普通生物学第3章.细胞结构与细胞通讯-PPT

– rRNA合成和加工 – 核糖体亚基的组装
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核基质
主要成分是蛋白质，是核的骨架为染色质 的代谢提供附着场所.
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细胞的内膜系统
细胞内在结构、功能及发生上相关的， 由膜包围形成的细胞器或细胞结构。 —细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、 溶酶体、内质网、液泡、高尔基体 等。
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2. 内质网与核糖体
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细胞的形态
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4.两类细胞：原核细胞和真核细胞
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 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构 与功能的细胞器和细胞核膜
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真核细胞
以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构 系统：细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶
酶体、内质网、高尔基体等
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7. 微体是与H2O2代谢有关的细胞器
单层膜围成的一类泡状结构，内含的酶不同于溶酶体
• 过氧化物酶体 脂肪酸氧化、肝脏解酒精和解毒 付产物 H2O2 H2O + O2 （过氧化物酶）
• 乙醛酸循环体(植物细胞) 植物细胞内：脂肪、油 糖
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8. 细胞骨架维持细胞形状并控 制其运动
分布与真核细胞内的蛋白质纤维组成网状结构， 与细胞器的空间分布、功能活动、物质运输、能 量转换及信息传递等有关，在细胞中起到“骨骼 和肌肉”作用。支架、运输、运动系统。
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡
线粒体
中心体 高尔基体
纤毛 细胞膜 细胞质 细胞核
粗面内质网 光面内质网
• 细胞壁（cell wall)
• 叶绿体（chloroplast) • 大液泡（vacuole)
植物特有的结构
• 胞间连丝（plasmodesmata)
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动物细胞与植物细胞比较
细胞 动物细胞
植物细胞
遗传的基本单位
• 研究细胞分整体水平、亚显微水平、分子水平 三个层次，我们主要从亚显微水平讲解细胞的 亚显微结构（电子显微镜下）。
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2.分级分离技术可用于研究活的样本
• 分级分离技术 • 沉降系数
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3. 细胞的概貌
• 细胞的数量
– 单细胞生物仅一个细胞，大小与细胞体积 成正比。
– 多细胞生物的细胞数量一般与生物体个体
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微丝
• 肌动蛋白组成 的微丝，直径 7 nm
• 功能： – 维持细胞形态 – 细胞分裂 – 肌肉收缩
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中间丝（纤维）
• 多种蛋白组成 直径 10nm
• 细胞中含量丰富
• 功能： 承受机械压力
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9.鞭毛、纤毛、中心粒与运动有关
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10.细胞壁包被着植物细胞
细胞壁 的特化： 木质化、 木栓化、 角质化
– 具有极性的细胞器：形成面或顺面、 成熟面或反面
– 功能:蛋白质修饰与加工、蛋白质分 类、包装、运输，多糖合成。
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4. 溶酶体起消化作用
溶酶体是由单 层膜包围的含有 多种酸性水解酶 的囊泡状细胞器， 膜内 pH5.
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。
蛋白纤维： 微管 微丝 中间纤维
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微丝
中间纤维
微管
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微管
• ， 球状微管蛋白组 成中空管，直径 25nm
• 功能： – 维持细胞形态 – 细胞器定位 – 胞内物质运输 – 鞭毛、纤毛、染色体运动 中心粒
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微管
染色体运动
秋水仙素、长春藤碱、紫杉酚作用于微管，在生 物医药中应用。
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基本支架：磷脂双分子层 主要化学成分：蛋白质、脂类（磷脂）、糖类
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• 脂双层: 磷脂具有一个极性的头两个非极
性的尾巴。
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脂质体的类型
(a)水溶液中的磷脂分子团；
(b)球形脂质体；
(c)平面脂质体膜；
(d）用于疾病治疗的脂质体的示意图
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膜蛋白:
根据膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合方式， 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(整合蛋白)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。
存在形式，由 DNA 和蛋白质组成。 细胞有丝分裂中期，染色质高度凝缩形成具有特定
形态结构的染色体。
染色质的基本结构 — 核小体（nucleosome）
－念珠状细纤维(10nm)
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核小体和染色质
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人的染色体
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核 仁:
细胞间期核中１个或几个浓密的球形小体 称为核仁（含蛋白质、RNA）
形状、大小、和数目因物种和生理状态而异 功能
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溶酶体与疾病
– 先天性贮积病：缺乏某些溶酶体酶，导致某 些物质在组织中大量积累 Pompe’s病 糖原积累，损害肝和肌肉， 2岁死亡 Tay-sachs病 脂质积累，损害脑，呆滞， 2-6岁死亡
– 肺结核 – 矽肺 – 类风湿关节炎
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5. 液泡有多种功能
细胞生长发育过程中来自内质网的小液泡
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1. 细胞核是真核细胞的控制中心
• 细胞核是真核细 胞内最大、最重 要的细胞器
• 包含基因，是 细胞遗传、代谢 调控的信息中心
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核被膜
• 核被膜的组成： • 外核膜 • 内核膜 • 核纤层 • 核孔
功能：
构成核、质之间的天然选择
性屏障 避免生命活动的彼此干扰 保护DNA不受细胞骨架运动 所产生的机械力的损伤 核质之间的物质wenku.baidu.com换与信息 交流
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质体
白色体 有色体 叶绿体
前 光叶绿体：……果实成熟有色质体
质
白色质体：贮存淀粉
体
有色质体：果实、花、秋叶中，含色
素
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膜间隙
基粒
基质 类囊体
叶绿体的结构
外膜
内膜 类囊体腔
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叶绿体 是植物光合作用的细胞器。
叶绿体外膜的渗透性大， 内膜的选择性很强，
在类囊体上光能向化学能 的转化，基质是碳同化的 场所。
细胞壁的结构
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细胞壁的组成与功能
成分：主要是纤维素组成。 功能：保护和支持作用。 特点：全透性。
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11.动物细胞有胞外基质和细胞连接
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细胞连接
细胞与细胞间、细胞与细胞外空间 的结构关系称为细胞连接。
• 紧密连接 • 桥粒 • 间隙连接 • 胞间连丝
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• 紧密连接(封闭连接)
紧密连接(Tight junction)： a. 带状,相邻细胞的细胞膜 内蛋白质“嵴”相贴。细 胞膜融合。 b. 封闭10nm宽的胞间隙。 c. 常存在于体内各种屏障 内。
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•桥粒
间隙连接（通讯连接）
盘状，很牢固。支撑作用。 有2~3 nm胞间隙。中间有
桥粒在表皮细胞间大量存 在，构成细胞间桥。
1.5nm 的亲水性通道。
进行信息交换。
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• 胞间连丝
植物细胞壁上的 管道，使相邻细 胞的细胞膜相连、 内质网相通。
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➢ 细胞核---“中心调度室”,细胞生命活动的 “控制中心”
观察到完整的活细胞。
• 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，德国动物学家施万(Schwann, T.)指出动 物和植物结构的基本单位都是细胞。
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细胞学说
• 19 世纪初，两位德国生物学家施莱登和施万正式明确 提出： 细胞是植物体和动物体的基本结构单位。标志着细 胞学说的诞生。
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一、细胞的结构
细胞概述 细胞的发现；细胞学说；细胞的基本概念；
细胞的数量、大小和形态； 原核细胞、真核细 胞；动物细胞与植物细胞的比较；
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1.显微镜揭示了细胞的微观世界
• 细胞的发现 • 1665年，英国罗伯特.虎克(Robert Hooke)发现细
胞,软木塞，死的细胞壁，命名细胞(Cell)。 • 1674年，荷兰学者列文虎克（A V eeuwenhoek)G
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• 核孔复合物的组成与功能
• 核孔复合物的组成与功能 • 组成： 100多种多肽 1000多个蛋白质分子 • 功能：选择性的主动转运 转录产物（RNA）的输出 核质交换的双向亲水通道 亲核蛋白入核
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染色质和染色体
染色质的组成：DNA、组蛋白、少量RNA和其他
蛋白 染色质和染色体是遗传物质在细胞周期不同阶段的
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二、真核细胞的结构
• 细胞的基本结构是由细胞膜、细胞质和细胞核 三部分组成。
• 真核细胞可分为三个系统： • 生物膜结构系统：细胞膜、核膜、线粒体、叶
绿体、溶酶体、内质网、高尔基体等。 • 遗传信息表达系统（颗粒纤维系统）：染色质、
核仁、核糖体。 • 细胞骨架系统：微管、微丝、中间纤维、细胞
核骨架。
结合成中央液泡 功能：
有机物、无机离子贮藏库 植物的溶酶体，含水解酶 代谢副产品丢弃场 色素 增加细胞体积与表面积，有利于物质吸
收
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6. 线粒体和质体等进行能量转换
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。线粒体基质中还含有DNA 分子和核糖体。 细胞呼吸并产生ATP的重要场所
有核膜
• 遗传系统 DNA不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合
•
只有一条DNA染色质 有二条以上染色体
• 细胞器
无
有
• 细胞骨架
无
有
• 核糖体
70S
80S
• 核外DNA 裸露的质粒DNA -
线粒体DNA ，叶绿 体DNA
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动物细胞与植物细胞的比较
高尔基体
细胞核 粗面内质网 光面内质网
叶绿体 线粒体
“传送带”。
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三、生物膜—流动镶嵌模型
细胞膜的结构
• 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 质膜结构的研究简史 –三明治结构模型 (J.FDanielli，H.Davson, 1935) –单位膜模型 (J.D.Robertson, 1959) –流动镶嵌模型 (S.J. Singer, G.L. Nicolson, 1972)
内质网的两种基本类型：囊腔和管道 –粗面内质网：核糖体颗粒,糙面内质
网 合成并运输蛋白质。
–光面内质网:与脂类合成和代谢有关
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核糖体
细胞质中无膜包被的颗粒状结构 RNA 和蛋白质组成的复合物 合成蛋白质的机器（细胞质和细胞
核内蛋白）
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3.高尔基体合成、分拣并将产物运 出细胞
• 高尔基体的形态结构 • 由扁平囊和大小不等囊泡组成
➢ 核糖体---蛋白质生产的“机器” ➢ 内质网---合成蛋白质、脂类和糖类的“生
产车间” ➢ 高尔基体---生物大分子加工、包装的“加
工车间” ➢ 线粒体和叶绿体---产能的“动力车间” ➢ 溶酶体--- “回收车间”和“保卫处” ➢ 细胞骨架系统（MF,MT,IF）--- “支架、
运输、运动系统” ➢ 生 物 膜 系 统 ---膜 流 ， 生 产 “ 流 水 线 ” 和
第三章 细胞结构与细胞通讯
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第三章 细胞结构与细胞通讯
• 一、细胞的结构 • 二、真核细胞的结构 • 三、生物膜—流动镶嵌模型 • 四、细胞通讯
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重点
原核细胞与真核细胞的区别、动物细胞与植 物细胞的区别；
细胞核、主要细胞器线粒体、叶绿体、内质 网、高尔基体、溶酶体的结构特点与功能； 细胞骨架
生物膜结构组成与流动镶嵌模型的特点、生 物膜的功能；
线粒体
中心体
（低等植物）
核糖体 内质网
高尔基体
乙醛酸循环体 细胞壁
叶绿体 液泡
胞间连丝
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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。
以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗 传信息表达系统：染色质、核仁、核糖体。
由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统：
微管、微丝、中间纤维、细胞核骨架。
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原核细胞与真核细胞的区别
•
原核细胞
真核细胞
• 细胞大小 很小（1-10微米） 较大（10-100微米）
• 细胞核 无核膜（称“类核”）
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1014 个
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细胞的大小及其分析
人眼、光学显微镜的分辨力分别为0.1mm、 0.2µm.
各类细细胞胞类型直径的比较 直径大小（µm）
最小病毒 支原体细胞
细菌细胞 动植物细胞 原生生物细胞
0.02 0.1-0.3
1-2 10-50 数百到数千
• （1）细胞是有机体，是所有动、植物的基本结构单位； • （2）每个细胞相对独立，一个生物体细胞之间协同配
合； • （3）新细胞由老细胞繁殖产生。 • 细胞学说被认为是19世纪自然科学的重大发现之一
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细胞的基本概念
细胞是什么？ • 细胞是生命活动的基本单位 细胞是物质、能量和信息过程结合的综合体 细胞是生物形态结构、生理功能和生长发育、