医学生物学生命的基本单位细胞

医学生物学生命的基本单位细胞第1页，课件共62页，创作于2023年2月生命过程的一般原理第二章生命的基本单位—细胞第2页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞一、细胞发现与细胞学说的建立

第3页，课件共62页，创作于2023年2月1.细胞的发现生命的基本单位——细胞1665年，英国物理学家胡克在用自制的显微镜观察软木组织时，首次发现了植物的组织细胞，实际上他观察到的是一些死亡的栎树皮韧皮部细胞的细胞壁。

第4页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.细胞学说的建立“一切生物，包括单细胞生物、高等动物和植物都是由细胞组成的，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位”。这就是著名的细胞学说(ce11theory)。

SchwannT.（1810-1882）SchleidenMJ.（1804-1881）第5页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.细胞学说的建立细胞学说的基本内容一切生物都是由细胞组成的所有细胞都具有共同的基本结构生物体通过细胞活动反映其生命特征细胞来自原有细胞的分裂

第6页，课件共62页，创作于2023年2月二、生命的基本特征生命的基本单位——细胞第7页，课件共62页，创作于2023年2月1.细胞的基本定义生命的基本单位——细胞（1）细胞是构成生物有机体的基本结构单位（2）细胞是代谢与功能的基本单位（3）细胞是生物有机体生长发育的基本单位（4）细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性第8页，课件共62页，创作于2023年2月2.细胞的大小、形态和数量生命的基本单位——细胞人和动物的细胞直径一般为10～100m之间。人体内最大的细胞是卵细胞，直径约100m，最小的细胞直径只有4～5m。第9页，课件共62页，创作于2023年2月2.细胞的大小、形态和数量生命的基本单位——细胞细胞的形态多种多样，大小也不一致，这是与细胞功能相适应的。凡是游离的细胞大多数呈球形或椭圆形。第10页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.细胞的大小、形态和数量生物包括单细胞生物和多细胞生物。单细胞生物一个细胞就是一个完整的个体，多细胞生物的机体根据其复杂程度由数百乃至数万亿计细胞构成。第11页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞3.细胞的主要共性（1）所有细胞都具有选择透性的膜结构（2）细胞都具有遗传物质（3）细胞都具有核糖体第12页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞第13页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（1）原核细胞原核细胞因没有典型的核结构而得名原核细胞最主要的特征是没有膜包被的细胞核，也没有核仁。DNA位于细胞中央的核区，称为拟核(nucleoid)，该区称为拟核区。第14页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（1）原核细胞第15页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（2）真核细胞在光学显微镜下观察，细胞结构可分为三部分细胞膜(cellmembrane)细胞质(cytoplasm)细胞核(nucleus)第16页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（2）真核细胞第17页，课件共62页，创作于2023年2月原核细胞与真核细胞的主要区别特征原核细胞真核细胞细胞大小较小，1～10m较大，10～100m细胞壁肽聚糖纤维素（植物细胞）细胞质仅有核糖体，无胞质环流各种细胞器，存在胞质环流核糖体70S（50S＋30S）80S（60S＋40S）细胞骨架无有内膜系统无有细胞核拟核（无核膜、核仁）有核膜、核仁染色体单组多组细胞分裂无丝分裂有丝分裂、减数分裂生命的基本单位——细胞第18页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（3）病毒与蛋白感染粒病毒在结构上比原核细胞和真核细胞都要简单得多，是由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质外壳组成。第19页，课件共62页，创作于2023年2月1982年，Prusiner在患瘙痒病的羊体内发现了一种蛋白质因子，并证明是羊瘙痒病的致病因子。这种感染因子不含核酸，在复制方式和传染途径上完全不同于传统概念上的病毒。生命的基本单位——细胞4.原核细胞与真核细胞（3）病毒与蛋白感染粒蛋白感染粒第20页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞三、生物膜的结构与功能第21页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞细胞膜又称细胞质膜(plasmamembrane)是指包围在细胞表面的一层极薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所组成。细胞膜的基本作用是维护细胞内微环境的相对稳定，并参与同外界环境进行物质交换、能量和信息传递。第22页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.膜的化学组成细胞膜具有各种复杂而重要的功能，其基础在于它的化学组成和结构。在各种不同类型的细胞中，细胞膜的化学组成相同，即主要由脂类、蛋白质及糖类组成。脂类：50%蛋白质：40%~50%糖类：2%~10%第23页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.膜的分子结构模型（1）流动镶嵌模型(fluidmosaicmodel)生物膜是一种流动的、嵌有蛋白质的脂类双分子层结构。蛋白质分子以不同的方式镶嵌或联结于脂双层上；膜两侧结构是不对称的。第24页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.膜的分子结构模型（2）晶格镶嵌模型生物膜中的类脂在可逆地进行无序（液态）和有序（晶态）的相变，膜蛋白对类脂分子的运动具有限制作用。第25页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.膜的分子结构模型（3）板块镶嵌模型在流动的脂双层中存在许多大小不同、刚性较大的能独立移动的类脂板块（有序结构的板块），这些有序结构的板块被流动的类脂区（无序结构的板块）分开。第26页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.膜的分子结构模型（4）脂筏模型在生物膜上胆固醇和鞘磷脂富集而形成有序脂相，如同脂筏一样载着各种蛋白，大小约70nm，是一种动态结构。第27页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞3.膜功能（1）界膜和细胞区域化（2）调节运输（3）功能定位与组织化（4）信号传导（5）参与细胞间的相互作用（6）能量转换第28页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞四、真核细胞的细胞器第29页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞原核生物向真核生物进化的一个重要变化就是细胞内部结构的复杂化，即出现了许多结构和功能都不同的细胞器。按照细胞器的基本功能，大致分为：1.蛋白质合成细胞器2.内膜结构系统细胞器3.细胞形态与运动相关细胞器4.能量转换的细胞器5.细胞表面结构与运动的细胞器第30页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（1）细胞核(nucleus)细胞核由核膜、核仁、染色质(染色体)和核基质组成，是细胞内遗传信息贮存、复制和转录的场所，也是细胞功能及代谢、生长、增殖、分化、衰老的控制中心。第31页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（1）细胞核(nucleus)核膜(nuclearmembrane)

核被膜

核孔复合体(nuclearporecomplex)

核纤层(nuclearlamina)第32页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（1）细胞核(nucleus)核仁(nucleolus)核仁是真核细胞间期核中最显著的结构，是细胞内rRNA合成、加工和核糖体亚单位装配的场所。第33页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（1）细胞核(nucleus)染色质与染色体染色质是由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构，是遗传物质在间期细胞的存在形式，常呈网状不规则的结构。染色体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34页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（1）细胞核(nucleus)染色质与染色体核小体(nucleosome)是构成染色质的基本结构单位第35页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（2）核糖体(ribosome)核糖体普遍存在于真核细胞和原核细胞中，是专门用来合成蛋白质的细胞器，这种颗粒小体由rRNA和蛋白质组成。第36页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.蛋白质合成细胞器（2）核糖体(ribosome)第37页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器内膜系统(endomembranesystem)是指位于细胞质内，在结构、功能以及发生上具有一定联系的膜性结构的总称。第38页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器内膜系统主要包括内质网、高尔基复合体、核膜、溶酶体、过氧化物酶体、分泌泡等。第39页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器（1）内质网(endoplasmicreticulum，ER)内质网是一种相互连通成网状、分布在细胞质中的膜性结构，占细胞全部膜系统的一半左右。分为光面内质网和糙面内质网两种类型。第40页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器（2）高尔基复合体(Golgicomplex)高尔基复合体是由扁平膜囊、液泡和小泡组成的一种比较复杂的膜性结构。它在细胞的蛋白质合成后修饰加工和分泌过程中起着重要的作用，同时还参与溶酶体的形成，在物质转运过程中，参与膜的转化。第41页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器（3）溶酶体(lysosome)溶酶体是由一层单位膜包围而成的一个含有多种水解酶的膜性囊状结构。这些水解酶能水解各种生物分子。溶酶体是细胞内消化的主要场所。第42页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2.内膜结构系统细胞器（4）过氧化物酶体(peroxisome)过氧化物酶体也叫微体，是由一层单位膜包裹而成的囊泡状细胞器，内含多种与过氧化氢代谢有关的酶。第43页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞3.能量转换细胞器线粒体是细胞进行氧化磷酸化并产生ATP的主要场所，细胞生命活动所需能量的80%是由线粒体提供的，因此被称为细胞的“动力工厂”。第44页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞4.细胞骨架细胞骨架(cytoskeleton)是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，由主要的三类蛋白质纤丝(filament)构成，包括微管、微丝、中间纤维。第45页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞5.细胞表面与细胞外基质细胞膜与质膜外侧的细胞外被和质膜内侧的胞质溶胶共同组成细胞表面。（1）保护细胞，使细胞有一个相对稳定的内环境（2）参与细胞内外的物质交换和能量交换（3）参与细胞识别、信息的接收和传递（4）参与细胞运动（5）维护细胞的各种形态第46页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞在生物多细胞有机体内，除细胞之外还有非细胞性的固有物质成分，即细胞外基质。5.细胞表面与细胞外基质第47页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞五、细胞增殖周期第48页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1.细胞周期细胞增殖周期，又可以简称为细胞周期。它是指细胞从前一次有丝分裂结束开始到这一次有丝分裂结束为止所经历的全过程。第49页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1．细胞周期不同的生物、不同的组织以及机体发育的不同阶段，其细胞周期时间差异很大。周期短的不足l小时（如卵裂期细胞)；周期长的可达l年（如肝细胞），甚至有些细胞的周期跟人的寿命一样长（如骨骼肌细胞和神经细胞）。（1）细胞周期时间第50页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞1．细胞周期（2）细胞周期各时相的动态变化G1期（DNA合成前期）从细胞分裂完成到DNA合成开始第51页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞G1期（DNA合成前期）由于R点的限制作用，使机体细胞或体外培养细胞的增殖状态成为3种类型：1）持续增殖细胞2）暂不增殖细胞3）终末分化细胞1．细胞周期（2）细胞周期各时相的动态变化第52页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞S期（DNA合成期）从DNA合成开始到DNA合成结束的全过程，结果DNA的含量增加l倍。S期是细胞进行大量DNA复制的阶段，组蛋白及非组蛋白也在此期大量的合成，最后完成染色体的复制。1．细胞周期（2）细胞周期各时相的动态变化第53页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞G2期（DNA合成后期）从DNA合成结束到分裂期开始前的阶段。这一时期为细胞分裂准备期，主要为细胞分裂准备物质条件。G2期将加速合成新的RNA和蛋白质。1．细胞周期（2）细胞周期各时相的动态变化第54页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞M期（有丝分裂期）细胞有丝分裂期。在此期细胞中，染色体凝集后发生姐妹染色单体的分离，核膜、核仁破裂后再重建，胞质中有纺锤体、收缩环出现，随着两个子细胞核的形成，胞质也一分为二，由此完成细胞分裂。1．细胞周期（2）细胞周期各时相的动态变化第55页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞2．细胞增殖—有丝分裂有丝分裂是高等真核生物细胞分裂的主要方式，也称间接分裂或核分裂。在分裂过程中形成有丝分裂器，以确保将复制后的染色体精确地分配到2个子细胞中去，从而保证了细胞在遗传上的稳定性。第56页，课件共62页，创作于2023年2月生命的基本单位——细胞根据分裂细胞形态和结构的变化，可将连