动物体基本结构与机能.ppt

普通动物学 （zoology）,课程性质：专业必修 任课教师：郭爱华,第2章 动物体的基本结构与机能,2.1 细胞 2.2 组织和器官系统的基本概念,几种常见的动物细胞,2.1 细胞,一、动物细胞的一般特征： 具有细胞膜、细胞质、细胞核的结构； 能够利用和转换能量，进行生物合成； 具有自我复制和分裂繁殖能力； 具有协调细胞与整体生命活动的能力；,二、细胞的化学组成 常量元素： 含量大，占组成原生质元素的量的9598%，包括C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Cl、Mg、Fe。 基本元素： C、H、O、N、P、S ，种它们围绕在以C原子形成的骨架上，与多种原子和基团形成复杂的生物大分子。 微量元素： 含量小于0.01%，但是不可缺少的，包括Mn、I、Mo、Co、Zn、Se、Cu、Cr、Sn、V、Si、F 12种。,上述这些元素形成生物体内的各种化合物，有基 本无机物、基本有机物和生物大分子。生物大分子 扮演着十分重要的作用，包括蛋白质、核酸、糖类 和脂类。,三、细胞的分子组成 1、蛋白质（protein） 构成生命体的主要成分，是细胞各种生命活动的 基础。 （1）、氨基酸 蛋白质由氨基酸组成，一般有20种。一个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 （2）、寡肽 由少数几个氨基酸连接起来的肽链，如二肽、三肽，催产素和加压素等。 （3）、多肽 由30到几百个氨基酸组成的肽链。,（4）、蛋白质的结构 一级结构 肽链的平面结构。 二级结构 肽链的螺旋状结构。 三级结构 螺旋状的肽链弯曲折叠形成三级结构。 四级结构 两条或两条以上的三级结构（亚基）按一定规律以化学键连接成。 由于氨基酸具有多样性（20）；肽链中氨 基酸的数量众多；构成蛋白质的肽链数量不同； 蛋白质的空间结构各异，因此蛋白质是极其复杂多 样的。如：80个氨基酸位点组成的肽链就有2080 1.210104。,2、核酸（nucleic acid） 是遗传信息的载体和传递者，生物的遗传变异主 要是由核酸决定的。核酸是由其基本单位核苷酸构 成的，核酸有两种即DNA和RNA。 DNA 是由两条多核苷酸链互相缠绕而成的双螺 旋结构，每条核苷酸链是由多个核苷酸连接而成。 每个核苷酸由一个碱基、一个脱氧核糖和一个磷酸 构成。碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、 胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。,由于碱基具有多样性（4个）；DNA常拥有 成千上万的碱基对，因此DNA也具有多样性。如： 100个碱基对组成的DNA则有4100种DNA。DNA的 数量非常庞大，完全有能力作为生物复杂而多样的 遗传信息的载体。 mRNA (略) DNA多样性与蛋白质多样性相统一,3、糖类（carbohydrate） 作用：（1）主要能源； （2）构成细胞的成分 通式：CX(H2O)Y 单糖，如葡萄糖、果糖 双糖，如蔗糖、麦芽糖 多糖，如肝糖元、肌糖元,4、脂类(lipid) 作用：能源物质 真脂：包括脂肪和油脂，由3分子脂肪酸和一分子甘 油结合而成 磷脂：由脂肪酸和磷酸脂组成，存在于脑和神经组 织中，具亲水性和疏水性。 固醇：细胞膜的主要成分，是动物激素和维生素的 合成原料,四、细胞的结构,细胞膜（cell membrane）（也称为质膜plasma membrane or plasmolemma） 细胞质（cytoplasm） 细胞核（nucleus）,1、细胞膜,结构： 功能： 选择性吸收；排除代谢废物及多余水分；细胞识别及免疫；信息传递；代谢调控,2、细胞质,结构及功能 细胞质基质(fundatmental cytoplasm): 具代谢活性，为胞器间功能的媒介，由蛋白质、糖类、无机物、酶组成结构 内含物(inclusions): 不具代谢活性，由代谢产物和外来物组成。 细胞器(organelle),内质网（endoplasmic reticulum）,结构： 由膜性小管、小囊和膜层构成的膜性系统。 分为粗糙内质网核光滑内质网。 功能： 粗糙内质网（rough ER）： 合成蛋白质，加工、运输 蛋白质。 光滑内质网（smooth ER）： 参与脂类合成、糖元和其 他糖类的代谢，也参与细 胞内物质的运输。,高尔基体 (golgi apparatus),结构： 由囊状、泡状结构组成的膜系统。 功能： 输送蛋白质；合成糖类；储存、浓缩加工、运输分泌物出细胞。,溶酶体 (lysosome),结构： 颗粒状结构，内含酸性水解酶60多种。 功能： 水解多种有机物，对消除异物、排除死细胞、保护机体有作用。,线粒体 (mitochondrium),结构: 单位膜构成的双层囊状、线状结构。内膜向内突出形成嵴，嵴上有颗粒，内具丰富的酶系统。 功能: 氧化分解有机物，并将能量储存于ATP中，为细胞的动力工厂。,中心粒 (centriole),结构: 非膜性的92组微管组成。 功能: 有丝分裂时有重要作用。,3、细胞核（nucleus）,结构： 核膜：单位膜，具核孔，mRNA ,rRNA等物质出核和其它物质进入 核仁：合成rRNA 及 rRNA的亚基的前体 核质：内含染色质（分裂期可浓缩为染色体） 功能： rRNA、DNA复制，DNA转录等重要活动在核内进行。,五、细胞周期,细胞周期：细胞由一次分裂结束到下一次分裂结 束之间的期限称为细胞周期。可分为间期和分裂 期。 间期（interphase）：为两次分裂之间的时期。进行DNA复制及有关蛋白质的合成。分为G1、G2、S期 G1期：RNA和蛋白质合成；为DNA合成作准备 S期：处于间期的中间，DNA合成复制 G2期：RNA和蛋白质合成，为有细分裂作准备 分裂期（Mitosis phase, M期）：染色体分离，细胞一分为二。,六、细胞分裂,无丝分裂（amitosis） 有丝分裂（mitosis） 减数分裂（meiosis）,无丝分裂（amitosis）,又称为直接分裂，不见染色体的复杂变化，只见核物质延长并分裂为两部分，最终形成两个子细胞。,有丝分裂（mitosis）,分4个时期： 前期 (prophase)：染色体变粗变短，中心粒出现，纺锤丝出现，核膜、核仁消失； 中期 (metaphase)：染色体排列在赤道面上，为观察染色体的最佳时期； 后期 (anaphase)：每个染色体的两个染色单体分开并向两极移动的整个过程; 末期 (telophase)：子染色体已到两极，染色体浓缩减低，核膜、核仁重新出现，细胞膜出现缢缩，直至形成2个子细胞。,减数分裂（meiosis）,合子减数分裂(zigotic meisis) 孢子减数分裂(sporic meisis) 配子减数分裂 (gametic meisis) 整个减数分裂过程包括减分裂和减分裂两次分裂 ，减分裂是同原染色体（homologue）分开，染色体数目减少了一半，是减数分裂；减分裂是姐妹染色单体(sister chromatid)分开，染色体数目并没有减少，是等数分裂。染色体只复制1次，而细胞连续分裂两次，结果染色体数目减少一半。,减数分裂的生物学意义,维持生物染色体数目的恒定； 对遗传物质重新分配和重组 具有重要作用； 促进生物进化发展。,2.2 组织和器官系统的基本概念,组织(tissue)：由一些形态相似，机能相同的细胞群 及细胞间质（intercellular substance）构成，完成一定 机能的结构。 器官(organ)：由几种不同的组织联合起来形成一定 的形态结构，完成一定的生理机能的统一体，即形成器 官。如心脏就是由上皮组织、结缔组织、肌肉组织、神 经组织联合而成，形成具有自动节律的泵血器官。 系统(system)：一些在机能上有密切联系的器官联合 起来完成一定的生理机能，即形成系统。,一、组 织,四大类基本组织： 上皮组织(epithelium tissue) 结缔组织(connective tissue) 肌肉组织(muscular tissue) 神经组织(nervous tissue),1、上皮组织(epithelium tissue) 分布部位：体表和体内各种器官、管道、囊、腔的内表面及内脏器官的表面，细胞密集，细胞间质少 功能：保护、吸收、排泄、分泌、呼吸等作用 根据机能分类：被覆上皮、腺上皮、感觉上皮,被覆上皮(cover pithelium)：分布于动物体的内外表面。,腺上皮(glandular epithelium) ：是一类有分泌机能的上皮组织，其中有腺细胞。,感觉上皮(sensory epithelium)：上皮细胞特化具有感觉机能的上皮，如嗅上皮、味觉上皮。,被覆上皮类型,2、结缔组织(connective tissue) 结构和功能：由多种细胞和大量的细胞间质构成，不同结缔 组织有不同的功能，如支持、保护、营养、修复、运输等功 能。 类型： 疏松结缔组织(loose connective tissue)：基质多，纤维少，排列疏松，细胞少，种类多，如巨噬细胞、成纤维细胞，纤维有胶原纤维、弹力纤维，前者有韧性，后者有弹性。,疏松结缔组织 功能：填充、联系、固定、营养、保护。 特点：基质多，纤维少，排列疏松；细胞少，种类多。,疏松结缔组织,疏松结缔组织,致密结缔组织(dense connective tissue),特点：由大量胶原纤维和弹力纤维组成，基质和细胞较少如骨膜、肌腱。 功能：能承受机械压力，具有支持和保护功能。,脂肪组织(adipose tissue),特点：由大量脂肪细胞聚集而成，并由疏松结缔组织将脂肪组织分隔成许多小体。 功能：贮存营养物质，维持体温，具支持保护作用，参与能量代谢。,脂肪细胞,软骨组织(cartilaginous tissue),由软骨细胞、纤维和基质组成。 依据基质中纤维的性质，可分为三种类型：透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。 透明软骨：基质为透明的凝胶状固体，软骨细胞埋在基质的胞窝内，基质内有少量胶原纤维。分布：关节，软肋，气管。 纤维软骨：基质内有大量成束的胶原纤维，软骨细胞分布在纤维束之间。分布：椎间盘，关节盂。 弹性软骨：基质内有大量弹力纤维。分布：耳廓，会厌。,骨组织(osseous tissue),由骨细胞、骨胶纤维和基质组成。基质内有大量固态无机盐(硫酸钙、磷酸钙)沉积，使骨组织坚硬。骨胶纤维平行排列在基质内，形成骨板。 密质骨：由骨板紧密排列而成，中央为骨腔。骨板由外向内分为外环骨板、哈氏骨板、内环骨板。骨板之间有胞窝，胞窝内有骨细胞。哈氏骨板内有哈氏管，神经和血管自管腔中通过。 松质骨：骨内具较大的空隙，空隙内有骨髓，骨髓中有造血干细胞。,血液（blood）,由血细胞、基质、纤维组成。 血细胞：红细胞、 白细胞、 血小板 纤 维：纤维蛋白原， 可形成纤维 基 质：血清,3、肌肉组织(muscular tissue),特点：由肌细胞组成，是具有伸缩能力的一种组织,细胞细长呈纤维状, 一个肌细胞即一根肌纤维。 功能：能将化学能转变为机械能，具强烈的收缩作用。 根据形态结构、功能和分布分为：横纹肌、平滑肌、斜纹肌和心肌。, 骨骼肌（横纹肌）,主要固着在骨骼上； 细胞呈长圆柱状。多核胞体，核附在细胞膜的下面； 细胞质的部分主要为肌原纤维所占据。肌原纤维上有屈光性不同的相间排列的明带和暗带-横纹肌； 收缩受意志指挥，为随意肌。,（2）心肌(Cardiac muscle) 为心脏特有，细胞呈短 柱状，有不明显横纹 两心肌细胞连接处细胞 膜特化为闰盘，对于兴奋 传导有重要作用 是不随意肌,（3）平滑肌（Smooth muscle） 细胞梭形，单核，无横纹， 分布在各种内脏器官如胃壁、肠壁、血管壁、子宫壁等处 为不随意肌,4、神经组织(nervous tissue),特点和功能：由神经细胞（神经元neuron）和神经胶质细胞(neuroglia cell)组成。前者具感受刺激，传导兴奋的作用；后者有支持、保护、营养、修复等作用。,上皮组织：消化、吸收 疏松结缔组织：支持、联系 平滑肌：使小肠蠕动 血管：经血液输送营养并输出代谢废物 神经：接受刺激，调节各组织的作用,二、器官 器官：由几种不同类型的组织联合形成的，具有一定形态特征和生理功能的结构,例如：小肠,如心脏就是由上皮组织、结缔组织、肌