生物學(xué)導(dǎo)論03細(xì)胞-1課件

1、3 細(xì) 胞-生命的基本單位3.1 顯微鏡的發(fā)明3.2 細(xì)胞的基本概念3.3 細(xì)胞的類別3.4 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)3.5 生物膜3.6 細(xì)胞成分與結(jié)構(gòu)的分離生命的層次1991年“中國大百科全書”定義： 生命是由核酸和蛋白質(zhì)特別是酶的相互作用而產(chǎn)生的可以不斷繁殖的物質(zhì)反饋循環(huán)系統(tǒng)-？ 完整的生命：應(yīng)是從外界攝取必要的物質(zhì)和能量的系統(tǒng)，即：只有當(dāng)這些大分子(核酸和蛋白質(zhì))和其他必要的分子如脂類、糖類、水、無機(jī)鹽等組合成有一定結(jié)構(gòu)的細(xì)胞，自然界才出現(xiàn)了完整的生命3.1 顯微鏡的發(fā)明300多年前 Leeuwenhoek 世界上最早的顯微鏡Robert Hooke 軟木蜂窩狀的小格子“細(xì)胞”1838年德國 S

2、chleiden 植物1839年 Schwann 動物 細(xì)胞是組成生物體的基本單位 到1858年 Virchow 提出：細(xì)胞來自細(xì)胞形成了學(xué)說 恩格斯評價細(xì)胞學(xué)說是： 19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一 顯微鏡的發(fā)明打開了微觀世界的大門光學(xué)顯微鏡分辨率達(dá)200nm透射電子顯微鏡分辨率達(dá)0.2nm掃描電子顯微鏡3.2 細(xì)胞的基本概念細(xì)胞學(xué)說歸納為以下三點(diǎn)：1、 所有生物都由一個或多個細(xì)胞組成 2 、新的細(xì)胞是已存在的細(xì)胞經(jīng)過分裂而產(chǎn)生。（以上是1858年Virchow總結(jié)顯微鏡觀察細(xì)胞的結(jié)果提出的，至今仍成立。1880年Weissmann指出，所有現(xiàn)在的細(xì)胞都可追溯到遠(yuǎn)古時代的一個共同祖先） 3 、

3、細(xì)胞是生物最小以及生命活動最基本的單位。 （早期的細(xì)胞學(xué)說是生物學(xué)的基石，由此發(fā)展起來的現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)概念是生命科學(xué)最基本的內(nèi)容）細(xì)胞的全能性分化與去分化不同組織細(xì)胞之間存在廣泛的聯(lián)系，特化的細(xì)胞分工合作，巧妙的配合，共同完成復(fù)雜的生命活動。形狀與大小各異的細(xì)胞是生物進(jìn)化的結(jié)果支原體 100nm駝鳥蛋170mmx135mm神經(jīng)元細(xì)胞 1m大多數(shù)細(xì)胞 1-100um ？人卵100um光學(xué)顯微鏡 0.5um電子顯微鏡 0.004nm動物,植物細(xì)胞 10-100微米細(xì)胞大小為何受到限制？1、合適的核質(zhì)比 細(xì)胞核對細(xì)胞質(zhì)中的生命活動起重要調(diào)控作用 動物,植物細(xì)胞 10-100微米 細(xì)胞核 830微米 如原

4、生動物纖毛蟲營養(yǎng)核和生殖核2、適當(dāng)?shù)谋砻娣e與體積比 細(xì)胞要有足夠的表面積與外界進(jìn)行物質(zhì)交換 神經(jīng)細(xì)胞很長，但很薄細(xì)胞大小為何受到限制？3.3 細(xì)胞的類別 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞基本由三部分組成原核細(xì)胞（35億年前出現(xiàn)） 細(xì)胞內(nèi)沒有核膜,即沒有真正意義的細(xì)胞核，核糖體為70S，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,線粒體，葉綠體等細(xì)胞器。有細(xì)胞壁，外層質(zhì)膜，質(zhì)膜內(nèi)為原生質(zhì)遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由環(huán)狀DNA構(gòu)成真核細(xì)胞（18億年前或更早出現(xiàn)）以自養(yǎng)與異養(yǎng)劃分為植物與動物細(xì)胞漸進(jìn)式進(jìn)化和內(nèi)共生假說原核生物細(xì)胞原核生物真核生物代表生物細(xì)菌,蘭細(xì)菌原生生物,植物,動物,真菌細(xì)胞大小1-10um3-100um1、細(xì)胞核

5、沒有真正的細(xì)胞核只有擬核區(qū)由核膜,核仁,核質(zhì)組成的細(xì)胞核細(xì)胞膜有有2、細(xì)胞器沒有線粒體,葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),溶酶體等細(xì)胞器有線粒體,葉綠體,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),溶酶體等細(xì)胞器3、細(xì)胞壁多數(shù)有，不含纖維素是肽聚糖植物,真菌有,動物無植物壁：纖維素為主核糖體70S(由50S,30S兩亞基組成)80S(由60S,40S兩亞基組成)原核生物真核生物代表生物細(xì)菌,蘭細(xì)菌(真細(xì)菌界成員)原生生物,植物,動物,真菌染色體一條裸露雙鏈DNA兩條以上染色體, DNA和蛋白質(zhì)結(jié)合DNA/RNA環(huán)狀,存在細(xì)胞質(zhì)中線狀,存在細(xì)胞核中核外DNA有的細(xì)胞有質(zhì)粒有線粒體DNA,葉綠體DNA細(xì)胞骨架無有細(xì)胞分裂二分裂,無有絲分裂有絲分裂，,

6、減數(shù)分裂RNA與蛋白質(zhì)合成(對生命活動的調(diào)控)RNA沒有內(nèi)含子,轉(zhuǎn)錄,翻譯在細(xì)胞質(zhì)中RNA有內(nèi)含子和外顯子,轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核,翻譯在細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞組織單細(xì)胞生物多細(xì)胞生物,形成細(xì)胞組織植物細(xì)胞和動物細(xì)胞真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的主要區(qū)別 特 征 動物細(xì)胞 植物細(xì)胞質(zhì)體（葉綠體）細(xì)胞壁大的中央液胞其它無，異養(yǎng)營養(yǎng) 有，自養(yǎng)營養(yǎng) 無 有（纖維素和果膠質(zhì)）無 有（代謝調(diào)節(jié)作用）溶酶體、中心體 乙醛酸循環(huán)體、胞間連絲分裂時的收縮環(huán) 分裂時的細(xì)胞板（鞭毛）真菌類細(xì)胞也屬于真核細(xì)胞(有細(xì)胞壁，又行異養(yǎng))動物細(xì)胞3.4 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞壁 1、具有半透性，可選擇地讓物質(zhì)通過（如載體或通道蛋白）

7、 2、細(xì)胞識別分子和識別位點(diǎn)，如激素的受體、抗原結(jié)合位點(diǎn)等 3、具有接受外界信息、與外界通訊等功能。植物細(xì)胞的細(xì)胞膜外還有細(xì)胞壁，具有支持和保護(hù)植物細(xì)胞的功能。 （主要成分是纖維素） 細(xì)胞內(nèi)膜（在細(xì)胞質(zhì)中）間絲與核纖層 細(xì)胞生命活動的控制中心首張核膜孔復(fù)合體樣圖 研究人員十年研究終于繪制出一個由450個蛋白質(zhì)組成的巨大復(fù)合體圖，該復(fù)合體扮演著細(xì)胞核子看門人的角色。2007年12月3日報(bào)道 活細(xì)胞是一個微小的化學(xué)工業(yè)園在極其微小的空間內(nèi)發(fā)生著數(shù)千種生物化學(xué)反應(yīng)代謝是生物體內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)過程的總稱代謝酶控制下的化學(xué)反應(yīng)和能量轉(zhuǎn)化細(xì)胞不是一個裝滿了各種酶和底物的口袋細(xì)胞復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特別是膜的結(jié)構(gòu)固定了

8、各代謝反應(yīng)的空間和時間，使它們高度有序并可以被控制和調(diào)節(jié)。 細(xì)胞器內(nèi)膜系統(tǒng) 細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)是透明粘稠并可流動的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，由膜包被的細(xì)胞器就分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。 細(xì)胞器主要包括：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體、線粒體、質(zhì)體、微體、液泡、微管、微絲等。有的細(xì)胞表面還有鞭毛或纖毛。 細(xì)胞器被內(nèi)膜包裹，內(nèi)膜系統(tǒng)為細(xì)胞內(nèi)的分子提供了傳遞的通道和合成場所內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 脂類雙分子層為基礎(chǔ)形成的囊腔和管道系統(tǒng)。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上附有顆粒狀的核糖體。核糖體是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場所，糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要功能是合成脂類（合成種類與細(xì)胞類型相關(guān)）核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連Structure of the riboso

9、me1000000個/per cell（真核細(xì)胞）也存在于細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體和葉綠體內(nèi)，與細(xì)胞骨架有關(guān)聯(lián)。（細(xì)菌中約2萬個）糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與平滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能高爾基體 是一些由單層膜圍成的扁平小囊和小泡。是細(xì)胞分泌物的加工和包裝場所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外或到其他細(xì)胞器（即分選和運(yùn)輸）。高爾基體還與植物分裂時的新細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的形成有關(guān)。高爾基體糖基化、肽酶解膜流-以高爾基體為中轉(zhuǎn)站Structure of the Golgi apparatus and its functioning in vesicle-mediated transport. Role of the Gol

10、gi in forming lysosomesEndocytosis and exocytosis溶酶體的消化作用溶酶體 是單層膜小泡，由高爾基體斷裂而產(chǎn)生, 內(nèi)含多種水解酶（60多種酸性水解酶）, 可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等生物大分子降解，消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。溶酶體膜破裂，細(xì)胞發(fā)生自溶。衰老和死亡的細(xì)胞可通過自溶被清除。微體 與溶酶體功能類似，但含的酶不同。液泡以上統(tǒng)稱液泡系統(tǒng)。線粒體 由內(nèi)膜和外膜包裹的囊狀結(jié)構(gòu)，囊內(nèi)是液態(tài)的基質(zhì)。外膜平整，內(nèi)膜向內(nèi)折入形成一些嵴，內(nèi)膜面上有ATP酶復(fù)合體。線粒體是細(xì)胞呼吸和能量代謝中心。線粒體基質(zhì)中還含有DNA分子和核糖體。細(xì)胞動力工廠Muscle Cell Mitochondrion Structure of a mitochondrionStructure of the chloroplast質(zhì)體 是植物細(xì)胞的細(xì)胞器，包括白色體和有色體。葉綠體 是最重要的有色體，是植物光合作用的細(xì)胞器。葉綠體也有兩層膜，也含有環(huán)狀的DNA和核糖體。細(xì)胞骨架系統(tǒng) 在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，主要由微管