2022年邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)第一中學+普通生物學教案設計+003

1、邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)第一中學一般生物學教案03編輯：高一年級生物組審核：生物教研組1.2細胞的外形結構和功能1.2.1細胞的外形和大小細胞的外形多種多樣, 有圓形的、橢圓形的、立方形的、扁平形的、梭形的、柱狀的和星形等；一般來說, 細胞的外形與它們所處的環(huán)境條件或所擔負的生理功能是親密相關的；比如栢物體中具有輸導作用的細胞呈長筒狀; 支持器官的細胞呈長紡錘形; 吸取水分和無機鹽的根毛細胞, 向外突起 , 以增加吸取面積動物體中運動的肌肉細胞是長梭形或紡錘形的; 擔負氧氣運輸?shù)募t血球是圓盤狀的, 等等；大多數(shù)細胞的直徑是在幾到幾十微米的范疇內(nèi)；屬于細菌類的支原體是最小的細胞. 直徑只有 100nm；鳥類

2、的卵細胞肉眼可見, 鴕鳥的卵細胞直徑可達到75mm；成熟西瓜瓤和番茄 果肉內(nèi)的細胞, 用放大鏡也可以看到；有些細胞直徑并不大, 但它可以伸得很長，如人的某些神經(jīng)細胞，直徑雖只有100 m,它的長度卻可以達到1 m 以上 , 這和神經(jīng)細胞的傳導功能相一樣；卵細胞之所以大, 是由于卵中含大量的養(yǎng)分物質供其胚胎發(fā)育之用；由此可以看出: 細胞的大小與生物的進化程度和細胞功能是相適應的；但細胞的大小與生物體的大小井無直接的關系 , 例如大象和小鼠的體積相差很大, 但細胞大小卻幾乎相差無幾；生物個體的成長主要是由于細胞的增多, 而不是由于細胞的增大；單細胞生物只有一個細胞, 如衣藻、 變形蟲； 多細胞生物

3、就是由很多細胞組成的；- 般說來，細胞的數(shù)目和生物體的大小成正比例；個體越大 , 細胞數(shù)目就越多；因此, 依據(jù)生物體或其某一器官的體積及構成細胞的體積，就可估算出該生物體或器官的細胞數(shù)目；有人估量新生嬰兒約有2x 1012個細胞 , 而成人大約有6x 10'個細胞；1.2.2.原核細胞在光學顯微鏡下, 見不到原核細胞prokaryoticell的細胞核膜和核仁，只有一個相當于真核細胞核的核區(qū)；原核細胞種類少, 構造簡潔；原核細胞中只有多功能的細胞膜, 細胞質中沒有像真核細胞所具有的內(nèi)質網(wǎng). 質體等細胞器 .但有分散的核糖體其結構不同于真核細胞的核糖體；核區(qū)主要是環(huán)狀的dna分子 , 故

4、不形成染色體；原核細胞的增殖是以無絲分裂為主, 以幾何級數(shù)增殖；dna復制 .rna轉錄以及蛋白質合成是同時連續(xù)進行的; 原核細胞遺傳信息中無重復序列；原核細胞包括支原體. 細菌和藍藻等；支原體在20 世紀 30 歲月才被確認，是能獨立生活的生物體中體積最小者, 直徑只有0.1-0.3pm圖 1-6 ；支原體外形多樣. 雙螺旋dna分子可能為環(huán)狀. 暴露或呈彌散分開 . 細胞質中含有核糖體. 核糖核酸 , 以及與dna 復制. 蛋白質合成和將葡萄糖裂解以獵取與能量有關的酶類, 因而能獨立生活和自我復制；細菌細胞的質膜外為含有肽棗糖的細胞壁；有些細菌細胞壁的外側仍包有莢膜或粘液層, 有些就具有鞭

5、毛；細菌 dna分子不與蛋白質結合, 也無膜包圍 . 而稱為擬核； 質膜可凹陷形成 復雜程度不一的間體, 內(nèi)含有與能量代謝有關的酶類物質；間體仍能復制dna 分子 , 復制出的 dna 分別進人兩個子細胞；細菌核糖體可游離在細胞質中, 亦可附著在質膜內(nèi)側面. 行使蛋白質合勝利能；細菌細胞質內(nèi)仍含有多種酶、糖原顆粒、蛋白質顆粒和脂滴；細菌細胞通常以一分為二的無絲分裂增殖, 有些種類在不良環(huán)境中就形成內(nèi)生孢子 芽孢 圖 1- 7；藍藻亦稱藍細菌 圖 1-8 ；藍藻的細胞壁由纖維素和果膠質組成；細胞壁外面包有膠質鞘；細胞質內(nèi)有環(huán)狀dna分子，也無膜包被；細胞質中有特別發(fā)達的類囊體片層, 并排列成平行

6、的同心環(huán), 其上含有葉綠素a. 胡蘿卜索和葉黃素, 以及藻藍素和藻紅素等光合色素；光合作用與綠色植物相像；一般認為. 原核細胞在生物進化中是原始的；由原核細胞構成的生物, 稱原核生物prokary-ote；在已知的生物中, 絕大多數(shù)生物是由真核細胞eukaryotesel 構成的 , 叫做真核生物 eukery-otes；1.2.3 真核細胞在光學顯微鏡下, 可見到真核細胞中明顯的細胞核和核仁；真核細胞結構基本相像, 但動物細胞和植物細胞稍有不同 圖 1-9. 圖 1- 10；1.2.3.1 細胞膜和細胞壁1. 細胞膜細胞膜亦稱質膜lsalenma,是各類細胞都具有的結構；它包裹在細胞的表面.

7、 形成細胞的邊界 , 厚度一般為78mm細. 胞膜 cellmembrne最重要的特性之- 是半透性或稱挑選性透性即能有挑選性地答應某些物質通過擴敞、滲透和主動運輸?shù)确绞匠鋈思毎? 從而保證細胞代謝正常進行；由于細胞膜的存在, 使細胞既是一個“封閉" 系統(tǒng)又是一個“開放” 系統(tǒng)；細胞膜最基本的功能是維護細胞內(nèi)微環(huán)境的相對穩(wěn)固, 對細胞分裂分化、細胞識別、免疫、物質運輸、信息傳遞. 代謝調控 . 能量轉換 . 神經(jīng)傳導以及腫瘤發(fā)生等都起著重要作用；真核細胞是由膜分隔的一個復雜系統(tǒng), 除質膜外 . 仍有多種功能各不相同的膜結構. 統(tǒng)稱為生物膜 biological membrune；生物

8、膜的功能將在后面爭論；2. 細胞壁植物細胞區(qū)分于動物細胞的顯著特點之一是具有細胞壁cell wal ；它包圍在細胞質膜的外面 , 具較堅強而復雜的結構 , 無生命， 此層壁往往打算細胞外形； 細胸壁的結構與化學成分因植物種類 . 細胞發(fā)育程度及功能的不同而有很大差別；植物細胞壁可分為胞間層、初生壁和次生壁 圖 1- 11 三個層次；(1) 胞間層；胞間層是細胞分裂末期, 產(chǎn)生新細胞時. 在兩個子細胞之間形成的薄層, 主嬰化學成分是果膠質；果膠質是一種無定形的、可塑性大和高度親水性的多糖. 膠粘而松軟， 能將相鄰的細胞粘連在一起而不怕擠壓, 也不影響細胞生長； 在細胞生長過程中. 兩相鄰細胞間的

9、胞間層可局部消逝而形成細胞間隙；在一些酶 果膠酶 或酸、賊的作用下會發(fā)生胞間層分解 . 從面使相鄰細胞失去連接, 彼此分別；西瓜、番茄等果實成熟時. 部分果肉細胞的分別就是這個緣由；(2) 初生壁；初生壁是細胞生長增大體積時形成的壁層. 位于胞間層兩側；初生壁較薄,厚 1-3pum,具彈性 . 可隨細胞的生長而延長. 主要由纖維素、半纖維素和果膠質等組成；一般具有分生才能；正在生長的薄壁細胞都具胞間層和初生壁；(3) 次生壁；次生壁位于質膜與初生壁之間, 是有些細胞為適應特殊的功能而產(chǎn)生的, 厚為 510 pm,可明顯地分為外. 中、內(nèi)層 , 其主要成分是纖維素和半纖維素, 此外仍含有大量的木

10、質素、木栓質等物質；次生壁較厚而堅硬, 可使細胞具有較大的機械強度和抗張才能；細胞壁具有 - 定的機械強度. 使細胞維護肯定外形. 能承擔外力的擠壓，仍能防止病原體侵襲； 細胞壁在植物體的吸取、分泌、燕騰作用和細胞間物質運輸、信息傳遞中起重要的作用；植物細胞壁上仍有特化的結構: 紋孔和胞間連絲；細胞在形成次生壁時，并非全面勻稱地增厚, 在一些位置上不沉積次生壁物質. 這種在次生壁層中未增厚的區(qū)域成為紋孔pit圖 1-12 ；相鄰細胞壁上的紋孔往往精確地對應發(fā)生, 形成紋孔對； 紋孔對中間的胞間層及其兩側的初生壁, 合稱紋孔膜； 紋孔是細胞之間水分和物質交換的通道；胞間連絲 plasmodesm

11、a 是穿過細胞壁上紋孔對的細胞質細絲 圖1-13, 其直徑小于0.1 pum, 在電鏡下有復雜的微小結構；生活的植物細胞之間,- 般都有胞間連絲相連；它使相鄰細胞乃至整個植物體的細胞質聯(lián)成- 一個整體；胞間連絲在植物生長發(fā)育. 物質運輸 . 信息傳遞以及遺傳物質的轉移中起著極其重要的作用；此外, 胞間連絲也為病毒等在植物體中的傳播供應了通路；1.2.3.2 細胞核一切真核細胞都有完整的細胞核cellmucleus ；被子植物的成熟篩管分子和哺乳動物的成熟紅細胞中沒有細胞核, 但這些細胞幼期時仍是有細胞核的；細胞核是細胞的掌握中心， 也是遺傳物質的主要存在場所；在細胞的生活周期中, 細胞核存在著

12、兩個不同的時期: 間期和分裂期； 這里主要介紹間期核的結構；間期細胞核的外形往往與細胞的外形有關 圖 1- 14, 一般是卵圓形 , 但在長軸細胞中呈紡錘狀 如平滑肌細胞 , 也有的呈分支狀 如分泌細胞 , 有的呈啞鈴狀 如禾本科植物氣孔器中的保衛(wèi)細胞 ；細胞核的外形與細胞發(fā)育有關；一般情形下，當細胞體積增大時，細胞核也增大；但細胞進人分裂期時. 細胞體積并不增大而核卻增大；通常, 一個細胞有一個核, 但很多細胞由于進行核分裂. 細胞質不分裂等緣由, 而形成多核，如橫紋肌細胞. 花粉囊壁的絨氈層細胞；細胞核多數(shù)居于細胞中心. 但不同類型的細胞其核的位置有所不同；植物細胞經(jīng)過生長以后 . 液泡增

13、大將細胞核擠向細胞壁; 而動物的柱狀細胞的細胞核常偏近于底部；細胞核包括核被膜. 核基質 . 染色質和核仁等部分 圖 1- 15；1. 核被膜核被膜 nuclear envelope包在核的外面. 結構很復雜 圖 1- 15,包括核膜和核膜下面的核纖層兩部分； 核膜由兩層膜組成；每層膜厚7-8 nm；兩膜之間為寬1050 nm的核周腔；在很多種細胞中. 核外膜延長而與細胞質中糙面內(nèi)質網(wǎng)相連, 核外膜上附有很多核糖體顆粒, 因而可知 , 核外膜實為內(nèi)質網(wǎng)的特化區(qū)城；核膜內(nèi)面有纖維質的核纖層, 其厚薄隨不同的細胞而異；核纖層的成分是- 種纖維蛋白；它在維護核膜和染色體的外形上起者重要作用；核膜對大

14、分子的出人是有挑選性的，如mrna分子的前身在核內(nèi)產(chǎn)生后，只有經(jīng)過加工成為mrna才能通過；超過60000 的大分子幾乎不能穿過核膜；核膜上有小孔 , 稱核孔 nuclear pores, 圖 1- 16, 直徑為 50 100 nm,數(shù)目不定 , 一殷均有幾千個；在大的細胞 . 如兩棲類卵母細胞 , 核孔可達百萬個；核孔是復合結構 , 含 100 種以上蛋白質 . 并與核纖層緊密結合 , 成為核孔復合體；蛋白質分子都是在細胞質中合成的 細胞質中的核糖體是蛋白質合成的場所 ；小分子蛋白質可穿過核膜而進入細胞核. 大分子蛋白質, 如合成dna或 rna所需的聚合酶以及染色體的組蛋白等 . 大致也

15、是通過核孔而進人核的. 而核內(nèi)生成的各種rna,如 trna.mrna等也是從核孔進人細胞質的；2. 染色質利用固定染色的技術, 如用蘇木精染色, 可在光鏡下看到細胞核中很多或粗或細的長絲交錯成網(wǎng) , 網(wǎng)上仍有較粗大. 染色更深的團塊；這些就是染色質 chromatin；細絲狀的部分稱常染色質 . 較大的深染色團塊是異染色質；異染色質常附著在核膜內(nèi)面；真核細胞染色質的主要成分是dna和蛋白質，也含少量rna；常染色質是dna長鏈分子綻開的部分 . 特別纖細， 染色也較淡； 異染色質是dna長鏈分子緊縮盤繞的部分, 所以成為較大的深染色團塊；同- 生物體的不同部位細胞的 dna 含量是一樣的；由

16、于 dna 是遺傳物質 . 細胞雖然外形和機能各有不同 , 但它們的遺傳潛能就是一樣的；染色質中的蛋白質分為組蛋白 histones 和非組蛋白兩大類；組蛋白富含賴氨酸和精氨酸 , 兩者都是堿性氨基酸，所以組蛋白是堿性的，能和帶負電荷 磷酸基團 的 dna結合；染色質中組蛋白和 dna含量的比例一般為 1:1 ；組蛋白分為 h .h2a.hb、hy 和兒五種 . 它們各有不同的功能；非組蛋白種類很多. 一些有關dna復制和轉錄的酶，如dna聚合酶和rna聚合酶等都屬非組蛋白 :在 電 子 顯 徼 鏡 下 可 看 到 染 色 質 呈 串 珠 狀 的 細 絲 圖1-17 ； 小 珠 稱 為 核 小

17、 體 muclcosomes ,其直徑約為10 nm；核小體之間以1.5-2.5 nm的細絲相連；核小體的核 心部分由四對組蛋白分子所構成h2a、h.b.h 和 h 各兩個 ,dna分子鏈纏繞在核小體核心 的外周；各核小體之間也是由同一dna分子連接 , 連接核小體的部分稱為連接dna；一個核小體上的dna加上一段連接dna共有 200 個堿基對 bp,構成染色質絲的一個單位；連接 dna 上也有組蛋白. 即 h,組蛋白 , 它的功能可能是促進各核小體的聚攏；細胞分裂時 , 染色質進一步收縮而成光學顯微鏡下可以觀察的染色體. 在間期細胞核中染色質一般都不形成染色體；上述的串珠狀細絲是間期核中染

18、色質的基本外形. 也足染色體極度舒展時的狀態(tài)； 但是在整個間期核中, 染色體并不總是如此極度舒展的. 否就在光學顯微鏡下就不行能觀察了；在電鏡下 , 間期核中染色質絲的寬度大多為25-30nm, 明顯是核小體細絲幾度折疊面成的；細胞分裂時, 折疊的染色質絲再進- 步折疊 , 成為光學顯微鏡下所見到的染色體；3. 核仁核仁 nucleolus是細胞核中折光性很強的勻稱小球體；各種生物的核仁數(shù)日一般都是固定的；例如, 非洲爪蟾 xenopus laris有兩個核仁 , 小麥有五個核仁；細胞分裂時, 核仁消逝、分裂完成后, 兩個子細胞核中分別產(chǎn)生新的核仁；在電鏡下 , 核仁是暴露無膜并由纖維絲構成的

19、海綿狀結構 圖 1-18 ；核仁富含蛋白質和 rna分子；細胞質中有很多顆粒狀的核糖體, 核糖體中的rna rrna來自核仁；核糖體是細胞中蛋白質合成的場所. 所以不難懂得 . 蛋白質合成旺盛的細胞. 常有較大的核仁；核仁是由某一個或幾個特定染色體的片段構成的. 這一片段稱為核仁組織區(qū)；核仁就位于染色體的核仁組織區(qū)的四周；假如將核仁中的rrna 和蛋白質溶解，即可顯示出核仁組織區(qū)的 dna分子 . 這一部分的dna正是 rna的基因，即rdna 所在之處；人的核仁組織區(qū)位于10 個5 對 染色體的一端，所以. 新生的核仁共有10 個, 但很小 , 并很快融合成一個大核仁；核仁的主要功能是合成r

20、rna 和組裝核糖體的亞單位；圖1-19所示兩棲類卵母細胞核仁中rrna 的轉錄； 圖中從基因的末端到基因的始端所形成的箭頭狀圖形代表一個rrna 的轉錄單位；軸纖維是dna.其兩側的細纖維就是rna和蛋白質的復合體；核仁仍有組裝核糖體大, 小亞單位前體的功能；核仁組裝成核糖體大. 小亞單位的前體, 然后形成核糖體大、 小亞單位 . 通過核孔進人細胞質內(nèi)；4. 核基質核基質 nuclearmatrix呈纖維狀的網(wǎng). 布滿于細胞核中，網(wǎng)孔中布滿液體；網(wǎng)的成分是蛋白質；核基質是核的支架, 并為染色質供應附著的場所；1.2.3.3 細胞質和細胞器除細胞核外 . 動、植物細胞的質膜以內(nèi)均屬細胞質cyt

21、oplasm；植物細胞的最外層為細胞壁，動物細胞質的外圍是質膜. 即細胞的外表面；在質膜與細胞核之間是透亮, 粘稠 . 并且時刻流淌著的物質. 即細胞溶質 . 各種細胞器 orgnelle均浴于其中；主要的細胞器有:1. 內(nèi)質網(wǎng)除原核生物和哺乳動物的成熟紅細胞外, 全部動 . 植物細胞都有內(nèi)質網(wǎng)endoplasmic reiculum,簡寫 er；內(nèi)質網(wǎng)是一種相互連通的扁平囊泡構成的膜性管道系統(tǒng) 圖 1-20 ；由于首次在電子顯微鏡下發(fā)覺這種膜管系統(tǒng)是在細胞的內(nèi)質中, 因此得名；后來發(fā)覺這種結構并不局限于內(nèi)質，也延長到細胞的邊緣, 并與細胞膜連通；在不同類型的細胞中. 內(nèi)質網(wǎng)的大小、排列. 數(shù)

22、量 . 分布均不相同，即使在同種細胞的不同發(fā)育階段和不同生理狀況下也有很大變化；依據(jù)內(nèi)質網(wǎng)膜表面是否附著有核糖體. 可以分為糙面內(nèi)質網(wǎng) rough er和光面內(nèi)質網(wǎng)smoother；糙面內(nèi)質網(wǎng)星多層次板層狀排列，其外表面上附如核糖體. 各板層之間相連通. 而且也同核膜溝通. 使它們成為既是各自獨立, 又是相互聯(lián)系的統(tǒng)一整體；光面內(nèi)質網(wǎng)多數(shù)為短管狀和泡狀, 少數(shù)也量板層狀, 但其板層短； 層次少， 膜上光滑而無核糖體顆粒；糙面內(nèi)質網(wǎng)的功能是參加蛋白質的合成和運輸. 因此，這種內(nèi)質網(wǎng)常見于蛋白質合成旺盛的細胞中 . 如在能產(chǎn)生抗體的漿細胞和分泌多種酶的胰腺細胞中特殊豐富；光面內(nèi)質網(wǎng)的功能較為復雜，

23、與脂類物質的合成. 與糖原和其他糖類的代謝有關；仍參加睪丸和腎上腺細胞合成固 甾 醇、肌細胞貯存鈣并調劑鈣的代謝和肌肉收縮, 肝細胞制造脂蛋白的脂類和解毒作用；此外. 光面內(nèi)質網(wǎng)仍有合成脂肪、磷脂等功能，所以脂肪細胞中總含有豐富的光面內(nèi)質網(wǎng)；2. 高爾基復合體高爾基復合體coljcomplex 是 意大利科學家高爾基camillocolg 于 1898 年在神經(jīng)細胞中第一發(fā)覺, 所以也稱為高爾基體golgiapparatus；除紅細胞外. 幾乎全部動物. 植物細胞中都有這種細胞器 圖 1-21 ；動物細胞的高爾基體通常定位于細胞核的一側, 而在植物細胞中就常分散于整個細胞；分泌旺盛的細胞中高爾

24、基體很發(fā)達. 如唾腺細胞等；高爾基體的外形很典型, 在電鏡 . 照片上很簡潔識別, 它是由 - 系列扁平小囊和小泡組成；高爾基體在細胞生命活動中是不行缺少的修飾中心；它參加分泌物的貯存, 濃縮、集聚和運輸作用；從內(nèi)質網(wǎng)斷下來的分泌小泡轉移并與高爾基體融合, 小泡中的分泌物在這里加工后 . 圍以外膜而成分泌泡；分泌泡脫離高爾基體向細胞外周移動；最終 , 分泌泡外膜與細胞膜愈合而將分泌物排出細胞之外 外排作用 ；試驗證明 . 高爾基體仍能進行糖蛋白, 糖脂 , 多糖等的生物合成；如小腸上皮細胞中粘蛋白的形成. 質膜上的糖蛋白的形成, 糖脂的嵌入質膜等都由高爾基體來完成；植物細胞的各種細胞外多糖也是

25、高爾基體分泌產(chǎn)生的；植物細胞分裂時, 新的細胞膜和細胞壁形成也與高爾基體的活動有關: 動物細胞分裂時. 橫縊的產(chǎn)生以及新細胞膜的形成，是由商爾基體供應材料的；此外, 溶酶體產(chǎn)生也與高爾基體有關；.3. 溶酶體瘩酶體 lysosome是杜維 d. duve等人 1955 在大鼠肝細胞里發(fā)覺的；普遍存在于動物、真蔭和 - 些植物細胞內(nèi)； 溶酶體是一層單位膜包圍的球形小體. 直徑在 0.25- 0.8 m之間, 含有 40 多種水解酶 , 如酸性磷酸酶核糖核酸酶、脫氧核糖核酸酶、 組蛋白酶和糖苷酶等；這些酶能把細胞內(nèi)的蛋白質. 核酸 . 糖類. 脂類等大分子分解成較小的分子. 供細胞的物質合成或線粒

26、體的氧化；所以 , 溶酶體的主要功能是溶解和消化從外溶人的顆粒和細胞本身產(chǎn)生的碎造；因此. 有人把它比如成細胞內(nèi)的“消化器官" 圖 1-22 ；當細胞表面接觸到外來固體物質 如細菌等 時. 細胞膜便以局部內(nèi)陷的方式將其包圍形成一個囊泡, 并逐步與細胞脫離聯(lián)系, 游離在細胞質內(nèi) , 成為一個吞噬小泡. 這種過程稱為吞噬作用；假如外來物為液體物質 如某些養(yǎng)分物質. 這個過程就稱為卷飲作用；含吞飲物質的小泡稱為吞飲小泡；當吞噬小泡或吞飲小泡接觸到 溶酶體時 , 兩者的膜彼此融合, 形成消化泡；大分子物質就在這里被分解. 分解后的產(chǎn)物再通過膜擴散到細胞質里, 用于各種生命過程；消化泡內(nèi)未被消

27、化的殘渣, 就形成殘體； 有的殘體 如脂褐素 蓄積在細胞質內(nèi), 有的就移到細胞表面與細胞膜融合, 以胞吐方式排出細胞外；溶酶體不僅能消化細胞外源性物質. 而且能消化細胞本身的一些衰老或損耗的結構. 如衰老的線粒體等. 使細胞內(nèi)的一些結構不斷更新以維護正常的生活機能；在正常情形下, 溶酶體所含的水解酶只能在溶酶體內(nèi)起作用；但是在某些反常情形下, 例如當細胞受傷或死亡時, 溶酶體膜破裂, 而酶進人胞質，使細胞發(fā)生自溶. 以便準時將這些細胞清除掉 , 為新細胞的產(chǎn)生制造條件；4. 線粒體在光學顯微鏡下. 線粒體 mitochondria墾顆粒狀或短桿狀 圖 1-23.橫徑 0.2-1 pm, 長 2

28、-8pm. 相當于 - 個細蔭的大??；線粒體的數(shù)目隨不同細胸而不同；分泌細胞中線粒體多. 大鼠肝 : 細胞中線粒體可多到800 個以上；反之, 某些鞭毛蟲細胞只有一個線粒體；線粒體的結構相當復雜；它是由內(nèi)外兩層膜包裹的囊狀細胞器 圖 1-24,囊內(nèi)充以液態(tài)的基質；內(nèi)外兩膜間有腔；外膜平整無折疊, 內(nèi)膜向內(nèi)折人而形成基質中的嵴；嵴也具雙層膜；嵴的存在大大增加了內(nèi)膜的表面積, 有利于生物化學反應的進行；用電鏡可以看到, 內(nèi)膜表面上有很多帶柄的、直徑約為8.5nm的小球 , 稱為 atp合成酶復合體 圖 1-25 ；線粒體是細胞呼吸及能量代謝的中心；含有細胞呼吸所需的各種酶和電子傳遞載體；細胞呼吸中

29、的電子傳遞就發(fā)生在內(nèi)膜的表面, 而 atp 合成酶復合體就是atp 合成所在之處；此外, 線粒體基質中仍含有dna分子和核糖體； dna是遺傳物質 . 能指導蛋白質的合成, 核糖體就是蛋白質合成的場所；所以, 線粒體有自已的一套遺傳系統(tǒng)，能依據(jù)自己的dna的信息編碼合成- 些蛋白質；組成線粒體的蛋白質約有10%就是由線粒體本身的dna編碼合成的；線粒體可通過 自身的分裂或“出芽" 方式進行繁衍； 線粒體和細菌大小相像. 兩者 dna分子都是環(huán)狀的，兩 者的核糖體也相像；細菌沒有線粒體. 它的呼吸酶位于表面膜間體上；這些事實使人聯(lián)想到: 真核細胞中的線粒體是否由侵入細胞或被細胞吞人的細

30、菌經(jīng)過漫長的歲月演化而來的.5. 質體質 體 plastid是植物 細胞 特 有 的細 胞 器 . 分 白色 體 leucoplas. 色質體 有 色體chromoplasa和葉綠體 clorops三種 圖 1- 26 ；白色體主要存在于分生組織以及不見光的細胞中； 各種白色體可含有淀粉 如馬鈴薯的塊基中 ；也可含有蛋白質或油類；菜豆的白色體既含有淀粉又含有蛋白質；有色體含有各種色素；有些有色體含有類胡蘿卜素, 花. 成熟的水果以及秋天落葉的顏色主要是這種質體所致；番茄的紅色來自一種含有特殊的類胡蘿卜素和番茄紅素的質體；葉綠體是進行光合作用的細胞器；葉綠體的外形、 數(shù)目和大小隨不同植物和不同細

31、胞而異；藻類每個細胞只有一個、兩個、幾個或多個葉綠體；高等植物細胞中葉綠體通常筆橢圓 形. 數(shù)目較多 , 少者約 20 個, 多者可達100 多個；葉綠體在細胞中的分布與光照有關；有光照時, 葉綠體常分 . 布在細胞外周; 黑暗時 , 葉綠體常向細胞內(nèi)部分布；葉綠體的表面和線粒體-樣, 也包有兩層膜；膜內(nèi)是一個電子密度較低的基質, 內(nèi)有復雜的膜系統(tǒng) 圖 1-27 ；這一膜系統(tǒng)由一系列排列整齊的扁平囊組成；這些扁平囊稱為類囊體；類囊體又有基粒類囊體和基質類囊體之分，基粒類囊體有規(guī)律地重疊在一起. 似乎一摞硬幣 . 組成基粒； 每一基粒中類體的數(shù)目少者不足 10 個, 多者可達 50 個以上； 光

32、合作用的色素和電子傳遞系統(tǒng)都位于類體膜上 圖 1-28 ；在各基粒之間仍有懸浮在基質中的基質類囊體. 與基粒類囊體相連 , 從而使基粒間彼此相通；葉綠體中也有和線粒體一樣的環(huán)狀 dna和核糖體 , 能合成某些蛋白質；6. 微體微體 microbody是一種特殊的細胞器；其體積通常比溶酶體小，直徑約0.5 m,由單層膜包圍 . 其內(nèi)含有極細的顆粒狀物質, 中心常有一商電子密度的核心結晶；目前將微體分為兩種類型，即過氧化物酶體peroxisome和乙醛酸酶體lyoxysome；過氧化物酶體存在于 動物、植物細胞內(nèi), 含有多種氧化酶. 如過氧化氫酶；它們能使h2o2分解生成h20 和 02, 從而起

33、到解毒作用； 在高等植物的綠色細胞中, 其位置常在葉綠體和線粒體鄰近. 與光呼吸有親密關系； 乙醛酸酶體僅存在于植物細胞，特殊是含油量高的種子的子葉或胚乳細胞中；在種子萌發(fā)長成幼苗時. 細胞中的乙醛酸酶體特殊豐寡；乙感酸酶體能將脂類轉化為糖；動物細胞中沒有乙醛酸酶體. 故不能將脂類轉化為糖；7. 核糖體核糖體 ribosome 是由核糖體核糖核酸rrna 和蛋白質構成的略量球形的顆粒狀小. 體；直徑8 30 nm, 多數(shù)為 15-20 nm ；每個核糖體是由兩個亞單位組成. 即大業(yè)單位和小亞單位 ；依據(jù)核糖體的沉降系數(shù) 為測量某一種物質在離心力作用時的沉降速度，以漂浮單位svedberg 來表

34、示 , 沉降速度與顆粒的大小、外形和相對分子質量成比例 的不同 , 核糖體可以分為80s 型和70s 型兩類；現(xiàn)已知植物、動物細胞質中的核糖體為80s 型 大亞單位為60s , 小亞單位為40s，細菌中的核糖體為70s 型 大亞單位為s0s, 小亞單位為30s ；近年來- 些科學家認為. 在大亞單位中心有一中心管. 新合成的肽鏈即由此釋出；核糖體在細胞中有兩種存在形式. 一種是附著在內(nèi)質網(wǎng)膜的外表面; 另- 種是游離在細胞質中；后者常見于未分化的細胞中. 如原紅細胞和皮膚表皮的生發(fā)層細胞；核糖體是合成蛋白質的重要基地；在合成蛋白質時, 核糖體呈單體狀態(tài)并由直徑為1 1.5 nm的 mrna鏈將

35、它們串聯(lián)在一起. 組成合成蛋白質的功能團, 稱為多聚核糖體polyribosome圖 1-29 ；游離于細胞質中的多聚核糖體為螺旋狀或花簇狀集合體；多聚核糖體中單體的數(shù)目取決于mrna的長度；8. 液泡細胞質中由單層膜包圍的布滿水溶液的泡. 普遍存在于植物細胞中；原生動物的伸縮泡也是一種液泡vacuole；植物細胞中的液泡有其發(fā)生. 進展的過程； 年幼的細胞有分散的小液泡 , 數(shù)量較多 , 而在成長的細胞中，這些小液泡就逐步合并而進展成一個大液泡，占據(jù)細胞中心很大一部分. 面將細胞質和細胞核擠到細胞的邊緣 圖 1-30 ；液泡中的液體稱為細胞液cell sap,其中溶有無機鹽. 氨基酸、糖類以

36、及各種色素, 特殊是花青素等；細胞液是高滲的 , 所以植物細胞才能常常處于飽滿的狀態(tài)；細胞液中的花青素與植物的花、果實和葉的顏色的產(chǎn)生有肯定關系；此外, 液泡仍是植物代謝廢物“囤集”的場所，這些廢物以晶體的狀態(tài)沉積于液泡中；過去普遍認為液泡內(nèi)含物是貯藏物質, 不屬于細胞器范疇；近年來不少人認為液泡有液泡膜. 具有滲透調劑. 貯藏、消化 含多種酶 等功能 , 將其列人細胞器；9. 細胞骨架細胞骨架 cell skeleton普遍存在于真核細胞中；它們在細胞質和細胞核間構成蛋白 質纖維網(wǎng)絡 , 具有 - 定的外形和動態(tài)的結構；依其纖維的直徑粗細. 存在的位置及相關的功能的不同，主要有以下幾種: 微

37、管 microtubule.微絲 microfilament或稱肌動蛋白絲actin filament和中間纖維 intermediate filament；細胞骨架被認為是細胞的骨骼和肌肉 . 它們對于細胞外形、細胞運動、物質運輸、能量轉換、信息傳遞、細胞分化和轉化等方面都起著重要的作用；下面介紹細胞質骨架的三種主要成分；(1) 微管；微管是中空長管狀纖維, 外直徑為25 nm,內(nèi)直徑為1.4nm,長度個足，由一神球形的微管蛋白組裝而成；微管蛋白由相對分子質量均為55000 的 a 和 兩亞基組成二聚體；二聚體按螺旋排列. 盤繞成一層分子的微管管壁 圖 1-31 ；徽管在細胞中或分散于細胞質

38、中 . 或呈束狀存在； 細胞分裂時的紡錘絲、中心粒和纖毛. 鞭毛都是由微管組成的亞細胞結構； 除紅細胞外 , 真核細胞都有微管；各種生物的微管蛋白幾乎完全相同，沒有特異性 , 或特異性很不明顯；例如, 從豬腦中分別出來的微管蛋白在試驗室中可供衣藻用來組裝鞭毛；可見 , 微管、 有自我裝配的特性；另外 , 全部微管都有確定的極性，即微管的兩個末端在結構上是不等同的, 例如紡錘絲 . 中心粒和纖毛. 鞭毛都具極性結構；微管的這些結構與特性, 與以下功能有關 : 構成細胞壁, 構成細胞內(nèi)網(wǎng)狀支架, 形成和保持細胞的外形；參加細胞的收縮和細胞偽足運動. 構成纖毛 . 鞭毛等運動器并產(chǎn)生運動；參加細胞分

39、裂時的中心粒和染色體向兩極的移動及細胞板的形成；微管保證了作為高爾基體和其他小泡及顆粒運輸?shù)能?道, 細胞內(nèi)物質運動. 細胞分必和信息傳遞；微管仍與細胞分化有關；(2) 微絲；微絲是實心纖維, 直徑為 4-7 mm 的骨架纖維；由啞鈴形的肌動蛋白的單體組成 圖1-32 ；單體相連成串, 兩串以右手螺旋形式扭纏成束, 即成肌動蛋白絲；肌動蛋白絲普遍分布在動、植物細胞中； 和微管蛋白 - 樣, 肌動蛋白也是沒有特異性的，在真核細胞進化過程中相當保守； 哺乳動物和鳥類細胞中至少已分別到六種肌動蛋白, 四種稱為a 肌動蛋白 . 分別為橫紋肌、心肌. 血管平滑 . 肌和腸道平滑肌所特有: 另兩種為 肌動

40、蛋白和y 肌動蛋白, 見于全部肌肉細胞和非肌肉細胞的胞質中；微絲與細胞的很多運動有關. 如肌肉收縮、變形運動. 細胞質流淌 . 細胞分裂時的胞質分裂等；微絲仍維護細胞膜的外形；多聚核糖體及蛋白質合成與微絲的關系亦開頭受到關注；(3) 中間纖維；中間纖維是- 類介于微管和微絲之間8- 10 m的纖維；中間纖雛的分布具有嚴格的組織特異性；中間纖維的功能除了在細胞質中起支架作用并與細胞核定位有關外, 同時 , 在細胞間或者組織中也起支架作用；中間纖維在細胞質中形成精細發(fā)達的纖維網(wǎng)絡. 向外與細胞膜及細胞外基質相連. 向內(nèi)與核纖層有直接聯(lián)系；近年來發(fā)覺中間纖維與mrna的運輸有關；此外， 細胞核膜下面的核纖層也是由中間纖維構成的；10. 鞭毛 . 纖毛和中心粒1 鞭毛和纖毛；鞭毛lgelum和纖毛 cilium是細胞表