人体解剖第二章人体的基本组织第一节细胞市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 细胞与,细胞膜化学组成和分子结构,（1）,（3）,（2）,第1页,一 细胞核,微细结构模式图,作用：,细胞遗传、代谢、生长及繁殖控制中心,特征：,一个细胞一个核，间期核是经典核,核膜包围核物质,核仁蛋白质和核酸,染色质,脱氧核糖核酸,贮藏、复制和,传递遗传信息,控制细胞内蛋,白质合成,第2页,二 细胞质,以及细胞器超微结构模式图,细胞质,核酸糖小体,微丝,支撑细胞,溶酶体,呼吸、供能,第3页,核蛋白体,氨基酸缩合成肽,内质网,膜性管道系统,粗面内质网运输蛋白质,滑面内质网合成贮存肝糖原，合成脂类，肌纤维收缩,分解丙酮酸,产生ATP,溶酶体,水解蛋白质、,糖、脂等,第4页,多利和邦妮（图片来自,ri.bbsrc.ac.uk,）,第5页,三、细胞膜超微结构模式图,脂类（磷脂、糖脂、固醇）,蛋白质（嵌入蛋白、表在蛋白）,糖类,第6页,第7页,第8页,第9页,4聚体,糖蛋白,錨蛋白,聚集物,第10页,四、细胞膜化学组成与分子结构（The Chemical composition and Molecular Structure of Cell Membrane）,细胞膜基架是,脂质双分子层,，主要起屏障作用，而膜上镶嵌、覆盖、贯通各种特殊蛋白质负责完成跨膜物质、能量和信息转运和转换。,膜结构特点：液态镶嵌模型,第11页,流体镶嵌模型(fluid mosaic model),：,以液态脂质双分子层为基架，其中镶嵌着含有不一样分子结构、因而也含有不一样生理功效蛋白质。,1 脂质双分子层,：,2 细胞膜蛋白质,：,表面蛋白质(peripheral protein),；,整合蛋白质(integrated protein),。,充当受体、载体、通道及酶作用，在细白间识别、物质跨膜转运及跨膜信号转导方面起主要作用。,3,细胞膜糖类：,以共价键形成糖脂或糖蛋白，可作为抗原决定簇或膜受体可识别部位。,与细胞识别、信息交换、细胞免疫、细胞粘着、药品反应、激素反应亲密相关。,第12页,细胞膜脂质以磷脂类为主，其次为胆固醇，还有少许鞘磷脂类物质。,脂质,以,双分子层,形式包被在细胞表面。,脂质双分子层中分散镶嵌着各种蛋白质分子。,细胞膜还含有少许,糖类,，它们以共价键形式和膜脂质或白质结合，形成糖脂或糖蛋白。,第13页,细胞膜作用,细胞膜是将细胞内容物和周围环境分隔开一层薄膜，起屏障作用。,细胞生命活动所需氧气和营养物质，及二氧化碳和代谢废物，均须经过细胞膜进出细胞。所以，细胞膜必须有选择地通透不一样物质。,胞外信息要被细胞感知，也须要特定结构参加。,第14页,依据功效膜蛋白分类,识别蛋白质,酶,受体蛋白质,转运蛋白质,离子通道,细胞骨架蛋白,细胞膜所含有各种功效，在很大程度上决定于膜上蛋白质功效；细胞和周围环境间进行物质、能量和信息交换，也大都与膜上蛋白质分子相关。,膜蛋白,第15页,第16页,二 细胞膜物质转运机能,Transport Across Cell Membrane,1 被动转运 Passive transport 单纯扩散,易化扩散,2 主动转运 Active transport 3 出胞和入胞 Exocytosis and endocytosis,第17页,被动转运 Passive transport,单纯扩散,：,在生物体系中，细胞外液和细胞内液都是水溶液，溶于其中各种溶质分子，只要它们是,脂溶性,，就可能依据,扩散原理,作跨膜运动或转运，这称为单纯扩散。,单纯扩散物质：,O2、CO2、NH3、N2、尿素、乙醚、乙醇、类固醇类激素等少数几个。,单纯扩散特点,：,扩散速率高 无饱和性 不依靠特殊膜蛋白质“帮助”不需另外消耗能量,第18页,渗透(Osmosis)渗透是,单纯扩散,一个,特例,，是指,水分子,跨膜转运。在选择性通透水而不通透溶质半透膜处，水将从低溶质浓度（水分子浓度高，,渗透压低,）溶液一侧向高溶质浓度（水分子浓度低，,渗透压高,）溶液一侧转运。,第19页,易化扩散(facilitated diffusion),非脂溶性或脂溶性较小物质在,膜上特殊蛋白质,帮助下，,顺着浓度差,或电位差跨膜转运过程。,特点,：,1.物质由高浓度一侧向低浓度一侧运动2.扩散通量不是固定不变3.选择性-结构特异性4.饱和现象5.竞争性抑制,通,道转运物质:各种带电离子,化学门控通道,：只有在它所在膜两侧（主要是外侧）出现某种化学信号时才开放。,电压门控通道,：由所在膜两侧电位差改变决定其开闭,以载体为中介易化扩散,载体转运物质：葡萄糖、氨基酸等小分子亲水物质,第20页,Na,+,通道：葡萄糖载体：Na,+,-K,+,-ATP酶（主动转运）=110,7,：110,4,：510,2,第21页,主动转运（active transport）,细胞经过本身某种耗能过程将某物质分子或离子由膜低浓度一侧移向高浓度一侧过程。,（1）,原发主动转运(primary active transport),由膜上含有ATP酶活性特殊泵蛋白直接水解ATP提供能量而将一个或各种物质逆着浓度梯度或电化学梯度进行跨膜转运。,钠-钾泵（sodium-potassium pump）,钠泵活动生理意义,：钠泵活动造成细胞内高钾，是许多代谢反应进行必要条件 预防细胞内水肿发生 建立一个势能贮备,第22页,在消耗代谢能情况下逆着浓度差把细胞内Na+移出膜外，同时把细胞外K+移入膜内，形成和保持膜内高K+膜外高Na+不均衡离子分布状态。钠泵是镶嵌在细胞膜上一个特殊蛋白质分子，本身含有ATP酶活性，使之释放能量进行Na+和K+转运，所以钠泵又称为Na+-K+依赖式ATP酶蛋白质。钠泵活动时，Na+和K+是耦联在一起进行，每分解一个ATP分子，能够使3个Na+移出膜外，同时有2个K+移入膜内。,第23页,（2）继发性主动转运（secondary active transport),（渗透作用）,某种物质能够,逆浓度差或电位差,跨膜转运，但其所需能量,不是直接由ATP分解,提供，而是由,钠泵,主动转运其它物质时所造成高势能提供。,特点（1）Na泵建立Na+浓度差为基础；（2）被转运物质逆浓度梯度转运与Na+顺浓度梯度转运耦联进行；（3）ATP间接供能。,经典：小肠粘膜吸收G和AA,肾小管重吸收G和AA；细胞内Na+-H+交换和Na+-Ca+交换,同向转运葡萄糖,第24页,入胞与出胞式物质转运,出胞（exocytosis)：,大分子物质或固态、液态物质团块经过细胞膜移向细胞外过程,。,入胞（endocytosis),：大分子物质或固态、液态物质团块经过细胞膜移向细胞内过程,。,一些特殊物质进入细胞，是经过被转运物质与膜表面特殊受体蛋白质相互作用而引发，称为,受体介导式入胞,。,第25页,第26页,受体介导式入胞过程,：细胞膜上受体对物质“识别”发生特异性结合，形成复合物 复合物向膜表面“有被小窝”移动 “有被小窝”处膜凹陷 凹陷膜与细胞膜断离，形成吞食泡 吞食泡与胞内体膜性结构相融合 物质与受体分离，物质转运到能利用他们细胞器，受体再循环,第27页,细胞膜物质转运形式及其特点,被动过程,主动过程*,单纯扩散,易化扩散,原发性主动转运,继发性主动转运,载体中介,通道中介,转运方向,高浓度低浓度,低浓度高浓度,需否转运蛋白,否,是,是,是,是,有没有饱和现象,无,有,无,有,有,化学特异性,无,有,有,有,有,需否代谢能量及起源,否,否,否,是ATP,是离子梯度（Na,+,泵活动形成）,转运物质,O,2,，CO,2,，脂肪酸,葡萄糖，氨基酸,Na,+,，K,+,，Ca,2+,Na,+,，K,+,，Ca,2+,，H,+,葡萄糖，氨基酸,第28页,（一）,细胞周期概念,细胞周期,（cell cycle）：是指细胞从上一次分裂结束开始生长到下一次细胞分裂结束所经历过程，又称细胞增殖周期。,细胞周期时间,（T,C,）,绝大多数真核生物细胞周期时间较长，通常在细胞周期中间期所占时间较分裂期长，比如人组织培养细胞在37条件下，,一个细胞周期为1822h，其中分裂期为45min，而分裂间期17h以上,。,五、细胞增殖,第29页,细胞周期划分,终端分化细胞,G,0,周期性细胞,G1(gap1),细胞有丝分裂完成DNA复制前,S(synthesis phase),DNA复制 2c-4c,M期(mitosis,division）,分裂开始到结束,G2(gap2),：,DNA复制完成到有丝分裂开始,终端分化细胞,周期性细胞,：,一直保持旺盛增殖活性。,G0期细胞：,普通不分裂，暂不增殖细胞。,终端分化细胞（无增殖能力细胞）,结构和功效高度特化,G0是指分裂后相对稳定一段时期，也称静止期(resting or quiescent phase)。G0期不包含在细胞周期之内。,细胞在适宜刺激下能被触发从静止状态进人增殖周期，G1期细胞在一定条件下也可退入G0期。,近年来研究表明，G0期细胞并不静止，而是进行着极为复杂生化反应。,第30页,细胞周期特点,单向性,即细胞只能沿G,1,SG,2,M方向推进而不能逆行,阶段性,在4个连续时相中，细胞形态与代谢特点有较显著差异，细胞可因某种原因在某时相停滞(arrest)下来，待生长条件好转后，细胞可重新活跃起来过渡到下一时相。,第31页,G,1,期（DNA合成前期）,G1早期,：细胞生长、生物合成、,形成细胞器,体积、表面积、核/质比增加,G1晚期,：为,DNA合成准备,信号分子调控 G0 G1晚S期 start point,（DNA合成相关酶，细胞周期运行蛋白）,（二）,细胞周期各时相细胞形态和分子事件,S期（DNA合成期）,1.DNA复制,2.蛋白质合成,（组蛋白、非组蛋白）组装核小体。,G2期（有丝分裂准备期）,1.促有丝分裂因子(MPF)合成,2.微管蛋白（tubulin)合成,3.0.3%DNA复制,G,2,期 check point：,是否完成DNA复制？,是否有DNA错误复制？,有丝分裂期（mitosis),主要事件,1.核膜解体和重建,2.染色质凝集和重新形成,3.纺锤体形成和染色体运动,4.细胞质分裂（,收缩环,；细胞板）,细胞分裂用时 0.52hr,Synthesis phase,gap phase l,gap phase 2,mitotic phase,第32页,G1期是指从上一次有丝分裂完成到此次DNA复制之前过程，连续时间普通为6l2h。在G1期有mRNA和蛋白合成，G1期细胞主要任务是积累能量和原料，为DNA复制作准备，故又称DNA合成前期。,S期即DNA合成期，连续时间普通为68h。S期末DNA含量增加1倍，细胞由二倍体变为四倍体。S期DNA复制极其准确，每一段DNA只复制一次，从而可确保分裂后子细胞遗传物质平均分配。S期DNA复制起始存在“开启”和“关闭”机制(“on-of”switch)。DNA合成前设“检验点”(check point)。,G2期是指从DNA复制完成到有丝分裂开始时间区间，连续时间普通为34h。只有完成了全部DNA复制后，细胞才进入G2期，故G2期又称DNA合成后期或丝裂前期。在G2期RNA和蛋白质合成活跃，有丝分裂所需蛋白质、微管蛋白是在G2期合成。另外，还进行线粒体复制。,M期即有丝分裂期，细胞进行分裂，普通连续时间为lh。M期是很复杂过程，依据光镜所见，可次序分成6个阶段，即前期(Prophase)、前中期(early metaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)和胞质分裂期(cytokinesis)。,第33页,（三）有丝分裂期（mitosis),主要事件,1.核膜解体和重建,2.染色质凝集和重新形成,3.纺锤体形成和染色体运动,4.细胞质分裂（,收缩环,；细胞板）,细胞分裂用时 0.52hr,M期即有丝分裂期，细胞进行分裂，普通连续时间为lh。,M期是很复杂过程，依据光镜所见，可次序分成6个阶段，,即前期(Prophase)、前中期(early metaphase)、中期(metaphase)、后期(anaphase)、末期(telophase)和胞质分裂期(cytokinesis)。,第34页,1.前期（prophase）,染色质凝集,(组蛋白-P,核小体染色体袢环染色单体,),核膜破裂和核仁解体,(lamin-P为可溶性,核膜断裂成小泡),核仁DNA加入各自染色体中，核仁成份分散,确立分裂极和 纺锤体形成,中心体centrosome移动,微管组织中心(MTOC):-中心体,星体周围微管,三种,第35页,中心粒,无定形基质,中心体,星体,（astar),星体微管,第36页,动粒微管,极间微管,星体微管,星 体,染色体,有丝分裂器,（mitotic apparatus）,纺锤体,(spindle),:星体周围微管,染色体两侧动粒,动粒是由着丝粒结合蛋白在有丝分裂期间尤其装配起来、附着于主缢痕外侧圆盘状结构，内侧与着丝粒结合，外侧与动粒微管结合。每一个中期染色体含有两个动粒,位于着丝粒两侧。,第37页,2.中期（metaphase）,标志 染色体排列在赤道面上。,细胞侧面观,“线状”,细胞极面观,“单星”,第38页,纺锤体拉长,3.后期（anaphase）,姐妹染色单体分离,、向细胞两极运动,二分体-单体（子代染色体）,动粒微管缩短,极间微管延长,染色体被拉向两极,双星,第39页,细胞质分裂（cytokinesis),分裂沟,，,中间小体,（残余微管和致密细胞基质）,加深、完全断开,细胞器大致分配,分裂沟,4.末期（telophase）,标志 子细胞核形成;细胞质、器分裂,染色体解聚、,核膜形成,、核仁形成,第40页,前期 前中期 中期 后期 末期和胞质分裂期,第41页,纺锤体是染色体分离、移动主要装置,推力、拉力、固着力、粘着力,姐妹染色单体（着丝粒）分开,促后期蛋白复合体,APC,染色体动粒与微管连接处是作用点,微管动力蛋白是染色体运动动力,动力蛋白（dynein）；纺锤体微管组装/去组装规律,染色体运动方向是综协力作用结果,有丝分裂保障机制,第42页,