第三章 医用生物学-生命的结构基础细胞

一、内质网
由膜围成的管状、泡状和扁平囊 1、结构： 状结构，往往连城一片，相互沟 通，折叠成层，可以与核膜及细 胞膜相通。
糙面内质网
2、分类： 光面内质网
3、内质网的功能
1、对细胞质起支持和分隔作用
2、物质交换
3、蛋白质的合成与运输
主要在糙面内质网的核糖体上合成
4、与脂类、脂蛋白、糖原、激素的合成和 分泌有关 主要在光面内质网上合成
核酸构成。
典型代表： 病毒 2、病毒的分类： DNA病毒 病毒 RNA病毒
几种常见的前细胞生物
葡萄球菌噬菌体
脊髓灰质炎 病毒
痘病毒 腺病毒
类 病 毒
狂犬病毒
二、真核细胞
细胞膜 真 核 细 胞
细胞质
核膜 核仁 染色质 核基质
细胞核
三、细胞的一般结构
1、光学显微镜下观察
细胞分为：细胞膜 细胞质
细胞核
4、细胞核的结构
一、核膜
核膜又称核被膜，是围绕在核表面的膜， 由双层单位膜构成，两层面之间的空隙 叫核周隙，核膜外表常附着核糖体。 核膜的主要功能： 1、保护核物质 2、控制细胞核内外的物质交换
（一）外核膜
外核膜比内核莫薄，在胞质面常附着核糖体， 与粗面内质网相似，有些与粗面内质网相连， 外面连有微管、微丝。
顺浓度梯度 顺浓度梯度
逆浓度梯度
需要消耗
是否需要载 体蛋白
不需要
需要
需要
主要途径 葡 萄糖、氨基酸 通过小肠上皮 和肾小管细胞
代表例子
①氧气、水、葡萄糖进入 二氧化碳② 红细胞 脂溶性小分 子
内吞作用和外吐作用
1、内吞作用：指大分子物质和团块以吞 噬和胞饮的形式吞入细胞。（胞吞） 2、外吐作用：指物质由细胞排出的过程。 （胞吐）
甲
乙
发生排斥反应
体细胞的基因编码 一种乙没有的抗原
乙方的免疫系统
细胞膜受体
1、细胞膜受体：是细胞膜上一类特异的镶嵌蛋 白质。 2、细胞膜受体能有选择性地和细胞外环境中化学 物质相结合，从而引起细胞内部功能活动的一系列 变化，产生某种生物效应。
细胞内 发生化 学反应
细胞膜β受体
接受肾上腺素信号
肝细胞内糖原分解
主动运输
主动运输
一．特征：
1. 逆浓度梯度运输
2. 需要载体 3. 需要消耗能量
二．定义
物质从低浓度一侧运输到高浓度的 一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需 要消耗细胞内化学反应所释放的能量， 这种方式叫做主动运输。
单纯扩散
易化扩散
主动运输
比较三种物质运输方式的异同：
项 目 运输方向 是否耗能 单纯扩散 不消耗 易化扩散 不消耗 主动运输
3、配体：凡能与受体结合并产生效应的物 质统称为配体。常见的配体有： 激素、神经递质、抗原、药物等。 4、受体的功能：
①能够识别配体并与之相结合
②一旦与配体结合便能引起细胞内一 系列代谢反应和生理效应
第三节
细胞质
细胞质： 是指细胞膜以内到细胞核以外 的原生质部分，在这个区域内 有细胞基质和各种细胞器。 细胞器： 是具有一定化学组成和形态并表 现某些特殊功能的结构。 常见的有：内质网、高尔基复合体、线 粒体、溶酶体、核糖体、过氧化物酶体 及中心粒等
易化扩散
2、易化扩散（帮助扩散）： 一．特征： 1. 顺浓度梯度运输 2. 需要载体参与 3. 不需要消耗能量 二．定义
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。
比较单纯扩散和易化扩散
• １.不同点： 前者不要载体的帮助，后者需要载体的协助． • ２. 共同点：
两者都不需要消耗能量 两者都是顺浓度梯度运输
G1期 （DNA合成前期） 2、细胞增殖周期
S期 （DNA合成期） G2期（DNA合成后期） M期 （细胞分裂期 分为前、中、后、末） 间 期
三、有丝分裂
（一）分裂间期
细胞从一次分裂结束后到下一次分裂期开 始之前的一段时间称为分裂间期。 1、G1期 DNA合成前期
合成RNA、蛋白质、和酶，为DNA的复制做 准备。
成熟的红细胞没有线粒体
高尔基体
顺面（形成面）
形态：
小泡
反面（成熟面）
扁平囊状结构 （单层膜） 分布： 动、植物细胞
大泡
功能：
1、对来自内质网的蛋白质进行加工、浓缩 后，运出细胞。
蛋白质加工运输的方向：
内质网
细胞外
高尔基小泡 分泌泡
扁平囊 大泡
2、能合成和运输多糖、糖脂和糖蛋白 被称为“加工、包装车间”。 3、对新的细胞膜和细胞壁的形成起一定作用。
2、S期 DNA合成期 DNA的复制 细胞内DNA的含量增加一倍。
3、G2期 DNA合成后期 DNA 的合成终止，还合成一些RNA、蛋白质、 微管蛋白及细胞膜为细胞分裂作准备。
比较自体吞噬和异溶作用过程？
（三）溶酶体的自溶作用
细胞内溶酶体膜破裂，使整个细胞或组 织被释放出来的酶消化分解的过程称溶 酶体的自溶作用。 例如：青蛙的尾巴消失、 矽肺等
溶酶体与疾病
• 溶酶体膜失常与疾病: 矽肺 、石棉沉着病、痛风
先天性溶酶体病：糖原贮积病、脂质沉积病、粘多 糖沉积病。 休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸 溶酶体与休克： 化过程。 休克后缺血缺氧引起细胞内PH下降 促进酶的激活。
内吞
是通过质膜的变形 运动将大分子或团块物 质转运入细胞内的过程。 （如果进入的是固态物 质，称为吞噬；如果进 入的是液态物质，称为 胞饮。）
外吐
是指细胞内的大分 子物质——分泌物 或细胞内代谢产物 的排出，是一种与 内吞作用相反的过 程。
(二)细胞膜抗原
1、膜抗原：主要是膜上的糖蛋白和糖脂 具有免疫学特性。 2、组织不相容性：机体对同种异体移植物 常发生排斥反应。 手指移植
2、电子显微镜下观察 膜相结构：细胞膜 内质网 高尔基复合体 线粒体 溶酶体 过氧化物酶体 核膜 非膜相结构：核糖体 中心粒 微管 微丝 中间纤维 细胞基质 核仁 染色质 核基质
四、原核细胞
（一）原核细胞的基本结构 1、细胞膜
2、细胞壁
3、胞质溶液 4、核区
5、荚膜 6、核糖体
（二）、常见的原核生物
（二）、线粒体
结构: 双层膜结构
外膜 内膜
基质（含少量DNA和有关酶）
嵴（增加了内膜表面积， 且上面有基粒）
（“动力车间”） 功能： 有氧呼吸的主要场所
（提供细胞生命活动所需能量）
举例： 有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞
中线粒体的数量比一般人多出一倍以上
分布特点： 细胞生命活动旺盛时多， 疾病、营养不良、代谢 水平下降时少。
二、染色质和染色体
染色质和染色体是同一物质在细胞周期 的不同时期的两种表现，其主要成分是 DNA、组蛋白以及非组蛋白。
异染色质：功能不活跃
染色质 常染色质：功能活跃区， 能进行DNA的复制和转 录
（一）染色质的组装
1、染色质的一级结构---------核小体丝
一个组蛋白八聚体与长约200碱基对的 DNA一起形成一个核小体，许多核小体 彼此链接形成直径约10nm核小体“串珠” 就是核小体丝。 2、染色质的二级结构-------螺旋管 核小体丝以每圈6个核小体的形式，螺 旋成外直径30nm的空心螺旋管
3、生物膜：细胞内的所有膜统称为生物膜。
二、细胞膜的分子结构
1、液态镶嵌模型： 液态可活动的类脂双分子层构成了细胞 膜的基本骨架，这些类脂双分子层排列 得很整齐，亲水的头端分别朝向膜的内 外表面，疏水的尾端朝向膜的中央，蛋 白质分子以球状形式镶嵌在类脂双分子 层中或附着在其表面，这些蛋白质分子 能在脂质双层内或其表面移动，细胞膜 具有不对称性和流动性。
四、核基质------细胞核的内环境
核基质又称核液，是细胞核执行各种功能的 内环境，内部还有各种酶、无机盐，及蛋白 质组成的细胞骨架。
细胞增殖
一、增殖方式：
（一）、原核细胞的裂殖：
裸露的DNA分子，附着在质膜的一个位点上，经 过复制后，两个子代DNA分子都附着在质膜上， 然后两个DNA分子之间的质膜延长，细胞膜内陷， 细胞壁也向内伸长，细胞逐渐缢分为二，结果形 成两个新的细胞。
（四）、溶酶体
分布：动植物细胞等
结构：单层膜结构 功能：含有多种水解酶， 能分解衰老和损伤细胞器、 吞噬并杀死侵入细胞的病 毒或细菌 （消化车间）
球形
溶酶体的消化作用可分为： （一）、溶酶体的异溶作用
1、溶酶体对进入细胞内的吞噬小泡或吞饮小泡 进行消化和分解，称为溶酶体的异溶作用。
靠近
融合 吞噬泡
功能：
游离核糖体：合成本身需要的 结构蛋白
（六）中心粒
（由两个垂直排列的中心粒组成） 分布： 动物细胞和某些低等植物细胞中 结构： 无膜（非膜）结构 功能： 与细胞有丝分裂有关
七、过氧化物酶体 （peroxisome）
一类由单位膜包裹、内含氧化酶和过氧 化氢酶的细胞器
解毒作用动物细胞（肝细胞或肾细胞）中过氧
溶酶体
(二)、溶酶体的自体吞噬 溶酶体对细胞内的物质或一部分结构 自体吞噬： 进行消化和分解的作用，称为溶酶体 的自体吞噬。 出现自体吞噬的几种情况：
1、衰老或变形的细胞器或剩余颗粒通 过自体吞噬而被消除 2、当机体饥饿时，经常会出现自体吞噬现象， 以细胞自身的一些大分子物资做营养，避免整个 细胞的死亡。 3、细胞在衰老或病理状态下，也会发生自体吞噬。
化物酶体可氧化分解血液中的有毒成分，起到解 毒作用。
综上所述：过氧化物酶体是一种由
单位膜包裹的含有多种氧化酶和过 氧化氢酶的圆形或卵圆形小体，它 具有解毒作用，能通过分裂进行增 殖。
第四节 细胞核
1、细胞核是区别真核生物和原核生物最主要 的结构。
2、真核生物有的有一个细胞核，也有两个细胞核 的。 3、细胞核的主要功能是贮存和复制遗传信息， 控制细胞的代谢、生长、发育、繁殖和分化等
（二）真核细胞的分裂
1、无丝分裂：
核仁先分裂，细胞核伸长拉成哑铃状，以后分成两 个核，两核之间的细胞质发生缢缩于是分成两个细 胞。 2、有丝分裂 在分裂过程中出现染色体的变化，分裂结果是将母细 胞的物质平均分配给两个子细胞；也出现由微管组成 的纺锤丝，故称为有丝分裂。
二、细胞增殖周期 1、细胞增殖周期：细胞结束一次有丝分裂后到 下一次有丝分裂结束所经历的过程称为细胞增殖 周期简称细胞周期
3、染色质的三级结构------超螺旋管
螺旋管进一步盘绕形成直径400nm的超螺旋管， 是染色质的三级结构。
4、染色质的四级结构---染色单体
超螺旋管再进一步盘曲折叠形成染色单体，即 染色质的四级结构。
三、核仁
1、核仁：是一个表面无膜的海绵球状体， 主要成分是RNA、DNA、蛋白质及少量脂 类 2、核仁的主要功能是合成rRNA，并能 加工和部分装配核糖体前体颗粒，因此 核仁也与蛋白质的合成有关。
第三章 细胞
细胞（cell）
1、是生物体形态结构和生命活动的基本单 位
2、细胞形态结构和功能的变化反应机体 生理和病理的变化
3、了解生物体生命活动的规律就必须 从研究细胞入手
第一节 细胞的基本结构
地球上的生物按有无细胞可分为：
前细胞生物
生 物
细胞生物
原核细胞生物
真核细胞生物
一、前细胞生物
1、结构简单，仅由蛋白质外壳和壳内的
1、由原核细胞构成的生物称做原核生物，常见到的有： 细菌 立克次体 支原体 螺旋体 衣原体 放线菌
2、各种原核生物的图片
双 球 菌 放线菌
葡糖 球菌 螺旋体
衣原体 链球菌
立克次体
第二节 细胞膜
一、细胞膜的概念： 1、细胞膜：是包围在细胞质外围的一层薄膜又 称质膜。
2、单位膜：把细胞膜的三层结构作为一个单位 称为单位膜。
（二）内核膜
內核膜较厚，表面无核糖体颗粒，内 侧有一层致密的纤维状蛋白网，该结 构能够维持核膜的形态结构。
（三）核周隙
外核膜和內核膜之间的空隙称为核周隙， 内部含有多种蛋白质和酶，有时与粗面内 质网的腔隙相连。
（四）核孔
核膜的内外层膜彼此融合形成的许多圆 孔称为核孔，它不是一个简单的通道， 而是由许多蛋白质构成的复杂精密的核 孔复合物。数量与细胞的类型和生理状 态有关。
休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。
• 截至去年底，全 国累计发生尘肺 病病例55.8万例， 累计死亡33.3万 例，病死率为 23.85%，尘肺病 人已有42.5万例。
核糖体
存 在： 附着在内质网上或游离在细胞质基质中 分 布： 动、植物细胞
形态： 椭圆形粒状小体（非膜结构）
合成分泌蛋白 附着核糖体：
三、细胞膜的功能
细胞膜是细胞进行物质交换的场所，控制物 质进出细胞，细胞膜还与代谢的调节控制、 细胞识别、免疫、激素、药物作用及与癌变 有关。
（一）、细胞膜与细胞内外的物质交换
1、简单扩散（单纯扩散）：
简单扩散
1、简单扩散（单纯扩Βιβλιοθήκη Baidu）：
一．特征： 1. 顺浓度梯度运输 2. 不需要载体 3. 不需要消耗能量 二.定义 物质通过简单的扩散作用进出细胞。