细胞的结构和功能-细胞的结构与功能（遗传学课件）

细胞壁的结构与功能细胞壁是细胞的外层，在细胞膜的外面，细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异。植物、真菌、藻类和原核生物(除了支原体与L形细菌(缺壁细菌))都具有细胞壁，而动物细胞不具有细胞壁。细胞壁本身结构疏松，外界可通过细胞壁进入细胞中，细胞壁具有全透性。植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶。植物细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一。一、细胞壁的结构细胞壁分为3层，即胞间层（中层）、初生壁和次生壁。胞间层把相邻细胞粘在一起形成组织。初生壁在胞间层两侧，所有植物细胞都有。次生壁在初生壁的里面，又分为外(S1)、中(S2)、内(S3)3层，在内层里面，有时还可出现一层。这样的厚壁，水分和营养物就不能透过。有些植物的次生壁上具瘤层，还分化有特殊结构，如纹孔和瘤状物等。纹孔是细胞间物质流通的区域，而瘤状物则是次生壁里层上的突起。一、细胞壁的结构一、细胞壁的结构（一）胞间层胞间层又称中胶层。位于两个相邻细胞之间，为两相邻细胞所共有的一层膜，主要成分为果胶质。有助于将相邻细胞粘连在一起，并可缓冲细胞间的挤压。一、细胞壁的结构（二）初生壁初生壁细胞分裂后，最初由原生质体分泌形成的细胞壁。存在于所有活的植物细胞。位于胞间层内侧。通常较薄，约1～3微米厚。具有较大的可塑性，既可使细胞保持一定形状，又能随细胞生长而延展。主要成分为纤维素、半纤维素，并有结构蛋白存在。细胞在形成初生壁后，如果不再有新的壁层积累，初生壁便是他们的永久的细胞壁。如薄壁组织细胞。一、细胞壁的结构（三）次生壁部分植物细胞在停止生长后，其初生壁内侧继续积累的细胞壁层。位于质膜和初生壁之间。主要成分为纤维素，并常有木质存在，通常坚硬，使细胞壁具有很大的机械强度。大部分具次生壁的细胞在成熟时，原生质体死亡。纤维和石细胞是典型的具次生壁的细胞。在作植物原生质体培养时，常用含有果胶酶和纤维素酶的酶混合液处理植物组织，以破坏胞间层和去掉细胞的纤维素外壁，得到游离的裸露原生质体。一、细胞壁的结构二、细胞壁的功能（一）维持细胞形状控制细胞生长细胞壁增加了细胞的机械强度，并承受着内部原生质体由于液泡吸水而产生的膨压，从而使细胞具有一定的形状，这不仅有保护原生质体的作用，而且维持了器官与植株的固有形态。另外，壁控制着细胞的生长，因为细胞要扩大和伸长的前提是要使细胞壁松弛和不可逆伸展。二、细胞壁的功能（二）物质运输与信息传递细胞壁允许离子、多糖等小分子和低分子量的蛋白质通过，而将大分子或微生物等阻于其外。因此，细胞壁参与了物质运输、降低蒸腾作用、防止水分损失、植物水势调节等一系列生理活动。细胞壁上纹孔或胞间连丝的大小受细胞生理年龄和代谢活动强弱的影响，故细胞壁对细胞间物质的运输具有调节作用。二、细胞壁的功能（三）防御功能抗性细胞壁中一些寡糖片段能诱导植保素的形成，它们还对其它生理过程有调节作用，这种具有调节活性的寡糖片断称为寡糖素。如有的作为蛋白酶抑制剂诱导因子，在植物抵抗病虫害中起作用；有的寡糖素参与调控植物的形态建成。细胞壁中的伸展蛋白除了作为结构成分外，还有防病抗逆的功能。如黄瓜抗性品种感染一种霉菌后，其细胞壁中羟脯氨酸的含量比敏感品种增加得快。二、细胞壁的功能（四）其他功能细胞壁中的酶类广泛参与细胞壁高分子的合成、转移、水解、细胞外物质输送到细胞内以及防御作用等。细胞壁还参与了植物与根瘤菌共生固氮的相互识别作用，此外，细胞壁中的多聚半乳糖醛酸酶和凝集素还可能参与了砧木和接穗嫁接过程中的识别反应。二、细胞壁的功能应当指出的是，并非所有细胞的细胞壁都具有上述功能，每一类细胞的细胞壁功能都是由其特定的组成和结构决定的。

细胞的主要结构与功能根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为：非细胞生物：包括病毒、噬菌体(细菌病毒)、朊病毒（有活性的蛋白质），具有前细胞形态的构成单位。细胞的主要结构与功能细胞生物：以细胞为基本单位的生物；根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为：真核生物(eukaryote)：(真核细胞)原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类原核生物(prokaryote)：(原核细胞)细菌、蓝藻(蓝细菌)细胞的主要结构与功能一、原核细胞细胞的构成？动植物的异同？各部分的功能？直接与遗传有关的功能？壁？线粒体：氧+遗膜？叶绿体：光+遗质？内质网：运+遗核？核糖体：Pro+遗中心体：纺锤丝二、真核细胞（一）细胞膜1、线粒体2、叶绿体3、核糖体染色质(chromatin)：细胞分裂间期核内，对碱性染料着色均匀的网状、丝状的物质。染色体(chromosome)：细胞分裂期，核内染色质高度螺旋化，折叠盘曲而成的杆状小体。其形态结构相对稳定。（二）细胞核染色质和染色体染色质：细胞分裂间期核内，对碱性染料着色均匀的网状、丝状的物质。染色体：细胞分裂期，核内染色质高度螺旋化，折叠盘曲而成的杆状小体。其形态结构相对稳定。染色质和染色体是同一种物质吗？染色体有什么主要特点？①染色体是遗传信息的主要载体；②具有稳定的、特定的形态结构和数目；③具有自我复制能力；④在细胞分裂过程中数目与形态结构呈连续而有规律性的变化。原核生物染色体：一个或少数几个核酸分子（DNA/RNA）病毒：DNA或RNA，单链或双链。细菌：环状或线状双链DNA分子。线粒体和叶绿体：DNA呈环状。真核生物染色体：一般呈线状，多条，由DNA、蛋白质和少量RNA组成，在细胞分裂过程中数目与形态结构呈现规律性变化，有丝分裂中期具特定形态。细胞核的结构与功能细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。尽管细胞核的形状有多种多样，但是它的基本结构却大致相同，即主要结构是由核膜、染色质、核仁和核骨架构成。细胞核是由核膜、核骨架、核仁几部分组成。细胞核是存在于真核细胞中的封闭式膜状胞器，内部含有细胞中大多数的遗传物质，也就是DNA。这些DNA与多种蛋白质，如组织蛋白复合形成染色质。一、细胞核的结构一、细胞核的结构细胞核结构模式图一、细胞核的结构细胞核亚显微结构真核细胞的细胞核一般为球形或卵圆形。原核细胞的细胞无定形的细胞核，只有一团核物质，称为拟核或核质体。二、细胞核的形态核仁经常出现在间期细胞核中，它是匀质的球体，其形状、大小、数目依生物种类，细胞形成和生理状态而异。核仁的主要功能是进行核糖体RNA的合成。二、细胞核的形态通常情况下，大多数生物体细胞中都是一个；有的没有：如哺乳动物成熟的红细胞；有的多个：如草履虫等原生植物。人的骨骼肌细胞中细胞核可达数百个。三、细胞核的数量三、细胞核的数量（一）遗传物质储存和复制的场所。从细胞核的结构可以看出，细胞核中最重要的结构是染色质，染色质的组成成分是蛋白质分子和DNA分子，而DNA分子又是主要遗传物质。当遗传物质向后代传递时，必须在核中进行复制。所以，细胞核是遗传物储存和复制的场所。四、细胞核的功能四、细胞核的功能（二）细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。遗传物质能经复制后传给子代，同时遗传物质还必须将其控制的生物性状特征表现出来，这些遗传物质绝大部分都存在于细胞核中。所以，细胞核又是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。四、细胞核的功能对细胞核功能的较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心细胞质的结构与功能细胞质是由细胞质基质、内膜系统、细胞骨架和包涵物组成，细胞质是生命活动的主要场所。细胞质包括基质、细胞器和后含物，在生活状态下为透明的胶状物。基质指细胞质内呈液态的部分，是细胞质的基本成分，主要含有多种可溶性酶、糖、无机盐和水等。细胞质(cytoplasm)又称胞浆，包括基质、细胞器和包含物，在生活状态下为透明的胶状物。基质指细胞质内呈液态的部分，是细胞质的基本成分，主要含有多种可溶性酶、糖、无机盐和水等。一、细胞质的概念细胞器是分布于细胞质内、具有一定形态、在细胞生理活动中起重要作用的结构。它包括:线粒体、叶绿体、内质网、内网器、高尔基体、溶酶体、微丝、微管、中心粒、核糖体等。一、细胞质的概念（一）细胞质基质结构细胞质基质又称胞质溶胶是细胞质中均质而半透明的胶体部分，充填于其它有形结构之间。细胞质基质的化学组成可按其分子量大小分为三类，即小分子、中等分子和大分子。二、细胞质基质二、细胞质基质（二）细胞质基质的功能为各种细胞器维持其正常结构提供所需要的离子环境，为各类细胞器完成其功能活动供给所需的一切底物，同时也是进行某些生化活动的场所。二、细胞质基质内膜系统是通过细胞膜的内陷而演变成的复杂系统。它构成各种细胞器，如内质网、线粒体、高尔基复合体、溶酶体等。这些细胞器均是互相分隔的封闭性区室，各具备一套独特的酶系，执行着专一的生理功能。三