第三章--生命的基本单位——细胞.讲述.ppt

第三章第三章 生命生命(shngmng)(shngmng)的基本单位的基本单位细细胞胞学习目标1.掌握掌握掌握掌握(zhngw)(zhngw)单位膜、生物膜、细胞增殖周期、细胞分化、细胞凋亡等基本概念。2.掌握掌握掌握掌握真核细胞的基本结构及其原核细胞的区别。3.掌握掌握掌握掌握细胞膜的化学组成成分及其特性、“流动镶嵌模型”的主要内容。4.掌握掌握掌握掌握线粒体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、细胞骨架的形态结构和功能，熟悉中心体、过氧化物酶体等细胞器的结构和功能。5.掌握掌握掌握掌握细胞核的结构和功能，掌握掌握掌握掌握染色质和染色体的异同。6.熟悉细胞增殖周期各时期的特点，掌握掌握掌握掌握细胞有丝分裂与减数分裂的区别，掌握掌握掌握掌握精子和卵子发生过程的异同，了解细胞有丝分裂与肿瘤形成的关系。7.熟悉细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡的特点，了解干细胞的特征。医医 学学 生生 物物 学学第一页，共一百四十六页。第一节第一节 细胞细胞(xbo)(xbo)的基本特征的基本特征一、细胞是生物体形态结构与生命活动的基本一、细胞是生物体形态结构与生命活动的基本(jbn)(jbn)单位单位二、细胞的形态与大小二、细胞的形态与大小：人体细胞有200多种，形态不一。医医 学学 生生 物物 学学第二页，共一百四十六页。2.细胞细胞(xbo)(xbo)的大小及计量单位的大小及计量单位通常用微米（m）和纳米(n m)（nm）描述细胞的大小。人体细胞之最人体细胞之最n人体最大细胞(xbo)：卵细胞(xbo)n人体最小细胞：精子n血液中数量最多：红细胞n血液中数量最少：白细胞n寿命最长的：神经细胞n寿命最短：白细胞第三页，共一百四十六页。第二节第二节 原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞第四页，共一百四十六页。一、原核细胞的基本一、原核细胞的基本(jbn)(jbn)结构结构n原核细胞没有典型的细胞核，只存在一个含有DNA的区域(qy)，称为类核或拟核。n细胞质中没有膜相结构的细胞器，没有细胞骨架。医医 学学 生生 物物 学学第五页，共一百四十六页。一、原核细胞的基本一、原核细胞的基本(jbn)(jbn)结构结构n常见常见(chn jin)原核生物：原核生物：支原体、立克次体、细菌、放线菌和蓝、绿藻等。第六页，共一百四十六页。二、真核细胞的基本二、真核细胞的基本(jbn)(jbn)结构结构n真核细胞更复杂(fz)，具有由核膜包围的典型细胞核。n电镜下，真核细胞可分为细胞膜、细胞质、细胞核三类。医医 学学 生生 物物 学学第七页，共一百四十六页。三、原核细胞与真核细胞的比较三、原核细胞与真核细胞的比较(bjio)(bjio)细胞大小细胞壁细胞质细胞质细胞质细胞质细胞核细胞核遗传(ychun)系统DNA转录细胞分裂医医 学学 生生 物物 学学详见详见P21，表，表3-1第八页，共一百四十六页。四、动物细胞与植物四、动物细胞与植物(zhw)(zhw)细胞的比较细胞的比较细胞壁细胞壁质体中心体中心体 液泡液泡(ypo)(ypo)细胞分裂 贮存物医医 学学 生生 物物 学学详见详见P21，表，表3-2第九页，共一百四十六页。第三节第三节 真核细胞的真核细胞的结构结构(jigu)(jigu)与功能与功能第十页，共一百四十六页。一、细胞膜一、细胞膜 细胞膜与生物膜的概念细胞膜与生物膜的概念(ginin)(ginin)细胞膜：细胞膜：包围在细胞质外围的一层界膜，又称质膜。细胞的内膜系统：细胞的内膜系统：除细胞膜外，真核细胞内还有丰富的膜结 构，形成了细胞内各种膜性细胞器，如内质网、高尔基复合体、溶酶体等，称为细胞的内膜系统。生物膜生物膜：细胞膜和细胞内膜系统的总称。单位膜单位膜：电镜下，生物膜呈现典型的“两暗夹一明两暗夹一明”的结构，即内外两层为电子密度高的“暗”层，中间夹着一层电子密度低的“明”层，这三层作为一个单位，称为单位膜。医医 学学 生生 物物 学学第十一页，共一百四十六页。细胞膜的化学组成细胞膜的化学组成(z chn)(z chn)和分子结构和分子结构1.1.细胞膜的化学成分细胞膜的化学成分医医 学学 生生 物物 学学第十二页，共一百四十六页。胆固醇在磷脂双分子(fnz)层中的位置 胆固醇调节(tioji)细胞膜的流动性、稳定性和通透性。膜脂：细胞膜上的脂类。占化学膜组成的50%；主要(zhyo)有磷脂、胆固醇、糖脂，其中磷脂最多；脂质双分子层：第十三页，共一百四十六页。膜蛋白：生物膜中的蛋白质。运输(ynsh)蛋白；酶；连接蛋白；受体等。膜蛋白的某些膜蛋白的某些膜蛋白的某些膜蛋白的某些(mu xi)(mu xi)功能功能功能功能医医 学学 生生 物物 学学第十四页，共一百四十六页。根据(gnj)膜蛋白与膜脂的结合方式分：1）外在膜蛋白：又称外周蛋白，分部在膜的内外表面，主要(zhyo)在内表面，与膜结合力较弱。与细胞的胞吞作用、变形运动和细胞分裂时胞质与胞膜的缢缩作用有关。医医 学学 生生 物物 学学 2）内在膜蛋白内在膜蛋白：又称镶嵌蛋白镶嵌蛋白，与膜结合力较紧密(jnm)。膜功能的主要执行者。具有支持、物质运输、能量传递、神经传导、信息传递等功能。第十五页，共一百四十六页。膜糖类(tn li)(tn li)：形成糖蛋白或糖脂；多呈树枝状突出在膜的非胞质侧。是细胞抗原性及血型的分子基础，参与细胞识别、黏附和信息交换。与细胞免疫、细胞癌变、对药物(yow)或激素的反应有关。医医 学学 生生 物物 学学第十六页，共一百四十六页。2.细胞膜的分子结构细胞膜的分子结构(fn z ji u)(fn z ji u)及特性及特性 细胞膜的分子结构：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：流动镶嵌模型：流动的脂质双分子层构成了细胞膜的基本骨架，膜流动的脂质双分子层构成了细胞膜的基本骨架，膜中球形的蛋白质分子以各种形式与类脂双分子层结合。有的附着在中球形的蛋白质分子以各种形式与类脂双分子层结合。有的附着在膜的内外表面、有的部分嵌入膜的内外表面、有的部分嵌入(qin r)膜中、有的贯穿膜的全层。这膜中、有的贯穿膜的全层。这些膜蛋白分子能在脂质双层内或表面移动。些膜蛋白分子能在脂质双层内或表面移动。医医 学学 生生 物物 学学第十七页，共一百四十六页。细胞膜的特性(txng)：流动性：流动性和不对称性不对称性 细胞膜的流动性细胞膜的流动性：膜脂与膜蛋白处于不断的运动(yndng)(yndng)状态。膜脂膜脂侧向扩散、旋转运动、翻转运动、左右摆动、伸缩震荡等医医 学学 生生 物物 学学第十八页，共一百四十六页。细胞膜的不对称性细胞膜的不对称性膜的内外两层在结构和功能上有很大差异。膜脂分布的不对称性：成分(chng fn)、含量、比例膜蛋白膜蛋白分布的不对称性：外在蛋白，镶嵌蛋白膜糖类分布的不对称性：只分布于膜的非胞质侧，即细胞膜外表面、内膜系统膜的内表面医医 学学 生生 物物 学学第十九页，共一百四十六页。细胞膜的功能细胞膜的功能(gngnng)(gngnng)1.1.细胞膜的物质运输功能细胞膜的物质运输功能细胞膜的物质运输功能细胞膜的物质运输功能2.2.细胞膜抗原与免疫细胞膜抗原与免疫细胞膜抗原与免疫细胞膜抗原与免疫(miny)(miny)作用作用作用作用3.3.细胞膜受体与信息传递功能细胞膜受体与信息传递功能细胞膜受体与信息传递功能细胞膜受体与信息传递功能4.4.细胞外被与细胞识别细胞外被与细胞识别细胞外被与细胞识别细胞外被与细胞识别医医 学学 生生 物物 学学第二十页，共一百四十六页。1.细胞膜的物质(wzh)(wzh)运输功能细胞膜的物质细胞膜的物质细胞膜的物质细胞膜的物质(wzh)(wzh)运输活动类型运输活动类型运输活动类型运输活动类型医医 学学 生生 物物 学学第二十一页，共一百四十六页。类型类型(lixng)区分区分1.1.被动运输被动运输：不需要消耗代谢能不需要消耗代谢能不需要消耗代谢能不需要消耗代谢能，物质从浓度高的一侧经过细胞膜向浓度低的一侧运输的过程(guchng)。2.主动运输：主动运输：位于膜上的载体蛋白，通过消耗代谢能消耗代谢能消耗代谢能消耗代谢能，逆物质的浓度梯度，将物质从低浓度一侧向高浓度一侧转运的运输方式。医医 学学 生生 物物 学学第二十二页，共一百四十六页。类型类型(lixng)(lixng)：简单扩散简单扩散不需蛋白；不不需蛋白；不需耗能需耗能医医 学学 生生 物物 学学第二十三页，共一百四十六页。易化扩散：经载体易化扩散：经载体(zit)(zit)蛋白协助的；不蛋白协助的；不需耗能需耗能极性较大，带电(di din)物质，无机离子运输蛋白医医 学学 生生 物物 学学第二十四页，共一百四十六页。主动运输主动运输(ynsh)(ynsh)：离子泵：离子泵需蛋白，需耗需蛋白，需耗能能医医 学学 生生 物物 学学第二十五页，共一百四十六页。葡萄糖与葡萄糖与Na+协同协同-离子离子(lz)(lz)泵：需蛋白，泵：需蛋白，需耗能需耗能医医 学学 生生 物物 学学第二十六页，共一百四十六页。胞吞作用胞吞作用(zuyng)(zuyng)：需耗能：需耗能主动运输主动运输吞噬作用：巨噬细胞、单核细胞等消灭异物、防止微生物侵入、清除衰老(shuilo)和死亡细胞医医 学学 生生 物物 学学第二十七页，共一百四十六页。胞吐作用：需耗能胞吐作用：需耗能主动主动(zhdng)(zhdng)运输运输通过胞吞作用和胞吐作用，使胞内膜和细胞膜不断的得到(d do)交换和更新，形成细胞膜内膜的循环交流。医医 学学 生生 物物 学学第二十八页，共一百四十六页。2.细胞膜抗原细胞膜抗原(kngyun)(kngyun)(kngyun)(kngyun)与免疫作用与免疫作用膜抗原膜抗原细胞膜表面具有抗原性质的大分子，多为细胞膜表面具有抗原性质的大分子，多为镶嵌在膜中的镶嵌在膜中的糖蛋白糖蛋白，能够刺激机体免疫细胞产生，能够刺激机体免疫细胞产生相应的抗体。相应的抗体。（1）ABO血型抗原与医学血型抗原与医学(yxu)n n疾病的诊断治疗、输血、器官移植以及肿瘤研究等均有重要意义。（2）组织相容性抗原组织相容性抗原n是在器官移植实践中发现的，它广泛存在于人体的有核细胞和血小板膜表面，主要存在于白细胞表面，故称人白细胞抗原人白细胞抗原(HLA)。医医 学学 生生 物物 学学第二十九页，共一百四十六页。3.细胞膜受体与信息细胞膜受体与信息(xnx)(xnx)传递功能传递功能细胞膜受体细胞膜受体细胞膜受体细胞膜受体：镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的特异性糖蛋白特异性糖蛋白，能够选择性的和周围环境中的活性物质结合，从而引起(ynq)细胞内部功能活动的一系列变化，产生某种生理效应。细胞内受体：细胞内受体：细胞内受体：细胞内受体：存在于细胞质和细胞核内的受体，如性激素受体。医医 学学 生生 物物 学学第三十页，共一百四十六页。4.细胞细胞(xbo)(xbo)外被与细胞外被与细胞(xbo)(xbo)识别识别植物细胞、微生物细胞细胞壁动物细胞由糖蛋白和糖脂的寡糖链组成的一 层多糖物质功能：保护(boh)细胞、细胞识别、细胞的接触抑制、细胞间的黏着性医医 学学 生生 物物 学学第三十一页，共一百四十六页。二、细胞质二、细胞质细胞器细胞器具有一定化学组成和形态特征并表现某些(mu xi)特殊功能的结构。如内质网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物酶体、线粒体、核膜等膜相结构，核糖体、中心粒等非膜相结构。医医 学学 生生 物物 学学细胞质细胞质细胞质细胞质包括(boku)细胞质基质和细胞器，是细胞代谢活动的重要基地。第三十二页，共一百四十六页。医医 学学 生生 物物 学学第三十三页，共一百四十六页。内质网内质网1.结构：结构：由一层单位(dnwi)膜围成；外与细胞膜相连，内与核膜相连；有小管、小泡、扁囊状结构等；内质网腔内含有丰富的酶类医医 学学 生生 物物 学学2.2.种类种类种类种类(zhngli)(zhngli)：粗面内质网粗面内质网粗面内质网粗面内质网：附着核糖体滑面内质网滑面内质网滑面内质网滑面内质网：无核糖体附着粗粗面面内内质质网网滑面内质网滑面内质网第三十四页，共一百四十六页。3.内质网功能内质网功能(gngnng)粗面内质网粗面内质网蛋白质的合成、修饰、加工、分选、转运。蛋白质的合成、修饰、加工、分选、转运。蛋白质的合成、修饰、加工、分选、转运。蛋白质的合成、修饰、加工、分选、转运。合成分泌蛋白的肝细胞、胰腺细胞、浆细胞、未成熟卵细胞中含量特别丰富。滑面内质网滑面内质网脂类的合成与代谢、糖原的合成与分脂类的合成与代谢、糖原的合成与分解、胃酸和胆汁解、胃酸和胆汁(dnzh)(dnzh)的合成与分泌、细胞的解毒作的合成与分泌、细胞的解毒作用。用。医医 学学 生生 物物 学学第三十五页，共一百四十六页。高尔基复合体高尔基复合体n n常位于细胞核附近，由单层膜包被的常位于细胞核附近，由单层膜包被的常位于细胞核附近，由单层膜包被的常位于细胞核附近，由单层膜包被的小囊泡小囊泡小囊泡小囊泡、扁平囊扁平囊和和大囊泡大囊泡三部分组成。三部分组成。n n小囊泡小囊泡小囊泡小囊泡由内质网分离出来，相互融合、伸展发育成扁平囊。n n扁平囊扁平囊有凹凸两个面：凸面朝向细胞核，称为形成面；凹面向着(xing zhe)细胞膜，称为成熟面。n扁平囊中物质积累、加工，边缘部分膨大成大囊泡，大囊泡大囊泡大囊泡大囊泡带着加工成熟的物质形成分泌泡并离开高尔基复合体。医医 学学 生生 物物 学学第三十六页，共一百四十六页。高尔基复合体高尔基复合体功能：将内质网合成并转运来的分泌蛋白进行加工、修饰、浓缩、分选，运输出胞。特别是参与糖蛋白的合成与修饰，此外(cwi)，具有参与膜转化的功能。医医 学学 生生 物物 学学第三十七页，共一百四十六页。溶酶体溶酶体细胞细胞(xbo)内内“消化器消化器”、“清清除器除器”1.形态结构形态结构(jigu)(jigu)一层单位膜，圆形或卵圆形。含60多种酸性水解酶酸性水解酶，能将蛋白质、脂类、多糖、核酸等水解，为细胞的代谢提供原料。医医 学学 生生 物物 学学2.2.类型类型类型类型(lixng)(lixng)1)初级溶酶体：刚从高尔基复合体脱落形成，内无消化底物。初级溶酶体：刚从高尔基复合体脱落形成，内无消化底物。2)次级溶酶体：执行功能的溶酶体。次级溶酶体：执行功能的溶酶体。3)三级溶酶体三级溶酶体(残余体残余体)：含有残留的未被消化分解物质的：含有残留的未被消化分解物质的溶酶体。溶酶体。第三十八页，共一百四十六页。溶酶体溶酶体的功能的功能(gngnng)(gngnng)医医 学学 生生 物物 学学（1）消化作用）消化作用1 1）细胞吞噬物质的消化）细胞吞噬物质的消化）细胞吞噬物质的消化）细胞吞噬物质的消化 大分子颗粒物质、细菌、病毒、经胞饮作用摄入的可溶性物质。2）细胞自身物质的消化）细胞自身物质的消化）细胞自身物质的消化）细胞自身物质的消化 消化细胞内衰老(shuilo)和损伤的细胞器或细胞器碎片。第三十九页，共一百四十六页。溶酶体溶酶体（2）溶酶体的自溶作用）溶酶体的自溶作用膜破裂(pli)，水解酶释放到细胞质中，细胞本身被分解医医 学学 生生 物物 学学第四十页，共一百四十六页。溶酶体膜的稳定性溶酶体膜的稳定性硅沉着病与溶酶体膜受损有关SiO2引起巨噬细胞死亡 成纤维细胞增生胶原纤维结节 类风湿关节炎肿瘤(zhngli)一些遗传病医医 学学 生生 物物 学学第四十一页，共一百四十六页。过氧化物过氧化物(u yn hu w)(u yn hu w)酶体酶体也称微体1.形态结构 圆形或卵圆形；一层单位膜；囊泡状；肝细胞(xbo)和肾细胞(xbo)可见典型的；其他的较小，称微过氧化物酶体微过氧化物酶体微过氧化物酶体微过氧化物酶体。医医 学学 生生 物物 学学第四十二页，共一百四十六页。2.过氧化物(u yn hu w)酶体的功能 含有40多种氧化酶，标志酶是过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶过氧化氢酶。氧化酶催化多种物质(wzh)产生H2O2 2H2O2 2H2O+O2医医 学学 生生 物物 学学过氧化氢过氧化氢(u(u yn hu qn)yn hu qn)酶酶 对肝、肾细胞肝、肾细胞肝、肾细胞肝、肾细胞非常重要，过氧化物酶体担负着清除血液中各种毒素的作用。摄入的酒精，一半通过此途径被氧化。细胞病变时：肝肿瘤细胞中数目减少；患有炎症、慢性酒精中毒，数目增多。第四十三页，共一百四十六页。线粒体线粒体细胞细胞(xbo)供能站供能站1.形态结构(jigu)呈线状、粒状、杆状等；两层单位膜；囊状；外膜平滑，有小孔。嵴；膜间腔；外腔；内腔；基粒（头部催化ATP合成；柄部调控质子的通道；基片）。医医 学学 生生 物物 学学第四十四页，共一百四十六页。线粒体线粒体细胞细胞(xbo)(xbo)供能中心供能中心2.功能 线粒体是细胞进行有氧呼吸和供能有氧呼吸和供能的场所。细胞内的能源物质经线粒体彻底氧化分解彻底氧化分解后，可释放出大量的能量，其中有40-50%贮存在ATP中。95%！半自主性细胞器半自主性细胞器半自主性细胞器半自主性细胞器含含DNADNA 复杂、敏感多变作为疾病诊断和测定(cdng)环境因素的指标（线粒体肌病；癌）医医 学学 生生 物物 学学第四十五页，共一百四十六页。核糖体核糖体非膜相结构(jigu)细胞器；1.化学组成 rRNA和蛋白质，原核细胞中rRNA约占60%，蛋白质约占40%；真核细胞中各占50%医医 学学 生生 物物 学学第四十六页，共一百四十六页。核糖体核糖体2.形态结构 圆形或椭圆形；大亚基和小亚基构成；分别在核仁中形成，通过核孔释放(shfng)到细胞质中。大、小亚基处于聚合和解聚的动态平衡。医医 学学 生生 物物 学学第四十七页，共一百四十六页。核糖体核糖体3.功能核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。附着核糖体：合成分泌蛋白游离核糖体：合成结构蛋白 细胞分裂活动(hu dng)旺盛时，游离核糖体游离核糖体游离核糖体游离核糖体的数目比较多；正常细胞变为肿瘤细胞时，游离核糖体增加，两种核糖体的比例改变，这是辨别肿瘤细胞的标准之一。医医 学学 生生 物物 学学第四十八页，共一百四十六页。中心体中心体动物细胞和低等植物动物细胞和低等植物(ddng zhw)(ddng zhw)细细胞中胞中 在细胞间期间期，位于细胞核附近，细胞分裂期分裂期，位于纺锤体的两极。1.形态结构电镜下，中心体由两个相互垂直排列(pili)的中心粒组成。2.功能 细胞分裂的推动器，与细胞分裂中纺锤体形成及细胞分裂的推动器，与细胞分裂中纺锤体形成及染色体移动有关染色体移动有关。医医 学学 生生 物物 学学第四十九页，共一百四十六页。细胞骨架细胞骨架主要包括微管（微管（MT）、微丝）、微丝(MF)和中间纤维和中间纤维(IF)。功能：功能：支持和维持细胞的形态；参与细胞运动和细胞分裂；参与细胞内物质(wzh)运输；与中心粒和鞭毛、纤毛的形成有关；维持细胞器的定位和分布；参与细胞的信号转导。医医 学学 生生 物物 学学第五十页，共一百四十六页。细胞质基质细胞质基质(j zh)(j zh)即细胞液：即细胞液：细胞质中除细胞器和内含物以外的较为均质而且半透明的液体部分。功能：功能：为各种细胞器维持正常结构提供(tgng)适宜的环境环境；为各种细胞器完成功能活动提供必需的底物底物；是蛋白质、脂肪等合成和代谢的场所场所。医医 学学 生生 物物 学学第五十一页，共一百四十六页。三、细胞核三、细胞核 细胞核是储存遗传物质的区域(qy)，是DNA复制和RNA转录的基地，也是细胞代谢、生长、分化、生殖、遗传和变异的调控中心。医医 学学 生生 物物 学学 细胞核的形态、大小、数量及在细胞质中的位置(wi zhi)，因细胞类型的不同而不同。第五十二页，共一百四十六页。三、细胞核三、细胞核细胞核的结构在细胞周期的不同阶段变化很大。间期细胞核结构完整，包括：核膜、核仁核膜、核仁核膜、核仁核膜、核仁(h rn)(h rn)、染色质、染色质、染色质、染色质和核基质核基质四部分。医医 学学 生生 物物 学学第五十三页，共一百四十六页。核膜核膜(h m)(h m)1.核膜核膜(h m)结构结构 又称核被膜；两层膜两层膜两层膜两层膜；两层膜之间为核周腔；外核膜与粗面内质网相连，外表面有核糖体附着，可进行蛋白质合成。2.核纤层核纤层 附着于内核膜下；纤维蛋白网；细胞周期中，核膜的裂解和重建与其有关。3.核孔复合体核孔复合体捕鱼笼式结构模型胞质环、核质环、辐、中央栓对通过的物质有高度的选择性。控制细胞核与细胞质之间物质交换医医 学学 生生 物物 学学第五十四页，共一百四十六页。核仁核仁(h rn)(h rn)1.核仁的结构核仁的结构（1）核仁相随染色质：核仁周边染色质、核仁内染色质（2）纤维成分(chng fn)：海绵状网架（3）颗粒成分：rRNA和蛋白质核糖体亚单位前提物（4）核仁基质：存在环境2.核仁主要功能核仁主要功能 合成rRNA和装配核糖体的大、小亚基，控制蛋白质的合成速率。医医 学学 生生 物物 学学第五十五页，共一百四十六页。染色质和染色体染色质和染色体异同？异同？染色质和染色体是细胞内易被碱性染料着色的物质，是遗传信息的载体遗传信息的载体。染色质间期细胞核中一种串珠状细微纤丝细微纤丝。染色体当细胞进入有丝分裂(yu s fn li)期时，染色质高度折叠、盘曲而凝缩成条状或棒状条状或棒状的特殊形态。染色质和染色体是同一种物质同一种物质在不同细胞周期不同细胞周期时的两种不同的表现形式时的两种不同的表现形式。医医 学学 生生 物物 学学第五十六页，共一百四十六页。DNA形成(xngchng)染色体的四个阶段1.染色质的化学组成与结构主要成分(chng fn)包括DNADNA、组蛋白、组蛋白、组蛋白、组蛋白、非组蛋白、少量RNA医医 学学 生生 物物 学学第五十七页，共一百四十六页。染色质的基本(jbn)(jbn)结构单位是核小体组蛋白八聚体核心组蛋白八聚体核心(hxn)(hxn)：2(H2(H2A2A H H2B2B H H3 3 H4 4）H1DNA医医 学学 生生 物物 学学核小体核心颗粒核心DNA连接部第五十八页，共一百四十六页。约140bp的DNA分子缠绕在其外围1.751.75圈，形成直径11nm的核小体。相邻(xin ln)核小体之间由长约60bp的DNA分子相连，组蛋白H1 1位于DNA进出核心的结合处，功能与染色质的浓缩有关。医医 学学 生生 物物 学学第五十九页，共一百四十六页。由染色质过渡到染色体的过程中，经历(jngl)核小体、螺线管、超螺线管、染色单体四个阶段。染色质的一级结构核小体核小体DNA长度被压缩至1/71/7；染色质的二级结构螺线管螺线管每6个核小体螺旋一周，绕成外径约30nm的中空螺线管，长度压缩至1/6医医 学学 生生 物物 学学第六十页，共一百四十六页。染色质的二级结构(jigu)(jigu)螺线管医医 学学 生生 物物 学学第六十一页，共一百四十六页。染色质的三级结构(jigu)(jigu)超螺线管螺线管再次螺旋盘绕形成(xngchng)外径约400nm的超螺线管，长度压缩为螺线管的1/401/40医医 学学 生生 物物 学学第六十二页，共一百四十六页。染色质的四级结构染色(rns)(rns)单体超螺线管再螺旋(luxun)折叠形成一条染色单体，长度压缩为原超螺线管的1/51/5从DNA分子到形成染色体经历四级包装及压缩过程，其长度压缩为原来的1/84001/100001/84001/10000医医 学学 生生 物物 学学第六十三页，共一百四十六页。2.染色质分类(fn li)(fn li)（1 1）常染色质）常染色质）常染色质）常染色质伸展性染色质间期核中对碱性染料着色较浅、螺旋化程度较低、处于伸展状态的、有功能的染色质。通常(tngchng)位于核中央，功能上很活跃。（进行复制与转录，积极参与RNA和蛋白质合成，控制着细胞的代谢活动）医医 学学 生生 物物 学学第六十四页，共一百四十六页。2.染色质分类(fn li)(fn li)（2 2）异染色质）异染色质）异染色质）异染色质浓缩染色质间期核中对碱性染料着色(zhu s)较深、螺旋化程度高、处于凝聚状态的染色质。通常位于核的边缘，功能上很不活跃。医医 学学 生生 物物 学学第六十五页，共一百四十六页。常染色质和异染色质在一定条件(tiojin)(tiojin)下可以互相转换例：人类(rnli)女性的一对X染色体，在细胞间期一条为常染色质，另一条为异染色体。在分裂间期分裂间期异染色质变成常染色质完成复制，随后浓缩成染色体，与其他染色体一起参与细胞分裂。分裂结束后，该染色体又恢复为异染色质。医医 学学 生生 物物 学学第六十六页，共一百四十六页。3.染色体的数目(shm)(shm)不同物种染色体的数目不同；同一(tngy)物种染色体的数目是恒定恒定恒定恒定的维持物种遗传稳定性。人类：46条 果蝇：8条 小鼠：40条医医 学学 生生 物物 学学第六十七页，共一百四十六页。3.染色体的数目(shm)(shm)二倍体二倍体二倍体二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两套同样的染色体组的生物个体，一套来自父亲，一套来自母亲(m qn)。可用2n表示。人类人类人类人类2n=462n=46，n=23人和几乎全部的高等动物，还有一半以上的高等植物都是二倍体。生殖细胞中，染色体为单倍体，即只有一个染色体组。医医 学学 生生 物物 学学第六十八页，共一百四十六页。核基质核基质(j zh)(j zh)核基质核基质：除核膜、染色质和核仁以外(ywi)的不着色或着色很浅的部分。由水、酶类、无机盐等组成。核骨架核骨架核骨架核骨架：由纤维蛋白组成的网架结构。核基质功能核基质功能：维持细胞核的形态结构，参与DNA的复制、转录、包装和染色体的构建。医医 学学 生生 物物 学学第六十九页，共一百四十六页。第四节第四节 细胞的增殖细胞的增殖(zngzh)(zngzh)方式方式无丝分裂、有丝分裂、减数分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂三种方式。一、无丝分裂一、无丝分裂又称直接分裂直接分裂进入分裂期后，细胞(xbo)拉长，细胞(xbo)膜内陷，细胞(xbo)直接缢缩成两个子细胞(xbo)。在分裂中没有染色体和纺锤丝的出现，即为无丝分裂无丝分裂。医医 学学 生生 物物 学学第七十页，共一百四十六页。一、无丝分裂(fnli)(fnli)主要发生在细菌等原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞的增殖过程中，人体口腔上皮等迅速分裂的组织细胞、创伤修复、炎症、癌变等病理性组织细胞及衰老细胞也存在。特点：特点：遗传物质分配可以不均，遗传不一定(ydng)稳定；增殖快速；耗能少；能同时形成多个细胞核；分裂时细胞核仍有正常功能；不利条件下仍可进行。医医 学学 生生 物物 学学第七十一页，共一百四十六页。蛙的红细胞草履虫、变形虫裂殖酵母(jiom)、芽殖酵母(jiom)医医 学学 生生 物物 学学第七十二页，共一百四十六页。二、有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)又称间接分裂间接分裂，是真核生物细胞真核生物细胞的主要分裂方式。分为前期、中期、后期前期、中期、后期(huq)(huq)、末期、末期四个时期。前期：前期：膜仁消失现两体膜仁消失现两体 中期：中期：赤道板上排整齐赤道板上排整齐 后期：后期：平分牵引向两极平分牵引向两极 末期：末期：膜仁重现失两体膜仁重现失两体医医 学学 生生 物物 学学前期前期前期前期(qinq)(qinq)中期中期中期中期后期后期后期后期末期末期第七十三页，共一百四十六页。前期(qinq)(qinq)染色质压缩成染色体，每条染色体由两条姐妹染染色质压缩成染色体，每条染色体由两条姐妹染色单体组成色单体组成纺锤体形成纺锤体形成纺锤体形成纺锤体形成(xngchng)(xngchng)核仁消失，核膜解体核仁消失，核膜解体医医 学学 生生 物物 学学第七十四页，共一百四十六页。中期(zhngq)(zhngq)染色体排列于细胞染色体排列于细胞染色体排列于细胞染色体排列于细胞(xbo)(xbo)中央的赤道面上，构成中央的赤道面上，构成中央的赤道面上，构成中央的赤道面上，构成赤道板赤道板。医医 学学 生生 物物 学学第七十五页，共一百四十六页。后期(huq)(huq)着丝粒复制分离，每条着丝粒复制分离，每条染色体的两条姐妹染色染色体的两条姐妹染色单体分开，形成子染色单体分开，形成子染色体。体。着丝点处纺锤丝微管解聚，纺锤丝不断缩短，使染色体被拉向两极(lingj)，形成两组相同的染色体。医医 学学 生生 物物 学学第七十六页，共一百四十六页。末期(mq)(mq)两组子染色体到达两组子染色体到达两极，染色体开始解旋，两极，染色体开始解旋，成为染色质。核膜、核成为染色质。核膜、核仁重新仁重新(chngxn)(chngxn)出现。出现。微丝收缩，在两个子细胞核之间形成收缩环，使细胞质一分为二，形成两个新细胞。医医 学学 生生 物物 学学第七十七页，共一百四十六页。三、减数分裂(jin sh fn li)(jin sh fn li)减数分裂减数分裂是有性生殖的高等生物，形成生殖细胞（精子和卵子）时，进行的一种特殊的有丝分裂。人类发生减数分裂的部位仅限于生殖腺（睾丸和卵巢）。减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂由两次分裂构成，包括第一次减数分裂（减由两次分裂构成，包括第一次减数分裂（减数分裂数分裂）和第二次减数分裂（减数分裂）和第二次减数分裂（减数分裂）。细胞的）。细胞的DNADNA复制(fzh)(fzh)一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目比母细胞减少一半。医医 学学 生生 物物 学学第七十八页，共一百四十六页。第一次减数分裂第一次减数分裂(jin sh fn li)（减数（减数分裂分裂(jin sh fn li)）1.前期前期(qinq)(1)细线期(2)偶线期：联会复合体；二价体医医 学学 生生 物物 学学第七十九页，共一百四十六页。联会复合体联会复合体：中央(zhngyng)成分侧生成分重组小结医医 学学 生生 物物 学学第八十页，共一百四十六页。第一次减数分裂第一次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）(3)粗线期：四分(s fn)体；交叉，互换(4)双线期：联会复合体解体；交叉端化医医 学学 生生 物物 学学第八十一页，共一百四十六页。第一次减数分裂第一次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）(5)终变期：染色体缩到最短，交叉端化继续；核仁消失，核膜解体，纺锤体形成2.2.中期中期中期中期(zhngq)(zhngq)二价体排列在赤道面，有交叉医医 学学 生生 物物 学学第八十二页，共一百四十六页。第一次减数分裂第一次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）3.后期后期后期后期同源染色体彼此分开，分别(fnbi)移向两极，二价体被均等分到细胞两极。4.4.末期末期末期末期染色体逐渐解旋变成染色质，核仁、核膜出现。医医 学学 生生 物物 学学第八十三页，共一百四十六页。第二次减数分裂第二次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）1.1.前期前期前期前期染色质浓缩，螺旋化形成染色体（二分体二分体），核仁消失(xiosh)，核膜解体，出现纺锤体。医医 学学 生生 物物 学学第八十四页，共一百四十六页。第二次减数分裂第二次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）2.2.中期中期中期中期每个二分(r fn)体排列于细胞中央赤道面上，形成赤道板。医医 学学 生生 物物 学学第八十五页，共一百四十六页。第二次减数分裂第二次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）3.3.后期后期后期后期二分体的着丝粒复制分离，两条姐妹染色(rns)单体分开，形成两条子染色(rns)体，分别移向两极。医医 学学 生生 物物 学学第八十六页，共一百四十六页。第二次减数分裂第二次减数分裂(jin sh fn li)（减数分裂（减数分裂(jin sh fn li)）4.4.末期末期末期末期两组子染色体到达两极，解旋形成染色质，并形成两个新的细胞(xbo)核，细胞(xbo)质分裂形成两个新细胞(xbo)。此时，每个细胞(xbo)具有23条染色体，每条染色体含一个DNA分子。医医 学学 生生 物物 学学第八十七页，共一百四十六页。区分(qfn)以下四图：第八十八页，共一百四十六页。区分(qfn)一：看有没有间期复制图1图3，间期DNA复制 区分二：看末期含量(hnling)是否减半图1图2遗传物质减半（n=23）第八十九页，共一百四十六页。生殖细胞的发生生殖细胞的发生(fshng)(fshng)1.1.精子发生精子发生精子发生精子发生人类精子的发生由男性睾丸中的精原细胞经历4个时期发育而成。增殖期：增殖期：睾丸曲细精管上皮的精原细胞（2n）进行多次有丝分裂，数量增加。生长期：生长期：精原细胞生长，体积增大，成为(chngwi)初级精母细胞，染色体仍为二倍体（2n=46）。医医 学学 生生 物物 学学第九十页，共一百四十六页。第九十一页，共一百四十六页。1.精子发生精子发生 成熟期：成熟期：也称为减数分裂(jin sh fn li)期。初级精母细胞经减数分裂(jin sh fn li)形成2个次级精母细胞（n=23）。次级精母细胞经减数分裂形成4个精细胞。其中两个是23,X，两个是23,Y 变形期：变形期：精细胞发生形态改变，成为具有头、尾的成熟精子。完成以上四个过程，约需70天天时间。医医 学学 生生 物物 学学第九十二页，共一百四十六页。第九十三页，共一百四十六页。2.卵子卵子(lunz)发生发生人类(rnli)卵子由女性卵巢中的卵原细胞经历3个时期发育而成。增殖期：增殖期：卵原细胞的增殖在胚胎期6 6个月左右完成，经过增殖期，在女性的两侧卵巢中有400-500万个卵原细胞（2n）。生长期：生长期：卵原细胞经过增殖后，一部分卵原细胞进入生长期，体积显著增大，成为初级卵母细胞，染色体数为2n=46。医医 学学 生生 物物 学学第九十四页，共一百四十六页。第九十五页，共一百四十六页。2.卵子(lunz)发生 成熟期：成熟期：初级卵母细胞进行(jnxng)减数分裂，形成次级卵母细胞和第一极体；经减数分裂，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体，第一极体分裂为两个第二极体（n=23）。医医 学学 生生 物物 学学第九十六页，共一百四十六页。2.卵子(lunz)发生出生前，初级卵母细胞停止在减数分裂前期的双线期。出生后，大部分退化，只有(zhyu)约400400个能继续发育。性成熟后，每月一般有一个初级卵母细胞完成减数分裂，形成一个次级卵母细胞和第一极体，次级卵母细胞进入减数分裂并停留在中期。排卵实际上是排出一个次级卵母细胞和第一极体次级卵母细胞和第一极体。在输卵管内，如果遇到精子并受精，次级卵母细胞则完成减数分裂，形成卵细胞和第二极体；如果未受精，次级卵母细胞会在24小时内退化消失。医医 学学 生生 物物 学学第九十七页，共一百四十六页。第九十八页，共一百四十六页。第五节第五节 细胞细胞(xbo)(xbo)增殖和细胞增殖和细胞(xbo)(xbo)增殖周增殖周期期一、细胞增殖周期的概念一、细胞增殖周期的概念一、细胞增殖周期的概念一、细胞增殖周期的概念(ginin)(ginin)细胞周期细胞周期连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束，到下一次有丝分裂结束所经历的全过程。根据细胞形态变化，将细胞周期分成两个阶段：间期和细胞分裂期。间期：DNA合成前期（G1期）DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2期）细胞分裂期：M期医医 学学 生生 物物 学学第九十九页，共一百四十六页。一般而言，在细胞周期中G1经历(jngl)的时间最长，S期经历的时间次之，M期所需时间最短。医医 学学 生生 物物 学学第一