生物学导论03细胞-1.ppt

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,*,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,*,生命的层次,1991,年“中国大百科全书”定义：,生命是由核酸和蛋白质特别是酶的相互作用而产生的可以不断繁殖的物质反馈循环系统,-,？,完整的生命,：,应是,从外界摄取必要的物质和能量的系统，即：只有当这些大分子,(,核酸和蛋白质,),和其他必要的分子如脂类、糖类、水、无机盐等组合成有一定结构的细胞，自然界才出现了完整的生命,3.1,显微镜的发明,300,多年前,Leeuwenhoek,世界上最早的显微镜,Robert Hooke,软木蜂窝状的小格子,“,细胞,”,1838,年,德国,Schleiden,植物,1839,年,Schwann,动物,细胞是组成生物体的基本单位,到,1858,年,Virchow,提出：,细胞来自细胞,形成了学说,恩格斯,评价,细胞学说,是,：,19,世纪自然科学的三大发现之一,显微镜的发明打开了微观世界的大门,光学显微镜,分辨率达,200nm,透射电子显微镜,分辨率达,0.2nm,扫描电子显微镜,细胞的全能性,分化与去分化,不同组织细胞之间存在广泛的联系,，特化的细胞分工合作，巧妙的配合，共同完成复杂的生命活动。,细胞的形态,1),大小,:,细胞的大小与功能密切相关,2),形状,:,圆形,方形,梭形,触角形,3),功能,:,运输,-,血红细胞,运动,-,肌肉细胞,支持,-,骨骼细胞,储藏,-,块茎细胞,保护,-,表皮细胞,通讯,-,神经细胞,产能,-,叶肉细胞,生殖,-,性细胞,形状与大小各异的细胞,是生物进化的结果,支原体,100nm,驼鸟蛋,170mmx135mm,神经元细胞,1m,大多数细胞,1-100um,？,人卵,100um,光学显微镜,0.5um,电子显微镜,0.004nm,动物,植物细胞,10-100,微米,细胞大小为何受到限制？,1,、合适的核质比,细胞核对细胞质中的生命活动起重要调控作用,动物,植物细胞,10-100,微米,细胞核,8,30,微米,如原生动物纤毛虫营养核和生殖核,2,、适当的表面积与体积比,细胞要有足够的表面积与外界进行物质交换,神经细胞很长，但很薄,细胞大小为何受到限制？,表面积,/,体积 比值 老鼠,大象,老鼠重,25,克,大象重,4,吨,表面积,/,体积 老鼠是大象的,24,倍,所以,老鼠的代谢速率大于大象,3.3,细胞的类别,原核细胞和真核细胞,基本由三部分组成,原核细胞,（,35,亿年前出现）,细胞内没有核膜,即,没有真正意义的细胞核，,核糖体为,70S,，,无,内质网,高尔基体,线粒体，叶绿体等,细胞器,。,有,细胞壁,，,外层质膜，质膜内为,原生质,遗传的信息量小，遗传信息载体仅由环状,DNA,构成,真核细胞,（,18,亿年前或更早出现）以自养与异养划分为植物与动物细胞,渐进式进化和内共生假说,原核生物细胞,原核生物,真核生物,代表生物,细菌,兰细菌,原生生物,植物,动物,真菌,细胞大小,1-10um,3-100um,1,、细胞核,没有真正的细胞核,只有,拟核区,由核膜,核仁,核质组成的细胞核,细胞膜,有,有,2,、细胞器,没有线粒体,叶绿体,内质网,溶酶体等细胞器,有线粒体,叶绿体,内质网,溶酶体等细胞器,3,、细胞壁,多数有，,不含纤维素,是肽聚糖,植物,真菌有,动物无,植物壁：纤维素为主,核糖体,70S(,由,50S,30S,两亚基组成,),80S(,由,60S,40S,两亚基组成,),原核生物,真核生物,代表生物,细菌,兰细菌,(,真细菌界成员,),原生生物,植物,动物,真菌,染色体,一条裸露双链,DNA,两条以上染色体,DNA,和蛋白质结合,DNA/RNA,环状,存在细胞质中,线状,存在细胞核中,核外,DNA,有的细胞有,质粒,有线粒体,DNA,叶绿体,DNA,细胞骨架,无,有,细胞分裂,二分裂,无有丝分裂,有丝分裂，,减数分裂,RNA,与蛋白质合成,(,对生命活动的调控,),RNA,没有内含子,转录,翻译在细胞质中,RNA,有内含子和外显子,转录在细胞核,翻译在细胞质中,细胞组织,单细胞生物,多细胞生物,形成细胞组织,植物细胞和动物细胞,真核细胞结构,植物细胞和动物细胞的主要区别,特 征,动物细胞,植物细胞,质体（,叶绿体,）,细胞壁,大的中央液胞,其它,无，异养营养 有，自养营养,无 有（纤维素和果胶质）,无 有（代谢调节作用）,溶酶体,、,中心体,乙醛酸循环体、胞间连丝,分裂时的收缩环 分裂时的细胞板,（,鞭毛,）,真菌类细胞也属于真核细胞,(,有细胞壁，又行异养,),植物细胞,动物细胞,3.4,真核细胞的结构,细胞,质,膜和细胞壁,1,、具有半透性，可选择地让物质通过,（如载体或通道蛋白）,2,、细胞识别分子和识别位点，,如激素的受体、抗原结合位点等,3,、具有接受外界信息、与外界通讯等功能。,植物细胞的细胞膜外还有,细胞壁,，具有支持和保护植物细胞的功能。,（主要成分是纤维素）,细胞内膜,（在细胞质中）,核被膜,是包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和,RNA,分子可通过核被膜或核被膜上的,核孔,进入或输出细胞核。膜下有,核纤层,染色质,是核中,由,DNA,和蛋白质组成,并可被苏木精等染料染色的物质，染色质,DNA,含有大量基因片段，是生命的遗传物质。细胞分裂时成,染色体,核仁,是核中颗粒状结构，富含蛋白质和,RNA,，是,核糖体亚单位发生的场所,。,染色质和核仁都被液态的,核基质,所包围,(,不是无结构，而是成纤维状的网,),。,细胞核,含有最主要的遗传物质，是细胞再生的信息中心，细胞生命活动的控制中心,间丝与核纤层,细胞生命活动的控制中心,首张核膜孔复合体样图,研究人员十年研究终于绘制出一个由,450,个蛋白质组成的巨大复合体图，该复合体扮演着细胞核子看门人的角色。,2007,年,12,月,3,日报道,活细胞是一个微小的化学工业园,在极其微小的空间内发生着数千种生物化学反应,代谢是生物体内所有化学反应过程的总称,代谢,酶控制下的化学反应和能量转化,细胞不是一个装满了各种酶和底物的口袋,细胞复杂的结构特别是膜的结构固定了各代谢反应的空间和时间,，使它们,高度有序并可以被控制和调节。,细胞器内膜系统,细胞质膜,内是,透明粘稠,并可流动的,细胞质基质,，由膜包被的细胞器就分布在细胞质基质中。,细胞器,主要包括：,内质网、,核糖体、,高尔基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液泡、微管、微丝,等。有的细胞表面还有,鞭毛或纤毛,。,细胞器被内膜包裹，,内膜系统,为细胞内的分子提供了传递的通道和合成场所,内质网,脂类双分子层为基础形成的囊腔和管道系统。,糙面内质网膜,上附有颗粒状的核糖体。,核糖体,是细胞合成蛋白质的场所,，糙面内质网合成并运输蛋白质,。,光面内质网,主要功能是合成脂类,（,合成种类与细胞类型相关,）,核膜与内质网相连,Structure of the ribosome,1000000,个,/per cell,（真核细胞）,也存在于,细胞质、细,胞核、线粒体,和叶绿体内，,与细胞骨架,有关联。,（细菌中约,2,万个）,糙面内质网与平滑内质网,糙面内质网的功能,高尔基体,是一些由单层膜围成的扁平小囊和小泡。,是细胞分泌物的,加工,和,包装,场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外或到其他细胞器,（即分选和运输）,。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。,高尔基体,糖基化、肽酶解,膜流,-,以高尔基体为中转站,Structure of the Golgi apparatus and its functioning in vesicle-mediated transport.,Role of the Golgi in forming lysosomes,Endocytosis and exocytosis,溶酶体的消化作用,溶酶体,是单层膜小泡，由高尔基体断裂而产生,内含多种水解酶,（,60,多种酸性水解酶）,可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子降解，消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒,。,溶酶体膜破裂，细胞发生自溶。衰老和死亡的细胞可通过自溶被清除。,微体,与溶酶体功能类似，但含的酶不同。,液泡,以上统称液泡系统。,线粒体,由内膜和外膜包裹的囊状结构，囊内是液态的基质。外膜平整，内膜向内折入形成一些嵴，内膜面上有,ATP,酶复合体。,线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心,。线粒体基质中还含有,DNA,分子和核糖体,。细胞动力工厂,Muscle Cell Mitochondrion,Structure of a mitochondrion,Structure of the chloroplast,质体,是植物细胞的细胞器，包括白色体和有色体。,叶绿体,是最重要的有色体，是,植物光合作用的细胞器,。叶绿体也有两层膜，也含有环状的,DNA,和核糖体。,细胞骨架系统,在细胞质内，主要由,微管,、,肌动蛋白,和,中间丝,构成的，维持着细胞的形态结构和内部结构的有序性；,在细胞运动、物质转运中也起作用。,动物细胞的骨架系统,细胞骨架的功能,1,）,微管,：,锚定细胞器，促使细胞器移动，牵拉染色体向两极分离,2,）,微丝,：,维持与改变细胞形状，肌肉收缩，促使细胞质环流,3,）,间丝,：,锚定细胞核，组成核纤层,微管牵拉染色体,细胞的微管,The cytoskeleton,