動物體的基本結(jié)構和機能優(yōu)秀課件

動物體的基本結(jié)構和機能第一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五第二章

動物體的基本結(jié)構與機能

第二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1細胞

細胞是生物體結(jié)構和功能的基本單位。2.1.1細胞的一般特征細胞大小在10-100微米之間。小的動物細胞，如小型白血球，直徑約3-4微米；最大的動物細胞是鴕鳥的卵細胞，不包括蛋清，其直徑可達7—8厘米。細胞的形態(tài)有多種類型，如血細胞為圓形或橢圓形；上皮細胞為扁平形、方形或柱形；肌細胞為紡錘形；神經(jīng)細胞具長突起。第三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五細胞的形態(tài)和大小雖有不同，但在結(jié)構上都有細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核少數(shù)單細胞有機體不具核膜（核物質(zhì)存在于細胞質(zhì)中的一定區(qū)域），稱原核細胞具核膜的細胞就是細胞具真正的細胞核，稱真核細胞在機能方面的共同特點細胞能利用能量和轉(zhuǎn)化能量有生物合成能力具有自我復制和分裂繁殖能力協(xié)調(diào)生物整體生命活動的能力第四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.2細胞的化學組成組成細胞的化學成分有24種元素。其中碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、硫(S)——對生命特別重要，大多有機分子由這6種元素構成；鈣(Ca)、鉀(K)、鈉(Na)、氯(Cl)、鎂(Mg)、鐵(Fe)等6種在細胞中含量較少；鉬(Mo)、碘(I)、錳(Mn)、鈷(Co)、鋅(Zn)、銅(Cu)、硒(Se)、鉻(Cr)、錫(Sn)、釩(V)、硅(Si)、氟(F)等在細胞中含量極少，稱微量元素。第五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五24種元素組成細胞中的各種化合物，其中無機物有水(75～85％)和無機鹽(1％)；有機物有蛋白質(zhì)(10～20％)、脂類(2～3％)、糖類(1％)、核酸(1％)以及酶等。而以蛋白質(zhì)和核酸最為重要。第六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.2.1蛋白質(zhì)（protein）

蛋白質(zhì)是細胞中最重要的化學成分，是生命活動的主要物質(zhì)基礎。它由20多種氨基酸所組成。氨基酸分子上既有堿性的氨基(一NH2)，又有酸性的羧基(一COOH)。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構極為復雜一級結(jié)構：平面結(jié)構二級結(jié)構：肽鏈可以按一定的螺旋方式卷曲三級結(jié)構：螺旋進一步彎曲折疊四級結(jié)構：由二條及二條以上的肽鏈卷曲折疊并以副鍵相連第七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五幾乎所有20多種氨基酸，通常都存在于每一種蛋白質(zhì)中，隨著這些氨基酸在數(shù)量和排列上的千變?nèi)f化，蛋白質(zhì)的特征也隨之多種多樣。蛋白質(zhì)結(jié)構的細微差異都能影響到機能，如鐮刀形細胞貧血病的血紅蛋白含有574個氨基酸，與正常血紅蛋白的差別，只是一個谷氨酸被一個纈（xie）氨酸分子所代替，結(jié)果造成紅血細胞生理機能的很大變化，成為致命的疾病——惡性貧血病。第八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五不同生物種有不同的特有蛋白質(zhì)。兩個種的動物親緣關系越近，它們的蛋白質(zhì)越相似。蛋白質(zhì)由于具有“種”的特異性，因此可作為種類鑒別和種類間親緣關系的證據(jù)，以及應用于組織移植等方面的實踐研究。我國于1965年在世界上首次用化學方法合成了具有全部活性的蛋白質(zhì)—結(jié)晶牛胰島素。第九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.2.2核酸（nucleicacid）

生物的遺傳、變異主要由核酸來決定。核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)。構成核酸的基本單位是核苷酸。一個核苷酸是由一個五碳糖(或脫氧五碳糖)、一個含氮堿基(嘌呤或嘧啶)和磷酸結(jié)合而成。核酸就是由幾十到幾萬甚至幾百萬個核苷酸聚合而成的大分子。第十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五核苷酸的種類雖不多，但可因核苷酸的數(shù)目、比例和排列次序的不同而構成各種不同的核酸。DNA分子是由兩條多核苷酸鏈平行圍繞著同一軸盤旋成一雙鏈螺旋，雙鏈之間由氫鍵連接一定的堿基對：腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)，鳥嘌呤(G)與胞嘧啶(C)。在DNA分子中，含這四種堿基的核苷酸有多種的排列方式。第十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五DNA作為遺傳物質(zhì)基礎，對生物的多樣性和傳遞遺傳信息具有極大的優(yōu)越性。DNA的這種雙鏈結(jié)構為遺傳物質(zhì)的復制提供了條件。在DNA復制過程中，兩條多核苷酸鏈，由于氫鍵的斷裂，彼此松開，再各以自己為樣板，根據(jù)堿基對應規(guī)律，各形成一條新鏈，與原來的一條鏈并列盤旋而又成為雙鏈結(jié)構，這就保證了遺傳物質(zhì)的相對穩(wěn)定性。第十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五RNA也有4種堿基，與DNA不同點，就是由尿嘧啶(U)代替了DNA的胸腺嘧啶(T)。有些病毒沒有DNA，而由RNA控制遺傳。在每個生化步驟中都需要有酶參加，酶本身就是蛋白質(zhì)。（注意在生物化學中的闡述）第十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.2.3糖類

糖是由碳、氫、氧三種元素組成。分為單糖、雙糖和多糖三大類。常見的單糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脫氧核糖等，雙糖有蔗糖、乳糖和麥芽糖等，多糖主要有淀粉、糖元和纖維等。兩個單糖分子脫水縮合成為雙糖；多個單糖脫水縮合而成為多糖。雙糖和多糖都可水解為單糖。糖是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是細胞的主要能源，也是構成細胞的成分。第十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.2.4脂質(zhì)（lipid）

動物體的重要脂類有真脂(即甘油脂)、磷脂和固醇三大類。最簡單的脂肪是由甘油和脂肪酸構成的。脂類是一種能源，也是細胞各種結(jié)構的組成成分，尤其是細胞膜、核膜以及細胞器的膜，主要就是由蛋白質(zhì)和磷脂組成。

第十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.3細胞的結(jié)構動物細胞一般由細胞膜、細胞質(zhì)和細胞核三大部分組成。

第十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五動物細胞第十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五植物細胞第十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五動物細胞與植物細胞的主要區(qū)別：l．動物細胞僅有細胞膜，而植物細胞在細胞膜外有一層纖維素構成的細胞壁。2．動物細胞內(nèi)無質(zhì)體，而植物細胞的胞質(zhì)中有質(zhì)體。3．動物細胞的胞質(zhì)中無液泡或僅有較小的液泡，而植物細胞中有較大的液泡。4．動物細胞中有中心粒，而植物細胞中無中心粒。第十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.3.1細胞膜或質(zhì)膜

在電子顯微鏡下觀察，大部分細胞膜為三層結(jié)構。內(nèi)外兩層為致密層，相當于蛋白質(zhì)成分；中間一層結(jié)構，不致密，是由二層磷脂分子所組成。細胞膜的功能：細胞膜有維持細胞內(nèi)環(huán)境恒定的作用，通過細胞膜有選擇地吸收養(yǎng)分，并將代謝產(chǎn)物排出細胞外。第二十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五細胞膜上的各種蛋白質(zhì)和酶，對多種物質(zhì)出入細胞膜起著關鍵作用。細胞膜還有信息傳遞、代謝調(diào)控、細胞免疫等作用。構成細胞膜的球形蛋白分子和連續(xù)的脂類雙分子層具有流動性，所以細胞膜不是靜止的，而是動態(tài)結(jié)構，并不斷地代謝更新。第二十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五

2.1.3.2細胞質(zhì)

細胞膜包圍的內(nèi)部除細胞核外，統(tǒng)稱細胞質(zhì)，是由細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器以及內(nèi)含物組成。

細胞質(zhì)中含有重要的細胞器：1．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞質(zhì)內(nèi)的一種膜性管道系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要可分為粗糙型或顆粒型和光滑型或無顆粒型。第二十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，膜表有核蛋白體，含有豐富的核糖核酸和蛋白質(zhì)。它是細胞合成蛋白質(zhì)的部位，同時也合成和輸送溶酶體的水解酶及過氧化氫酶等。光滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，膜表不附有核蛋白體，不合成蛋白質(zhì)，而參加糖元及脂類、固醇類激素的合成，以及有分泌等機能。第二十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2．高爾基體

是一種囊泡系統(tǒng)，位于細胞核附近。高爾基體不是固定的結(jié)構，而是在不斷地更新，其數(shù)目及位置，常依細胞類型而異。它的機能主要是參與細胞的分泌活動，起著儲存、加工、濃縮和轉(zhuǎn)運分泌物出細胞的作用。高爾基體可以進行糖的生物合成。第二十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五3．溶酶體

是一些顆粒狀結(jié)構，表面圍有一層單位膜，其中含有酸性水解酶，故稱溶酶體。溶酶體能將復雜的物質(zhì)予以分解。對蛋白質(zhì)、肽、糖、水溶性脂肪、糖脂、糖蛋白、核酸等起水解作用。將溶解的簡單物質(zhì)供細胞內(nèi)的物質(zhì)合成或供線粒體的氧化需要。（醫(yī)學）對排除生活機體內(nèi)的死亡細胞、排除異物保護機體，以及胚胎形成和發(fā)育都有重要作用第二十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五4．線粒體

外形為線狀或粒狀，為內(nèi)外兩層單位膜所組成的囊狀結(jié)構，膜上有極為微小的細孔，小的分子可自由通過。線粒體中含有三羧酸循環(huán)的酶系統(tǒng)和電子傳遞體系。能把有機物完全氧化分解為二氧化碳和水，并把所產(chǎn)生的能量儲存在三磷酸腺苷（ATP）的高能磷酸鍵中，以后釋放出來作為各種代謝活動所需要的能量，因此，線粒體可稱為細胞的“動力車間”。第二十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五三羧酸循環(huán)（tricarboxylicacidcycle）是需氧生物體內(nèi)普遍存在的代謝途徑，因為在這個循環(huán)中幾個主要的中間代謝物是含有三個羧基的檸檬酸，所以叫做三羧酸循環(huán)，又稱為檸檬酸循環(huán)。三羧酸循環(huán)是三大營養(yǎng)素（糖類、脂類、氨基酸）的最終代謝通路，又是糖類、脂類、氨基酸代謝聯(lián)系的樞紐。第二十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五第二十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五“線粒體互補法”育種：將兩個親本的線粒體從細胞中分離出來并加以混合，如果測出混合后呼吸率比兩親本的都高，證明雜交后的雜種優(yōu)勢強，應用這種育種方法，能增強育種工作的預見性，縮短育種年限。第二十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五5．中心體

屬于非膜性結(jié)構，通常位于細胞中部，成對存在。在電鏡下可見中心體為柱狀體。中心體在有絲分裂時有重要作用。在細胞質(zhì)中除上述細胞器外，還有微絲、微管等。它們主要機能除對細胞起骨架支持作用外，也參與細胞運動，如有絲分裂的紡錘絲，以及纖毛、鞭毛的微管。第三十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.3.3細胞核（nucleus）細胞核的形狀多樣。通常每個細胞中有一個核。細胞核由核膜、核質(zhì)和核仁組成。核質(zhì)中含有由DNA和蛋白質(zhì)組成的染色質(zhì)。染色質(zhì)是絲狀結(jié)構．稱為染色質(zhì)絲，它在間期核內(nèi)是分散的，而在細胞分裂時盤繞折疊，形成明顯可見的染色體。染色體上具有大量控制遺傳性的基因。生物體各種性狀的控制，都是以遺傳密碼的形式編碼在核酸分子上，通過核酸復制把遺傳信息傳遞到后代。第三十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.4細胞周期細胞自我復制一次，亦即由上次分裂完成，到下次分裂結(jié)束之間的時期，稱為細胞周期。細胞周期可分為分裂間期和分裂期兩個階段。(一)分裂間期主要作用是進行DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，以便完成染色體的復制。(二)分裂期(M期)此期染色體分離，細胞分裂增殖。第三十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.5細胞分裂細胞分裂可分為體細胞分裂時的無絲分裂和有絲分裂，以及生殖細胞形成時的減數(shù)分裂三種類型。2.1.5.1無絲分裂又叫直接分裂，一般是從核仁開始，延長橫裂為二，接著核延長，中間縊縮，分裂成兩個核；同時細胞質(zhì)也隨著拉長并分裂，結(jié)果形成兩個細胞。第三十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.5.2有絲分裂又稱間接分裂，一般分為前期、中期、后期和末期。1．前期細胞核中出現(xiàn)一定數(shù)目的長絲狀染色體。每條前期染色體是由兩條染色單體螺旋細絲所組成，繼而染色體螺旋化加強，染色體隨之縮短變粗，向細胞中央移動，直至染色體排列在細胞的赤道面上。核膜、核仁解體消失。第三十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2．中期紡錘體已達最大程度，一端與排在赤道面上染色體的著絲點相連接；另一端與兩極的中心粒相接。中期時染色體高度螺旋化，呈濃縮狀，因此中期是觀察染色體的形態(tài)和計數(shù)染色體數(shù)目的最好時期。3．后期著絲點分裂，原來的兩條染色體彼此分開成為兩條子染色體，分別被紡錘絲牽引著向細胞兩極移動。4．末期兩組子染色體到達細胞兩極，螺旋體松解。核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成兩個子核。最后，細胞的赤道區(qū)縊縮斷裂，形成兩個子細胞。第三十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.1.5.3減數(shù)分裂

是一種特殊的有絲分裂，只發(fā)生在生殖細胞或性細胞的形成過程中，分裂完成后子細胞的染色體數(shù)目比母細胞的少一半。減數(shù)分裂發(fā)生的時間，每類生物是固定的，不同生物類群不同。合子減數(shù)分裂：少數(shù)低等生物孢子減數(shù)分裂：高等植物配子減數(shù)分裂：所有后生動物、人和一些原生動物第三十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五細胞分裂是生物生長、發(fā)育、分化、繁殖的基礎。如高等動、植物，不管多復雜，它們的身體都是由一個細胞（受精卵）經(jīng)過細胞分裂、生長、分化而來。據(jù)報道，小孩出生時大約有20000億個細胞，由一個受精卵經(jīng)過42代的分裂就可達到這個數(shù)目，再增加5個細胞分裂代，就能達到600000億個細胞，即重77公斤的成年人。注意:不是所有的細胞分裂速度和代數(shù)都是一樣的，有的出生時就停止了分裂，如神經(jīng)細胞，細胞的壽命也不一樣，如紅細胞約活120天，神經(jīng)細胞可活幾十年。第三十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.2組織和器官系統(tǒng)的基本概念2.2.1組織定義：由一些形態(tài)相似、機能相同的細胞群構成的結(jié)構。高等動物具有很多不同形態(tài)和機能的組織，歸納起來可分為上皮組織、結(jié)締組織、肌肉組織和神經(jīng)組織等四大類。第三十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.2.1.1上皮組織（epithelialtissue）

是密集的細胞和少量的細胞間質(zhì)所組成的膜狀組織，覆蓋在體表和內(nèi)臟器官的表面以及各種管、囊、腔、竇等的內(nèi)壁。具有保護、吸收、排泄、分泌和呼吸等作用。根據(jù)上皮組織機能的不同，又分為被覆上皮、腺上皮和感覺上皮。第三十九頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五1、被覆上皮

動物體內(nèi)外表面上的上皮組織。據(jù)細胞層數(shù)和形態(tài)分為單層上皮和復層上皮。兩類上皮又可分為扁平、立方、柱狀上皮等。無脊椎動物的體表上皮為單層；高等動物的體表上皮多為復層。有的上皮細胞可形成纖毛或微絨毛等。第四十頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2、腺上皮

由具有分泌機能的腺細胞組成，多數(shù)為單層立方上皮。以腺上皮為主構成的腺體，類型較多，如管狀腺、囊狀腺、管泡狀腺等。腺細胞的分泌物通過導管排到腺體腔或體外的稱為外分泌腺。不經(jīng)過導管直接分泌到血液中的稱為內(nèi)分泌腺。3、感覺上皮

是由上皮細胞特化而成，具有感覺機能，如嗅覺上皮、味覺上皮、聽覺上皮、視覺上皮等。第四十一頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.2.1.2結(jié)締組織由多種細胞和大量的細胞間質(zhì)構成。具有支持、保護、營養(yǎng)、修復和物質(zhì)運輸?shù)裙δ?。如疏松結(jié)締組織、致密結(jié)締組織、脂肪、軟骨、骨和血液等。1、疏松結(jié)締組織是由排列疏松的纖維與分散在纖維間的多種細胞構成。疏松結(jié)締組織的細胞種類較多，主要的如組織細胞或巨噬細胞，具有吞噬機能，能吞噬侵入機體的異物，具保護作用。又如成纖維細胞，能產(chǎn)生纖維和基質(zhì)，并能愈合傷口。第四十二頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五纖維主要有兩種，即膠原纖維和彈力纖維。膠原纖維有韌性，常集合成束，由膠原蛋白組成，于沸水中溶解成為膠水稱動物膠。彈力纖維有彈性，由彈性蛋白組成，能耐受沸水及弱酸而保持原形。第四十三頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2、致密結(jié)締組織

主要由大量的膠原纖維或彈力纖維組成，基質(zhì)和細胞較少。如肌腱由大量平行排列的膠原纖維束組成。皮膚的真皮層的膠原纖維交織成網(wǎng)。韌帶及大動脈管壁的彈性膜，是由大量彈性纖維平行排列呈束狀或膜狀所組成。3、脂肪組織

由大量脂肪細胞聚集而成，疏松結(jié)締組織存在于成群的脂肪細胞之間，將其分隔成許多脂肪小葉。脂肪組織儲有大量脂肪，分布在許多器官和皮膚之下。具有保護、維持體溫和參與能量代謝等作用。第四十四頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五4、軟骨組織由軟骨細胞、纖維和基質(zhì)組成。根據(jù)基質(zhì)中纖維的性質(zhì)不同可分為透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨。透明軟骨的基質(zhì)是透明凝膠狀的固體。透明軟骨分布最廣，主要如：關節(jié)軟骨、肋軟骨、氣管軟骨等。纖維軟骨的基質(zhì)內(nèi)有大量成束的膠原纖維，軟骨細胞分布在纖維束間，如椎間盤、關節(jié)盂等。彈性軟骨的基質(zhì)內(nèi)含有大量的彈力纖維，如外耳骨和會厭軟骨等。

第四十五頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五5、骨組織由骨細胞、纖維和基質(zhì)組成的堅硬的結(jié)締組織。纖維為骨膠纖維，基質(zhì)內(nèi)含有大量的固體無機鹽。骨分密質(zhì)骨與松質(zhì)骨。松質(zhì)骨存在于長骨的骺端、短骨和不規(guī)則骨的內(nèi)部。骨組織是構成骨骼系統(tǒng)的主要成分。骨骼是機體的支架，保護柔軟器官，其上附有肌肉，是運動器官的杠桿。第四十六頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五6、血液

由各種血細胞和血漿組成的結(jié)締組織。血漿就是液體的細胞間質(zhì)。除去纖維蛋白原的血漿為血清，血清相當于結(jié)締組織的基質(zhì)。血細胞有紅血細胞和多種白血細胞以及血小板等。紅細胞中的血紅蛋白能與氧結(jié)合，攜帶氧至身體各部。白細胞有許多種，其中嗜中性白血細胞和單核細胞，能吞噬細菌、異物和壞死組織，淋巴細胞能產(chǎn)生抗體和免疫物質(zhì)，參與機體防御機能。血小板存在于哺乳動物的血液中，相當于其他脊椎動物的血栓細胞。對血液凝固起一定作用。第四十七頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2.2.1.3肌肉組織主要由收縮性強的肌細胞組成，肌細胞一般細長呈纖維狀，故稱肌纖維。其主要機能是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，使肌肉收縮而產(chǎn)生各種運動。根據(jù)肌細胞的形態(tài)結(jié)構分為橫紋肌、心肌、斜紋肌和平滑肌。

1、橫紋肌

主要附于骨骼上，也稱骨骼肌。肌細胞呈長圓柱狀，為多核細胞，一個肌細胞內(nèi)可有100多個核。橫紋肌的伸縮受意志支配，故又稱隨意肌。第四十八頁，共五十三頁，編輯于2023年，星期五2、心肌

由心肌細胞組成，為心臟所特有的肌肉組織。心肌除有收縮性、興奮性和傳導性外，還有