植物学解剖部分1-11-课件.ppt

1、 第一章第一章 植物细胞植物细胞教材内容教材内容 第一章 植物细胞和组织 第一节 植物细胞的形态结构 一、细胞是构成植物体的基本单位 二、植物细胞的形状和大小 三、植物细胞的结构 四、植物细胞的后含物 五、原核细胞和真核细胞 第二节 植物细胞的繁殖 一、有丝分裂 二、无丝分裂 三、减数分裂 1了解细胞学说细胞学说的提出在自然科学发展史上的重大意义。2掌握构成细胞的化学成分细胞的化学成分，以及这些化学成分的重要作用。3掌握细胞膜细胞膜的结构及其主要功能，主要细胞细胞器器的结构和功能，细胞核细胞核的结构和功能。4掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动和延续物种的重要意义，细胞分裂的三种方式细胞分裂

2、的三种方式（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）特别是有（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）特别是有丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。5通过做细胞有丝分裂的实验，观察和理解植物细胞有丝分裂的过程。重点、难点重点、难点1重点重点（1）细胞学说、原生质的概念；（2）构成细胞各种化合物的含量、存在形式和生理作用；（3）细胞结构和功能；（4）细胞质中细胞器的结构功能；（5）染色质（体）的结构和功能；（6）真核细胞和原核细胞的区别；（7）细胞分裂的意义和方式；（8）有丝分裂的过程、特点和意义。2难点难点（1）细胞的结构和功能；（2）染色质与染色体的成分和两者的相互关系及细胞有丝分

3、裂过程中，染色体和DNA的变化。在学习过程中要注意运用比较的方法，围绕染色体的均等分配这一中心，在染色体、DNA、细胞核、纺锤体等方面去掌握有丝分裂各个时期的主要变化。细胞是有生命的，活细胞不停地进行着新陈代谢，生物体的生命活动都要在细胞中进行，所以说，细胞既是生物体结构的基本细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体功能的基本单单位，也是生物体功能的基本单位。位。只有首先弄清楚有关细胞的知识，才有可能使我们更深刻地理解以后将要讲述的一系列内容。植物细胞是构成植物体的基本单位植物细胞是构成植物体的基本单位 是生命活动（功能）的基本单位是生命活动（功能）的基本单位细胞细胞 除病毒外的一切生物体的结

4、构和功能的基本单位。是生命物质原生质的存在形式。一个细胞就是一小团能够不断进行自我更新的原生质原生质。这种原生质分化为细胞膜、细胞细胞膜、细胞质、细胞核（或类核）和各种微细结构（细胞质、细胞核（或类核）和各种微细结构（细胞器）器）。通过细胞膜，细胞可与周围环境进行物质交换；通过细胞质内一套完整的代谢结构及其活动，不断进行细胞内成分的更新；通过细胞核（或类核）所具有的一套基因组，细胞可进行独立繁殖。可见，细胞是有膜包围的能进行不断更新和独立繁殖的一小团原生质。根据质膜外有无细胞壁和细胞质内有无叶绿体，将细胞分为：植物细胞植物细胞 动物细胞动物细胞 根据细胞的结构特点和进化关系，将细胞分为：原核细

5、胞原核细胞 真核细胞真核细胞第一节 植物细胞的形态结构 一、细胞的发现及其意义 二、植物细胞的形状和大小二、植物细胞的形状和大小 三、植物细胞的结构与功能 四、植物细胞的后含物 五、原核细胞与真核细胞原核细胞与真核细胞一、细胞的发现及其意义 细胞细胞是生物体的形态结构和生命活动的基本单位。单细胞植物如衣藻、细菌等。多细胞植物的个体中的所有细胞，在结构和功能上密切联系，分工协作，共同完成个体的各种生命活动。病毒、类病毒虽具有生命现象，但不具细胞结构。它只是外有一层由蛋白质组成的外壳，内面有核酸组成芯子，称病毒粒子。细胞的发现：在1665年，英国学者虎克(胡克）（Robert Hooke1635-

6、1703年）用自己制造的显微镜观察软木切片，看到有很多像蜂窝一样的小室，就称为细胞细胞。荷兰科学家列文.虎克（霍克）Antonie van Leeuwenhoek16321723)1680年当选英国皇家学会外籍会员，1699年被授予巴黎科学院通讯院士。参考资料参考资料细胞的发现简史细胞的发现简史 1665年，英国物理学家罗伯特虎克（Robert Hooke）设计了结构相当复杂的显微镜。有一次，他切了一块软木软木（木栓）的薄片，放在自己制造的显微镜下观察，看到这块软木片是由很多小室构成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂房似的。虎克给这样的小室结构取名为“细胞”。其实，软木是由死细胞构成的，只有细胞

7、壁，没有原生质。在细胞发现以后的较长一段时间里，大家都把细胞壁细胞壁看成是细胞的主要部分。例如，1671年，英国人格留（NGrew）和意大利人马尔比基（MMalpighi）同时发现细胞里充满了粘稠物质，他们虽然给这种粘稠物质以“粘质粘质”的名称，可是认为这种物质不是主要的，主要的还是细胞外面的细胞壁。1831年，英国人布朗（RBrown）发现植物的活细胞里都有一个特别稠密的结构，他给这个结构取名为细胞核细胞核，并且认为细胞核是细胞结构的一部分。可是，这时候人们仍然认为细胞壁是细胞的主要部分。罗伯特罗伯特虎克（虎克（16351703）英国物理学家，1665年用自己创造出的第一台能放大200倍的复

8、式显微镜观察到了细胞，虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片，将它放置在一片黑色的载物板上，再用一个深度的平凸镜投光其上，于是他看到薄片全是多孔多洞的，像一个蜂窝，虎克首先把这些空隙叫做细胞，这个名称一直沿用至今。实际上，当时虎克看到的是死了的植物细胞残留的细胞壁，并由它围成封闭状的小室，中间充满了空气，富有弹性。但是，虎克的工作使人们对生物结构的认识，进入到细胞这个微观领域。虎克发表的图片虎克发表的图片 世界上第一架显微镜是荷兰眼镜商Z.Jansen(1588-1628)于1604年创制的。用来观察跳蚤，故称为“跳蚤镜”。目前使用的显微镜有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜

9、和电子显微镜等。光学显微镜技术光学显微镜技术 此技术在细胞学研究中起了重要作用，至今仍离不开 第一台有科研价值的显微镜是英国学者虎克（Robert Hooke)光学和电子显微镜成像原理光学和电子显微镜成像原理 不管是何种显微镜，镜像的形成都需要三个基本要素:照明系统 被观察的样品 聚焦和成像的透镜系统普通复式光学显微镜普通复式光学显微镜组成光学放大系统照明系统机械和支架系统目镜物镜光源折光镜聚光镜滤光片目镜物镜聚光器光源 分辨率分辨率(resolution)分辨率是指能分辨出的相邻两个物点间最小距离的能力，这种距离称为分辨距离。分辨距离越小，分辨率越高。一般规定 显微镜或显微镜或人眼在人眼在2

10、5cm明视距离处，能清楚地明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构最小间隔的分辨被检物体细微结构最小间隔的能力，能力，称为称为分辨率分辨率。人眼的分辨率是 100 m光学显微镜的最大分辨率是 0.2 m镜下荧光现象显微结构显微结构在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构。普通光学显微镜的最大放大倍数为10001500倍，能够分辨两个点之间的最小距是0.2微米，小于这个距离就不能分辨。所以，一般认为普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米微米。细胞中的结构如染色体、叶绿体、线粒体、染色体、叶绿体、线粒体、中心体、核仁中心体、核仁等结构的大小均超过0.2微米，用普通光学显微镜都能看到，因而这些结构属

11、于细胞的显微结构。细胞的显微结构。19世纪30年代，布朗布朗（RBrown，1833）在兰科植物叶片表皮细胞中发现了细胞核细胞核。特别是1938一1939年，德国人施莱登（Schleiden）和施旺(Schwann）几乎同时得出结论，提出了细胞学说细胞学说。施莱登（施莱登（18041881）德国植物学家。细胞学说的创立者之一。1838年，施莱登在他的植物发生论一文中证明，植物形态的最基本单位是细胞，最简单的植物是由一个细胞构成的，大多数植物是由细胞和细胞的变态构成的。他与德国动物学家施旺共同奠定了细胞学说的基础。1839-1863年在耶拿大学任植物学教授。著作有植物学概论等。施旺（施旺（181

12、01882）德国动物学家，解剖学教授。细胞学说的创立者之一，1839年，施旺概括了施莱登的成就，并在他的关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究中指出：“细胞是有机体。整个动物和植物都是细胞的集合体。它们按照一定的规律排列在动植物体内。”这样，施旺就将施莱登的观点扩大到了动物体，相继证实了细胞是生命的单位。动、植物都是由细胞构成的。与德国植物学家施莱登共同奠定了细胞学说的基础。细胞学说细胞学说 1.1.所有的植物和动物组织由细胞构所有的植物和动物组织由细胞构成。成。2 2所有的细胞来自其他的细胞，不所有的细胞来自其他的细胞，不是由于细胞分裂就是细胞融合。是由于细胞分裂就是细胞融合。3 3卵和精

13、子是细胞。卵和精子是细胞。4 4单个细胞可分裂而形成组织。单个细胞可分裂而形成组织。恩格斯高度评价了细胞发现的恩格斯高度评价了细胞发现的意义，认为这是意义，认为这是1919世纪科学上三大世纪科学上三大发现之一。发现之一。细胞学说建立的意义：细胞学说建立的意义：恩格斯的评价：十九世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的重要意义在于：它从细它从细胞水平提供了有机界统一的证据，证明胞水平提供了有机界统一的证据，证明动植物有着细胞这一共同的起源，动植动植物有着细胞这一共同的起源，动植物的产生，成长，和构造的秘密被揭开物的产生，成长，和构造的秘密被揭开了，从而为十九世纪自然哲学领域中辩了，从而为十九世纪自

14、然哲学领域中辩证唯物主义战胜形而上学的唯心主义，证唯物主义战胜形而上学的唯心主义，提供了一个有力的证据，为近代生物科提供了一个有力的证据，为近代生物科学的发展接受有机界进化的观念准备了学的发展接受有机界进化的观念准备了条件。如果没有细胞学说，条件。如果没有细胞学说，达尔文主义达尔文主义也很难胜利完成也很难胜利完成。电子显微镜电子显微镜 显微镜是用于细胞观察的主要工具，20世纪30年代发展起来的电子显微镜导致细胞结构和功能研究发生了一次革命，使生物学家得以从亚显微水平上重新认识细胞。亚显微结构亚显微结构 又称为超微结构超微结构。指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。普通光学显

15、微镜的分辨力极限约为0.2微米，细胞膜、内质网膜和细胞膜、内质网膜和核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微丝丝的直径等均小于0.2微米，因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构，要观察细胞中的各种亚显微结构，必须用分辨力更高的电子显微镜电子显微镜。电子显微镜与光学显微镜在总体结构的设计上有很大的差别。在种类上，电镜可分为两大类:透射电子显微镜透射电子显微镜 扫描电子显微镜扫描电子显微镜电子显微镜电子显微镜 电子显微镜是一种高度精密分析的仪器，利用高速运动的电电子束子束代替光线，用磁透镜代替光学显微镜的玻璃透镜，使电子束汇聚折射、偏转而成像的一种显微镜。电子显微镜它

16、的基本原理是在一个高度的真空系统中，用电子枪发射电子束电子束，通过被研究的样品，经电子透镜聚焦放大，在荧光屏上显示一放大的物像。它的放大倍数比光学显微镜高出几百倍，目前通用式电子显微镜的放大倍数可达80万倍以上，其分辨率为1.4-2埃。可看到病毒、单个分子等。广泛用于生物学、医学、金属物理学、高分子化学、微电子学等各个领域的研究工作。电子显微镜的基本构造电子显微镜的基本构造 电子束照明系统样品室成像系统真空系统记录系统电子枪聚光镜物镜中间镜投影镜电子显微镜电子显微镜 为什么电子显微镜需要真空为什么电子显微镜需要真空系统系统(vacuum system)?由于电子在空气中行进的速度很慢，所以必须

17、由真空系统保持电镜的真空度，否则，空气中的分子会阻挠电子束的发射而不能成像。植物细胞结构全图植物细胞结构全图真真 核核 细细 胞胞三大结构体系三大结构体系遗传信息表达系统:染色质(体)、核糖体、mRNA、tRNA等等细胞骨架系统细胞骨架系统:胞质骨架、核骨架胞质骨架、核骨架生物膜系统:质膜、内膜系统（细胞器）二、植物细胞的形状和大小二、植物细胞的形状和大小（一）形状：（一）形状：理论上典型的未经分化的薄壁细胞是十四面体，由于适应不同的功能，出现了多种多样的形状-（16面体？）（二）大小：（二）大小：一般很小，但也有较大差异 最小：球菌直径0.5um。最大：苎麻纤维细胞长550mm。种子植物中一

18、般直径10100um较大的如番茄果肉，西瓜瓤细胞达1mm，肉眼可见。思考：细胞大小与生物体大小有无关系？思考：细胞大小与生物体大小有无关系？细胞小的原因：（1）受细胞核所能控制的范围的制约（2）有利物质的交换（相对表面积大）和转运。细胞大小变化的一般规律：（1）生理活跃的常常小，而代谢活动弱的细胞则往往较大；（2）受外界条件的影响，水、肥、光、温、化学药剂等。如何加以利用？如何加以利用？植物学常用单位 1cm=10mm=10000um=10000000nm（纳米）=10000000A 微米，过去单位符号用，现改用m；纳米，过去单位符号用m（毫微米），现用nm；（埃）是习惯使用而应废除的单位，现

19、改用10-1nm（=0.1nm）。利用各种显微镜进行观察的技术肉眼的分辨率：0.2mm光镜的分辨率：0.2um电镜的分辨率：0.2nm纳米技术纳米技术相关知识纳米技术相关知识 1、纳米 2、纳米科学技术 3、生物学家研制出可以乱真的“纳米人骨”4、德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症纳米（nano meter，nm）：一种长度单位，一纳米等于十亿分之一米，千分之一微米。大约是三、四个原子的宽度。碳纳米管 纳米科学技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫

20、描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高科技。纳米科学技术纳米科学技术（nanotechnology）：一种全新的骨置换材料将取代现有冰冷的金属和脆弱的塑料等材质，用几乎可以以假乱真的效果为病人送去福音。这种高科技产物纳米人工骨，近日已由四川大学生物医学工程学科博士生导师李玉宝教授研制成功，并顺利通过国家863项目组验收。纳米人工骨作为几乎与人骨特性相当的“类人骨”，具有广泛的应用前景。李教授纳米人工骨的研制成功，目前在国际上尚属首例，其成果已可进入产业化实施阶段。人民日

21、报海外版(2001年01月02日第九版)生物学家研制出生物学家研制出可以乱真的可以乱真的“纳米人骨纳米人骨”德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症 德国柏林“沙里特”临床医院尝试借助磁性纳米微粒治疗癌症，并在动物试验中取得了较好的疗效。据最新一期俄科学与生活月刊报道，这家医院的研究人员利用磁性纳米微粒治疗癌症的做法是：将一些极其细小的氧化铁纳米微粒注入患者的肿瘤里，然后将患者置于可变的磁场中。受磁场的影响，患者肿瘤里的氧化铁纳米微粒升温到至摄氏度，这一温度足以烧毁癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁性微粒，因此这些健康组织的温度不会升高，也不会受到伤害。报道说

22、，这种治疗癌症的新方法在老鼠身上进行的实验获得了初步成功，研究人员计划下一步进行人体试验。三、植物细胞的结构与功能 原生质体原生质体：是指单个细胞内的原生质，它是细胞内有生命的细胞内有生命的物质物质，是细胞的最主要部分，细胞的一切代谢活动都在这里进行。原生质原生质：是细胞内有生命活性的物质细胞内有生命活性的物质。细胞质细胞质：细胞膜内细胞核外的原生质部细胞膜内细胞核外的原生质部分分。包括透明粘液状的基质和悬浮于其中的细胞器以及细胞的代谢产物，如色素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。接近细胞膜的细胞质叫外质外质，粘滞度较高，在光学显微镜下，通常透明无颗粒，含有许多微管、微丝，对维持细胞的表面形状及细胞运

23、动有关。外质内粘滞度较低称内质内质，在光学显微镜下，可见到有颗粒存在。内质网、高尔基体、中心体等许多重要结构都主要位于内质区。参考资料参考资料原生质原生质 原生质原生质 19世纪中叶开始采用这一名词。原意是指原意是指有生命的原始物质或基本物质有生命的原始物质或基本物质。法国动物学家迪雅尔丹（Dujardin）在1835年将原生动物的细胞质称为原肉质原肉质。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野（JEPurkyn）把植物细胞物质称为原生质原生质。同年德国植物学家摩尔（von Mohl）确认两者为同样物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格（E Strasburger）认为，原原生质是指动

24、植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包括细胞质和核质。括细胞质和核质。1880年德国植物学家汉斯坦（Hanstein）将细胞质和核质合成一个生命单位，称为原生质体原生质体，其外包围着质膜。后来，原生质这个名词泛指细胞的全部生命物质，包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主要成分为核酸、脂类和蛋白质。要成分为核酸、脂类和蛋白质。水:85%无机盐:1.5%蛋白质:10%脂质:2%糖类:0.4%DNA:0.4%RNA:0.7%植物细胞模式图液泡液泡细胞核细胞核内质网内质网微管微管质膜质膜细胞壁细胞壁线粒体线粒体叶绿体叶绿

25、体微丝微丝高尔基体高尔基体植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞细胞壁（细胞壁（Cell Wall)叶绿体（叶绿体（Chloroplast)大液泡（大液泡（Vacuole)胞间连丝（胞间连丝（Plasmodesmata)植物细胞的结构组成植物细胞的结构组成 细胞壁细胞壁 质膜质膜 细胞质细胞质 细胞器细胞器 胞基质胞基质 植物细胞植物细胞 原生质体原生质体 核膜核膜 细胞核细胞核 核质核质 核仁核仁 后含物后含物 （一）、细胞膜或质膜 植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。膜的化学组成，几乎全由磷磷脂脂和和蛋白质蛋白质组成，此外，尚有少量的糖类糖类。细胞膜细胞膜 围绕在细

26、胞外的薄膜，又称原生质膜或质膜。厚度约60100A（埃），是细胞间或细胞与外界环境间的分界，维持着细胞内外环境的差别。在电子显微镜下，细胞膜显示出三层结构三层结构，磷脂双分子层是膜的骨架，每个磷脂分子都可以自由地作横向运动，其结果使膜具有流动性、弹性。磷脂双分子层的内外两侧是膜蛋白，如球蛋白，有时镶嵌在骨架中，也能作横向运动。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）组成。这样的结构称为单位膜单位膜。膜结构的液态镶嵌模型液态镶嵌模型：在脂质双分子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中的蛋白质有的是特异酶类，在一

27、定条件下具有“识别”、“捕捉”和“释放”某些物质的能力，从而对物质的透过起主动的控制作用。流动镶嵌模型流动镶嵌模型脂类蛋白质糖糖萼糖萼蛋白质脂双层脂双层（1）类脂（）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂质膜结构的分子骨架，主要是磷脂磷脂性质磷脂性质:在水环境中形成的双分子层（在水环境中形成的双分子层（Bilayer）是）是 双分子层双分子层水溶性分子难以通过的天然屏障。水溶性分子难以通过的天然屏障。例证：例证：水溶液中：超声水溶液中：超声 磷脂酰胆碱磷脂酰胆碱+卵磷脂卵磷脂 脂质体脂质体水水膜脂主要有：膜脂主要有：卵磷脂卵磷脂脑磷脂脑磷脂鞘磷脂鞘磷脂 磷脂酰丝氨酸磷脂酰丝氨酸水水

28、（2）膜蛋白：膜蛋白：与磷脂双分子层结合，与磷脂双分子层结合，执执行各种功能：行各种功能：运输载体：运输载体：各种分子泵，离子泵；各种分子泵，离子泵；酶：酶：催化剂、催化剂、膜反应；膜反应；受体：接收和传导受体：接收和传导 化学信号；化学信号；连接：连接细胞骨架与胞外基质的分子连接：连接细胞骨架与胞外基质的分子结构。结构。1.跨膜蛋白跨膜蛋白2.镶嵌蛋白镶嵌蛋白3.共价蛋白共价蛋白4.非共价蛋白非共价蛋白（1）流动）流动分子双层分子双层 内外内外 层的脂与蛋白质不尽相同；层的脂与蛋白质不尽相同；糖链均在外表面（识别，免疫）。糖链均在外表面（识别，免疫）。(2)不对称性不对称性 膜蛋白分布不对称

29、膜蛋白分布不对称脂质双层镶嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白细胞膜选择透性细胞膜选择透性 细胞膜只允许某些分子或离子进入或者排出细胞的特性，是细胞膜细胞膜最基本的功能最基本的功能。它能阻止细胞内的许多有机物（如糖和可溶性蛋白）从细胞内渗出，又能调节水和盐类及其他营养物质进入细胞，使细胞能在复杂的环境中保持相对的稳定性，从而维持细胞正常的生命活动。吞噬作用吞噬作用 把外界固态物质吞入细胞内把外界固态物质吞入细胞内的过程的过程。吞噬的颗粒外包一层来自质膜的薄膜，叫做吞噬体。后者与溶酶体靠近，两者的膜互相融合形成消化泡；不能消化的剩留残渣排出细胞外。如有的原生动物（如变形虫）用吞噬作用摄取营养。主动运输主动运

30、输 细胞中物质运输的一种重要方式。它的特点是，物质运输是逆浓度梯度进行的，即从低浓度方向向高浓度方向进行。需消耗能量。例如Na+、K+离子透过细胞膜的运输，就是主动运输。可用钠一钾泵假说来解释，该学说认为在膜上有一种Na+-K+-ATP酶，通过磷酸化和脱磷酸化引起ATP酶一系列构象变化，从而造成离子转位。主动运输的机制还在进一步研究中。主动运输是活的生物膜主动运输是活的生物膜的特性。的特性。细胞膜细胞膜使细胞内外环境隔开，造成稳定使细胞内外环境隔开，造成稳定的内环境，的内环境，具有保护作用具有保护作用。控制着细胞内外。控制着细胞内外物质的交换作用。细胞膜具有物质的交换作用。细胞膜具有选择透过性

31、作选择透过性作用用。过膜的物质运输方式有自由扩散、协助。过膜的物质运输方式有自由扩散、协助扩散、主动运输和内吞外排（胞吐）等形式。扩散、主动运输和内吞外排（胞吐）等形式。膜上有许多酶，是膜上有许多酶，是细胞代谢进行的重要部位细胞代谢进行的重要部位。例如膜上的球蛋白与多糖结合成糖蛋白使细例如膜上的球蛋白与多糖结合成糖蛋白使细胞不致被周围的酶所消化；有些糖蛋白是抗胞不致被周围的酶所消化；有些糖蛋白是抗原，具有高度的异性。细胞膜还是一种通讯原，具有高度的异性。细胞膜还是一种通讯系统，细胞膜与细胞识别、激素作用有关；系统，细胞膜与细胞识别、激素作用有关；此外对能量转换、免疫防御、细胞癌变此外对能量转换

32、、免疫防御、细胞癌变等方等方面都起着十分重要的作用。面都起着十分重要的作用。质膜具有多种生理功能质膜具有多种生理功能1.维持稳定的细胞内环境；2.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；3.吞食外围的液体或固体小颗粒；4.参与胞内物质向胞外分泌；5.接受外界的刺激和信号；6.还参与细胞的相互识别的功能。生物膜生物膜 细胞、细胞器和其环境接界的所有细胞、细胞器和其环境接界的所有膜的总称膜的总称。生物中除某些病毒外，都具有生物膜。真核细胞除质膜（细胞膜）外，还有细胞核、线粒体、内质网、溶细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体、叶绿体酶体、高尔基体、叶绿体等细胞器膜。生物膜形态上

33、都呈双分子层的片层结构，即磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分子位于其表面或镶嵌其中，生物膜厚度约510纳米。不同的生物膜有不同的功能。质膜质膜和物质的选择性通透、细胞对外界的信号的识别作用、免疫作用等密切相关；神经细胞膜和肌肉细胞膜神经细胞膜和肌肉细胞膜是高度分化的可兴奋性膜，起着电兴奋、化学兴奋的产生和传递作用；叶绿体内的类囊体膜和叶绿体内的类囊体膜和光合细菌膜光合细菌膜可将光能分化为化学能；线粒线粒体内膜体内膜可将细胞呼吸中释放的能量合成ATP；内质网膜内质网膜是蛋白质及脂类生物合成的场所 所以生物膜在活细胞的物质、能量及生物膜在活细胞的物质、能量及信息的形成、转换和传递等生命活动过程信息

34、的形成、转换和传递等生命活动过程中，是必不可少的结构中，是必不可少的结构。质膜（质膜（plasma membrane)内质网内质网(endoplasmic reticulum)高尔基体（高尔基体（Golgi body)溶酶体（溶酶体（lysosome)线粒体（线粒体（mitochondria)叶绿体（叶绿体（chloroplast)（二）细胞质及其细胞器（二）细胞质及其细胞器 细胞质是质膜以内，细胞核以外细胞质是质膜以内，细胞核以外的原生质的原生质。细胞质可分胞基质和细胞器。细细胞器胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构，胞基质是无色透明的胶体物质。胞基质能维持细胞器的实体完整性提供所需要

35、的离子环境，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。细胞器细胞器 即“细胞器官”，细胞质中由原生质分化而成的、具有一定形态和特定功能的结构。线粒体、质体、内质网、高线粒体、质体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、（中尔基体、核糖体、溶酶体、（中心体）、液泡等心体）、液泡等。糙面内质网糙面内质网光面内质网光面内质网形成面成熟面空腔分泌小泡溶酶体（lysome）外膜嵴基质膜间隙内膜基粒类囊体内膜外膜核糖体是合成蛋白质的细胞器;主要成分：蛋白质、RNA功 能：按照mRNA 的指令合成多肽链胞质骨架 微丝 微管中间 纤维核骨架 核纤层 核基质 1质体 质体是绿色真核植物所特

36、有的细胞器。在幼龄细胞中，质体尚未分化成熟，称为原质体或前质体。根据色素和功能的不同。叶绿体 有色体 白色体 质体质体是 植物细胞中的一类细胞器。早在1883年就被提出。也是具有双层膜结构的细胞器，质体随细胞的生长而增大，并能分裂增殖。与细胞的代谢过程密切相关。叶绿体叶绿体 植物细胞特有的一种细胞器。形态因植物的种类而异，在藻类中，叶绿体形态多样，而且体积也大，其大小可达100微米，有网状、带状、裂片状、星形等。在高等植物中，叶绿体为圆形或椭圆形，直径约510微米，厚度约23微米。叶绿体在细胞内的数目也不一定，如藻类细胞，有的仅有一个。但在高等植物细胞中可多达100个以上。在电子显微镜下，高等

37、植物的叶绿体为双层膜结构。外膜光滑，包围在外，内膜层形成了许多扁平封闭的小囊，叫类囊体类囊体，是内部组织的结构单位。大的类囊体叫基质类囊体，它们之间由基质片层相连，许多类囊体象圆盘一样叠在一起构成了内膜系统的基粒片层基粒片层。光合作用系统所有的色素：叶绿素和类胡萝卜素都在基粒片层上。叶绿素获取太阳光的能量并把这些能量用于有机物的合成。因此，叶绿体是光合作用的场所。如果没有这些细胞器，地球上就不可能有生命的存在。叶绿体和线粒体一叶绿体和线粒体一样，含有样，含有DNA和和RNA，具有自己的遗传系统，具有自己的遗传系统和合成蛋白质的系统，在遗传上有相对的独立和合成蛋白质的系统，在遗传上有相对的独立性

38、性。有色体有色体 又称“杂色体”。植物细胞中含有色素的质体。色素为叶黄色素为叶黄素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔红色。在高等植物的花瓣、果实红色。在高等植物的花瓣、果实和根和根等器官中表现出来。它的光合作用的能力已处于不活动的状态。它们能积累淀粉和脂类。白色体白色体又称无色体无色体。植物细胞质中不含色素的质体，如植物体内的分生组织和见不到阳光的块茎等细胞内的质体。有制造和贮藏淀粉、蛋白质的功能。白色体的前体为“原质体”，它进行多次分裂成为白色体，或为叶绿体。在黑暗中生长的植物的质体，也是白色体的一种类型。形态结构形态结构功能功能：光合作用光合作用能量转换器能量转换器内膜

39、内膜外膜外膜基质层基质层基粒基粒类囊体类囊体类囊体间隙类囊体间隙基质基质膜间隙膜间隙 三种质体的关系三种质体的关系 有色体多从叶绿体转化而来，积累脂类和淀粉。白色体，近球形，存在于甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成脂肪和油的造油体，合成蛋白质的糊粉体等等。在一定条件下，一种质体可转变为在一定条件下，一种质体可转变为另一种质体。另一种质体。叶绿体叶绿体白色体白色体有色体有色体三种质体三种质体的关系的关系你能够举例吗？2、线粒体、线粒体 除细菌、蓝藻和厌氧除细菌、蓝藻和厌氧真菌外，生活的细胞一般真菌外，生活的细胞一般都有线粒体。

40、线粒体呈粒都有线粒体。线粒体呈粒状、棒状、丝状或分枝状。状、棒状、丝状或分枝状。线粒体较小，直径一般为线粒体较小，直径一般为 05-10微米。微米。线粒体结构线粒体结构 显微镜下用詹纳斯绿B染色才能看到。用电子显微镜观察，线粒体有一层外膜外膜和一层内膜内膜，内膜在许多部位向内褶叠成管状或搁板状突起称为嵴嵴。嵴间的空间为基质基质，其中含有DNA、蛋白质、核糖体、类脂球等。在基质和内膜中，有ATP酶，与呼吸作用有关。线粒体的功能线粒体的功能 是细胞进行有氧呼吸的场所，提供能量。细胞中线粒体的数量是不定的，活跃细胞（如肝细胞）的线粒体可能有1000个以上，在电子显微镜下，每个线粒体以双层膜为界，外膜

41、平滑包围于外，内膜向内折叠形成嵴嵴。线粒体的膜与细胞膜相似，它们含有磷脂分子和蛋白质分子。大部分蛋白质嵌在脂质双层中。自60年代以来，认为内膜和嵴与外膜完全不同，内膜和嵴上有许多带柄的颗粒状结构内膜球，它是线粒体进行电子传递和氧化磷酸化的基本单位。线粒体是形成ATP的主要场所，有细胞的有细胞的“动力工厂动力工厂”之称。之称。线粒体基质内有自身的DNA、RNA及蛋白质、酶系和生化过程中间产物等液态物质。因此，DNA可自我复制，具有一定的遗传独立性遗传独立性。形态结构形态结构功能功能半自主性半自主性能量转换器能量转换器外膜（外膜（outer membrane)内膜（内膜（inner membran

42、e)嵴（嵴（crista)基质（基质（matrix)膜间隙（膜间隙（intermembrane space)线粒体进行氧化磷酸化，产生线粒体进行氧化磷酸化，产生ATP，是，是细胞的细胞的“动力工厂动力工厂”。1.腔内都有成环状腔内都有成环状DNA,70S 核糖体。核糖体。2.它们都能自行分化。它们都能自行分化。3.但部分蛋白质还要在但部分蛋白质还要在 胞质内合成胞质内合成 3核糖核蛋白体核糖核蛋白体（核糖体）核糖体）是合成蛋白质的场所。核蛋白体含有大约40%蛋白质蛋白质和60%的RNA。核糖体大小约15-30纳米的小颗粒，由大小两个亚单位组成。核糖体常几个到几十个与信使RNA分子结合成念珠状的

43、复合体，称为多聚核糖体。核糖核蛋白体，简称核糖体核糖核蛋白体，简称核糖体所有的细胞中都可见到。核糖体呈颗粒状结构，椭圆形，由大小两个亚基组成，直径150250A（埃），基本成分是蛋白质、酶和RNA，在真核细胞中，一种是附着在内质网上，一种在细胞质里呈游离状。在原核细胞中，核糖体是附着在细胞膜上的。内质网表面的核糖体内质网表面的核糖体，所合成的蛋白质分子量大，分泌到细胞外，如抗体，胶元蛋白和酶等。游离的核糖体游离的核糖体，合成的蛋白质供细胞本身的生长、发育和分化作用，或者是合成一批特殊蛋白质，如血红蛋白。在进行蛋白质的生物合成时，执行功能的核糖体不是一个而是几个或几十个核糖体，通过一条信使RNA

44、间隔地串在一起，成念珠状。上面的每个核糖体都可合成一条肽链，这样便大大的提高了合成的效率这样便大大的提高了合成的效率。当蛋白质合成完毕时，两个亚基又解离开。核糖体是合核糖体是合成蛋白质的细成蛋白质的细胞器胞器,它的主要它的主要成分是蛋白与成分是蛋白与 RNA,其唯一的其唯一的功能是按照功能是按照mRNA的指令的指令用氨基酸合成用氨基酸合成多肽链。多肽链。4、内质网、内质网 是胞基质中的膜系统。在电镜图象上表现为成对的平行的膜转成的囊、泡或更大的“池”。其立体构型将基质隔成许多间室，有利于种种不同的系列化反应的进行。膜的外表面附有核糖体颗粒的称粗糙型内质网；膜的外表面没有核糖体颗粒的称光滑型内质

45、网。其功能不同。粗糙型内质网参与蛋白质合成，并运输和贮存蛋白质。光滑型内质网与脂类、激素合成有关。内质网是许多细胞器的来源。基本类型基本类型功能功能信号假说信号假说粗面内质网粗面内质网（rER)光面内质网光面内质网（sER)1、蛋白质的合成、蛋白质的合成2、脂类的合成、脂类的合成3、蛋白质的修饰、蛋白质的修饰4、新生多肽的折叠与组装、新生多肽的折叠与组装 5、高尔基体、高尔基体 高尔基体由扁平内凹的囊泡或槽库、致密小泡和分泌小泡组成。高尔基体来源和内质网有关。致密小泡来自内质网，结合形成高尔基体囊泡，囊泡的凸面称形成面,凹面称成熟面。高尔基体在植物细胞内的功功能能是合成纤维素、半纤维素等构成细

46、胞壁的多糖类物质，同时将多糖或多糖与蛋白质的复合物以高尔基小泡的形式运输到细胞的某些部位。具有分泌作用，并参与细胞壁的形成。形态结构形态结构功能功能1、蛋白质修饰与加工（糖基、蛋白质修饰与加工（糖基 化等）化等）2、蛋白质的分拣、蛋白质的分拣3、蛋白质和脂的运输蛋白质和脂的运输4、蛋白质分泌等、蛋白质分泌等 6、溶酶体、溶酶体 常为圆球形，只有一层膜包围，含有活性范围非常广泛的各种水解酶类，以酸性磷酸酶为特有的酶。溶酶体在细胞内起消化作用，能降解生物大分子。进行异体吞噬、自体吞噬甚至发生自溶作用。溶酶体是内质网分离出来的小泡形成的。溶酶体溶酶体是是 细胞质内的一种球形细胞器。直径约0.5微米，

47、比重1.15，外有一层膜与细胞质分隔，以含有酸性水解酶（30多种）为特征，具有消化作用。从高尔基体芽生出来的初级溶酶体初级溶酶体与来自细胞内外的物质结合，就形成次级溶次级溶酶体酶体。当与外来颗粒如细菌结合，就成为吞噬溶酶体吞噬溶酶体，消化后剩余部分叫做残渣体残渣体。在正常细胞中，水解酶只局限于溶酶体内。当细胞坏死时，溶酶体外膜破裂，酶溢出进入细胞质，使细胞发生自溶。结构类型结构类型功能功能 根据溶酶体处于完成其生理功能根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：的不同阶段，大致可分为：初级溶酶体（初级溶酶体（primary lysosome)次级溶酶体（次级溶酶体（secondary

48、lysosome)残余小体（残余小体（residual body)溶酶体的标志酶是溶酶体的标志酶是酸性水解酶酸性水解酶清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。防御功能防御功能例如：例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；2.哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程都与溶酶体有关。都与溶酶体有关。7圆球体圆球体 圆球体是一层膜包围的球状小体，圆球体含有脂肪酶脂肪酶，是积累脂肪的场所，因而是一种贮藏细胞器，

49、贮藏油滴、脂肪等。圆球体也具有溶酶体的性质。近年来，认为圆球体与周围细胞质构界面上存在半单位膜，能被饿酸强烈还原，故圆球体又被称为类脂球类脂球。8微体微体 膜内有一单位膜，含有酶，都含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化酶与尿酸酶。分为两种类型：一是过氧化物酶过氧化物酶体体，与光呼吸有密切关系；另一种为乙醛酸循环体乙醛酸循环体，与脂肪代谢有关，能将脂肪分解成糖。9、液泡、液泡 液泡是植物细胞的显著特征之一。液胞内的液汁称细胞液，其主要成分是水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花青素和无机盐等物质。花瓣、果实上红色或蓝色是因含有花瓣、果实上红色或蓝色是因含有花青素，花青素的颜

50、色随着细胞液的酸花青素，花青素的颜色随着细胞液的酸碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色中午的红色。中午的红色。液泡是液泡是细胞质中一种泡状结构的细胞器，外有液泡膜与细胞质分开，内含水样的细胞液，幼年的植物细胞中液泡较小，成熟的植物细胞中液泡很大，往往只存单个大液泡，它几乎占据了细胞整个体积的90%。细胞质被挤压成薄薄的一层，紧贴在大液泡的周围。植物中的液泡还可保持细胞的紧张度植物中的液泡还可保持细胞的紧张度。高等动物细胞中的液泡不明显；有些原生动物中也具有液泡，如草履虫的伸缩泡。通过液泡原生动物