核膜 核仁
染色质
细胞膜 高尔基复合体 线粒体 基质
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
11
中心体 溶酶体
质膜 空泡
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
5
人血红细胞 7.5µm
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
6
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
7
骨骼肌
肌束膜
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
8
Cellularity
Packing Density:
maximum theoretical packing density is about 1 x 109 cells/cm3
21
细胞质基质（胞质溶胶）
成分： 小分子：水、无机离子（K+、Na+、Cl-、
Mg2+、Ca2+等） 中等分子：脂类、糖类（葡萄糖、果糖、
蔗糖）、氨基酸、核苷酸及其衍生物 大分子：多糖、蛋白质、脂蛋白、酶、
RNA
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
22
细胞质基质（胞质溶胶）
功能： ①为各种细胞器维持其正常结构提供
细胞质 细胞内液：半透明胶体物质。 细胞器：具有一定形态和生理功能的结构
胞内质粒：非功能性单位
核膜
细胞核 染色质
核仁
核液
第二章 生Байду номын сангаас环境
二、细胞结构与功能
13
在电子显微镜下细胞膜的结构表现“两暗
夹一明”的单位膜结构, 厚70－100Å。
第二章 生物环境
二、细胞结构与功能
14
糖脂
糖蛋白 外层脂质分子（亲水性头部）