細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊

細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊第一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日一、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)；細(xì)胞學(xué)說(shuō)；細(xì)胞的基本概念；細(xì)胞的數(shù)量、大小和形態(tài)；原核細(xì)胞、真核細(xì)胞；動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較；第二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日1.顯微鏡揭示了細(xì)胞的微觀世界細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年，英國(guó)羅伯特.虎克(RobertHooke)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞,軟木塞，死的細(xì)胞壁，命名細(xì)胞(Cell)。1674年，荷蘭學(xué)者列文虎克（AVeeuwenhoek)G觀察到完整的活細(xì)胞。

1838年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登（Schleiden，M.J.）指出細(xì)胞是一切植物結(jié)構(gòu)的基本單位。

1839年，德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施萬(wàn)(Schwann,T.)指出動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)的基本單位都是細(xì)胞。第三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞學(xué)說(shuō)19世紀(jì)初，兩位德國(guó)生物學(xué)家施萊登和施萬(wàn)正式明確提出：

細(xì)胞是植物體和動(dòng)物體的基本結(jié)構(gòu)單位。標(biāo)志著細(xì)胞學(xué)說(shuō)的誕生。（1）細(xì)胞是有機(jī)體，是所有動(dòng)、植物的基本結(jié)構(gòu)單位；

（2）每個(gè)細(xì)胞相對(duì)獨(dú)立，一個(gè)生物體細(xì)胞之間協(xié)同配合；（3）新細(xì)胞由老細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。細(xì)胞學(xué)說(shuō)被認(rèn)為是19世紀(jì)自然科學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)之一第四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞的基本概念

細(xì)胞是什么？細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位細(xì)胞是物質(zhì)、能量和信息過(guò)程結(jié)合的綜合體細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能和生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳的基本單位研究細(xì)胞分整體水平、亞顯微水平、分子水平三個(gè)層次，我們主要從亞顯微水平講解細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)（電子顯微鏡下）。第五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日2.分級(jí)分離技術(shù)可用于研究活的樣本分級(jí)分離技術(shù)沉降系數(shù)第六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日3.細(xì)胞的概貌細(xì)胞的數(shù)量單細(xì)胞生物僅一個(gè)細(xì)胞，大小與細(xì)胞體積成正比。多細(xì)胞生物的細(xì)胞數(shù)量一般與生物體個(gè)體大小有關(guān)，個(gè)體越大細(xì)胞數(shù)目越多。

如：新生兒約有2×1012個(gè)成年人約有1014個(gè)第七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞的大小及其分析細(xì)胞類型直徑大?。é蘭）最小病毒支原體細(xì)胞細(xì)菌細(xì)胞動(dòng)植物細(xì)胞原生生物細(xì)胞0.020.1-0.31-210-50數(shù)百到數(shù)千

人眼、光學(xué)顯微鏡的分辨力分別為0.1mm、0.2μm.

各類細(xì)胞直徑的比較

第八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞的形態(tài)第九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日4.兩類細(xì)胞：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞原核細(xì)胞遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門(mén)結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核膜第十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日真核細(xì)胞以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：細(xì)胞膜、核膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等以核酸（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)：染色質(zhì)、核仁、核糖體。由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)：微管、微絲、中間纖維、細(xì)胞核骨架。第十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別

原核細(xì)胞

真核細(xì)胞

細(xì)胞大小很小（1-10微米） 較大（10-100微米）細(xì)胞核 無(wú)核膜（稱“類核”） 有核膜 遺傳系統(tǒng) DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合只有一條DNA染色質(zhì)有二條以上染色體細(xì)胞器無(wú)有 細(xì)胞骨架無(wú)有核糖體70S80S核外DNA裸露的質(zhì)粒DNA線粒體DNA，葉綠體DNA

第十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日葉綠體線粒體細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡細(xì)胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體纖毛動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較

細(xì)胞壁（cellwall)葉綠體（chloroplast)大液泡（vacuole)胞間連絲（plasmodesmata)植物特有的結(jié)構(gòu)第十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

細(xì)胞

動(dòng)物細(xì)胞

植物細(xì)胞

線粒體乙醛酸循環(huán)體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

高爾基體

中心體（低等植物）細(xì)胞壁葉綠體液泡胞間連絲動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞比較第十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

細(xì)胞的基本共性

所有的細(xì)胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜，即細(xì)胞膜。所有的細(xì)胞都含有兩種核酸：即DNA與RNA作為遺傳信息復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體。作為蛋白質(zhì)合成的機(jī)器─核糖體，毫無(wú)例外地存在于一切細(xì)胞內(nèi)。所有細(xì)胞的增殖都以一分為二的方式進(jìn)行分裂。第十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日二、真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)是由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分組成。真核細(xì)胞可分為三個(gè)系統(tǒng)：生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：細(xì)胞膜、核膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。 遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)（顆粒纖維系統(tǒng)）：染色質(zhì)、核仁、核糖體。細(xì)胞骨架系統(tǒng)：微管、微絲、中間纖維、細(xì)胞核骨架。第十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日1.細(xì)胞核是真核細(xì)胞的控制中心細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞器包含基因，是細(xì)胞遺傳、代謝調(diào)控的信息中心第十八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第十九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日核被膜

核被膜的組成：外核膜內(nèi)核膜核纖層核孔功能：構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障避免生命活動(dòng)的彼此干擾保護(hù)DNA不受細(xì)胞骨架運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的機(jī)械力的損傷核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流第二十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

核孔復(fù)合物的組成與功能組成：

100多種多肽

1000多個(gè)蛋白質(zhì)分子功能：選擇性的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)

轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物（RNA）的輸出核質(zhì)交換的雙向親水通道親核蛋白入核

核孔復(fù)合物的組成與功能第二十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日染色質(zhì)和染色體染色質(zhì)的組成：DNA、組蛋白、少量RNA和其他蛋白染色質(zhì)和染色體是遺傳物質(zhì)在細(xì)胞周期不同階段的存在形式，由DNA和蛋白質(zhì)組成。細(xì)胞有絲分裂中期，染色質(zhì)高度凝縮形成具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)的染色體。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)—核小體（nucleosome）－念珠狀細(xì)纖維(10nm)第二十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日核小體和染色質(zhì)第二十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日人的染色體第二十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日核仁:

細(xì)胞間期核中１個(gè)或幾個(gè)濃密的球形小體稱為核仁（含蛋白質(zhì)、RNA）形狀、大小、和數(shù)目因物種和生理狀態(tài)而異功能rRNA合成和加工核糖體亞基的組裝第二十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日核基質(zhì)主要成分是蛋白質(zhì)，是核的骨架為染色質(zhì)的代謝提供附著場(chǎng)所.第二十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的，由膜包圍形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)?！?xì)胞膜、核膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、高爾基體等。 第二十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第二十八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日2.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的兩種基本類型：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：核糖體顆粒,合成并運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng):與脂類合成和代謝有關(guān)第二十九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日核糖體細(xì)胞質(zhì)中無(wú)膜包被的顆粒狀結(jié)構(gòu)

RNA和蛋白質(zhì)組成的復(fù)合物合成蛋白質(zhì)的機(jī)器（細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核內(nèi)蛋白）第三十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日3.高爾基體合成、分揀并將產(chǎn)物運(yùn)出細(xì)胞高爾基體的形態(tài)結(jié)構(gòu)由扁平囊和大小不等囊泡組成具有極性的細(xì)胞器：形成面或順面、成熟面或反面功能:蛋白質(zhì)修飾與加工、蛋白質(zhì)分類、包裝、運(yùn)輸，多糖合成。

第三十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日4.溶酶體起消化作用

溶酶體是由單層膜包圍的含有多種酸性水解酶的囊泡狀細(xì)胞器，膜內(nèi)pH=5.

可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等生物大分子，消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。第三十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日溶酶體與疾病先天性貯積?。喝狈δ承┤苊阁w酶，導(dǎo)致某些物質(zhì)在組織中大量積累

Pompe’s病糖原積累，損害肝和肌肉，2歲死亡

Tay-sachs病脂質(zhì)積累，損害腦，呆滯，2-6歲死亡肺結(jié)核矽肺類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎第三十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日5.液泡有多種功能細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的小結(jié)合成中央液泡功能：

有機(jī)物、無(wú)機(jī)離子貯藏庫(kù)植物的溶酶體，含水解酶代謝副產(chǎn)品丟棄場(chǎng)色素增加細(xì)胞體積與表面積，有利于物質(zhì)吸收第三十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

第三十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日6.

線粒體和質(zhì)體等進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換線粒體由內(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。線粒體基質(zhì)中還含有DNA分子和核糖體。細(xì)胞呼吸并產(chǎn)生ATP的重要場(chǎng)所

第三十八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日質(zhì)體

白色體有色體葉綠體

葉綠體：……果實(shí)成熟有色質(zhì)體 白色質(zhì)體：貯存淀粉 有色質(zhì)體：果實(shí)、花、秋葉中，含色素前質(zhì)體光第四十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日內(nèi)膜外膜類囊體腔類囊體基質(zhì)基粒膜間隙葉綠體的結(jié)構(gòu)第四十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日葉綠體是植物光合作用的細(xì)胞器。葉綠體外膜的滲透性大，內(nèi)膜的選擇性很強(qiáng)，在類囊體上光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，基質(zhì)是碳同化的場(chǎng)所。第四十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日7.微體是與H2O2代謝有關(guān)的細(xì)胞器

單層膜圍成的一類泡狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含的酶不同于溶酶體過(guò)氧化物酶體脂肪酸氧化、肝臟解酒精H2O2

H2O+O2（過(guò)氧化物酶）

乙醛酸循環(huán)體(植物細(xì)胞)

植物細(xì)胞內(nèi)：脂肪、油糖第四十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日8.細(xì)胞骨架維持細(xì)胞形狀并控制其運(yùn)動(dòng)

分布與真核細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)纖維組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞器的空間分布、功能活動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞等有關(guān)，在細(xì)胞中起到“骨骼和肌肉”作用。支架、運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。蛋白纖維：微管微絲中間纖維第四十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日微絲中間纖維微管第四十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

微管，球狀微管蛋白組成中空管，直徑25nm功能：維持細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞器定位胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸鞭毛、纖毛、染色體運(yùn)動(dòng)中心粒第四十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日秋水仙素、長(zhǎng)春藤堿、紫杉酚作用于微管，在生物醫(yī)藥中應(yīng)用。微管染色體運(yùn)動(dòng)第四十八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

微絲肌動(dòng)蛋白組成的微絲，直徑7nm功能：維持細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞分裂肌肉收縮細(xì)胞松弛素B：使肌動(dòng)蛋白絲解聚鬼筆環(huán)肽：防止肌動(dòng)蛋白絲解聚第四十九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

中間絲（纖維）

多種蛋白組成，直徑10nm

細(xì)胞中含量豐富功能：承受機(jī)械壓力

維持細(xì)胞的性狀和固定細(xì)胞器位置方面特別重要第五十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日9.鞭毛、纖毛、中心粒與運(yùn)動(dòng)有關(guān)第五十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第五十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第五十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日10.細(xì)胞壁包被著植物細(xì)胞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的特化：木質(zhì)化、木栓化、角質(zhì)化第五十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞壁的組成與功能成分：主要是纖維素組成。功能：保護(hù)和支持作用。特點(diǎn)：全透性。第五十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日11.動(dòng)物細(xì)胞有胞外基質(zhì)和細(xì)胞連接第五十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞連接

細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外空間的結(jié)構(gòu)關(guān)系稱為細(xì)胞連接。緊密連接橋粒間隙連接胞間連絲第五十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

緊密連接(封閉連接)緊密連接(Tightjunction)：a.帶狀,相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)“嵴”相貼。細(xì)胞膜融合。b.封閉10nm寬的胞間隙。c.常存在于體內(nèi)各種屏障內(nèi)。第五十八頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日橋粒盤(pán)狀，很牢固。支撐作用。橋粒在表皮細(xì)胞間大量存在，構(gòu)成細(xì)胞間橋。間隙連接（通訊連接）有2~3nm胞間隙。中間有1.5nm的親水性通道。進(jìn)行信息交換。第五十九頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

胞間連絲植物細(xì)胞壁上的管道，使相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜相連、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通。第六十頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第六十一頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日第六十二頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞核---“中心調(diào)度室”,細(xì)胞生命活動(dòng)的“控制中心”核糖體---蛋白質(zhì)生產(chǎn)的“機(jī)器”內(nèi)質(zhì)網(wǎng)---合成蛋白質(zhì)、脂類和糖類的“生產(chǎn)車(chē)間”高爾基體---生物大分子加工、包裝的“加工車(chē)間”線粒體和葉綠體---產(chǎn)能的“動(dòng)力車(chē)間”溶酶體---“回收車(chē)間”和“保衛(wèi)處”

細(xì)胞骨架系統(tǒng)（MF,MT,IF）---“支架、運(yùn)輸、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)”生物膜系統(tǒng)---膜流，生產(chǎn)“流水線”和“傳送帶”。第六十三頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)細(xì)胞的外圍包有一層由脂雙層分子和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜稱為質(zhì)膜質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的研究簡(jiǎn)史三明治結(jié)構(gòu)模型(J.FDanielli，H.Davson,1935)單位膜模型(J.D.Robertson,1959)流動(dòng)鑲嵌模型

(S.J.Singer,G.L.Nicolson,1972)三、生物膜—流動(dòng)鑲嵌模型第六十四頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日基本支架：磷脂雙分子層

主要化學(xué)成分：蛋白質(zhì)、脂類（磷脂）、糖類第六十五頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日脂雙層:

磷脂具有一個(gè)極性的頭兩個(gè)非極性的尾巴。第六十六頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日脂質(zhì)體的類型(a)水溶液中的磷脂分子團(tuán)；

(b)球形脂質(zhì)體；

(c)平面脂質(zhì)體膜；

(d）用于疾病治療的脂質(zhì)體的示意圖第六十七頁(yè)，共七十六頁(yè)，2022年，8月28日

膜蛋白:根據(jù)膜蛋白分離的難易及其與脂分子的結(jié)合方式，膜蛋白可分為兩大類型：外在膜蛋白、內(nèi)在膜蛋白。

(1)外在膜蛋白為水溶性蛋白，靠離子鍵或其它較弱的鍵與膜表面的蛋白質(zhì)分子或脂分子結(jié)合。

(2)內(nèi)在膜蛋白(整合蛋白)與膜結(jié)合非常緊密，只有用去垢劑(detergent)