第二章-细胞形态结构.ppt
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1、第二章 细胞形态(xngti)结构一、细胞大小、形状(xngzhun)、数目二、细胞(xbo)结构三、生物膜四、物质穿膜运动五、细胞连接第一页,共六十六页。一、细胞(xbo)大小、形状、数目1、细胞(xbo)大小大多数细胞(xbo)直径在10100m 细菌直径一般12m支原体(最小的细胞):直径100nm鸵鸟卵细胞(最大的细胞):直径78cm第二页,共六十六页。球形或近似(jn s)球形:某些卵细胞纺锤体形(梭形):平滑肌细胞(xbo)扁平状:人的表皮(biop)细胞纤维状:葡萄中的分隔纤维细胞其它形状:人的红细胞、神经细胞、精子细胞、鞭毛虫、变形虫2、细胞形状第三页,共六十六页。3、数目(s
2、hm)单细胞生物多细胞生物:差异很大 多细胞生物体积的增大,可以通过细胞体积的增大,也可以通过细胞数目的增多(zn du),但主要还是靠细胞数目的增多(zn du)。一般情况下,多细胞生物的细胞数目与生物体的大小成正比。第四页,共六十六页。二、细胞(xbo)结构(一)原核细胞细菌细菌(xjn)、蓝藻:、蓝藻:没有成形的细胞核;也没有内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体等细胞器。(二)真核细胞1、细胞膜(1)结构(jigu)(2)功能(3)细胞膜与癌第五页,共六十六页。2、细胞壁 大多数原核生物、真菌和植物细胞(xbo)的质膜外面,都有细胞(xbo)壁。这里主要介绍植物细胞(xbo)的细胞(xbo)
3、壁。(1)结构(jigu)胞间层 位于两个相邻细胞之间,主要(zhyo)成分是果胶,主要(zhyo)作用是把两个细胞粘合在一起,在细胞分裂中最早形成,幼稚期细胞的细胞壁中只有胞间层。初生壁 位于胞间层内侧,由原生质体所产生,主要成分是纤维素,同时也含有其它一些多糖和Pr。初生壁薄而有弹性,能随细胞的生长而扩大。第六页,共六十六页。次生(cshng)壁 位于(wiy)初生壁内侧,主要成分是纤维素,有的还含有木质素或木栓质。纹孔、胞间连丝 支持(zhch)和保护 防止细胞吸胀而破裂,维持细胞正常形态 某些结构有利于物质运输(2)细胞壁的功能第七页,共六十六页。3、细胞核(1)数量(shling)(
4、2)形状:通常与细胞(xbo)形状有一定关系细胞形状细胞核形状球形、椭球形、多边形、正方体形一般为球形柱状一般为椭球形梭形一般为杆状(3)位置(wi zhi)第八页,共六十六页。(4)结构:包括(boku)核被膜、核仁、核质、染色质等核膜:核膜:双层膜,两层膜之间为核周腔,外膜与内质网相连,附有核糖体,核周腔与内质网腔相通,核膜实际上是包围核物质的内质网的一部分,主要作用是把遗传物质集中于细胞内的特定区域。核纤层:核纤层:位于核膜内侧,主要成分为核纤层蛋白,它为核被膜和染色质提供结构支架。核孔、孔心粒核被膜第九页,共六十六页。常染色质:常染色质:指间期核内染色质折叠压缩程度低,处于伸展状态,用
5、碱性染料染色时着色较浅的染色质。(功能活跃,正在进行自我复制,呈解螺旋状态)异染色质:异染色质:指间期核内染色质折叠压缩程度较高,处于凝集状态,用碱性染料染色时着色较深的染色质(功能不活跃,没有在进行自我复制,螺旋化程度较高)染色质:染色质:是指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质的存在形式。(染色体:(染色体:细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的结构。)、概念 染色质第十页,共六十六页。组蛋白:组蛋白:与DNA非特异性结合;富含Lys和Arg;包括H1、H2A、H2B、H3、H4这样(zhyng)5种,其中,H2A、H2B、H3
6、、H4非常保守,尤其是H3、H4,是所有已知Pr 中最保守的。非组蛋白:非组蛋白:与染色质上特定的DNA序列相结合的Pr,又称序列特异性DNA结合(jih)蛋白。非组蛋白的特性:A、具有多样性和异质性B、对DNA具有识别特异性C、具有多种功能、组蛋白和非组蛋白第十一页,共六十六页。、核小体结构(jigu)要点:A、每个核小体单位包括200个碱基对(bp)左右(zuyu)的DNA和一个组蛋白八聚体,以及1分子的H1组蛋白;B、组蛋白八聚体构成(guchng)核小体的核心结构,分子量约为1105,由H2A、H2B、H3、H4各2分子所组成;C、146bp的DNA链围绕组蛋白八聚体1.75圈,H1组
7、蛋白在核小体核心颗粒以外再结合20bp的DNA链,锁住核小体的进出端,起稳定核小体的作用,并促进各核小体的聚拢。这样,包括H1组蛋白和166bp的DNA链在内的核小体结构又称染色质小体;D、两个相邻核小体之间以连接DNA相连,不同物种变化值为080bp不等。第十二页,共六十六页。核仁(h rn)结构(jigu)A、纤维(xinwi)中心:含rDNA(合成rRNA的DNA片段)、RNA聚合酶(合成rRNA所需)、转录因子。是rRNA基因的存储位点。B、致密纤维组分:含高密度rRNA和一些特异性结合蛋白。是初始rRNA首先出现的位点。C、颗粒组分:是核仁的主要结构,由核糖核蛋白颗粒构成。是核糖体亚
8、单位成熟和存储的位点。功能核仁是rRNA合成、加工以及核糖体亚单位装配的场所。第十三页,共六十六页。核基质(j zh)(核骨架)概念:概念:指细胞核内除核被膜、染色质和核仁以外(ywi)的精细网架体系,主要成分是Pr,也含有少量RNA。功能(gngnng):A、真核细胞内的DNA复制可能要依靠核骨架作为空间支架,DNA复制起点永久性地结合在核骨架上。B、参与基因的选择性表达,某些正在活跃转录的基因优先与核骨架结合。(5)细胞核的功能 真核细胞的细胞核是遗传信息储存和复制的主要场所,控制着细胞的生长、分裂、分化和新陈代谢等生命活动,从分子水平上讲,细胞核是真核生物合成DNA和RNA分子的部位。第
9、十四页,共六十六页。4、细胞质和细胞器(1)内质网 除原核生物和哺乳动物的成熟红细胞外,所有动植物细胞都有内质网,它是一种相互连通的扁平囊泡所构成的膜性管道系统,也是生物膜的一种。光面内质网:没有核糖体附着,参与脂类合成,在与脂类代谢相关的细胞中含量较高,如脂肪细胞。糙面内质网:附有核糖体,参与Pr合成和运输,在Pr合成旺盛的细胞中含量较高,如胰腺细胞。(2)核糖体 它是由rRNA和Pr构成的略呈球形的颗粒状小体,是细胞合成Pr的场所。第十五页,共六十六页。每个核糖体由大、小2个亚基组成,原核细胞的核糖体为70S型,包括(boku)50S和30S两个亚基;真核细胞的核糖体为80S型,包括60S
10、和40S两个亚基。真核细胞的核糖体游离核糖体:游离在细胞质中,所合成的Pr留在细胞质基质中或作为细胞中各种生物膜的结构成分。固着核糖体:附着在糙面内质网上,所合成的Pr最终被运到细胞外,如抗体、酶、Pr激素等。多聚核糖体:核糖体在进行Pr合成时,常常是几个核糖体聚集在mRNA上一起参加活动,这样的一个功能单位聚合体叫做多聚核糖体,有利于提高核糖体合成Pr的效率。第十六页,共六十六页。核糖体合成(hchng)Pr的“信号假说”:认为所有Pr的合成最初都在游离核糖体上开始进行,但运输到细胞外的Pr在合成时,先形成(xngchng)一段由几个aa组成的疏水性“信号肽”,核糖体在信号肽引导下附着到糙面
11、内质网上,信号肽进入内质网膜的脂双层中。此时,核糖体继续合成(hchng)肽链,新合成(hchng)的肽链在信号肽引导下穿过内质网膜,进入内质网腔。然后信号肽在内质网腔内特异性酶的作用下被分解,合成的Pr分子就留在内质网腔中,并运送到光面内质网中,由内质网膜包围成小泡,移向高尔基体,并在高尔基体中进一步加工,最后通过高尔基体产生的分泌泡运输到细胞外。第十七页,共六十六页。(3)高尔基体 电镜下,高尔基体是由单层膜围成的扁平囊、大泡和小泡所组成(z chn)。形成面:小泡多分布在形成面。成熟面:大泡多分布在成熟面。高尔基体的功能(gngnng)与细胞内一些分泌物的储存、加工和运输出细胞有关,它是
12、细胞分泌物最后加工和包装的场所。(4)溶酶体 溶酶体是由单层膜围成的、内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内消化。溶酶体含40种以上的水解酶,刚从高尔基体产生的溶酶体叫初级(chj)溶酶体,它与食物泡融合后,就形成次级溶酶体。第十八页,共六十六页。功能(gngnng)总的功能是细胞内消化(xiohu),具体而言:A、营养功能 溶酶体内的大分子物质被分解成小分子后,可穿过溶酶体膜进入细胞质基质,被细胞利用。B、防御功能 侵入细胞的病毒和细菌,可在溶酶体作用下被杀死并降解。C、清除无用的生物大分子、衰老的细胞器以及受伤、衰老和死亡(swng)的细胞,有利于细胞更新。溶酶体缺陷症庞
13、帕氏病、台萨氏病第十九页,共六十六页。(5)线粒体 由双层膜围成的囊状细胞器,是细胞内产生ATP的重要(zhngyo)部位,被称为细胞内的动力工厂或能量转换器。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,其主要功能是提供TCA循环、电子传递以及能量转换的场所,把有机物氧化(ynghu)分解产生的能量转移到ATP中。外膜:平滑,只存在少数酶,在代谢中不占重要地位。允许小分子和离子通过。内膜:内折形成嵴,存在与呼吸作用相关的酶和电子传递体,以及ATP合成酶复合体,后者是形成ATP的场所。内膜通透性差,包括H+在内的绝大多数离子和小分子都不能自由通过。基质:位于内膜以内,含有与TCA循环相关的酶以及少量DN
14、A、RNA和核糖体,能编码并合成自身所需的10的Pr。结 构第二十页,共六十六页。(6)质体(zh t)植物细胞(xbo)所特有,包括:白色体:主要位于分生组织和不见光细胞中,主要功能为贮存作用,含淀粉、Pr或油类等物质,分别叫造粉体、造蛋白体和造油体。有色体:含各种色素,如叶黄素、胡萝卜素、叶绿素等。叶绿体是有色体中最重要的一种,是绿色植物进行光合作用的场所。形态、数目、分布第二十一页,共六十六页。结构(jigu)双层膜,内部是一个(y)由扁平囊状结构,即类囊体所形成的复杂膜系统。类囊体有规则地堆叠,形成(xngchng)基粒;基粒之间还有类囊体相互连接,称基质类囊体。类囊体上存在一系列与光
15、合作用相关的色素和电子传递链。基质中含有少量DNA、RNA和核糖体,以及一些酶和光合作用产物淀粉粒,能自己合成某些Pr,但大部分Pr靠细胞质中的核糖体合成。线粒体和叶绿体都有自己的DNA、RNA和核糖体,具有相对独立的遗传功能,共同决定着细胞质的遗传。第二十二页,共六十六页。(7)微体单层膜,结构(jigu)与溶酶体相似。过氧化物(u yn hu w)酶体由糙面内质网芽生而来,含一些(yxi)氧化酶和H2O2酶。乙醛酸循环体 植物细胞所特有,常见于富含脂类的细胞中,能将脂类物质转化为糖,供植物早期生长所需。(8)液泡动植物细胞中均有,单层膜。植物的中央大液泡充满细胞液,主要成分是水,还含有无机
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