高中生物第一册第三章生命的结构基础课件1沪科版

第三章生命(shēngmìng)的结构基础第一页，共87页。主要(zhǔyào)内容一、细胞概述（分类(fēnlèi)、大小、体积、形态）二、细胞的结构三、细胞的分裂与分化第二页，共87页。一、细胞(xìbāo)概述第三页，共87页。生物体有一定的结构层次。细胞是生命的基础；生命的基本形态；细胞是生物体结构和功能的基本单位；生命信息复制、加工、表达的场所细胞的分裂、分化和生长是细胞重要的生理活动。细胞经过分裂和分化形成生物体的各种组织，由功能不同(bùtónɡ)的组织形成器官，完成特定的生理功能。多细胞生物体依靠细胞、组织、器官之间的协调活动，表现出生物体的生命现象。

细胞第四页，共87页。根据(gēnjù)细胞的结构分：原核细胞—细菌，蓝藻真核细胞根据(gēnjù)细胞数目划分： 单细胞生物 多细胞生物1、细胞类别第五页，共87页。原核生物主要(zhǔyào)特点：1.遗传物质仅一个(yīɡè)环状DNA2.无核膜(hémó)3.无细胞器,无细胞骨架4.以无丝分裂或出芽繁殖代表生物:支原体,细菌,兰藻,螺旋藻(人类未来的蛋白质食物新来源)第六页，共87页。细菌(xìjūn)模式图第七页，共87页。三大(sāndà)结构体系：真核生物膜系统(xìtǒng):质膜、内膜系统(xìtǒng)、细胞器细胞核系统(xìtǒng):遗传信息表达系统(xìtǒng)骨架系统:细胞质、细胞核等骨架系统第八页，共87页。原核细胞和真核细胞比较(bǐjiào)细胞(xìbāo)大小染色体细胞核细胞器内膜系统微梁系统(xìtǒng)细胞分裂转录和转译较小(1-10μm)较大(10-100μm) 一条DNA。不与蛋白质联结。几条染色体。与蛋白质联结在一起。核区,无核膜核仁 有核膜和核仁无有简单复杂无 微管和微丝二分体,出芽分裂有丝分裂

同一时间和地点不同时间和地点第九页，共87页。细胞(xìbāo)与病毒在起源上的关系生物(shēngwù)大分子病毒细胞生物(shēngwù)大分子病毒细胞生物(shēngwù)大分子细胞病毒第十页，共87页。2、细胞大小(dàxiǎo)（um）与数目最小的细胞 支原体：直径100nm最大的细胞是鸟类的卵细胞 鸵鸟蛋：直径150mm最长的细胞 神经细胞：神经纤维长度(chángdù)>1m棉花、麻纤维（单个细胞）：10cm第十一页，共87页。细胞(xìbāo)的观察1000 变形虫 肉眼(ròuyǎn)或扩大镜500 眼虫 肉眼(ròuyǎn)或扩大镜200 人卵 肉眼(ròuyǎn)或扩大镜100 硅藻 肉眼(ròuyǎn)或扩大镜 10 蓝藻 光学显微镜 5 人精子头部 光学显微镜 1 葡萄球菌 光学显微镜0.1 支原体 电子显微镜0.05 噬菌体T2 电子显微镜0.01 小病毒和蛋白质 电子显微镜单位(dānwèi)（微米）第十二页，共87页。肉眼可见(kějiàn)的范围100微米以上。细胞的直径一般小于30微米。1604年，荷兰的眼睛商制造了10倍的放大镜（跳蚤）；1654年，英国物理学家罗伯特.胡克40～140倍（死亡的植物细胞）cell第十三页，共87页。1664年，荷兰科学家列文.虎克，观察到活的细胞（池塘(chítáng)中的原生动物，人牙垢中的细菌）；1938年，德国的施莱登植物体系由细胞组成；1939年，德国的施旺动物体系由细胞组成；现在，80万倍的电镜，0.14nm的分辨率；扫描电镜：可观察标本表面细微的形态结构。第十四页，共87页。显微镜的基本(jīběn)结构图第十五页，共87页。3、细胞体积(tǐjī)与面积动植物细胞直径：10100μm细胞核直径：830μm

要求：体积容纳自身(zìshēn)生存和繁殖所必需的核酸、蛋白质等。面积保证能够从环境中获得充分的营养和水分。第十六页，共87页。a、细胞的大小和机能是相适应的 神经细胞(shénjīnɡxìbāo)长神经信号传导 卵细胞体积大存放营养物质（共胚胎发育）b、有机体的体积与细胞的数目有关 新生儿约有2×1012 成年人约有6×1013第十七页，共87页。4、细胞(xìbāo)的形态血红细胞的形态(xíngtài)正常细胞(xìbāo)与癌细胞(xìbāo)的形态第十八页，共87页。1、大肠杆菌2、念珠藻3、小球藻4、酵母菌5、火丝菌6、眼虫7、分生组织细胞8、栅栏组织薄壁细胞9、驴蹄草叶表皮(biǎopí)细胞和保卫细胞10、大鼠肝细胞11、肾近曲小管上皮细胞12、成纤维细胞13、人红细胞14、人精子15、哺乳动物的横纹肌细胞16、平滑肌细胞17、神经细胞体第十九页，共87页。二、细胞(xìbāo)结构第二十页，共87页。1、细胞膜（CellMembranes）2、细胞壁（CellWall）3、细胞质（Cytoplasm）4、细胞核（Nucleus）动物细胞植物(zhíwù)细胞第二十一页，共87页。细胞壁（CellWall)叶绿体（Chloroplast)大液泡(yèpào)（Vacuole)胞间连丝（Plasmodesmata)植物细胞(xìbāo)特有的细胞(xìbāo)结构第二十二页，共87页。植物(zhíwù)细胞模式图第二十三页，共87页。动物细胞模式图第二十四页，共87页。1、细胞膜第二十五页，共87页。细胞膜功能(gōngnéng)保护细胞—结构、形状物质交换—转运物质信息(xìnxī)传递—如神经信号传导能量交换—如化学能生物能运动—促进运动免疫—专一性抗原受体第二十六页，共87页。（1）类脂（Lipid):质膜结构的分子骨架(gǔjià)，主要是磷脂质膜的分子结构(fēnzǐjiéɡòu)第二十七页，共87页。流动(liúdòng)镶嵌模型第二十八页，共87页。（1）流动(liúdòng)分子双层内外层的脂与蛋白质不尽相同；糖链均在外表面（识别(shíbié)，免疫）。

生物膜特性(tèxìng)(2)不对称性第二十九页，共87页。2、细胞壁植物细胞质膜外围 初生壁 次生壁功能：机械(jīxiè)支撑生长、分化细胞识别抗病第三十页，共87页。细胞壁图示第三十一页，共87页。3、细胞质细胞(xìbāo)液（Cytosol）细胞(xìbāo)器（Organelle）细胞(xìbāo)溶质（胞液） --细胞(xìbāo)之内处于各个细胞(xìbāo)器官之外的区域。胞液占细胞(xìbāo)体积的55%左右。包含上千种酶，用于糖酵解（glycolysis）和糖质新生（gluconeogenesis）过程的催化及糖、脂肪酸、氨基酸的生物合成.胞液同样含有结构骨架—细胞(xìbāo)骨架（cytoskeleton）：保持细胞(xìbāo)的形状，组织生化反应，帮助细胞(xìbāo)运动。第三十二页，共87页。细胞液植物(zhíwù)胞液电子显微镜照片第三十三页，共87页。各种(ɡèzhǒnɡ)细胞器

线粒体（功能(gōngnéng)：能量转换，细胞复制，生存）

叶绿体（功能(gōngnéng)：光合作用）

内质网（功能(gōngnéng)：细胞复制，生存）

高尔基体

溶酶体

细胞骨架

核糖体第三十四页，共87页。线粒体形态(xíngtài)结构功能(gōngnéng)半自主性能量(néngliàng)转换器，细胞动力工厂第三十五页，共87页。电镜下的线粒体照片(zhàopiàn)第三十六页，共87页。线粒体的形态(xíngtài)结构外膜（outermembrane)内膜（innermembrane)嵴（crista)基质(jīzhì)（matrix)膜间隙（intermembranespace)第三十七页，共87页。线粒体主要(zhǔyào)功能线粒体进行氧化磷酸化，产生ATP，是细胞(xìbāo)的“动力工厂”。第三十八页，共87页。叶绿体形态(xíngtài)结构功能(gōngnéng)：光合作用能量(néngliàng)转换器第三十九页，共87页。线粒体和叶绿体的半自主性

1.腔内都有成环状DNA,70S

核糖体。2.它们(tāmen)都能自行分化。3.但部分(bùfen)蛋白质还要在胞质内合成。第四十页，共87页。基本(jīběn)类型功能(gōngnéng)内质网单层膜形成(xíngchéng)的囊状、泡状和管状结构第四十一页，共87页。粗面内质网（rER)（内质网与核糖体形成(xíngchéng)的复合细胞器，合成分泌性蛋白和膜蛋白）光面(ɡuānɡmiàn)内质网（sER)内质网基本(jīběn)类型第四十二页，共87页。蛋白质的合成(héchéng)脂类的合成(héchéng)（主要由光面内质网合成(héchéng)）蛋白质的修饰(xiūshì)新生多肽的折叠与组装内质网功能第四十三页，共87页。形态(xíngtài)结构功能(gōngnéng)高尔基体电镜下的高尔基体是细胞内物质运输(yùnshū)的交通枢纽第四十四页，共87页。高尔基体的形态(xíngtài)结构动物：位于细胞核一侧植物：分散(fēnsàn)与整个细胞之中扁平小囊、小泡或大泡第四十五页，共87页。蛋白质修饰与加工(jiāgōng)（糖基化等）蛋白质的分拣蛋白质和脂的运输蛋白质分泌等多糖合成（如粘液）高尔基体功能(gōngnéng)第四十六页，共87页。溶酶体结构单层膜包围的球体由高尔基体断裂产生含有大量(dàliàng)的酶消化生物大分子溶酶体的标志(biāozhì)酶是酸性水解酶第四十七页，共87页。溶酶体和高尔基体第四十八页，共87页。结构类型根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：初级(chūjí)溶酶体（primarylysosome)次级溶酶体（secondarylysosome)残余小体（residualbody)第四十九页，共87页。溶酶体的各种(ɡèzhǒnɡ)代谢类型第五十页，共87页。溶酶体功能(gōngnéng)与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒消化成生物(shēngwù)大分子，将残渣排除细胞；自噬：清除无用的生物(shēngwù)大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。防御功能例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴(wěiba)的退化；2.哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程都与溶酶体有关。第五十一页，共87页。细胞骨架Cytoskeleton胞质骨架(gǔjià)：微丝核骨架(gǔjià)：核纤层核基质微管(wēiɡuǎn)中间纤维第五十二页，共87页。细胞骨架功能(gōngnéng)形态构建细胞运动(yùndòng)物质运输能量交换信息传递细胞分化细胞质中各种(ɡèzhǒnɡ)细胞器、酶和蛋白质都固定在细胞骨架上第五十三页，共87页。细胞骨架蛋白质微管蛋白(dànbái)-鞭毛、纤毛肌动蛋白微丝与细胞质流动(liúdòng)相关中间(zhōngjiān)纤丝-支撑和运动功能第五十四页，共87页。细胞质骨架微丝微管(wēiɡuǎn)中间(zhōngjiān)纤维第五十五页，共87页。微丝微丝（肌动蛋白纤维）是指真核细胞中由肌动蛋白组成(zǔchénɡ)的骨架纤维。第五十六页，共87页。微丝的功能(gōngnéng)肌肉(jīròu)收缩微绒毛应力纤维胞质分裂环第五十七页，共87页。肌肉(jīròu)收缩过程第五十八页，共87页。微管(wēiɡuǎn)的成分微管由α、β两种类型的微管蛋白亚基组成(zǔchénɡ)，两种蛋白形成微管蛋白二聚体,是微管装配的基本单位。第五十九页，共87页。微管(wēiɡuǎn)的形态微管是由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构，微管壁由13根原纤维排列组成，微管可装配成单管、二连管（纤毛(xiānmáo)和鞭毛中）、三连管（中心粒和基体中）第六十页，共87页。微管(wēiɡuǎn)的功能维持细胞(xìbāo)形态细胞(xìbāo)内运输鞭毛运动与纤毛运动纺锤体和染色体运动基粒与中心粒△第六十一页，共87页。核糖体核糖体是合成蛋白质的细胞器,它的主要成分是蛋白与RNA,其唯一的功能(gōngnéng)是按照mRNA的指令用氨基酸合成多肽链。第六十二页，共87页。核糖体显微照片第六十三页，共87页。4、细胞核真核细胞中的细胞控制中心包含(bāohán)遗传信息（染色质）与细胞质中的其它细胞器通讯第六十四页，共87页。遗传信息表达(biǎodá)系统核被膜染色质和染色体核仁(hérén)核糖体第六十五页，共87页。核被膜核被膜可分为三个区域(qūyù)：核外膜（outernuclearmembrane）：面向胞质，附有核糖体颗粒，与内质网相连。核内膜（innernuclearmembrane）：面向核质，表面无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提供结合位点。核孔（nuclearpore）：在内外膜的融合处形成环状开口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水通道.第六十六页，共87页。核被膜结构第六十七页，共87页。第六十八页，共87页。染色体短臂着丝粒长臂DNA染色(rǎnsè)单体第六十九页，共87页。染色质与染色体染色质(chromatin)是指间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成(zǔchénɡ)的线性复合结构，是间期细胞遗传物质存在的形式。染色体（chomosome）是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。第七十页，共87页。染色质的基本结构(jiégòu)单位第七十一页，共87页。多级螺线管模型(móxíng)螺线管核小体第七十二页，共87页。染色体分类(fēnlèi)图示第七十三页，共87页。核仁(hérén)的结构与功能（１）纤维(xiānwéi)中心（２）致密纤维(xiānwéi)组分（３）颗粒组分核仁是rRNA基因储存、rRNA合成、加工和核糖体亚单位的装配(zhuāngpèi)场所.第七十四页，共87页。三、细胞的分裂(fēnliè)、分化第七十五页，共87页。DNA复制(fùzhì)第七十六页，共87页。增殖与分化有丝分裂(yǒusīfēnliè)减数分裂有丝分裂(yǒusīfēnliè)与减数分裂的关系有丝分裂(yǒusīfēnliè)一次，2个二倍体减数分裂两次，4个单倍体第七十七页，共87页。细胞分裂有丝分裂单细胞(xìbāo)生物繁殖多细胞(xìbāo)生物生长减数分裂(jiǎnshùfēnliè)第七十八页，共87页。有丝分裂(yǒusīfēnliè)第七十九页，共87页。有丝分裂（M期）早中期(zhōngqī)后中期(zhōngqī)早后期(hòuqī)后后期末期前期第八十页，共87页。有丝分裂(yǒusīfēnliè)周期G1期：DNA合成(héchéng)前期S期：DNA合成(héchéng)期G2期:DNA合成(héchéng)