细胞和生物大分子2

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,细胞可分成原核细胞和真核细胞两类。,原核细胞结构简单，只有细胞膜，没有内膜系统，也没有细胞器。染色体是环状的,DNA,分子，没有核膜包围。有质粒。,真核细胞较原核细胞大，有内膜系统和细胞器。细胞核被核膜包围。,一、细胞大小和数目,最小的细胞是支原体细胞，直径只有100nm；最大的细胞是鸟卵，肉眼可见。,细胞的大小和细胞的机能是相适应的。,例如，神经细胞、鸟卵。,一般说来，生物体积的加大，是由于细胞数目增加，而不是由于细胞体积加大。,单细胞生物仅有一个细胞；而多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比。,二、细胞结构,（一）细胞膜和细胞壁,植物细胞有，在质膜之外。是一无生命结构，由细胞的分泌物组成。功能是支持和保护，防止细胞吸涨而破裂。,细胞膜：,又名质膜，是细胞表面的膜。厚7-8nm。半透性（选择性透性）。质膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他细胞识别位点。,细胞壁：,真核细胞有细胞核。有些细胞是多核的，大多数细胞则是单核的。,细胞核在细胞的代谢、生长和分化中，都起着重要的作用。遗传物质主要位于核中。,细胞核包括核被膜、核质、染色质和核仁等部分。,（二）细胞核,核膜:,有两层膜组成。两膜之间为宽约,10-50nm,的核周腔。外膜常与粗糙内质网相连。,核纤层：,在核膜内面，有核纤层蛋白组成。,核孔：,大分子出入细胞核的通道。,1、核被膜,在核的外面，包括核膜和核膜下面的核纤层。,染色质：,分成常染色质，即细丝状的部分；和异染色质，即染色较深的团块。,组成：,DNA,和蛋白质，及少量,RNA,。组成蛋白分成组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白是碱性蛋白，分为,H1H2A、H2B、H3、H4,共,5,种。它们与,DNA,相结合；非组蛋白种类多，如,DNA,聚合酶、,RNA,聚合酶等。,核小体：,直径,10nm。4,对组蛋白分子。,连接DNA：,与核小体上的,DNA,相加，约为,200,碱基对。,、染色质,细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构。,各种生物的核仁数目是固定的。核仁富含蛋白质和,RNA,分子。核仁是由某一个或几个特定染色体的核仁组织区构成。而核仁组织区是,rDNA,的所在地。,、核仁,有由蛋白质成分组成的纤维状网，网孔中充以液体。,4、核基质,除细胞核和质膜外，剩下的是细胞质，而细胞质又分为细胞器和细胞溶质两部分。,（三）细胞质和细胞器,内质网：,彼此相通的一列囊腔和细管。,光滑内质网：,与脂类代谢有关。,粗糙内质网：,蛋白质合成和运输。,核糖体：,蛋白质合成的场所。,1、内质网和核糖体,由一系列扁平小囊和小泡组成。是细胞分泌物的最后加工和包装场所。,内质网-小泡-高尔基体-分泌泡-质膜,高尔基体能合成多糖。,2、高尔基体,溶酶体是单层膜包裹的小泡，由高尔基体断裂产生，内含40种以上的水解酶。,溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的碎渣。,食物泡+溶酶体 次级溶酶体。,溶酶体是酸性的，,PH4.8,或更低，而各种水解酶只有在酸性环境中才有活性。,3、溶酶体,形状：,颗粒状或短杆状，大小与细菌相当。,数目,：,随细胞而定。,1,个到几百个。,、线粒体,自主性：,有自己的,DNA,及核糖体，编码约,10%,的自身蛋白。,细胞呼吸及能量代谢的中心。基质中有各种酶，而电子传递在内膜上进行，合成,ATP,的,ATP,合成酶复合体也在内膜上。,功能：,双层膜包裹的囊状细胞器，囊内充满液态的基质。外膜平整，内膜向内折叠形成嵴。,结构：,质体是植物细胞细胞器，分五类：,5、质体,叶绿体的自主性：,叶绿体：,大小、形状、数目多变。双层膜包裹。内部的基质中有一由类囊体组成的内膜系统。基粒类囊体重叠成基粒，在基粒之间是基质类囊体。光合色素和电子传递系统位于类囊体膜上，而暗反应在基质中进行。,有自己的,DNA,和核糖体，编码部分自身蛋白。真核细胞起源。,前质体、淀粉体、黄化质体、叶绿体和有色体。,6、微体,单层膜包裹的小泡，外形与溶酶体相似。分成,过氧化物酶体,和,乙醛酸循环体,两种。,过氧化物酶体,乙醛酸循环体,动、植物细胞都有，内含氧化酶。细胞中,20%,的脂肪酸在其中氧化分解。氧化反应产生的,H,2,O,2,由所含的过氧化氢酶分解。,只存在于植物细胞。脂类转化为糖及参与光呼吸。,植物细胞中普遍存在。有单层细胞膜包裹。分生组织细胞的液泡多而小，而成熟细胞的液泡大，且占据细胞的中央。,7、液泡,植物液泡的作用：,调节细胞渗透压以及收集代谢废物。液泡中的花青素还决定花、果实和叶的颜色。,秋水仙素、长春藤碱、紫杉醇：,多倍体、抗癌。,微管：,中空长管状纤维，宽约24nm。纺锤体、鞭毛和纤毛都由微管构成。,细胞溶质中由蛋白质纤维构成的支架。,蛋白质纤维有三种：,微管、微丝和中间纤维,。,8、,细胞骨架,微管蛋白：,构成微管的蛋白，含和两个亚基，分子量均在55 000左右。双体分子螺旋排列，盘绕成一层分子的微管管壁。维管或成束存在，或分散于细胞质中，起支持作用。微管在细胞中可解体成亚基，也可由亚基重新组装成完整的微管。微管蛋白没有特异性。,微丝：,又称肌动蛋白丝，是实心纤维，宽约,47nm,。组成单体是肌动蛋白。单体相连成串，两串扭缠成束，即微丝。微丝在动植物细胞中都有。肌动蛋白也没有特异性。微丝有运动的功能。它们易于解聚成单体，单体也容易重新聚合成微丝。,中间纤维：,细胞松弛素B、鬼笔环肽。,大小介于微管和微丝之间,（810nm）,，有支持和运动的功能。核纤层。,鞭毛和纤毛：,9、鞭毛、纤毛和中心粒,中心粒：,基粒：,细胞表面的附属物，有运动的功能。两者基本结构相同，区别主要在于长度和数量。它们的结构成分是微管，在横切面上呈,9（2）+2,排列。,由微管构成，呈,9（3）+0,排列。基粒与鞭毛和纤毛的基部相连。,由微管构成的细胞器，结构和基粒相似，它们是同源器官。中心粒位于中心体（微管组织中心）中。,除细胞器以外的细胞质液体部分。胞质溶胶含有多种酶，是细胞多种代谢活动的场所。此外，胞质溶胶中还有各种储藏物。,10、胞质溶胶,各种细胞器的膜和核膜、质膜在分子结构上是一样的，它们统称为,生物膜,。生物膜厚越,78nm，,真核细胞的生物膜占细胞干重的,7080%,，最多的是内质网膜。,生物膜把细胞空间分隔开，使细胞具有了界限分明、工作性质各异的单位。生物膜的这种分隔也使膜面积加，提高了物质合成、运输等多种生命活动的效率。,生物膜主要由脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配而成。骨架是,脂双层,，其中有以不同方式镶嵌其间的蛋白质分子。此外，质膜的表面还有糖类分子。,生物膜不是固定不变的，而是经常处于动态变化之中。,三、生物膜流动镶嵌模型,在生物膜的总重量中，脂类约占,4050%,。,构成脂双层的脂类包括：磷脂（主要）；胆固醇；糖脂。,脂双层的表面是磷脂分子的亲水端，内部是磷脂分子疏水的脂肪酸链。脂双层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过。有利于细胞保持正常的结构和功能。,组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。大肠杆菌质膜仅有一种，而人红细胞膜有四种。,（一）脂双层,不同生物膜中蛋白质的含量不同。线粒体内膜,75%,、神经纤维髓鞘膜,25%,、,质膜,50%,。,膜蛋白可分为两大类：内在蛋白和外在蛋白。内在蛋白以其疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合。这些蛋白大多两端亲水，也有仅一端亲水。外在蛋白以非共价键结合在内在蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。,膜蛋白的功能是多方面的。物质运输、酶、电子传递体、受体、细胞识别。,很多膜蛋白在脂双层中能自由移动。人、鼠细胞融合实验可证明。也有的不能完全自由移动。,（二）膜蛋白,膜糖是质膜表面的糖类总称。膜糖大部分以共价键与膜蛋白结合而成,糖蛋白,，少部分与脂类结合而成,糖脂,。,膜糖只存在于质膜表面，细胞器膜和质膜的内表面没有膜糖存在。,膜糖的成分主要有半乳糖、甘露糖、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖以及唾液酸等。,糖蛋白与,细胞识别,有关。,（三）膜糖,扩散：,一种物质的分子从相对高浓度地区移动到低浓度地区。,O,2,和,CO,2,的跨膜运动。分子的跨膜扩散速度取决于分子的浓度梯度外，还与分子的大小、溶解性和电性有关。,单纯扩散：,扩散速度随浓度梯度的增加而增高。,易化扩散：,物质由载体携带穿越质膜。顺浓度梯度扩散，不需要细胞提供能量，而扩散速度大于单纯扩散。,物质出入细胞都要经过细胞膜，方式有扩散、渗透、主动运输、内吞作用和外排作用。,四、物质的穿膜运动,（一）扩散,渗透：,水分子穿过膜的扩散。,水势：,水分子的动能。,渗透势：,等于溶液水势减去纯水水势，为负值。,渗透压：,与渗透势相反的力。,（二）渗透,膨压和质壁分离：,植物细胞在吸水而膨胀时，原生质体产生对细胞壁的压力，称为膨压。原生质体因缩水而与细胞壁分离，称质壁分离。,等渗、高渗和低渗溶液：,0.9%生理盐水的渗透压。,主动运输：,细胞逆浓度梯度运输物质。,这需要载体和消耗能量。,（三）主动运输,Na,+,-K,+,泵,吞噬作用：,细胞吞噬固体颗粒的作用。,胞饮作用：,细胞吞入液体的过程。,（四）内吞作用,分为吞噬作用和包饮作用。,外排作用：,细胞从细胞表面排出渣滓和细胞分泌物的过程。,（五）外排作用,内吞作用和外排作用中使用的细胞膜可循环使用。,桥粒：,上皮细胞间纽扣状的斑块结构。中间纤维。,紧密连接：,细胞膜紧密靠拢，无间隙。肠上皮细胞。,五、细胞连接,间隙连接：,两细胞间有很窄的间隙,（24nm）,。贯穿于间隙间有一系列通道，使两细胞的细胞质相通。,cAMP,。,胞间连丝：,植物细胞之间的通道。,共质体：,植物的原生质通过胞间连丝连成一体。,质外体：,植物的细胞壁彼此连成一体。,附：胞间连丝,