第4章 细胞与细胞膜-1 2011-03-22.ppt

1 2 1 细胞的结构和功能 2 细胞膜的结构 3 细胞的通透性 4 膜的输运问题 3 有关细胞的基础知识细胞的结构及其功能 4 生命活动的基本单位细胞概念的一些新思考细胞的基本共性非细胞形态的生命体原核细胞与真核细胞 5 一切有机体都由细胞构成 细胞是构成有机体的基本单位细胞具有独立的 有序的自控代谢体系 细胞是代谢与功能的基本单位细胞是有机体生长与发育的基础细胞是遗传的基本单位 细胞具有遗传的全能性没有细胞就没有完整的生命 6 1 细胞是多层次非线性的复杂结构体系 细胞具有高度复杂性和组织性2 细胞是物质 结构 能量与信息过程精巧结合的综合体3 细胞是高度有序的 具有自组装能力与自组织体系 7 1 所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜 即细胞膜 2 所有的细胞都含有两种核酸 即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体 3 作为蛋白质合成的机器 核糖体 毫无例外地存在于一切细胞内 4 所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂 8 病毒 virus 核酸分子 DNA或RNA 与蛋白质构成的核酸 蛋白质复合体根据病毒的核酸类型可以将其分为三大类 DNA病毒 RNA病毒 蛋白质病毒类病毒 viroid 仅由感染性的RNA构成 朊病毒 prion 仅由感染性的蛋白质亚基构成根据病毒的宿主范围 可以分为 动物病毒 植物病毒与细菌病毒 噬菌体 等 9 病毒侵入细胞 呑饮或膜融合 病毒核酸的复制 转录与蛋白质合成病毒的装配 成熟与释放 膜融合或裂解 2007年膜融合实验 海胆卵 10 疱疹病毒 腺病毒 11 人类天花病毒 骨髓灰质炎病毒 12 病毒衣壳的排列 1 球状病毒 2 杆状病毒 3 砖形病毒 4 冠状病毒 5 有包膜的球状病毒 6 具有球状头部的病毒 7 封于包含体内的昆虫病毒 13 基本特点 遗传的信息量小 遗传信息载体仅由一个环状DNA构成 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜 把原核生物粗分为 三菌三体 6种类型 即细菌 狭义的 放线菌 蓝细菌 支原体 立克次氏体和衣原体主要代表 支原体 mycoplast 目前发现的最小最简单的细胞 细菌 狭义的 蓝藻又称蓝细菌 Cyanobacteria 14 肺炎支原体 衣原体 立克次氏体 15 大肠杆菌 16 弧形霍乱菌 淋病球菌 17 淋病球菌 18 大肠杆菌 19 细菌与细胞在起源和进化中的关系 生物大分子 细菌 细胞 20 21 22 产甲烷细菌 盐细菌 硫氧化菌等100余种 生于极端环境 古核生物介于原核生物与真核生物之间 更近于真核生物极端嗜热菌 themophiles 能生长在90 以上的高温环境 如斯坦福大学科学家发现的古细菌 最适生长温度为100 80 以下即失活 德国的斯梯特 K Stetter 研究组在意大利海底发现的一族古细菌 能生活在110 以上高温中 最适生长温度为98 降至84 即停止生长 美国的J A Baross发现一些从火山口中分离出的细菌可以生活在250 的环境中 嗜热菌的营养范围很广 多为异养菌 其中许多能将硫氧化以取得能量 极端嗜盐菌 extremehalophiles 生活在高盐度环境中 盐度可达25 如死海和盐湖中 极端嗜酸菌 acidophiles 能生活在pH值1以下的环境中 往往也是嗜高温菌 生活在火山地区的酸性热水中 能氧化硫 硫酸作为代谢产物排出体外 极端嗜碱菌 alkaliphiles 多数生活在盐碱湖或碱湖 碱池中 生活环境pH值可达11 5以上 最适pH值8 10 产甲烷菌 metnanogens 是严格厌氧的生物 能利用CO2使H2氧化 生成甲烷 同时释放能量 CO2 4H2 CH4 2H2O 能量 23 基本结构体系生物膜系统遗传信息表达结构体系细胞骨架体系 24 真核细胞基本知识概要 一 基本结构体系1 生物膜系统2 遗传信息表达结构体系3 细胞骨架体系 二 细胞形态结构与功能的关系 三 植物细胞与动物细胞比较 中心体 细胞壁 液泡 色素体 胞间连系 25 生物膜系统 细胞生物膜系统是指由细胞膜 细胞核膜以及内质网 高尔基体 线粒体等有膜围绕而成的细胞器 在结构和功能上是紧密联系的统一整体 由于细胞膜 核膜以及内质网 高尔基体 线粒体等由膜围绕而成的细胞器都涉及到细胞膜或细胞器膜 所以通常称此系统为生物膜系统 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着极其重要的作用 此外 研究细胞生物膜系统在医学和生产过程中都有很广阔的前景 26 遗传信息表达结构系统 该系统又称为颗粒纤维结构系统 包括细胞核和核糖体 细胞核中的染色质是纤维结构 由DNA和组蛋白构成 染色体的一级结构是由核小体组成的串珠结构 其直径为10nm 又称为10纳米纤维 核糖体是由RNA和蛋白质构成的颗粒结构 直径为15 25nm 由大小两个亚基组成 它是细胞内合成蛋白质的场所 27 细胞骨架 狭义的细胞骨架 cytoskeleton 概念是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构 它所组成的结构体系称为 细胞骨架系统 真核细胞借以维持其基本形态的重要结构 被形象地称为细胞骨架 它通常也被认为是广义上细胞器的一种 广义的细胞骨架概念是在细胞核中存在的核骨架 核纤层体系 核骨架 核纤层与中间纤维在结构上相互连接 贯穿于细胞核和细胞质的网架体系 微管微丝中间纤维微梁网 28 细胞膜 cellmembrane 又称质膜 plasmamembrane 是指围绕在细胞最外层 由脂质和蛋白质组成的生物膜 29 细胞形态结构与功能的关系 肌肉细胞有肌小节 线粒体丰富 功能是收缩 神经细胞有突出 功能是传导信号 红细胞双面凹 目的是增大表面积 皮肤细胞有角化层 可以起保护作用 中性粒细胞有大量颗粒 含有溶酶体 起杀菌作用 30 动物细胞 植物细胞 植物细胞与动物细胞比较 31 植物细胞是多种多样的 如单细胞藻类常为球形 高等植物输导组织的细胞呈长筒形 支持组织的细胞 纤维 呈现长纺锤形 叶片表面细胞扁平 薄壁细胞为多面体 植物细胞由细胞壁 细胞膜 细胞质和细胞核等部分构成 细胞壁是无生命的物质 除去细胞壁 其余部分叫做原生质体 现以洋葱表皮细胞为例 外面有一层无色透明的薄壁 叫做细胞壁 这是植物细胞特有的 有保护和支持作用 使相邻细胞壁粘合在一起的胶状物质叫胞间层 细胞膜是紧帖在细胞壁里面的一层薄膜 也叫质膜 在光学显微镜下一般看不到 只有做质壁分离实验时才能看到 它能控制细胞内外的物质交换 细胞质是质膜内细胞核外无色透明的粘性液体 在光学显微镜观察时一般经滴碘化钾溶液 染成淡黄色 在成熟细胞中紧贴细胞壁成一薄层 有的细胞在细胞质内能看到质体 质体是植物细胞特有的细胞器 如叶绿体 细胞核是无色透明 折光性强的椭圆形球体 染色后呈黄色 外有核膜包围 细胞核内有一到几个小球形 折光强的核仁 核仁以外核膜以内的原生质叫核质 细胞核内含有在遗传上起重大作用的物质 液泡呈水泡状 在细胞质中分散成几个或联成一个中间大液泡 动物细胞也是多种多样的 游离细胞多呈圆形或椭圆形 如血细胞和卵 紧密联接的细胞有扁平 柱形等