细胞与生物大分子2.ppt

细胞可分成原核细胞和真核细胞两类 原核细胞结构简单 只有细胞膜 没有内膜系统 也没有细胞器 染色体是环状的DNA分子 没有核膜包围 有质粒 真核细胞较原核细胞大 有内膜系统和细胞器 细胞核被核膜包围 一 细胞大小和数目 最小的细胞是支原体细胞 直径只有100nm 最大的细胞是鸟卵 肉眼可见 细胞的大小和细胞的机能是相适应的 例如 神经细胞 鸟卵 一般说来 生物体积的加大 是由于细胞数目增加 而不是由于细胞体积加大 单细胞生物仅有一个细胞 而多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比 二 细胞结构 一 细胞膜和细胞壁 植物细胞有 在质膜之外 是一无生命结构 由细胞的分泌物组成 功能是支持和保护 防止细胞吸涨而破裂 细胞膜 又名质膜 是细胞表面的膜 厚7 8nm 半透性 选择性透性 质膜上存在激素的受体 抗原结合点以及其他细胞识别位点 细胞壁 真核细胞有细胞核 有些细胞是多核的 大多数细胞则是单核的 细胞核在细胞的代谢 生长和分化中 都起着重要的作用 遗传物质主要位于核中 细胞核包括核被膜 核质 染色质和核仁等部分 二 细胞核 核膜 有两层膜组成 两膜之间为宽约10 50nm的核周腔 外膜常与粗糙内质网相连 核纤层 在核膜内面 有核纤层蛋白组成 核孔 大分子出入细胞核的通道 1 核被膜 在核的外面 包括核膜和核膜下面的核纤层 染色质 分成常染色质 即细丝状的部分 和异染色质 即染色较深的团块 组成 DNA和蛋白质 及少量RNA 组成蛋白分成组蛋白和非组蛋白两类 组蛋白是碱性蛋白 分为H1H2A H2B H3 H4共5种 它们与DNA相结合 非组蛋白种类多 如DNA聚合酶 RNA聚合酶等 核小体 直径10nm 4对组蛋白分子 连接DNA 与核小体上的DNA相加 约为200碱基对 染色质 细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构 各种生物的核仁数目是固定的 核仁富含蛋白质和RNA分子 核仁是由某一个或几个特定染色体的核仁组织区构成 而核仁组织区是rDNA的所在地 核仁 有由蛋白质成分组成的纤维状网 网孔中充以液体 4 核基质 除细胞核和质膜外 剩下的是细胞质 而细胞质又分为细胞器和细胞溶质两部分 三 细胞质和细胞器 内质网 彼此相通的一列囊腔和细管 光滑内质网 与脂类代谢有关 粗糙内质网 蛋白质合成和运输 核糖体 蛋白质合成的场所 1 内质网和核糖体 由一系列扁平小囊和小泡组成 是细胞分泌物的最后加工和包装场所 内质网 小泡 高尔基体 分泌泡 质膜高尔基体能合成多糖 2 高尔基体 溶酶体是单层膜包裹的小泡 由高尔基体断裂产生 内含40种以上的水解酶 溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的碎渣 食物泡 溶酶体次级溶酶体 溶酶体是酸性的 PH4 8或更低 而各种水解酶只有在酸性环境中才有活性 3 溶酶体 形状 颗粒状或短杆状 大小与细菌相当 数目 随细胞而定 1个到几百个 线粒体 自主性 有自己的DNA及核糖体 编码约10 的自身蛋白 细胞呼吸及能量代谢的中心 基质中有各种酶 而电子传递在内膜上进行 合成ATP的ATP合成酶复合体也在内膜上 功能 双层膜包裹的囊状细胞器 囊内充满液态的基质 外膜平整 内膜向内折叠形成嵴 结构 质体是植物细胞细胞器 分五类 5 质体 叶绿体的自主性 叶绿体 大小 形状 数目多变 双层膜包裹 内部的基质中有一由类囊体组成的内膜系统 基粒类囊体重叠成基粒 在基粒之间是基质类囊体 光合色素和电子传递系统位于类囊体膜上 而暗反应在基质中进行 有自己的DNA和核糖体 编码部分自身蛋白 真核细胞起源 前质体 淀粉体 黄化质体 叶绿体和有色体 6 微体 单层膜包裹的小泡 外形与溶酶体相似 分成过氧化物酶体和乙醛酸循环体两种 过氧化物酶体 乙醛酸循环体 动 植物细胞都有 内含氧化酶 细胞中20 的脂肪酸在其中氧化分解 氧化反应产生的H2O2由所含的过氧化氢酶分解 只存在于植物细胞 脂类转化为糖及参与光呼吸 植物细胞中普遍存在 有单层细胞膜包裹 分生组织细胞的液泡多而小 而成熟细胞的液泡大 且占据细胞的中央 7 液泡 植物液泡的作用 调节细胞渗透压以及收集代谢废物 液泡中的花青素还决定花 果实和叶的颜色 秋水仙素 长春藤碱 紫杉醇 多倍体 抗癌 微管 中空长管状纤维 宽约24nm 纺锤体 鞭毛和纤毛都由微管构成 细胞溶质中由蛋白质纤维构成的支架 蛋白质纤维有三种 微管 微丝和中间纤维 8 细胞骨架 微管蛋白 构成微管的蛋白 含 和 两个亚基 分子量均在55000左右 双体分子螺旋排列 盘绕成一层分子的微管管壁 维管或成束存在 或分散于细胞质中 起支持作用 微管在细胞中可解体成亚基 也可由亚基重新组装成完整的微管 微管蛋白没有特异性 微丝 又称肌动蛋白丝 是实心纤维 宽约4 7nm 组成单体是肌动蛋白 单体相连成串 两串扭缠成束 即微丝 微丝在动植物细胞中都有 肌动蛋白也没有特异性 微丝有运动的功能 它们易于解聚成单体 单体也容易重新聚合成微丝 中间纤维 细胞松弛素B 鬼笔环肽 大小介于微管和微丝之间 8 10nm 有支持和运动的功能 核纤层 鞭毛和纤毛 9 鞭毛 纤毛和中心粒 中心粒 基粒 细胞表面的附属物 有运动的功能 两者基本结构相同 区别主要在于长度和数量 它们的结构成分是微管 在横切面上呈9 2 2排列 由微管构成 呈9 3 0排列 基粒与鞭毛和纤毛的基部相连 由微管构成的细胞器 结构和基粒相似 它们是同源器官 中心粒位于中心体 微管组织中心 中 除细胞器以外的细胞质液体部分 胞质溶胶含有多种酶 是细胞多种代谢活动的场所 此外 胞质溶胶中还有各种储藏物 10 胞质溶胶 各种细胞器的膜和核膜 质膜在分子结构上是一样的 它们统称为生物膜 生物膜厚越7 8nm 真核细胞的生物膜占细胞干重的70 80 最多的是内质网膜 生物膜把细胞空间分隔开 使细胞具有了界限分明 工作性质各异的单位 生物膜的这种分隔也使膜面积加 提高了物质合成 运输等多种生命活动的效率 生物膜主要由脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配而成 骨架是脂双层 其中有以不同方式镶嵌其间的蛋白质分子 此外 质膜的表面还有糖类分子 生物膜不是固定不变的 而是经常处于动态变化之中 三 生物膜 流动镶嵌模型 在生物膜的总重量中 脂类约占40 50 构成脂双层的脂类包括 磷脂 主要 胆固醇 糖脂 脂双层的表面是磷脂分子的亲水端 内部是磷脂分子疏水的脂肪酸链 脂双层有屏障作用 使膜两侧的水溶性物质不能自由通过 有利于细胞保持正常的结构和功能 组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同 大肠杆菌质膜仅有一种 而人红细胞膜有四种 一 脂双层 不同生物膜中蛋白质的含量不同 线粒体内膜75 神经纤维髓鞘膜25 质膜50 膜蛋白可分为两大类 内在蛋白和外在蛋白 内在蛋白以其疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合 这些蛋白大多两端亲水 也有仅一端亲水 外在蛋白以非共价键结合在内在蛋白的外端上 或结合在磷脂分子的亲水头上 膜蛋白的功能是多方面的 物质运输 酶 电子传递体 受体 细胞识别 很多膜蛋白在脂双层中能自由移动 人 鼠细胞融合实验可证明 也有的不能完全自由移动 二 膜蛋白 膜糖是质膜表面的糖类总称 膜糖大部分以共价键与膜蛋白结合而成糖蛋白 少部分与脂类结合而成糖脂 膜糖只存在于质膜表面 细胞器膜和质膜的内表面没有膜糖存在 膜糖的成分主要有半乳糖 甘露糖 半乳糖胺 葡萄糖胺 葡萄糖以及唾液酸等 糖蛋白与细胞识别有关 三 膜糖 扩散 一种物质的分子从相对高浓度地区移动到低浓度地区 O2和CO2的跨膜运动 分子的跨膜扩散速度取决于分子的浓度梯度外 还与分子的大小 溶解性和电性有关 单纯扩散 扩散速度随浓度梯度的增加而增高 易化扩散 物质由载体携带穿越质膜 顺浓度梯度扩散 不需要细胞提供能量 而扩散速度大于单纯扩散 物质出入细胞都要经过细胞膜 方式有扩散 渗透 主动运输 内吞作用和外排作用 四 物质的穿膜运动 一 扩散 渗透 水分子穿过膜的扩散 水势 水分子的动能 渗透势 等于溶液水势减去纯水水势 为负值 渗透压 与渗透势相反的力 二 渗透 膨压和质壁分离 植物细胞在吸水而膨胀时 原生质体产生对细胞壁的压力 称为膨压 原生质体因缩水而与细胞壁分离 称质壁分离 等渗 高渗和低渗溶液 0 9 生理盐水的渗透压 主动运输 细胞逆浓度梯度运输物质 这需要载体和消耗能量 三 主动运输 Na K 泵 吞噬作用 细胞吞噬固体颗粒的作用 胞饮作用 细胞吞入液体的过程 四 内吞作用 分为吞噬作用和包饮作用 外排作用 细胞从细胞表面排出渣滓和细胞分泌物的过程 五 外排