细胞的结构与功能.ppt

专题三 细胞的结构与功能 一、细胞膜的结构与功能 细胞膜也称生物膜或质膜。是由类脂、蛋白质和糖类组成。质膜 中的类脂也称膜脂，是质膜的基本骨架，膜蛋白质是膜功能的主要 体现者。 质膜中的糖类是少量的，主要与蛋白质或脂类结合形成糖蛋白质 或糖脂，是质膜上的标记物，与细胞的识别有关. 质膜中的蛋白质是膜功能的主要体现者，其中有的与物质的运 输有关，如载体，在主动运输过程中，载体还兼有ATP水解酶的作 用；有的是酶，能催化与膜有关的生化反应；有的是激素或其他有 生物活性物质的受体。 二、细胞质: 细胞质是指除去细胞质膜和细胞核以外的所有物质。 1细胞质基质 细胞质基质是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分 ，呈半透明的胶体状态。细胞质基质不能看作是细胞中的溶液。在 细胞质基质中有着极其复杂的成分和担负着一系列重要的功能. 2细胞器 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能 的结构单位，悬浮在细胞质基质中。主要是线粒体和叶绿体，此外 还具有内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡等。 (1)线粒体的结构和功能 线粒体是双层膜结构，内膜向内腔折叠形成嵴，嵴的形成增加 了细胞内的膜面积。线粒体是动植物细胞中都具有的细胞器，它与 细胞的能量代谢有关。但原核生物(细菌和蓝藻）中没有线粒体。 （2）叶绿体的结构和功能 叶绿体是双层膜结构，分为外膜和内膜，但内膜未向内腔折叠， 内膜以内是基粒和基质。 叶绿体中含有少量的DNA和RNA，线粒体也一样，在叶肉细胞 也能完成自我增殖，在遗传上不完全依赖于细胞核，有一定的独立 性。 叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上，完成光合作用的整个光 反应过程的色素和酶也都在片层结构薄膜上，所以光合作用的光反 应是在基粒类囊体的薄膜上进行的。完成暗反应过程的酶在叶绿体 的基质中，暗反应过程是在叶绿体基质中进行的。 （3）内质网 内质网是指细胞质中一系列囊腔和细管，彼此相通，形成一个隔 离于细胞质基质的管道系统。根据内质网膜上有没有附着核糖体， 将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。 细胞质中内质网的发达程度与其生命活动的旺盛程度呈正相关。 4）核糖体 核糖体不是由生物膜构成的，它是由蛋白质和RNA构成的复合体 。 核糖体是蛋白质合成的场所。附着在内质网上的核糖体合成的 蛋白质主要有两类：一类是分泌蛋白，通过内质网运输到高尔基体 ，经加工包装后被分泌到细胞外；另一类是排列到质膜内的蛋白质 。游离的核糖体合成的蛋白质一般是分布到细胞质基质中的蛋白质 。 （5）高尔基体 高尔基体是由光面膜所包围成的分隔的腔及一些分泌小泡组成 。它属于单层膜结构。在所有动物细胞和植物细胞中都有这种细胞 器，但成熟的红细胞是例外。 ， 高尔基体的功能是：在植物细胞中能合成和分泌纤维素，将纤维素 分泌到原生质体外形成细胞壁，所以在高中生物教材上讲与细胞壁 的形成有关；在动物细胞中，高尔基体是细胞分泌物的最后加工和 包装的场所。在分泌旺盛的细胞（如唾液腺细胞、胰腺细胞等）中 ，高尔基体特别发达，数目也特别多。 （6）中心体 中心体存在于低等植物细胞（如衣藻、团藻等藻类植物）和动物 细胞中。中心体不具备膜结构，是由蛋白质组成的。 （7）液泡 液泡是在细胞质中由单层膜包围的充满水液的泡，是普遍存在于 植物细胞中的一种细胞器。 液泡内的液体称为细胞液，溶有很多有机小分子物质和无机 盐。 液泡的功能是参与细胞的水分代谢（如质壁分离和质壁分离复 原），同时也是植物细胞代谢副产品及废物（如蔗糖、植物碱、丹 宁、多余的无机盐等）屯集的场所。 三、细胞核 一切真核细胞都有细胞核，但在真核生物体内某些高度分化成熟 的细胞（如哺乳动物血液中的红细胞、高等植物细胞体内输导有机 物的筛管细胞等）没有细胞核。细胞核是遗传物质贮存、复制和转 录的场所。细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质和核液4个部分 。 核膜是双层膜结构，核仁是形成核糖体的场所。 四、细胞的生物膜系统 细胞生物膜系统是指由细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线 粒体等围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体 。 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中的作用： 不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之 间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。 细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行，细胞内的广阔 的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行 创造了有利条件。 细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，如各种细胞器 ，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰 ，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。 五、原核细胞与真核细胞的区别 在原核细胞中的DNA分子不与蛋白质结合，成游离态，所以一般 讲原核细胞没有染色体，也就没有染色体变异。没有其他形式的细 胞器，唯独只有一个核糖体。但细胞膜常向内陷以增加膜面积，具 有类似于内质网的功能。由原核细胞构成的生物称为原核生物，主 要包括两大类：细菌和蓝藻。由真核细胞构成的生物称为真核生物 ，地球上绝大多数的生物属于真核生物，如酵母菌、霉菌等真菌； 绿藻（水绵）、硅藻、褐藻（海带）、红藻（紫菜）等藻类，所有 的高等植物和动物。进行有氧呼吸的原核细胞，有氧呼吸过程主要 是在内陷的细胞膜进行。进行光合作用的原核生物，光合作用的光 反应也是在内陷的细胞膜上进行的。 六、植物细胞工程 植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性。 植物细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个 体的潜能。 在生物体内的细胞没有表现出全能性而是分化成不同的组织 、器官，是因为基因在特定的时间和空间条件下选择性地表达的结 果。在个体发育不同的时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是 不相同的，合成的蛋白质也是不一样的，从而形成了不同的组织和 器官。植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经 过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性。 植物组织培养 植物组织培养的过程可以归纳为： 外植体愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化 生长发育 植物组织培养具有快速繁殖、培育无病毒植株，可以解决有些作 物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题而在生产上得到广 泛的应用。在转基因植物的培育中也要用到植物组织培养技术。 植物体细胞杂交：见教材P67 植物体细胞杂交是指用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂 种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。植物体细胞杂 交的最大优点是可以克服植物远缘杂交不亲和的障碍，大大扩大了 可用于杂交的亲本基因组合的范围。 七、动物细胞工程：教材P70 动物细胞培养：用的培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、 维生素和动物血清等，培