细胞的基本结构和功能介绍课件.ppt

1、 细胞的基本结构和功能介绍 动物是多细胞真核生命体中的一大类群，一般不能将无机物合成有机物，只能以有机物为食，因此具有与植物不同的形态结构和生理功能动物的种类很多，体型结构千变万化，但是其身体结构的基本单位是一样的，都是有细胞组成的。细胞是生命体结构与机能的基本单位。（一）细胞的发现 300多年前，英国虎克通过一架简易的自制显微镜，观察到软木塞薄片和植物叶片是由一个个小室组成的，讲小室称之为细胞。1838年德国植物学家施莱登宣布所有植物组织均有细胞组成。1839年德国动物学家施旺描述了动物组织同样由细胞组成。共同提出了动物学说：一切动植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物体的基本单位。（二）细

2、胞的基本概念 细胞是生命活动的基本单位。1.一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位。只有病毒是非细胞形态的生命体。在多细胞体内功能相同的细胞群体构成机体的组织；构成高等生物体的细胞虽然都是高度社会化的细胞，具有分工与协同的相互关系，但他们又保持着形态与结构的独立性，每个细胞具有自己独立的一套完整的结构体系，构成有机体的基本结构单位。2.细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。在有机体一切代谢活动与执行功能的过程中，细胞表现为一个独立的、有序的、自动控制性很强的代谢体系。在细胞内一切生化过程与试管内生化过程的根本不同点是，细胞表现为有严格程序的、自动控制的代谢

3、体系，这是由细胞自身结构的装置及其协调性所决定的；细胞结构完整性的任何破坏，都会导致细胞代谢的有序性与自控性的失调。3.细胞是有机体生长发育的基础 一切有机体的生长发育都是以细胞的增殖分化为基础，因此研究生物的生长发育必须要以研究细胞的增殖、生长、分化、凋亡为基础。4.细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。每一个细胞都包含全套的遗传信息，即全套的基因，具有遗传的全能性。5.没有细胞就没有完整的生命。对细胞结构完整性的任何破坏，都会阻碍细胞完整生命活动的实现。病毒虽然是非细胞形态的生命体，但必须在细胞内才 能表现出其基本的生命特征（繁殖、遗传）6.关于细胞概念的新思考:细胞是物质、能量、信

4、息过程精巧结合的综合体；细胞是多层次、非线性与多层面的复杂结构体系；细胞是高度有序的，具有自组装与自组织能力的体系；7.细胞的基本共性：所有的细胞都有相似的化学组成；脂-蛋白体系的生物膜；DNA-RNA的遗传装置；蛋白质合成的机器-核糖体；一分为二的分裂方式；（二）细胞的一般特征 细胞一般比较微小，需要用显微镜才能看见。通常以微米计算其大小。但是也有少数例外，如一些鸟卵（不包括蛋清），直径可达10厘米。在形态结构和功能上又有共同的特征：形态结构上，一般都具有细胞膜，细胞质和细胞核（拟核）。功能方面，细胞是进行新陈代谢的中心，不断与周围环境进行物质交换；在细胞内部进行有机物的合成与分解；具有自我

5、复制分裂繁殖的能力，可将细胞的特性遗传给下一代的子细胞。（三）细胞的化学组成 分为无机成分与有机成分。前者主要是水和各种无机离子；后者主要是蛋白质，糖类，核酸和脂质等。他们在细胞内不断进行新陈代谢，行使各种各样的机能，是构成细胞结构的物质基础，也是生命活动的物质基础。1 水 水在细胞内含量最高，是最好的溶剂，细胞内许多物质都能不同程度的溶解于水，新陈代谢都是在液相环境下进行的。离开了水各种生命活动都将无法进行。水约占成人体重的60%2 无机盐 即无机化合物的盐类，也成矿物质。对组织和细胞的结构很重要。硬组织如骨骼，大部分由钙，磷镁组成，而软组织含钾较多。体液中的无机盐离子调节细胞膜的通透性，控

6、制水分，维持正常渗透压和酸碱平衡，参与神经活动和肌肉收缩；有些无机或有机化合物为构成酶的辅基，维生素，蛋白质和核酸的成分，或作为多种酶系统的激活剂，参与重要的生理活动如维持心脏和大脑的活动，帮助抗体形成。3、蛋白质 蛋白质由C.H.N.O 4种主要元素组成，有的蛋白质还含有S.P等其他元素，如血红蛋白含有Fe。蛋白质的基本结构单位是氨基酸。蛋白质是由氨基酸借肽键连接起来形成的多肽链，然后由一条或几条多肽链连接起来形成的一定空间结构。蛋白质是一切生命的物质基础，其生理功能主要有：构成组织和细胞的重要成分；用于更新和修补组织细胞；参与物质代谢及生理功能的调控；氧化功能。4、核酸 核酸是由许多核苷酸

7、通过3,5磷酸二酯键连接而成的许多核苷酸链相互作用而形成的生物大分子化合物，为生命的最基本不物质之一。根据化学组成中糖组分的不同，核酸可分为DNA和RNA;DNA是储存，复制和传递遗传信息的主要物质基础；RNA在带白纸合成过程中起重要作用，其中tRNA携带和转移活化氨基酸，mRNA是合成蛋白质的模板，rRNA是细胞合成蛋白质的主要场所。5、糖类 是一类多元醇的醛衍生物或酮衍生物，或者成为多羟基醛或多羟基酮的衍生物，有C.H.O三种元素组成，习惯上成为碳水化合物。汤是地球上最丰富的生物大分子，是生物体的构成成分和主要的能源物质，并与其他物质构成结合糖类，哎多种生命活动中起重要作用。6 脂质 由脂

8、肪酸与醇作用而生成的酯或其衍生物。通常根据脂质的主要组成成分分为:简单脂质、复合脂质、衍生脂质、非皂化脂质。脂类的功能：是动物体内重要的能源物质；是动物体内主要的能量储备形式；大多数脂质特别是磷脂和糖脂是细胞膜的重要组成成分。糖脂：载体和受体；二 真核细胞的细胞结构（一）细胞膜或质膜 是包围在细胞表面的一层极薄的具选择性、可渗透的膜，一般在光学显微镜下看不见。蛋白质和磷脂镶嵌模型学说：用电镜观察，细胞膜可分为三层内外两层为暗带(蛋白质）每层大约3nm厚，中间为明带（磷脂双层分子)，细胞膜的总厚度为8-10nm。磷脂 双分子层呈反向排列，即亲水端朝外，疏水端伸向内部，蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中，

9、有的甚至穿越磷脂双分子层。该模型认为：膜不是静止的，而是呈液态可流动的。作用：维持内环境的恒定，选择性的从周围环境吸收养分，并将代谢产物排出细胞外。细胞膜上的蛋白质对多种物质进出细胞起关键性作用，传递信息、调节带代谢、识别细胞、免疫。（二）细胞质 位于细胞膜与细胞核之间，细胞质又分化出多种具有特定形态结构和功能的细胞器官细胞器。1内质网 是由膜形成的一些小管小囊构成的膜腔系统，普遍存在于动物细胞中哺乳动物血红细胞无）根据形态与功能的不同，分为粗糙型内质网与滑面型内质网。粗糙型内质网的外表面有许多核糖体颗粒附着，是蛋白质合成的主要场所。滑面内质网膜上无核糖体，参与脂质的合成（以及糖原和其他糖类的

10、合成与分解，同时参与物质的运输。两内质网是彼此相连的，可认为是一个系统，与细胞膜及核膜是相通的。内质网提供了大量的膜表面，有利于酶的分布和细胞的生命活动。2 高尔基体 为膜腔结构，有几个表面光滑、重叠在一起的大扁囊和它周围的大小囊泡组成，与内质网相连。将内质网合成的蛋白质进行加工分类包装，再加上高尔基体合成的糖类形成糖蛋白，转运出细胞，供细胞外使用。3溶酶体 颗粒状结构，表面围成一层膜（单位膜）已知内部含有40多种酸性水解酶，具有溶解和消化的作用，与食物泡结合，能将蛋白质、脂质、多糖、核酸等大分子降解成小分子，残渣通过外排作用排出细胞；在细胞分化过程中，可将有机体内衰老和死亡的细胞自溶、调节细

11、胞增长及细胞膨压、清除入侵的异物、保护有机体以及在胚胎形成和发育等方面具有重要作用。4线粒体 为一动态细胞器，具有多形性、易变性、运动性和适应性等特点，形态上以线状、粒状居多。线粒体内有丰富的酶系统，是细胞呼吸的中心，是有机体借氧化作用产生能量的主要机构，是物质最终彻底氧化分解的场所，将营养物质氧化产生能量供给细胞生理活动的需要，因此是细胞的动力工厂。半自助性细胞器含有自身的DNA，和细胞核内的DNA一起控制着线粒体的复制活动。5、中心粒 具有极性，其位置是固定的。中心粒是一个柱状体，长度为0.3-0.5um，直径约为0.15um，是由9组小管状的亚单位组成的，每个亚单位一般由3个微管构成，成

12、为三联体微管。中心粒通常是成对存在的，两个中心粒的位置垂直。中心粒在有丝分裂是起重要作用。6细胞骨架 细胞质内蛋白质丝组成的网状结构，有微管、微丝、中间丝组成。微管由微管蛋白聚合而成，微管具有多种功能如作为支架保持细胞的形状参与细胞的运动。微丝具有支持，参与细胞的收缩、变形运动、细胞质流动等过程。（三）细胞核 真核细胞内最大、最重要的细胞器，形态多样，通常每个细胞都只有一个细胞核。核外包围着核膜，核内有染色质、核仁及核基质。1核膜 由内外两层平行但不连续的单位膜构成，外膜常附有核糖体颗粒并与粗糙型内质网相连；内膜表面光滑，无 核糖体附着。核膜上有许多核孔，是由内外层的单位膜融合而成的；核孔对控

13、制和内外物质的出入、维持和内物质的恒定有重要作用。2 核仁 由核仁丝、颗粒和基质组成。主要功能：合成核糖体RNA，并能组合成核糖体亚单位的前体颗粒，为在核基质中进行很多的代谢过程提供戊糖、能量、酶。3 染色质 是一种嗜碱性的物质，能用碱性染料染色，是主要由DNA和组蛋白（还有非组蛋白和RNA）结合而成的丝状结构，光学显微镜下无法看见，只有在细胞分裂是才形成明显可见的染色体。细胞核：保存遗传物质、控制生化合成与细胞代谢、决定细胞或集体的性状表现。细胞核控制着细胞质，细胞质对细胞的分化、发育、遗传有重要的作用。（四）真核细胞的基本结构体系 1.生物膜系统 膜的厚度基本在8-10nm范围之内，保证物

14、质的交换与跨膜运输、信息与能量的传递和化学反应的进行；为生命的化学反应提供了表面，绝大多数酶定位在膜上，绝大多数生化反应在膜的表面进行。在细胞之内以膜的分化为基础形成很多重要的细胞器，内质网；高尔基体；溶酶体 2.遗传信息表达结构系统 由DNA-蛋白质与RNA-蛋白质构成；以颗粒状与纤维状的基础结构；执行遗传信息储存与复制、核酸转录与蛋白质翻译。3.细胞骨架系统 由一系列特异的结构蛋白组装而成的网架结构；胞质骨架与核骨架；对细胞形态与内部结构的合理排布起支架作用：细胞内大分子的运输，细胞的运动，细胞器的位移，信息传递，分裂分化。（五）细胞形态结构与功能的关系 细胞的形态结构与功能具有相关性与一致性。举例：1.哺乳动物红细胞 无细胞核，亦无其他重要的细胞器，呈中央凹陷的圆饼形：红细胞交换O2与CO2；体积小：相对表面积大，有利于在血管内快速运行，提高气体交换效率；2.动物的各类分泌细胞 一定呈极性，一端为近侧端吸收表面，一端为游离端分泌表面 吸收表面的细胞质膜形成褶皱多线粒体：有助于物质跨膜运输与能量供应；游离端多绒毛：增加表面积，提高分泌效率；