-医用生物学生命的结构基础细胞PPT演示课件

.,1,第三章 细胞,.,2,细胞（cell）,1、是生物体形态结构和生命活动的基本单位,2、细胞形态结构和功能的变化反应机体生理和病理的变化,3、了解生物体生命活动的规律就必须从研究细胞入手,.,3,第一节 细胞的基本结构,地球上的生物按有无细胞可分为：,生物,前细胞生物,细胞生物,原核细胞生物,真核细胞生物,.,4,一、前细胞生物,1、结构简单，仅由蛋白质外壳和壳内的核酸构成。,典型代表：,病毒,2、病毒的分类：,病毒,DNA病毒,RNA病毒,.,5,几种常见的前细胞生物,痘病毒,葡萄球菌噬菌体,脊髓灰质炎病毒,狂犬病毒,腺病毒,类病毒,.,6,二、真核细胞,.,7,真核细胞,细胞膜,细胞质,细胞核,核膜,核仁,染色质,核基质,.,8,三、细胞的一般结构,1、光学显微镜下观察,细胞分为：,细胞膜,细胞质,细胞核,2、电子显微镜下观察,膜相结构：,非膜相结构：,细胞膜,内质网,高尔基复合体,线粒体,溶酶体,过氧化物酶体,核膜,核糖体,中心粒,微管,微丝,中间纤维,细胞基质,核仁,染色质,核基质,.,9,四、原核细胞,（一）原核细胞的基本结构,1、细胞膜,2、细胞壁,3、胞质溶液,4、核区,5、荚膜,6、核糖体,.,10,（二）、常见的原核生物,1、由原核细胞构成的生物称做原核生物，常见到的有：,细 菌,支原体,衣原体,立克次体,螺旋体,放线菌,2、各种原核生物的图片,.,11,双球菌,葡糖球菌,放线菌,链球菌,螺旋体,衣原体,立克次体,.,12,第二节 细胞膜,一、细胞膜的概念：,1、细胞膜：是包围在细胞质外围的一层薄膜又称质膜。,2、单位膜：把细胞膜的三层结构作为一个单位称为单位膜。,3、生物膜：细胞内的所有膜统称为生物膜。,.,13,二、细胞膜的分子结构,.,14,1、液态镶嵌模型：,液态可活动的类脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架，这些类脂双分子层排列得很整齐，亲水的头端分别朝向膜的内外表面，疏水的尾端朝向膜的中央，蛋白质分子以球状形式镶嵌在类脂双分子层中或附着在其表面，这些蛋白质分子能在脂质双层内或其表面移动，细胞膜具有不对称性和流动性。,.,15,三、细胞膜的功能,细胞膜是细胞进行物质交换的场所，控制物质进出细胞，细胞膜还与代谢的调节控制、细胞识别、免疫、激素、药物作用及与癌变有关。,（一）、细胞膜与细胞内外的物质交换,1、简单扩散（单纯扩散）：,.,16,简单扩散,.,17,1、简单扩散（单纯扩散）：,一特征：,顺浓度梯度运输,1.,2.,不需要载体,3.,不需要消耗能量,物质通过简单的扩散作用进出细胞。,二.定义,.,18,易化扩散,.,19,2、易化扩散（帮助扩散）：,一特征：,顺浓度梯度运输,1.,需要载体参与,2.,不需要消耗能量,3.,二定义,进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散。,.,20,比较单纯扩散和易化扩散,.不同点：. 共同点：,两者都不需要消耗能量两者都是顺浓度梯度运输,前者不要载体的帮助，后者需要载体的协助,.,21,主动运输,.,22,一特征：,逆浓度梯度运输,1.,需要载体,2.,需要消耗能量,3.,主动运输,物质从低浓度一侧运输到高浓度的一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。,二定义,.,23,易化扩散,单纯扩散,主动运输,.,24,比较三种物质运输方式的异同：,顺浓度梯度,顺浓度梯度,逆浓度梯度,不需要,需要,需要,不消耗,不消耗,需要消耗,氧气、水、二氧化碳脂溶性小分子,葡萄糖进入红细胞,主要途径 葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮和肾小管细胞,.,25,内吞作用和外吐作用,1、内吞作用：指大分子物质和团块以吞噬和胞饮的形式吞入细胞。（胞吞）,2、外吐作用：指物质由细胞排出的过程。（胞吐）,.,26,是通过质膜的变形运动将大分子或团块物质转运入细胞内的过程。（如果进入的是固态物质，称为吞噬；如果进入的是液态物质，称为胞饮。）,内吞,.,27,外吐,是指细胞内的大分子物质分泌物或细胞内代谢产物的排出，是一种与内吞作用相反的过程。,.,28,.,29,.,30,(二)细胞膜抗原,1、膜抗原：主要是膜上的糖蛋白和糖脂具有免疫学特性。,2、组织不相容性：机体对同种异体移植物常发生排斥反应。,甲,乙,手指移植,体细胞的基因编码一种乙没有的抗原,乙方的免疫系统,发生排斥反应,.,31,细胞膜受体,1、细胞膜受体：是细胞膜上一类特异的镶嵌蛋白质。,2、细胞膜受体能有选择性地和细胞外环境中化学物质相结合，从而引起细胞内部功能活动的一系列变化，产生某种生物效应。,细胞膜受体,接受肾上腺素信号,细胞内发生化学反应,肝细胞内糖原分解,.,32,3、配体：,4、受体的功能：,能够识别配体并与之相结合,一旦与配体结合便能引起细胞内一系列代谢反应和生理效应,凡能与受体结合并产生效应的物质统称为配体。常见的配体有：激素、神经递质、抗原、药物等。,.,33,第三节 细胞质,.,34,细胞质：,是指细胞膜以内到细胞核以外的原生质部分，在这个区域内有细胞基质和各种细胞器。,细胞器：,是具有一定化学组成和形态并表现某些特殊功能的结构。,常见的有：内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、核糖体、过氧化物酶体及中心粒等,.,35,一、内质网,1、结构：,由膜围成的管状、泡状和扁平囊状结构，往往连城一片，相互沟通，折叠成层，可以与核膜及细胞膜相通。,2、分类：,糙面内质网,光面内质网,.,36,3、内质网的功能,1、对细胞质起支持和分隔作用,2、物质交换,3、蛋白质的合成与运输,主要在糙面内质网的核糖体上合成,4、与脂类、脂蛋白、糖原、激素的合成和分泌有关,主要在光面内质网上合成,.,37,（二）、线粒体,（“动力车间”）,有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上,功能：,有氧呼吸的主要场所,结构:,外膜,内膜,嵴,（提供细胞生命活动所需能量）,基质（含少量DNA和有关酶）,双层膜结构,（增加了内膜表面积，且上面有基粒）,举例：,.,38,分布特点：,细胞生命活动旺盛时多，疾病、营养不良、代谢水平下降时少。,成熟的红细胞没有线粒体,.,39,高尔基体,功能：,1、对来自内质网的蛋白质进行加工、浓缩后，运出细胞。,形态：,扁平囊状结构（单层膜）,分布：,动、植物细胞,反面（成熟面）,顺面（形成面）,大泡,小泡,蛋白质加工运输的方向：,.,40,内质网,高尔基小泡,扁平囊,大泡,分泌泡,细胞外,2、能合成和运输多糖、糖脂和糖蛋白被称为“加工、包装车间”。,3、对新的细胞膜和细胞壁的形成起一定作用。,.,41,（四）、溶酶体,分布：动植物细胞等,结构：单层膜结构,球形,功能：含有多种水解酶，能分解衰老和损伤细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 （消化车间）,.,42,溶酶体的消化作用可分为：,（一）、溶酶体的异溶作用,1、溶酶体对进入细胞内的吞噬小泡或吞饮小泡进行消化和分解，称为溶酶体的异溶作用。,靠近,吞噬泡,融合,.,43,.,44,(二)、溶酶体的自体吞噬,自体吞噬：,溶酶体对细胞内的物质或一部分结构进行消化和分解的作用，称为溶酶体的自体吞噬。,出现自体吞噬的几种情况：,1、衰老或变形的细胞器或剩余颗粒通过自体吞噬而被消除,2、当机体饥饿时，经常会出现自体吞噬现象，以细胞自身的一些大分子物资做营养，避免整个细胞的死亡。,3、细胞在衰老或病理状态下，也会发生自体吞噬。,.,45,比较自体吞噬和异溶作用过程？,（三）溶酶体的自溶作用,细胞内溶酶体膜破裂，使整个细胞或组织被释放出来的酶消化分解的过程称溶酶体的自溶作用。,例如：青蛙的尾巴消失、矽肺等,.,46,溶 酶 体 与 疾 病,溶酶体膜失常与疾病: 矽肺 、石棉沉着病、痛风,先天性溶酶体病：糖原贮积病、脂质沉积病、粘多糖沉积病。,溶酶体与休克：,休克后缺血缺氧降低溶酶体膜的稳定性。,休克后缺血缺氧影响细胞的氧化磷酸化过程。,休克后缺血缺氧引起细胞内PH下降促进酶的激活。,.,47,截至去年底，全国累计发生尘肺病病例55.8万例，累计死亡33.3万例，病死率为23.85%，尘肺病人已有42.5万例。,.,48,存 在：,附着在内质网上或游离在细胞质基质中,核糖体,形态：,椭圆形粒状小体（非膜结构）,分 布：,动、植物细胞,.,49,功能：,附着核糖体：,合成分泌蛋白,游离核糖体：,合成本身需要的结构蛋白,.,50,（六）中心粒,（由两个垂直排列的中心粒组成）,功能：,动物细胞和某些低等植物细胞中,与细胞有丝分裂有关,分布：,结构：,无膜（非膜）结构,.,51,七、过氧化物酶体 （peroxisome）,一类由单位膜包裹、内含氧化酶和过氧化氢酶的细胞器,.,52,解毒作用动物细胞（肝细胞或肾细胞）中过氧化物酶体可氧化分解血液中的有毒成分，起到解毒作用。,综上所述：过氧化物酶体是一种由单位膜包裹的含有多种氧化酶和过氧化氢酶的圆形或卵圆形小体，它具有解毒作用，能通过分裂进行增殖。,.,53,第四节 细胞核,1、细胞核是区别真核生物和原核生物最主要的结构。,2、真核生物有的有一个细胞核，也有两个细胞核的。,3、细胞核的主要功能是贮存和复制遗传信息，控制细胞的代谢、生长、发育、繁殖和分化等,.,54,4、细胞核的结构,.,55,一、核膜,核膜又称核被膜，是围绕在核表面的膜，由双层单位膜构成，两层面之间的空隙叫核周隙，核膜外表常附着核糖体。,核膜的主要功能：,1、保护核物质,2、控制细胞核内外的物质交换,.,56,（一）外核膜,外核膜比内核莫薄，在胞质面常附着核糖体，与粗面内质网相似，有些与粗面内质网相连，外面连有微管、微丝。,（二）内核膜,內核膜较厚，表面无核糖体颗粒，内侧有一层致密的纤维状蛋白网，该结构能够维持核膜的形态结构。,.,57,（三）核周隙,外核膜和內核膜之间的空隙称为核周隙，内部含有多种蛋白质和酶，有时与粗面内质网的腔隙相连。,（四）核孔,核膜的内外层膜彼此融合形成的许多圆孔称为核孔，它不是一个简单的通道，而是由许多蛋白质构成的复杂精密的核孔复合物。数量与细胞的类型和生理状态有关。,.,58,二、染色质和染色体,.,59,染色质和染色体是同一物质在细胞周期的不同时期的两种表现，其主要成分是DNA、组蛋白以及非组蛋白。,染色质,异染色质：功能不活跃,常染色质：功能活跃区，能进行DNA的复制和转录,.,60,（一）染色质的组装,1、染色质的一级结构-核小体丝,一个组蛋白八聚体与长约200碱基对的DNA一起形成一个核小体，许多核小体彼此链接形成直径约10nm核小体“串珠”就是核小体丝。,2、染色质的二级结构-螺旋管,核小体丝以每圈6个核小体的形式，螺旋成外直径30nm的空心螺旋管,.,61,3、染色质的三级结构-超螺旋管螺旋管进一步盘绕形成直径400nm的超螺旋管，是染色质的三级结构。,4、染色质的四级结构-染色单体,超螺旋管再进一步盘曲折叠形成染色单体，即染色质的四级结构。,.,62,三、核仁,1、核仁：是一个表面无膜的海绵球状体，主要成分是RNA、DNA、蛋白质及少量脂类,2、核仁的主要功能是合成rRNA，并能加工和部分装配核糖体前体颗粒，因此核仁也与蛋白质的合成有关。,.,63,四、核基质-细胞核的内环境,核基质又称核液，是细胞核执行各种功能的内环境，内部还有各种酶、无机盐，及蛋白质组成的细胞骨架。,.,64,细胞增殖,一、增殖方式：,（一）、原核细胞的裂殖：,裸露的DNA分子，附着在质膜的一个位点上，经过复制后，两个子代DNA分子都附着在质膜上，然后两个DNA分子之间的质膜延长，细胞膜内陷，细胞壁也向内伸长，细胞逐渐缢分为二，结果形成两个新的细胞。,.,65,1、无丝分裂：,核仁先分裂，细胞核伸长拉成哑铃状，以后分成两个核，两核之间的细胞质发生缢缩于是分成两个细胞。,2、有丝分裂,在分裂过程中出现染色体的变化，分裂结果是将母细胞的物质平均分配给两个子细胞；也出现由微管组成的纺锤丝，故称为有丝分裂。,（二）真核细胞的分裂,.,66,二、细胞增殖周期,1、细胞增殖周期：细胞结束一次有丝分裂后到下一次有丝分裂结束所经历的过程称为细胞增殖周期简称细胞周期,.,67,2、细胞增殖周期,G1期,（DNA合成前期）,S期,（DNA合成期）,G2期,（DNA合成后期）,M期,（细胞分裂期分为前、中、后、末）,间期,.,68,三、有丝分裂,细胞从一次分裂结束后到下一次分裂期开始之前的一段时间称为分裂间期。,1、G1期 DNA合成前期,合成RNA、蛋白质、和酶，为DNA的复制做准备。,2、S期 DNA合成期,DNA的复制 细胞内DNA的含量增加一倍。,（一）分裂间期,.,69,3、G2期 DNA合成后期,DNA 的合成终止，还合成一些RNA、蛋白质、微管蛋白及细胞膜为细胞分裂作准备。,（二）、分裂期（M）,分为：,前期,中期,后期,末期,1、前期,中心粒复制成对，形成星体及纺锤体，染色质螺旋成染色体，核膜核仁逐渐消失,两消两现一螺旋,.,70,2、中期,染色体纵裂成两条染色单体，两条染色单体中间以着丝粒相连，每条染色体的着丝粒与纺锤丝相连，在纺锤丝的作用下，染色体逐渐移向细胞中央，排列在赤道面上。结构最清晰、典型、便于观察。,3、后期,染色体上的着丝粒纵裂，一分为二，分别与两端的纺锤丝相连，这时每条染色体的两条染色单体完全纵裂开，在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极，形成了数目完全相等的两组染色体。,.,71,4、末期,染色体松散成染色质，纺锤体和星体消失，核仁、核膜重新出现，核膜将染色质、核仁包围形成两个新核，然后细胞膜在中央赤道面处横溢，将细胞质分成两等分，形成两个子细胞。,两消两现一散乱,.,72,四、减数分裂,在分裂过程中，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，一个细胞最后产生了四个细胞，每个细胞中染色体数目只有原来的一半，两次连续的分裂分别称为减数第一次分裂和减数第二次分裂，两次分裂都划分为前、中、后、末。,1、减数第一次分裂,（1）前期：,1）细线期：核内染色质形成细如线状的染色体,.,73,2)偶线期 同源染色体联会,3) 粗线期 染色体进一步螺旋变短、变粗，染色体中的非姐妹染色单体出现交叉现象。,4）双线期 同源染色体之间相互排斥，只有交叉的部分还连在一起。,5）终变期 染色体进一步螺线变粗变短，核仁、核膜消失。,（2）中期 各二价体排列在细胞中央赤道面上，通过着丝点与纺锤丝相连,.,74,（3）后期：在纺锤丝的牵引下，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，形成两组染色体分别向细胞两极移动,（4）末期：染色体变细，核膜出现，形成新核。,2、减数第二次分裂 经过短暂的间期，进入第二次分裂。第二次分裂与有丝分裂相似。,3、减数分裂的意义,4、减数分裂和有丝分裂的区别,.,75,思考：有丝分裂与减数分裂的相同 与不同点？,.,76,（四）配子发生,是指精子与卵子形成的过程，一般经过增殖、生长、成熟等时期,思考：精子与卵子形成过程的异同点？,受精的种类及过程？,.,77,1、精子的形成,2、卵子的形成,3、受精,受精分体外受精和体内受精,.,78,第七节 细胞的分化、癌变和衰老,一、细胞的分化,（一）细胞分化的概念：,细胞分化：是指同一来源的细胞经过细胞分裂在结构和功能上形成稳定性差异，产生不同的细胞类群的过程。,（二）细胞分化的特点,1、普遍性：个体发育过程中均有细胞分化活动，胚胎时期是重要的分化时期，出生后也能产生分化细胞。,.,79,2、稳定性：在生理条件下已经分化为某种特定类型的细胞一般不会逆转到未分化的状态或者成为其他类型的细胞。,3、时空性：细胞处在不同的发育阶段、后代所处的位置不同，都呈现不同的形态结构和功能。,二、干细胞,干细胞是机体中能进行自我更新和多向分化潜能的一类细胞。随着发育过程的延伸，干细胞的数量和分化