细胞机构与细胞通讯

膜的结构
1895年 Overton 膜是由脂组成的 1917年 Langmuir 磷脂单分子层

脂双层：磷脂（主要脂质）、胆固醇、糖脂

膜的结构
1925年 Gorter & Grendel 磷脂双分子层 1932年 Davson & Danielli “三明治”模型 …… 流动镶嵌模型
膜是流动的
核孔和核孔复合体
抽提后核孔胞质面的结构
抽提后核孔核质面的结构
核孔结构模型
染色质
30nm和11nm染色质纤维
间期核中染色质可分 为异染色质和常染色质。 常染色质是进行活跃转录 的部位，呈疏松的环状， 电镜下表现为浅染。易被 核酸酶在一些敏感的位点 降解。异染色质的特点是： 在间期核中处于凝缩状态， 无转录活性，也叫非活动 染色质；是遗传惰性区； 在细胞周期中表现为晚复 制、早凝缩，即异固缩现 象。
第三章
细胞结构与细胞通讯
教学目的与要求

通过学习，了解生命体的基本结构单位细胞。主要包括细胞的基本结构与功能， 生物膜的结构与功能，以及细胞连接。
教学内容

3.1 细胞的结构 3.2 真核细胞的结构 3.3 生物膜 3.4 细胞通讯
3.1 细胞的结构
显微镜揭示了细胞的微观世界
1665年Robert Hooke
核仁是核中颗粒状结构，富含蛋白质和RNA，
是产生核糖体的细胞器。 核基质是不溶的纤维网架结构,可作为骨架维
持细胞核的形态。
核质是细胞核中的透明物质.
核被膜
核被膜的TEM照片
核纤层
核纤层结构 核纤层由核纤肽（lamin）构成，核纤肽分子量约60~80KD， 是一类中间纤维，在哺乳类和鸟类中可分为A、B两型。

Anton van Leeuwenhoek
显微镜的发明打开了微观世界的大门
光学显微镜
透射电子显微镜
扫描电子显微镜
分级分离技术可用于研究活的样本
用细胞破碎技 术和超离心技术对
细胞器或细胞结构
成分进行分离和进
一步的生物化学分
析是探索细胞结构
与功能相互关系的
重要途径。
细胞成分与结构的分离
3.1.3
分化。
动 物 细 胞 结 构 模 式 图
中心体 高尔基 体
纤毛
线粒体
细胞膜 细胞质 细胞核
粗面内 光面内 质网 质网
植 物 细 胞 结 构 模 式 图
高尔基体
叶绿体 线粒体
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡
细胞核 粗面内质 网 光面内质 网
3.2 真核细胞的结构
• 细胞的基本概念
原生质
1860年，德国生物学家舒尔采(Schuttze)提出
质体 叶绿体
是植物细胞的细胞器，包括白色体和有色体。 是最重要的有色体，是植物光合作用的细胞器。叶
绿体也有两层膜，也含有环状的DNA和核糖体。
细胞骨架
由微管、肌动蛋白和中间纤维构成的，维持着
细胞的形态结构和内部结构的有序性。
微管
微丝
中间纤维
细胞骨架的基本组分
细胞骨架结构
3.2.10 细胞壁包被着植物细胞
膜脂的分子运动
侧向扩散：同一平面上相邻的脂分子交换位置。
旋转运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行快速旋转。
摆动运动：膜脂分子围绕与膜平面垂直的轴进行左右摆动。 伸缩震荡：脂肪酸链沿着与纵轴进行伸缩震荡运动。
翻转运动：膜脂分子从脂双层的一层翻转到另一层。
旋转异构：脂肪酸链围绕C-C键旋转，导致异构化运动。
原生质是生命的物质基础，或者说是生命物质体系
的总称。具体说就是细胞所含的生活物质，包括细
胞核(nucleus)和周围的细胞质(cytoplasm)。
细胞核是真核细胞的控制中心
核被膜是包在核外的双层膜，外膜可延伸与
细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分
子可通过核被膜上的核孔进入或输出细胞核。 核纤层保持核的形态和参与染色质和核的组 装。 染色质是核中由DNA和蛋白质组成并可被苏木 精等染料染色的物质，染色质DNA含有大量基 因片段，是生命的遗传物质。
异染色质（核内深染部分） 常染色质（核内浅染部分）
染 色 体 的 包 装 方 式
核仁
核仁组织者中心形成核仁
核基质及核骨架
染色质结合在核骨架/染色体骨架上
真核细胞的内膜系统
内膜系统包括核被膜、内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡、质膜等。
内质网
脂类双分子层为基础形成的囊腔和管道系统。光面
内质网与脂类合成、糖类的代谢、药物或毒物的解毒有关。糙 面内质网膜上附有颗粒状的核糖体。核糖体是细胞合成蛋白质 的场所，糙面内质网合成并运输蛋白质，还是制造膜的工厂。
高尔基体
是一些聚集的扁的小囊和小泡。是蛋白质的加
工、贮存、分拣和转运中心，最后形成分泌泡将分泌物排出体 外。高尔基体还具有合成多糖的功能，与植物分裂时的新细胞 壁和细胞膜的形成有关。
溶酶体
是单层膜小泡，由高尔基体断裂而产生, 内含多种
水解酶, 可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子，消 化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。
细胞的概貌
没有细胞就没有完整的 生命（病毒的生命活 动离不开细胞）。
细胞的大小与其功能相适应
肝 细 胞 血 细 胞
神 经 细 胞
精 子
3.1.4 两类细胞
原核细胞 真核细胞
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。
细胞内没有核膜和具有专
门结构与功能的细胞器的
液泡
植物细胞内液泡 的大小、形状和 数量差异很大.
具有一个大的中央液 泡是成熟的植物生活细胞 的显著特征，也是植物细 胞与动物细胞在结构上的 明显区别之一。
线粒体
由内膜和外膜包裹的囊状结构，囊内是液态的基质。 外膜平整，内膜向内折入形成一些嵴，内膜面上有ATP酶复合 体。线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心。线粒体基质中还含有 DNA分子和核糖体。
Leabharlann Baidu
次 生 壁 的 立 体 层 次
纤维
植物细胞的连接
3.2.11
动物细胞有胞外基质和细胞连接
动物细胞连接：桥粒、紧密连接、间隙连接
3.3 生物膜—流动镶嵌模型
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。
20世纪50年代初首次在电镜下显示出膜的超微结构。
膜蛋白的分子运动
利用细胞融合技术观察蛋白质运动
膜是镶嵌的
膜内在蛋白、膜周边蛋白
膜上的糖类为细胞间识别所必需
糖萼
质膜的的结构模型
本 章 摘 要
300多年前英国人Leeuwenhoek制出了世界上最早的显微镜，打开了微 观世界的大门。 细胞学说可以归纳为；所有生物都由细胞和细胞的产物组成；新的细 胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。 原核细胞是地球上起源最早、结构最简单的生命形式。原核细胞的遗 传物质分布于核区，没有以膜为基础的具特定结构与功能的细胞器，细胞 壁主要化学成分是肽聚糖而区别于以纤维素为主的植物细胞壁。 真核细胞具有真正的细胞核，其遗传物质DNA包被在双层膜的特殊结构 中。细胞核包括核仁、核质和核膜等部分。真核细胞还具有许多由膜包被 或组成的细胞器，它们包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等。 膜是生命最基础的结构。典型的生物膜为蛋白质镶嵌的磷脂双分子层， 具有脂类的流动特性。物质的跨膜运输包括不需要能量的被动运输和需要 消耗ATP的主动运输。
作


业
如何理解细胞的膜相结构。
试比较原核细胞和真核细胞，动物细胞和植物细
胞的异同。