高中生物奧賽之細胞生物學

1、細胞生物學細胞生物學生物奧賽輔導授課人：李福生v細胞學部分比值：20%v 主要內容：細胞的化學成分v 細胞的結構與功能v 細胞代謝v 細胞分裂。 v 學習方法：掌握運用必修1內容v 掌握理解奧賽教材內容細胞部分內容介紹1 1細胞的發(fā)現細胞的發(fā)現 16651665年年英國物理學家英國物理學家羅伯特羅伯特虎克虎克用他用他自制的顯微鏡觀察自制的顯微鏡觀察栓皮栓皮櫟的軟木切片時，看櫟的軟木切片時，看到了一個個蜂窩狀的小室。他把這樣的到了一個個蜂窩狀的小室。他把這樣的“小小室室”稱為細胞（稱為細胞（死細胞）死細胞）。2 2細胞學說的建立細胞學說的建立德國植物學家德國植物學家施萊登施萊登于于1838183

2、8年提出了細胞學年提出了細胞學說的主要論點，次年又經德國動物學家說的主要論點，次年又經德國動物學家施旺施旺加以充實，最終創(chuàng)立了細胞學說。加以充實，最終創(chuàng)立了細胞學說。細胞學說的主要內容是：細胞是動、植物有細胞學說的主要內容是：細胞是動、植物有機體的基本結構單位，也是生命活動的基本機體的基本結構單位，也是生命活動的基本單位單位（一）細胞生物學的發(fā)展（一）細胞生物學的發(fā)展3細胞學研究層次細胞學研究層次 P55顯微水平：顯微水平：亞顯微水平：亞顯微水平：分子水平：分子水平： （一）細胞生物學的發(fā)展v生物體的層次結構：v元素化合物細胞組織器官元素化合物細胞組織器官系統(tǒng)生物體系統(tǒng)生物體v注：植物沒有系統(tǒng)

3、層次，血液屬于組注：植物沒有系統(tǒng)層次，血液屬于組織層次。織層次。v最小、最簡單的細胞最小、最簡單的細胞支原體支原體 （二）生物學層次（三）細胞的形態(tài)與大小1.細胞概念：細胞概念：細胞是由膜包圍的，能進行細胞是由膜包圍的，能進行獨立繁殖的最小原生質團，是生命活獨立繁殖的最小原生質團，是生命活動的基本單位，是生物體最基本的形動的基本單位，是生物體最基本的形態(tài)結構和功能活動單位。態(tài)結構和功能活動單位。 2細胞的大?。杭毎拇笮。簃m（顯微結構和亞顯（顯微結構和亞顯微結構）微結構） v在顯微技術和電鏡技術中常用的單位在顯微技術和電鏡技術中常用的單位有：微米（有：微米（mm或或）、納米（）、納米（nmn

4、m）和）和埃三種。埃三種。 1m1m10102 2cmcm10106 6mm10109 9 nm nm 101010 10 v影響細胞大小的因素：影響細胞大小的因素：v1.細胞的核質比與細胞大小有關，決定細胞的核質比與細胞大小有關，決定細胞上限；細胞上限；v2.細胞的相對表面積與細胞大小有關；細胞的相對表面積與細胞大小有關；v3.細胞內物質的交流與細胞大小有關。細胞內物質的交流與細胞大小有關。v3.原生質：原生質：細胞內所含有的生活物質，真核細胞包括細胞質和細胞核。（注意與原生質層的區(qū)別）v4.細胞質：細胞質：指質膜以內核以外的原生質。它不是勻質的，其結構大體劃分為兩部分，一部分是有形結構，稱

5、為細胞器，另一部分是可溶相，稱細胞質基質。v（1）細胞器：）細胞器：指存在于細胞中，用光鏡或電鏡能夠分辯出的，具有一定形態(tài)特點，并執(zhí)行特定功能的結構。v（2）細胞質基質：）細胞質基質：是細胞質的可溶相（膠狀液體），是作為細胞器的環(huán)境而存在的。v（3）細胞核：）細胞核：遺傳物質的集中區(qū)域，在原核生物細胞稱擬核或類核區(qū)。 （一）細胞壁細胞壁 作用：作用：維持細胞形狀、保護原生質維持細胞形狀、保護原生質體、支持器官等作用，并與植物的體、支持器官等作用，并與植物的吸收、蒸騰、運輸和分泌等有很大吸收、蒸騰、運輸和分泌等有很大關系。關系。 （四）細胞壁胞間層胞間層（中層）：細胞壁外（中層）：細胞壁外面果膠

6、（親水性強，黏附面果膠（親水性強，黏附細胞）細胞）初生壁初生壁：胞間層內側纖維素、：胞間層內側纖維素、半纖維素、果膠半纖維素、果膠次生壁次生壁：細胞停止生長后形成：細胞停止生長后形成，維素、半纖維素、木質，維素、半纖維素、木質 細胞壁的分層細胞壁的分層和化學組成和化學組成 v細胞壁：細胞壁：纖維素、半纖維素、果膠纖維素、半纖維素、果膠都是都是親水親水的因此溶于水的物質都可以通過膜的因此溶于水的物質都可以通過膜v細胞壁變化細胞壁變化：細胞壁滲入不同物質角質細胞壁滲入不同物質角質（角質化）；（角質化）；栓質（栓質化）；木質栓質（栓質化）；木質（木質化）；礦質（礦質化）。（木質化）；礦質（礦質化）。

7、v角質、栓質：角質、栓質：脂肪性的，因此透水性較脂肪性的，因此透水性較差（莖、葉表面的細胞）差（莖、葉表面的細胞）v木質：木質：親水性強，硬度大（導管運水；親水性強，硬度大（導管運水；次生木質部支持）次生木質部支持）v礦質：礦質：碳酸鈣和硅化物；硬度強。碳酸鈣和硅化物；硬度強。胞間層胞間層 v是細胞分裂產生新細胞時形成的，是相鄰細胞共有的一層薄膜，其主要成分是果膠質，其特性是柔軟和膠粘，并有可塑性。因此胞間層在細胞間可起緩沖作用。 初生壁初生壁 v是在細胞生長過程中形成的細胞壁層次，主要成分是纖維素、半纖維素和果膠質，通常較薄、柔軟而有彈性，能隨細胞生長而擴展。 次生壁次生壁 是細胞體積停止增

8、大后加在初生壁內表面形成的壁層，其主要成分為纖維素和半纖維素，并常有木質素、木栓質等物質填充其中。 紋孔和胞間連絲紋孔和胞間連絲 v多細胞植物體通過紋孔和胞間連絲緊密聯系成統(tǒng)一體。 v幾個概念：初生紋孔場 紋孔胞間連絲初生紋孔場v在初生壁上有些較薄的凹洼區(qū)域稱為初生紋孔場。 紋孔v在次生壁上不加厚的凹陷部分稱為紋孔。v紋孔的類型：紋孔腔呈圓筒狀的稱為單紋孔單紋孔，紋孔腔呈圓錐狀而邊緣向細胞內隆起的稱為具緣紋具緣紋孔孔。v相鄰細胞的紋孔通常成對存在。 胞間連絲 v胞間連絲是穿過胞間層和初生壁連接相鄰細胞的原生質體的細胞質細絲。v在細胞間起著物質運輸、傳遞刺激及控制細胞分化的作用。細胞壁的特化細胞

9、壁的特化 v 植物細胞由于生理上的分工，細胞壁會發(fā)生性質的變化，使細胞壁完成一定的功能。 v常見種類：木化細胞壁 角化細胞壁栓化細胞壁 礦化細胞壁 粘液化細胞壁 v木化細胞壁滲入木質素，使細胞壁堅硬，起支持作用，如纖維、管胞等。v角化細胞壁滲入角質（脂類物質），并常在細胞壁外堆積形成角質層，可降低蒸騰從而起保護作用。v栓化細胞壁滲入木栓質（脂類物質），使細胞壁不透水、不透氣，起保護作用。v礦化細胞壁滲入二氧化硅等物質，使細胞壁堅硬粗糙，增加抗性。v粘液化細胞壁中果膠質和纖維素變成粘液或樹膠的一種變化。 （四）真核細胞的亞顯微結構1 1細胞膜細胞膜/ /生物膜生物膜（1 1）質膜的化學組成）質膜

10、的化學組成細胞膜主要由脂類和蛋白質組成，蛋白質約占膜干重的20%70%，脂類約占30%80%，此外還有少量的糖類。比例的不同與其功能相適應。（四）真核細胞的亞顯微結構蛋白質分布位置：可分為兩大類。外在性蛋白或周緣蛋白：只是與膜的內外表面相連，稱為，內在性蛋白：嵌入雙脂質內部，有的甚至還穿透膜的內外表面。糖脂和膽固醇也都屬于兼性分子質膜中的多糖主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。一般認為，多糖在接受外界刺激的信息方面有重要作用。免疫，保護，潤滑等功能。質膜的功能:物質運輸，能量轉換，信息傳遞，細胞識別，物質運輸，能量轉換，信息傳遞，細胞識別，細胞連接，代謝調控，膜電位維持細胞連接，代謝調控，膜電位維持

11、等等 （四）真核細胞的亞顯微結構（2 2）質膜的分子結構模型）質膜的分子結構模型三明治模型三明治模型流動鑲嵌模型流動鑲嵌模型（四）真核細胞的亞顯微結構（3 3）物質通過質膜進出細胞）物質通過質膜進出細胞 自由擴散自由擴散 特點：特點：順濃度梯度，不需能量也不需順濃度梯度，不需能量也不需要載體蛋白。要載體蛋白。v影響因素：物質本身分子大小、物質極性大小、影響因素：物質本身分子大小、物質極性大小、膜兩側物質的濃度差及環(huán)境溫度等。膜兩側物質的濃度差及環(huán)境溫度等。v大量實驗證明，許多物質通過膜的擴散都和它大量實驗證明，許多物質通過膜的擴散都和它們在脂肪中的溶解度成正比。們在脂肪中的溶解度成正比。v水水

12、（四）真核細胞的亞顯微結構 促進擴散（促進擴散（協(xié)助擴散或易化擴散協(xié)助擴散或易化擴散） 順濃度梯度，需蛋白質載體的協(xié)助，無需能量。v 葡萄糖進入紅細。小腸上皮細胞（主動運輸） 主動運輸主動運輸 逆濃度梯度，需蛋白質載體，需能量。（四）真核細胞的亞顯微結構 伴隨運輸伴隨運輸（協(xié)同運輸）逆濃度梯度，不直接需要ATP，而是借助其他物質的濃度梯度為動力進行的。后一種物質是通過載體和前一種物質相伴隨運動的。小腸上皮細胞和腎小管上皮細胞吸收氨基酸和葡萄糖就是伴隨Na從細胞外流入細胞內的。 內吞作用（胞吞作用：內吞作用（胞吞作用：胞飲作用與吞噬作胞飲作用與吞噬作用用 ）和外排作用（胞吐作用）和外排作用（胞吐

13、作用） 特點： 載體為囊泡（小泡），需能量（四）真核細胞的亞顯微結構（4 4）細胞膜與細胞的識別細胞膜與細胞的識別 細胞識別是指生物細胞對同種和異種細胞的認識，對自己和異己物質的認識。（識別功能細胞膜相關）v草履蟲有性生殖過程中的細胞接合，v開花植物的雌蕊能否接受花粉進行受精，都要靠細胞識別的能力。v高等動物和人類的免疫功能更要依靠細胞的識別能力。細胞識別的功能是和分不開的。（四）真核細胞的亞顯微結構（5 5）細胞膜與細胞連接）細胞膜與細胞連接 在多細胞生物體內，細胞與細胞之間通過細胞膜相互聯系，形成一個密切相關，彼此協(xié)調一致的統(tǒng)一體，稱為細胞連接。動物細胞間的連接方式有緊密連接（封閉）、橋粒

14、、粘合帶以及間隙連接（細胞間通訊作用）等（見下圖）。緊密連接： 兩個細胞之間緊緊靠攏，膜之間不留空隙，使物質不能通過。v橋粒：相鄰細胞間的一種斑點狀黏著連接結構。其質膜下方有盤狀斑，與 10 nm粗的中間絲相連，使相鄰細胞的細胞骨架間接地連成骨架網。v半橋粒： v間隙連接：動物細胞中，由連接子構成的細胞間通信連接。允許分子質量小于1000 Da的分子通過，使相鄰細胞間形成電偶聯和代謝偶聯。 （四）真核細胞的亞顯微結構植物細胞間則通過胞間連絲連接。胞間連絲：植物細胞間特有的連接方式，在胞間連絲連接處的細胞壁不連續(xù)，相鄰細胞的細胞膜形成直徑約20nm40nm的管狀結構，使相鄰細胞的細胞質互相連通。

15、胞間連絲是植物細胞物質與信息交流的通道，對于調節(jié)植物體的生長與發(fā)育具有重要作用。v細胞間的連接小結：細胞間的連接小結：v（一）封閉連接：緊密連接（一）封閉連接：緊密連接v（二）錨定連接：（二）錨定連接： v1.橋粒和半橋粒橋粒和半橋粒 （與中間纖維有關）（與中間纖維有關） v2.粘著帶與粘著斑（與肌動蛋白絲有關）粘著帶與粘著斑（與肌動蛋白絲有關）v（三）通訊連接（三）通訊連接 v 1.間隙連接間隙連接 v 2.化學突觸化學突觸 v 3.胞間連絲胞間連絲 （四）真核細胞的亞顯微結構2 2細胞質細胞質 真核細胞質膜以內核膜以外的結構稱為細胞質。細胞質主要包括細胞質基質和細胞器。（1）細胞質的基質u

16、細胞質基質亦稱透明質，是細胞質中除去所有細胞器和各種顆粒以外的部分，呈均質半透明的膠體狀物質。其中包含了許多物質，如小分子的水、無機離子，中等分子的脂類、氨基酸、核苷酸，大分子的蛋白質、核酸、脂蛋白、多糖。u細胞質的基質主要有兩個方面的功能：一是含有大量的酶，生物代謝的中間代謝過程大多是在細胞質基質中完成，如糖酵解途徑、磷酸戊糖途徑、脂肪酸合成等；二是細胞質基質作為細胞器的微環(huán)境，為維護細胞器正常結構和生理活動提供所需的環(huán)境，也為細胞器的功能活動提供底物。（四）真核細胞的亞顯微結構（2）細胞器 線粒體線粒體主要由蛋白質和脂類組成，其中蛋白質占線粒體干重的一半以上。此外還有少量的DNA、RNA、

17、輔酶等。v(3)質體質體v質體為參與碳水化合物的合成與貯藏的有關細胞器，為植物細胞特有結構。v根據色素的有無和種類的不同，可將質體分為葉綠體、有色體（雜色體）和白色體（無色體）。幾種質體之間能互相轉化。v葉綠體v光合色素：葉綠素類為a、b、c、d 四類，高等植物的葉綠素為a和b；類胡蘿卜素類和葉黃素類。v化學組成：葉綠體主要由脂類和蛋白質分子組成，此外在葉綠體基質中還有少量DNA和RNA。v形態(tài)結構：（略）v功能：通過光合作用合成植物生長發(fā)育所需的碳水化合物。（四）真核細胞的亞顯微結構藍藻和光合細菌等原核生物沒有葉綠體。藍藻的類囊體是分布在細胞內，特別是分散在細胞的周邊部位。光合細菌的光合作用

18、是在含有光合色素的細胞內膜進行的。這種內膜呈小泡狀或扁囊狀，分布于細胞周圍，稱為載色體。葉綠體中的DNA含量比線粒體顯著多。其DNA也是呈雙鏈環(huán)狀，不與組蛋白結合，能以半保留方式進行復制。同時還有自己完整的蛋白質合成系統(tǒng)。當然，葉綠體同線粒體一樣，其生長與增殖受核基因及其自身基因兩套遺傳系統(tǒng)控制，稱為半自主性細胞器。（四）真核細胞的亞顯微結構內質網v內質網結構（略）v內質網類型：v 粗面內質網（RER）：分泌蛋白質（如血漿蛋白、血漿清蛋白、免疫球蛋白、胰島素等）合成。v 滑面內質網（SER）：主要存在類固醇合成旺盛的細胞中。v內質網的功能包括以下幾點：蛋白質的合成與轉運（粗面內質網）；蛋白質的

19、加工（如糖基化）；脂類代謝與糖類代謝（滑面內質網）；解毒作用（滑面內質網上有分解毒物的酶）。 （四）真核細胞的亞顯微結構核糖體核糖體v核糖體是在各類細胞中普遍存在的顆粒狀結構，核糖體是在各類細胞中普遍存在的顆粒狀結構，是一種非常重要的細胞器。核糖體是是一種非常重要的細胞器。核糖體是無膜無膜的細胞的細胞器，主要成分是蛋白質與器，主要成分是蛋白質與RNARNA。核糖體的。核糖體的RNARNA稱為稱為rRNArRNA，約占，約占60%60%，蛋白質約占，蛋白質約占40%40%，蛋白質分子主，蛋白質分子主要分布在核糖體的表面，而要分布在核糖體的表面，而rRNArRNA則位于內部，二則位于內部，二者靠非

20、共價鍵結合在一起。者靠非共價鍵結合在一起。v分類：分類：附著核糖體和游離狀態(tài)附著核糖體和游離狀態(tài)v核糖體是蛋白質合成的場所，核糖體往往并核糖體是蛋白質合成的場所，核糖體往往并不是不是單個獨立地執(zhí)行功能單個獨立地執(zhí)行功能，而是由多個核糖體串連在，而是由多個核糖體串連在一條一條mRNAmRNA分子上高效地進行肽鍵的合成。這種具分子上高效地進行肽鍵的合成。這種具有特殊功能與形態(tài)的核糖體與有特殊功能與形態(tài)的核糖體與mRNAmRNA的聚合體稱為的聚合體稱為多聚核糖體。多聚核糖體。（四）真核細胞的亞顯微結構高爾基復合體高爾基復合體v結構：結構：略。略。v化學組成：化學組成：其主要成分是脂類、蛋白質及多糖物

21、質組成。其主要成分是脂類、蛋白質及多糖物質組成。其標志酶為糖基轉移酶。其標志酶為糖基轉移酶。v功能：功能：v 運輸功能，如：分泌蛋白質加工濃縮，通過高爾基小運輸功能，如：分泌蛋白質加工濃縮，通過高爾基小泡運出細胞，這與動物分泌物形成有關。高爾基體對脂質泡運出細胞，這與動物分泌物形成有關。高爾基體對脂質的運輸也起一定的作用。的運輸也起一定的作用。v 合成和運輸多糖，如：植物細胞壁的形成有關合成和運輸多糖，如：植物細胞壁的形成有關v 糖基化作用，即高爾基體中含有多種糖基化作用，即高爾基體中含有多種羥基轉移酶羥基轉移酶，能，能進一步加工、修飾蛋白質和脂類物質。進一步加工、修飾蛋白質和脂類物質。v來源

22、：來源：內質網轉變來內質網轉變來（四）真核細胞的亞顯微結構溶酶體溶酶體v溶酶體是由一個單位膜圍成的球狀體。溶酶體是由一個單位膜圍成的球狀體。v化學組成：化學組成：主要化學成分為脂類和蛋白質。溶酶體內富主要化學成分為脂類和蛋白質。溶酶體內富含水解酶，由于這些酶的最適含水解酶，由于這些酶的最適pHpH值為酸性，因而稱為酸值為酸性，因而稱為酸性水解酶。其中酸性磷酸酶為溶酶體的標志酶。性水解酶。其中酸性磷酸酶為溶酶體的標志酶。v溶酶體來源：溶酶體來源：由高爾基囊產生小泡形成，因此它本質上由高爾基囊產生小泡形成，因此它本質上是分泌泡的一種，其中含有種種水解酶。酶來源（租面是分泌泡的一種，其中含有種種水解

23、酶。酶來源（租面內質網的核糖體）。初級溶酶體的各種酶還沒有開始消內質網的核糖體）。初級溶酶體的各種酶還沒有開始消化作用，處于潛伏狀態(tài)?；饔茫幱跐摲鼱顟B(tài)。v溶酶體功能溶酶體功能v 參與細胞內的正常消化作用，如大分子消化。參與細胞內的正常消化作用，如大分子消化。v 自體吞噬作用。消化細胞內衰老的細胞器，其降解自體吞噬作用。消化細胞內衰老的細胞器，其降解的產物重新被細胞利用。的產物重新被細胞利用。v 自溶作用。整個細胞自溶。細胞自溶在個體正常發(fā)自溶作用。整個細胞自溶。細胞自溶在個體正常發(fā)生過程中有重要作用。如無尾兩棲類尾巴的消失等。生過程中有重要作用。如無尾兩棲類尾巴的消失等。（四）真核細胞的亞

24、顯微結構圓球體和糊粉粒v圓球體具水解酶活性。它們都是由一個單位膜圍成的球狀體。圓球體具有消化作用及貯存脂肪功能；v糊粉粒主要為蛋白質組成也具消化作用，并且為蛋白質的貯存場所。微體v微體也是一種由單位膜圍成的細胞器。根據酶活性的差別可分為兩種類型：過氧物體和乙醛酸循環(huán)體。v過氧化物酶體：是具有過氧化氫酶活性的小體，內含許多氧化酶、過氧化氫酶，能將對細胞有害的H2O2轉化為H2O和O2。在植物葉肉細胞中，過氧化物酶體執(zhí)行光呼吸的功能。v乙醛酸循環(huán)體：除含過氧化物酶體有關的酶系外，還含有乙醛酸循環(huán)有關的酶系，如異檸檬酸裂合酶、蘋果酸合成酶等。乙醛酸循環(huán)體除了具有分解過氧化物的作用，還參與糖異生作用等

25、過程（四）真核細胞的亞顯微結構液泡與液泡系液泡與液泡系v液泡由一層單位膜圍成。其中主要成分是液泡由一層單位膜圍成。其中主要成分是水水。不同種類細胞的液泡中含有不同的物質，如無不同種類細胞的液泡中含有不同的物質，如無機鹽、糖類、脂類、蛋白質、酶、樹膠、丹寧、機鹽、糖類、脂類、蛋白質、酶、樹膠、丹寧、生物堿等。生物堿等。v液泡的功能液泡的功能 強維持細胞的緊張度是它所起的明顯作用。強維持細胞的緊張度是它所起的明顯作用。 貯藏各種物質，例如甜菜中的蔗糖貯藏各種物質，例如甜菜中的蔗糖 液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化細胞液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化細胞內破壞的成分。內破壞的成分。 自溶，植物有些衰

26、老退化的細胞通過自溶自溶，植物有些衰老退化的細胞通過自溶被消化掉。這時液泡破壞，其中的水解酶被釋被消化掉。這時液泡破壞，其中的水解酶被釋放出來，導致細胞成分的分解和細胞的死亡。放出來，導致細胞成分的分解和細胞的死亡。（四）真核細胞的亞顯微結構3 3細胞核細胞核（1 1）核膜）核膜v在電鏡下真核細胞的核主要包括在電鏡下真核細胞的核主要包括核膜、染色核膜、染色質、核仁和核基質質、核仁和核基質四部分。四部分。v真核細胞具有核膜，原核生物，如細菌、藍真核細胞具有核膜，原核生物，如細菌、藍藻等不具核膜。核膜由內外兩層膜組成。藻等不具核膜。核膜由內外兩層膜組成。v離子、比較小的分子離子、比較小的分子可以通

27、透核膜。但像可以通透核膜。但像球球蛋白、清蛋白、蛋白、清蛋白、RNARNA等高分子等高分子則不能原樣通過則不能原樣通過核膜。高分子的進出核要由核膜孔通過。核膜。高分子的進出核要由核膜孔通過。 （四）真核細胞的亞顯微結構（2 2）染色質染色質v染色質是染色質是間期（堿性染料染色）間期（堿性染料染色），由，由DNADNA與蛋白質與蛋白質為主為主組成的復合結構，是組成的復合結構，是遺傳物質的存在形遺傳物質的存在形式。染色體與染式。染色體與染色質是化學組成一致、而在細胞周期的不同時期出現的色質是化學組成一致、而在細胞周期的不同時期出現的兩種不同構型結構。兩種不同構型結構。v在真核細胞中，在真核細胞中，

28、核小體核小體是構成染色質的基本單位，核小是構成染色質的基本單位，核小體是體是DNADNA與組蛋白結合形成的。另外，染色質的成分還與組蛋白結合形成的。另外，染色質的成分還包括包括少量的少量的RNARNA和非組蛋白和非組蛋白。v在間期核中，染色質的形態(tài)不均勻。根據其形態(tài)及染色在間期核中，染色質的形態(tài)不均勻。根據其形態(tài)及染色特點可分為常特點可分為常染色質染色質和和異染色質異染色質兩種類型。兩種類型。常染色質：常染色質：折疊疏松、凝縮程度低，處于伸展狀態(tài)，堿折疊疏松、凝縮程度低，處于伸展狀態(tài)，堿性染料染色時著色淺。具有性染料染色時著色淺。具有轉錄活性轉錄活性的染色質一般為常的染色質一般為常染色質。染色

29、質。異染色質異染色質：折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，經堿性染：折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，經堿性染料染色著色深。其料染色著色深。其DNADNA中重復序列多，復制較常染色質中重復序列多，復制較常染色質晚。其中部分異染色質是由原來的常染色質凝集而來，晚。其中部分異染色質是由原來的常染色質凝集而來，還有一些異染色質除復制期外，在整個細胞周期中均處還有一些異染色質除復制期外，在整個細胞周期中均處于集縮狀態(tài)。于集縮狀態(tài)。（四）真核細胞的亞顯微結構（3 3）核仁）核仁v光學顯微鏡下觀察，真核細胞的間期核中光學顯微鏡下觀察，真核細胞的間期核中可見到可見到1 1個或多個球狀小體稱為核仁。個或多個球狀小體稱為

30、核仁。v核仁是核仁是核糖體核糖體RNARNA（tRNAtRNA）合成及合成及核糖體亞核糖體亞單位前體組裝單位前體組裝的場所，與的場所，與核糖體核糖體的生物發(fā)的生物發(fā)生密切相關。核糖體生密切相關。核糖體RNARNA是在核仁合成的。是在核仁合成的。（4 4）核基質）核基質 間期核內非染色或染色很淡的基質稱核內間期核內非染色或染色很淡的基質稱核內基質。染色質和核仁懸浮于其中，它含有基質。染色質和核仁懸浮于其中，它含有蛋白質、蛋白質、RNARNA、酶等。核內基質亦稱核液。、酶等。核內基質亦稱核液。（四）真核細胞的亞顯微結構4 4細胞骨架細胞骨架 細胞骨架普遍存在于細胞骨架普遍存在于真核細胞真核細胞中，

31、中，蛋白質纖蛋白質纖維維構成的網架體系。主要包括構成的網架體系。主要包括細胞膜骨架細胞膜骨架、細胞質骨架細胞質骨架和和細胞核骨架細胞核骨架三部分。細胞三部分。細胞骨架骨架對于細胞形態(tài)的維持、細胞運動、物質運輸、對于細胞形態(tài)的維持、細胞運動、物質運輸、細胞增殖及分化細胞增殖及分化等具有重要作用。等具有重要作用。（1 1）細胞膜骨架）細胞膜骨架 指細胞膜下由蛋白質纖維組成的網架結構，稱為細指細胞膜下由蛋白質纖維組成的網架結構，稱為細胞膜骨架。膜骨架一方面直接與膜蛋白結合，另一胞膜骨架。膜骨架一方面直接與膜蛋白結合，另一方面又能與細胞質骨架相連，主要參與維持細胞質方面又能與細胞質骨架相連，主要參與維

32、持細胞質膜的形態(tài)，并協(xié)助細胞膜完成某些生理功能。膜的形態(tài)，并協(xié)助細胞膜完成某些生理功能。 （四）真核細胞的亞顯微結構（2 2）細胞質骨架）細胞質骨架 指存在于指存在于細胞質細胞質中的三類成分：微管、微絲中的三類成分：微管、微絲和中間纖維。它們都是與細胞運動有關的結和中間纖維。它們都是與細胞運動有關的結構。構。v（一）（一）微管：中空的圓筒狀結構，主要成分微管：中空的圓筒狀結構，主要成分是微管蛋白。這種蛋白既具有運動功能又具是微管蛋白。這種蛋白既具有運動功能又具有有ATPATP酶的作用，使酶的作用，使ATPATP水解，獲得運動所需水解，獲得運動所需的能量。的能量。v常見微管（常見微管（細胞質微管

33、細胞質微管，纖毛、鞭毛纖毛、鞭毛、中心中心粒粒、紡錘絲紡錘絲）。）。v功能：細胞質微管起細胞骨架的作用、纖毛、功能：細胞質微管起細胞骨架的作用、纖毛、鞭毛的微管主要與運動有關，而神經細胞中鞭毛的微管主要與運動有關，而神經細胞中的微管可能與支持和神經遞質的運輸有關。的微管可能與支持和神經遞質的運輸有關。v（二）微絲：微絲是原生質中一種細小的纖絲，常（二）微絲：微絲是原生質中一種細小的纖絲，常呈網狀排列在細胞膜之下，微絲的成分是肌動蛋白呈網狀排列在細胞膜之下，微絲的成分是肌動蛋白和肌球蛋白，這是肌纖維的運動蛋白。和肌球蛋白，這是肌纖維的運動蛋白。v功能：功能：v 運動功能，細胞質的流動、變形運動等

34、都和微運動功能，細胞質的流動、變形運動等都和微絲的活動有關。動物細胞在進行分裂時，細胞中央絲的活動有關。動物細胞在進行分裂時，細胞中央發(fā)生發(fā)生橫縊橫縊。v 支架作用，維持細胞的形狀。支架作用，維持細胞的形狀。v（三）中間纖維：其粗細介于微管和微絲之間，也（三）中間纖維：其粗細介于微管和微絲之間，也是由蛋白質組成。是由蛋白質組成。v功能：功能：v 支撐作用，支撐作用，v 參與橋粒的形成，信息傳遞作用。參與橋粒的形成，信息傳遞作用。（四）真核細胞的亞顯微結構（3）細胞核骨架）細胞核骨架v成分：蛋白質。成分：蛋白質。v狹義地講，核骨架就是指核基質，廣義地講，核狹義地講，核骨架就是指核基質，廣義地講，

35、核骨架則包括了核基質、核纖層和核孔復合體等。骨架則包括了核基質、核纖層和核孔復合體等。v作用：核基質為作用：核基質為DNA復制提供空間支架，對復制提供空間支架，對DNA超螺旋化的穩(wěn)定起重要作用。核纖層為核被膜及超螺旋化的穩(wěn)定起重要作用。核纖層為核被膜及染色質提供結構支架。染色質提供結構支架。（4）鞭毛和纖毛）鞭毛和纖毛v鞭毛和纖毛是動物細胞及某些低等植物細胞表面鞭毛和纖毛是動物細胞及某些低等植物細胞表面的特化結構，具有運動功能。纖毛與鞭毛結構基的特化結構，具有運動功能。纖毛與鞭毛結構基本相同，包括兩部分：鞭桿、基體。本相同，包括兩部分：鞭桿、基體。v鞭桿軸心是由鞭桿軸心是由“92”排列的一束微

36、管構成（包括排列的一束微管構成（包括一對平行單管微管的組成的中央微管及圍繞中央一對平行單管微管的組成的中央微管及圍繞中央微管外周的微管外周的9個二聯體微管）。個二聯體微管）。v基體則無中央微管，外周由基體則無中央微管，外周由9個三聯體微管組成，個三聯體微管組成，呈呈“90”結構。這與中心粒的相同。結構。這與中心粒的相同。 五五 、細胞外被、細胞外被 又稱又稱糖萼糖萼，指由細胞產生的、與細胞，指由細胞產生的、與細胞膜外表面聯系密切的粘多糖類物質。膜外表面聯系密切的粘多糖類物質。由于它林立在細胞表面，與質膜中蛋由于它林立在細胞表面，與質膜中蛋白質和脂類結合，故可認為它是質膜白質和脂類結合，故可認為

37、它是質膜的組成部分，但有其獨立性。有人將的組成部分，但有其獨立性。有人將細胞外被與質膜比喻成細胞外被與質膜比喻成“毛毛”與與“皮皮”的關系。的關系。 v六、細胞外基質六、細胞外基質v分布于細胞外空間（如細胞之間或細胞表面），由細胞分泌的蛋白和多糖構成的網絡結構。與膜關系不密切，功能在于：功能在于：v（1）細胞間粘著；v（2）保護作用；v（3）維持細胞外環(huán)境（調節(jié)細胞周圍的物質濃度）；v（4）過濾作用。 （七）細胞增殖1 1有絲分裂有絲分裂（1 1）分裂間期）分裂間期v分裂間期是細胞生長期，為分裂期作物質準備，分裂間期是細胞生長期，為分裂期作物質準備，包括包括G1G1、S S、G2G2三個時期。

38、三個時期。vG1G1期：細胞結束上一次有絲分裂后進入期：細胞結束上一次有絲分裂后進入G1G1期。它期。它是一個生長期。在這個時期內細胞進行著一些物是一個生長期。在這個時期內細胞進行著一些物質的合成，并且為下階段質的合成，并且為下階段S S期的期的DNADNA合成作準備，合成作準備，特別是合成特別是合成DNADNA的前身物質、的前身物質、DNADNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNADNA所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。vS S期：從期：從G1G1期進入期進入S S期是細胞增殖的關鍵時刻。期是細胞增殖的關鍵時刻。S S期期最主要的特征是最主要的特征是DNADN

39、A的合成。的合成。DNADNA分子的復制就是分子的復制就是在這個時期進行的。通常只要在這個時期進行的。通常只要DNADNA的合成一開始，的合成一開始，細胞增殖活動就會進行下去，直到分成兩個子細細胞增殖活動就會進行下去，直到分成兩個子細胞。胞。vG2G2期：這個時期又叫做期：這個時期又叫做“有絲分裂準備期有絲分裂準備期”，因，因為它主要為后面的分裂期作準備。在為它主要為后面的分裂期作準備。在G2G2期中，期中，DNADNA的合成終止，但是還有的合成終止，但是還有RNARNA和蛋白質的合成，為分和蛋白質的合成，為分裂期紡錘體微管的組裝提供原料。裂期紡錘體微管的組裝提供原料。（2 2）分裂期（略）分

40、裂期（略） （五）細胞增殖2 2減數分裂減數分裂v在進行減數分裂形成生殖細胞前要經過一個較長的生長期，在進行減數分裂形成生殖細胞前要經過一個較長的生長期，稱為減數分裂前間期，也包括稱為減數分裂前間期，也包括G1G1、S S、G2G2三個時期。但三個時期。但S S期較期較長。長。（1 1）第一次分裂）第一次分裂v減數分裂的一些重要過程主要發(fā)生在第一次分裂中，特別是減數分裂的一些重要過程主要發(fā)生在第一次分裂中，特別是前期前期。 前期前期：時間較長，又分為五個時期。：時間較長，又分為五個時期。v細線期細線期 是減數分裂過程的開始時期。染色體已經進行了復是減數分裂過程的開始時期。染色體已經進行了復制，

41、一條染色體應由兩條染色單體組成。但一般看不出兩條制，一條染色體應由兩條染色單體組成。但一般看不出兩條染色單體。染色單體。v偶線期偶線期 是同源染色體配對的時期。是同源染色體配對的時期。v粗線期粗線期 染色體明顯縮短變粗。聯會的同源染色體緊密結合，染色體明顯縮短變粗。聯會的同源染色體緊密結合，同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。同源染色體的非姊妹染色單體間發(fā)生局部交換。v雙線期雙線期 聯會的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點上它聯會的兩條同源染色體開始分離，但在交叉點上它們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開。們還保持連在一起，所以兩條染色體并不完全分開。v終變期終變期 一般核仁開始

42、消失、核膜開始解體。一般核仁開始消失、核膜開始解體。 （五）細胞增殖中期中期（略）（略）后期后期v四分體中兩條同源染色體分開，應當強調的是，四分體中兩條同源染色體分開，應當強調的是，四四分體由哪條染色體移向哪一極完全是隨機的分體由哪條染色體移向哪一極完全是隨機的。末期末期v部分細胞進入末期后染色體解螺旋，核膜、核仁重部分細胞進入末期后染色體解螺旋，核膜、核仁重現，通過胞質分裂形成兩個子細胞。但也有的細胞現，通過胞質分裂形成兩個子細胞。但也有的細胞只形成兩個子核，不進行胞質分裂。只形成兩個子核，不進行胞質分裂。v減數分裂間期減數分裂間期：在減數分裂：在減數分裂和減數分裂和減數分裂之間的之間的間期

43、很短，且并不進行間期很短，且并不進行DNA合成。因而也不進行染合成。因而也不進行染色體的復制。在有些生物甚至沒有這個間期，而由色體的復制。在有些生物甚至沒有這個間期，而由末期末期直接轉為前期直接轉為前期。 （2 2）第二次分裂）第二次分裂v普通有絲分裂相同。末期普通有絲分裂相同。末期時染色體解螺旋化形成時染色體解螺旋化形成核膜，出現核仁經過胞質分裂，完成減數分裂過程。核膜，出現核仁經過胞質分裂，完成減數分裂過程。 （五）細胞增殖3無絲分裂無絲分裂v因為分裂時沒有紡錘絲出現，所以叫因為分裂時沒有紡錘絲出現，所以叫做無絲分裂。又因為這種分裂方式是做無絲分裂。又因為這種分裂方式是細胞核和細胞質的直接分裂，所以又細胞核和細胞質的直接分裂，所以又叫做直接分裂。（叫做直接分裂。（紅細胞的分裂紅細胞的分裂） （六）細胞分化 細胞分化，簡單說是在個體發(fā)育過程中細細胞分化，簡單說是在個體發(fā)育過程中細胞之間產生穩(wěn)定差異的過程。細胞分裂與分胞之間產生穩(wěn)定差異的過程。細胞分裂與分化都是生長發(fā)育的基礎?；际巧L發(fā)育的基礎。1細胞分化的原理細胞分化的原理（1）細胞核的全能性）細胞核的全能性v在動物個體發(fā)育過程中，受精卵具有分化出各種組在動物個體發(fā)育過程中，受精卵具有分化出各種組織和細胞，并建立一個完整個體的織和細胞，并建立一個完整個體的潛在潛在能力，這種能力，這種細胞稱為全能細胞。細胞稱為