03细胞的基本形态结构与功能.ppt

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1、第第 三三 章章细胞的结构细胞的结构与细胞通讯与细胞通讯（一）细胞的发现（一）细胞的发现1665年英国人胡克（Robert Hooke)用自制的显微镜（放大用自制的显微镜（放大40倍倍140倍）观察软木薄片，倍）观察软木薄片，发现了软木是由许多蜂窝状发现了软木是由许多蜂窝状的小格子（小室）组成，并的小格子（小室）组成，并将其定名为将其定名为“细胞细胞(Cell)”。l与此同时，荷兰的一位生物业余爱好者，与此同时，荷兰的一位生物业余爱好者，列文虎克列文虎克(AVLeeuwenhook)也先后也先后用自制的显微镜，观察了池塘中的原生用自制的显微镜，观察了池塘中的原生动物和单细胞藻类、牙垢上的细菌、

2、鱼动物和单细胞藻类、牙垢上的细菌、鱼的红细胞、精子等，这是人类第一次观的红细胞、精子等，这是人类第一次观察到完整的活细胞。察到完整的活细胞。1838年德国年德国 植物学家施莱登提出所有植物体都植物学家施莱登提出所有植物体都是由细胞组合而成，这一结果被德国动物学家是由细胞组合而成，这一结果被德国动物学家施旺（施旺（1839年）在动物中证实。年）在动物中证实。由此提出由此提出“细胞学说细胞学说”细胞学说可以概括为：细胞学说可以概括为：1 1、任何一个细胞都是从其他细胞中产生出来的；、任何一个细胞都是从其他细胞中产生出来的；2 2、细胞是构成有机体的基本单位；、细胞是构成有机体的基本单位；3 3、植

3、物和动物的细胞大致是相似的。、植物和动物的细胞大致是相似的。单细胞生物如：细菌、衣藻、酵母菌单细胞生物如：细菌、衣藻、酵母菌群体生物如：团藻、群体生物如：团藻、多细胞生物如：竹、熊猫多细胞生物如：竹、熊猫 1、一切生命有机体都由细胞构成、一切生命有机体都由细胞构成 细胞是构成生命有机体的基本单位细胞是构成生命有机体的基本单位 2、细胞具有独立有序的自控代谢系统、细胞具有独立有序的自控代谢系统 细胞是代谢与功能的基本单位细胞是代谢与功能的基本单位 3、细胞是生命有机体生长发育的基础、细胞是生命有机体生长发育的基础 4、细胞具有遗传信息的全能性、细胞具有遗传信息的全能性 细胞是生命有机体遗传的基本

4、单位细胞是生命有机体遗传的基本单位 5、没有细胞就没有完整的生命、没有细胞就没有完整的生命细胞是生命活动的功能单位细胞是生命活动的功能单位（1）光学显微镜）光学显微镜 复式显微镜、暗视野显微镜、相差显复式显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、倒置显微镜、荧光显微镜等微镜、倒置显微镜、荧光显微镜等（2）电子显微镜）电子显微镜 透射电子显微镜、扫描电子显微镜透射电子显微镜、扫描电子显微镜生殖细胞生殖细胞花粉粒花粉粒花粉壁花粉壁营养细胞营养细胞纤维层纤维层表皮表皮透射电子显微镜透射电子显微镜透射电子显微镜下看到的花粉粒透射电子显微镜下看到的花粉粒扫描电子显微镜扫描电子显微镜扫描电镜下柱头表面形态扫描电镜

5、下柱头表面形态光镜暗视野荧光透射电镜超薄切片冷冻切片扫描电镜DNA蛋白质复合物曲霉阿米巴草履虫酵母菌 形状与大小各异的细形状与大小各异的细胞胞是生物进化的结果。是生物进化的结果。单细胞生物单细胞生物多细胞生物多细胞生物真核细胞与原核细胞的区别真核细胞与原核细胞的区别原核细胞原核细胞无无成形的成形的细胞核细胞核，无无 细胞器细胞器的分化。的分化。真核细胞有成形的细胞核，真核细胞有成形的细胞核，有细胞器的分化。有细胞器的分化。l 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分化 1、细胞膜和细胞壁、细胞膜和细胞壁2、细胞核、细胞核 3、

6、细胞质和细胞器、细胞质和细胞器 细胞器有：细胞器有：线粒体线粒体 质体（质体（叶绿体、有色体、白色体）叶绿体、有色体、白色体）内质网内质网 核糖体核糖体 高尔基体高尔基体 溶酶体溶酶体 微体微体 液泡液泡 细胞骨架细胞骨架 鞭毛、纤毛和中心粒鞭毛、纤毛和中心粒l真核细胞：真核细胞：植物细胞和动物细胞植物细胞和动物细胞叶绿体线粒体细胞壁细胞膜液泡细胞质光面内质网细胞核粗面内质网高尔基体高尔基体线粒体细胞质细胞膜细胞核粗面内质网光面内质网中心体纤毛细胞器细胞器动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有有液泡液泡无无有有溶酶体溶酶体有有无无圆球体圆球体无无有有乙醛酸循环体

7、乙醛酸循环体无无有有通讯连接方式通讯连接方式间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝中心体中心体有有无无胞质分裂方式胞质分裂方式收缩环收缩环细胞板细胞板l 细胞膜又称细胞膜又称质膜质膜，具有半，具有半透性，可选择地让物质通过；透性，可选择地让物质通过；它还有一些细胞识别位点如它还有一些细胞识别位点如激素的受体、抗原结合点等，激素的受体、抗原结合点等，具有接受外界信息、与外界具有接受外界信息、与外界通讯等功能。通讯等功能。l植物细胞的细胞膜外还有细植物细胞的细胞膜外还有细胞壁，具有胞壁，具有支持和保护支持和保护植物植物细胞的功能。细胞的功能。l 植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相植物细胞的细胞质外方与细

8、胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。动接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。动物细胞无细胞壁，最外方为细胞膜。物细胞无细胞壁，最外方为细胞膜。l膜的化学组成，几乎全由膜的化学组成，几乎全由磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质组成，此外，尚有少量的糖类。组成，此外，尚有少量的糖类。l在电子显微镜下看到的质膜是由两层染在电子显微镜下看到的质膜是由两层染色深的暗层（一层蛋白质的分子层和脂色深的暗层（一层蛋白质的分子层和脂类双分子层的亲水头），中间夹着一层类双分子层的亲水头），中间夹着一层染色浅的亮层（脂类双分子层的疏水尾）染色浅的亮层（脂类双分子层的疏水尾）组成。这样的结构称为组成。这样的结构称为单位膜。单位膜

9、。膜结构的液态镶嵌膜结构的液态镶嵌模型：模型：在脂质双分在脂质双分子层中镶嵌着球蛋子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中的蛋白分子。膜中的蛋白质有的是特异酶白质有的是特异酶类，在一定条件下类，在一定条件下具有具有识别识别、捕捉捕捉和和释放释放某些物质某些物质的能力，从而对物的能力，从而对物质的透过起主动的质的透过起主动的控制作用。控制作用。l维持稳定的细胞内环境；维持稳定的细胞内环境；l控制细胞内外的物质交换，有选择性地控制细胞内外的物质交换，有选择性地使物质通过或排出废物；使物质通过或排出废物；l吞食外围的液体或固体小颗粒；吞食外围的液体或固体小颗粒；l参与胞内物质问胞外分泌；参与胞内物质问胞外分泌；

10、l接受外界的刺激和信号；接受外界的刺激和信号；l还参与细胞的相互识别的功能。还参与细胞的相互识别的功能。l细胞壁的结构大体可分为三层：细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层胞间层、初生壁初生壁和和次生壁次生壁。l一般认为，细胞分化完成后仍保持有生一般认为，细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁。活原生质体的细胞不具次生壁。l（1 1）胞间层胞间层 又称中胶层又称中胶层，是细胞分裂产生新，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻细胞间共有的一层薄膜。细胞时形成的，是相邻细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是它的主要成分是果胶果胶质，果胶是一类多糖物质。质，果胶是一类多糖物质。l（2 2）初生壁

11、初生壁，在细胞生长过程中，原生质体在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层上沉积，构成细胞的分泌的造壁物质在胞间层上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁初生壁。初生壁主要成分主要成分是是纤维素、半纤维素纤维素、半纤维素和果胶质和果胶质。l（3 3）次生壁次生壁是细胞体积停止增大后加在初生是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。壁内表面的壁层。l 次生壁的主要成分有次生壁的主要成分有纤维素、半纤维素纤维素、半纤维素，且常，且常有木质素等物质填充其内而发生质变。有木质素等物质填充其内而发生质变。l纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可

12、以填充在其内。纤维素分子框架，其他物质可以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚集成微纤是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。丝，微纤丝又聚集成大纤丝。壁层名称壁层名称主要成分主要成分形成时间形成时间胞间层胞间层 又称中又称中胶层胶层果胶果胶新细胞形成时新细胞形成时初生壁初生壁纤维素、半纤纤维素、半纤维素和果胶质维素和果胶质。细胞生长过程细胞生长过程中中次生壁次生壁纤维素、半纤纤维素、半纤维素维素细胞停止生长细胞停止生长后后 核被膜核被膜 包在核外的双层膜，外膜可延包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋伸与细胞质中的内质网相连。一

13、些蛋白质和白质和RNARNA分子可通过核被膜或核被膜分子可通过核被膜或核被膜上的核孔进入或输出细胞核。上的核孔进入或输出细胞核。核仁核仁 是核中颗粒状结构，富含蛋白质是核中颗粒状结构，富含蛋白质和和RNARNA，核糖体的装配场所。大多数细，核糖体的装配场所。大多数细胞的核内有胞的核内有1 1个或几个核仁。个或几个核仁。染色质染色质是核中由是核中由DNADNA和蛋白质组成并可和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质，染色质被苏木精等染料染色的物质，染色质DNADNA含有大量基因片段，是生命的遗传含有大量基因片段，是生命的遗传物质。物质。间期核间期核染色质常伸展成网状细染色质常伸展成网状细丝丝染色

14、质染色质；分裂时分裂时，染色质高度，染色质高度螺旋化变粗螺旋化变粗染色体染色体。染色质和核仁都被液态的染色质和核仁都被液态的核基质核基质所包所包围。围。（间期核圆球形，（间期核圆球形，幼小细胞核居中）幼小细胞核居中）l是控制蛋白质的合成，控制细胞的是控制蛋白质的合成，控制细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调为被强调为细胞的控制中心细胞的控制中心，在细，在细胞遗传和代谢方面起着主导作用。胞遗传和代谢方面起着主导作用。l细胞质是质膜以内，细胞核以外的原生质。细胞质是质膜以内，细胞核以外的原生质。l细胞质可分胞基质和细胞器。细胞质可分胞基质和细胞器。l细胞器是细胞

15、内具有特定结构和功能的亚细胞细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。结构。l胞基质是无色透明的胶体物质。胞基质是无色透明的胶体物质。l胞基质能维持细胞器的实体完整性提供所需要胞基质能维持细胞器的实体完整性提供所需要的离于环境，供给细胞器行使功能所必须的物的离于环境，供给细胞器行使功能所必须的物质。同时，胞基质本身还进行某些生化反应。质。同时，胞基质本身还进行某些生化反应。l 细胞器细胞器 细胞膜内是透明粘稠并可流动的细胞质细胞膜内是透明粘稠并可流动的细胞质基质，细胞器分布在细胞质基质中。基质，细胞器分布在细胞质基质中。细胞器主要包括：内质网、核糖体、高细胞器主要包括：内质网、核糖体、高尔

16、基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液尔基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液泡、微管、微丝等。有的细胞表面还有鞭毛泡、微管、微丝等。有的细胞表面还有鞭毛或纤毛。或纤毛。（1）形状和大小：形状和大小：除细菌、蓝藻和除细菌、蓝藻和厌氧真菌外，生活的细胞一般都有厌氧真菌外，生活的细胞一般都有线粒体。线粒体呈粒状、棒状、丝线粒体。线粒体呈粒状、棒状、丝状或分枝状。线粒体较小，直径一状或分枝状。线粒体较小，直径一般为般为 05-10微米。微米。（2）结构：结构：显微镜下用詹纳斯绿显微镜下用詹纳斯绿B染色才能看到。染色才能看到。用电子显微镜观用电子显微镜观察，线粒体有一层外膜和一层内察，线粒体有一层外膜和一层内膜，内膜在许多部位向内褶叠成膜，内膜在许多部位向内褶叠成管状或搁板状突起称为管状或搁板状突起称为嵴嵴。嵴间。嵴间的空间为的空间为基质基质，其中含有，其中含有DNA、蛋白质、核糖体、类脂球等。在蛋白质、核糖体、类脂球等。在基质和内膜中，有基质和内膜中，有ATP酶和三羧酶和三羧酸循环酶等，与呼吸作用有关。酸循环酶等，与呼吸作用有关。是是细胞进行有氧呼吸的场所细胞进行有氧呼吸的场所，提供能量。提供能