(細(xì)胞質(zhì))全解 生物教學(xué)課件

細(xì)胞質(zhì)第一頁，共五十四頁。細(xì)胞質(zhì)概述細(xì)胞質(zhì)〔cytoplasm〕是細(xì)胞膜內(nèi)、細(xì)胞核之外的區(qū)域,主要由各種細(xì)胞器、細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞骨架構(gòu)成。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二頁，共五十四頁。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：又稱透明質(zhì)或細(xì)胞液，是指細(xì)胞質(zhì)中除細(xì)胞器和內(nèi)容物以外的呈均質(zhì)半透明的液態(tài)膠體狀物質(zhì)，簡(jiǎn)稱基質(zhì)。內(nèi)含物：是細(xì)胞生命活動(dòng)中的代謝產(chǎn)物或營(yíng)養(yǎng)物。細(xì)胞器：是細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征，并執(zhí)行一定功能的小器官。分為膜性細(xì)胞器和非膜性細(xì)胞器。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三頁，共五十四頁。主要內(nèi)容：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞骨架內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體過氧化氫體高爾基復(fù)合體溶酶體核糖體醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四頁，共五十四頁。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜構(gòu)成的相互連通的網(wǎng)狀系統(tǒng)。分類：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔rER〕滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔sER〕一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)〔endoplasmicreticulum，ER〕醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第五頁，共五十四頁。結(jié)構(gòu)：多呈扁囊狀，排列整齊，外表附有核糖體。功能：1〕作為核糖體附著的支架;2〕合成外輸性蛋白質(zhì)，并作為蛋白質(zhì)的初加工場(chǎng)所和蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?、rER的結(jié)構(gòu)和功能

醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第六頁，共五十四頁。2、sER的結(jié)構(gòu)和功能

結(jié)構(gòu)：多呈分支管網(wǎng)狀，外表光滑，無核糖體附著。主要功能：1〕肝細(xì)胞：參與脂類的合成與運(yùn)輸；與糖原的合成和分解有關(guān)；解毒作用。2〕肌細(xì)胞：肌質(zhì)網(wǎng)3〕睪丸間質(zhì)細(xì)胞：參與合成固醇類激素。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第七頁，共五十四頁。rERsER醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第八頁，共五十四頁。類別RERSER結(jié)構(gòu)扁囊狀，排列整齊

分支管網(wǎng)狀

是否核糖體附著附有核糖體

無核糖體附著

功能合成外輸性蛋白

不同種類的細(xì)胞實(shí)施不同的功能

rER和sER的區(qū)別醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第九頁，共五十四頁。1、形態(tài)結(jié)構(gòu)由一層單位膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、有極性的細(xì)胞器，主要由相互聯(lián)系的三個(gè)局部組成，即小囊泡、扁平囊泡、大囊泡。二、高爾基復(fù)合體〔Golgicomplex，GC〕醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十頁，共五十四頁。扁平囊泡：GC的主體局部，一般由3－8層弓形的扁平囊膜平行排列而成，凸出的一面向著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或核一側(cè)稱形成面或順面，凹面向著細(xì)胞膜一側(cè)稱成熟面或反面。

小囊泡：常散布于扁平囊形成面，一般認(rèn)為是RER芽生而來。運(yùn)送RER上合成的蛋白質(zhì)到GC的扁平囊，也稱轉(zhuǎn)移小泡。

大囊泡：由扁平囊末端或成熟面末端膨大脫落而成。內(nèi)含經(jīng)扁平囊加工的濃縮、分泌產(chǎn)物，又稱濃縮泡或分泌泡。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十一頁，共五十四頁。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十二頁，共五十四頁。2、數(shù)量和分布〔1〕分泌功能旺盛的細(xì)胞〔如唾液腺細(xì)胞、小腸上皮細(xì)胞〕中GC興旺；〔2〕細(xì)胞的分化程度越高GC越興旺〔例外：成熟紅細(xì)胞和粒細(xì)胞中GC根本消失〕；〔3〕GC在細(xì)胞中位置根本固定，但有的細(xì)胞在生理活動(dòng)變化時(shí)位置會(huì)移動(dòng)。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十三頁，共五十四頁。高爾基復(fù)合體在細(xì)胞的分泌活動(dòng)中起重要作用：①轉(zhuǎn)移小泡的運(yùn)輸。②分泌物的加工、濃縮、包裝。③分泌物的排出。高爾基復(fù)合體參與糖蛋白及多糖的加工、合成：標(biāo)志酶——糖基轉(zhuǎn)移酶參與溶酶體的形成：

3、功能

醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十四頁，共五十四頁。三、溶酶體〔lysosome〕1、形態(tài)結(jié)構(gòu)

溶酶體是由一層單位膜包圍而成的含有多種酸性水解酶的圓形或卵圓形的囊泡狀細(xì)胞器。標(biāo)志酶：酸性磷酸酶最適PH=5

醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十五頁，共五十四頁。嵌有質(zhì)子泵，可借助水解ATP釋放的能量將H＋泵入溶酶體以維持內(nèi)部酸性環(huán)境。膜蛋白高度糖基化，糖鏈伸向膜內(nèi)側(cè)可保護(hù)自身膜結(jié)構(gòu)免受內(nèi)部水解酶消化。膜上多種載體蛋白用于水解產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn)。

2、溶酶體膜具有別于其他膜的特性醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十六頁，共五十四頁。3、溶酶體的分類根據(jù)溶酶體形成過程和功能狀態(tài)分為：

初級(jí)溶酶體:

只含有酸性水解酶而無消化底物

次級(jí)溶酶體:

剩余小體:初級(jí)溶酶體＋內(nèi)源性消化底物脂褐素自噬性溶酶體：

異噬性溶酶體：

初級(jí)溶酶體＋外源性消化底物醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十七頁，共五十四頁。3、溶酶體的分類根據(jù)溶酶體形成過程和功能狀態(tài)分為：

初級(jí)溶酶體:

只含有酸性水解酶而無消化底物

次級(jí)溶酶體:

剩余小體:初級(jí)溶酶體＋內(nèi)源性消化底物脂褐素自噬性溶酶體：

異噬性溶酶體：

初級(jí)溶酶體＋外源性消化底物醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十八頁，共五十四頁。溶酶體具有營(yíng)養(yǎng)、防御、保護(hù)作用自溶作用

：蝌蚪尾巴細(xì)胞外消化作用：頂體酶4、溶酶體的功能醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第十九頁，共五十四頁。四、過氧化氫體〔peroxisome〕1、形態(tài)結(jié)構(gòu)又叫微體，是由一層單位膜構(gòu)成的含多種酶類的囊泡狀細(xì)胞器。

過氧化氫酶為其特征性酶。

類核體：尿酸氧化酶2、功能解毒功能醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十頁，共五十四頁。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十一頁，共五十四頁。五、線粒體〔mitochondrion〕1、形態(tài)結(jié)構(gòu)光鏡下：線粒體呈線狀、粒狀、桿狀。直徑約0.5～1.0um，長(zhǎng)為0.4～3.0um。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十二頁，共五十四頁。電鏡下：線粒體是由雙層單位膜圍成的封閉膜性結(jié)構(gòu)，其內(nèi)膜和外膜套疊構(gòu)成囊中囊，內(nèi)囊與外囊不相通。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十三頁，共五十四頁?！?〕外膜線粒體最外層的界膜，由一層厚度約5－7nm的單位膜構(gòu)成，膜上含有孔蛋白?！?〕內(nèi)膜由一層厚度約為6nm的單位膜組成，通透性差。內(nèi)膜向內(nèi)褶疊形成嵴，嵴的形成增大了線粒體的內(nèi)膜面積。內(nèi)膜和嵴上有許多根本微?！不！场?nèi)、外膜之間的空隙叫膜間腔，也叫外腔；嵴和嵴之間的腔叫嵴間腔，也叫內(nèi)腔?！?〕基質(zhì)線粒體嵴間腔內(nèi)呈液態(tài)的無定形物質(zhì)，內(nèi)含蛋白質(zhì)、脂類、DNA、RNA、核糖體、金屬離子、基質(zhì)顆粒等。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十四頁，共五十四頁。主要成分是蛋白質(zhì)和脂類，尤以蛋白質(zhì)為多。是細(xì)胞內(nèi)含酶最多的細(xì)胞器，達(dá)120多種。內(nèi)膜：呼吸鏈氧化反響的酶系和ATP合成酶系；基質(zhì)：參與三羧酸循環(huán)反響、丙酮酸與脂肪酸氧化的酶系和蛋白質(zhì)和核酸合成酶系等。2、化學(xué)組成及酶類醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十五頁，共五十四頁。線粒體不完全受核控制，具有自身的遺傳體系〔mtDNA〕，能自主復(fù)制和再生。但由于其遺傳信息量小，大局部功能蛋白質(zhì)分子依賴于核基因編碼，由兩套遺傳系統(tǒng)共同控制，因而線粒體是一個(gè)半自主性的細(xì)胞器。4、線粒體的半自主性醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十六頁，共五十四頁。內(nèi)膜系統(tǒng)〔endomembranesystem〕細(xì)胞質(zhì)中在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱，是真核細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，包括核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、微體以及小泡和液泡等〔不含線粒體〕。膜流：細(xì)胞內(nèi)膜性結(jié)構(gòu)相互移行的現(xiàn)象。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十七頁，共五十四頁。六、核糖體〔ribosome〕又稱為核蛋白體或核糖核蛋白體，是一種非膜性細(xì)胞器。核糖體是由rRNA和蛋白質(zhì)組成的超分子集合體，外觀是無被膜包裹的顆粒狀結(jié)構(gòu)。是蛋白質(zhì)合成的中心場(chǎng)所。廣泛存在于除哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等極個(gè)別高度分化的細(xì)胞外的所有細(xì)胞內(nèi)，是細(xì)胞最根本的不可缺少的重要結(jié)構(gòu)。被稱為生命活動(dòng)的根本粒子。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十八頁，共五十四頁。1、形態(tài)結(jié)構(gòu)由大、小兩個(gè)亞單位組成。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第二十九頁，共五十四頁。2、化學(xué)組成主要成分：蛋白質(zhì)和rRNA。兩種根本類型：1〕70S〔50＋30〕：主要存在于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中的線粒體和葉綠體；2〕80S〔60＋40〕：存在于所有真核細(xì)胞〔線粒體和葉綠體除外〕。S：指Sverdberg沉降系數(shù)單位。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十頁，共五十四頁。3、功能及分類功能：按mRNA的指令由氨基酸高效精確地合成多肽鏈，是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。根據(jù)核糖體存在部位的差異，將其分類：

附著核糖體：附著于RER和核膜的核糖體；負(fù)責(zé)合成外輸性分泌蛋白質(zhì)。這種附著是臨時(shí)性功能性附著。

游離核糖體：游離于細(xì)胞質(zhì)中的核糖體；負(fù)責(zé)合成細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)所需的蛋白質(zhì)。

生長(zhǎng)旺盛的細(xì)胞游離核糖體數(shù)目多，可據(jù)此作為判斷惡性腫瘤細(xì)胞的標(biāo)準(zhǔn)之一。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十一頁，共五十四頁。4、多聚核糖體定義：由mRNA分子和多個(gè)核糖體形成的聚合體，是蛋白質(zhì)合成的功能集團(tuán)。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十二頁，共五十四頁。5、大、小亞基的聚合與解離大、小亞基常游離于胞質(zhì)中，當(dāng)進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí)，小亞基與mRNA結(jié)合后大亞基才與小亞基結(jié)合形成完整的核糖體；肽鏈合成終止后，大小亞基解離。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十三頁，共五十四頁。七、細(xì)胞骨架〔cytoskeleton〕是普遍存在于真核細(xì)胞中由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。功能：保持細(xì)胞形態(tài)、參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞分裂、細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸以及信息傳遞等。組成：微管、微絲、中間纖維。分類：細(xì)胞質(zhì)骨架、細(xì)胞核骨架。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十四頁，共五十四頁。〔1〕微管的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成：1、微管(microtububle)形態(tài)結(jié)構(gòu)：微管是一種直而中空的圓筒狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞骨架中最粗的一種。主要成分：微管蛋白微管蛋白是一種酸性蛋白質(zhì)，由α和β兩種單體構(gòu)成。α和β各一個(gè)分子連在一起構(gòu)成異二聚體。由假設(shè)干二聚體排列成纖維狀結(jié)構(gòu)，叫原纖維，再由13根原纖維圍成微管的管壁。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十五頁，共五十四頁?！?〕微管的類型二聯(lián)管三聯(lián)管單管由13根原纖維包圍而成。常以分散或成束分布在細(xì)胞質(zhì)中,不穩(wěn)定。細(xì)胞中大局部微管都是單管。由A、B兩根微管組成，其中A管與B管構(gòu)造相同，并有3根原纖維與B管共有，主要是構(gòu)成鞭毛和纖毛的桿狀局部。由A、B、C三根微管組成，其中A與B、B與C各有三根原纖維共有。中心粒和纖毛的基體是三聯(lián)管。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十六頁，共五十四頁。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十七頁，共五十四頁?！?〕微管的裝配微管是一種動(dòng)態(tài)、不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可依細(xì)胞活動(dòng)不斷組裝和去組裝〔微管←→微管蛋白〕。理化因素對(duì)此有影響(如秋水仙素〕。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十八頁，共五十四頁?！?〕微管的功能細(xì)胞的網(wǎng)狀支架，維持細(xì)胞形態(tài)；構(gòu)成纖毛、中心體等細(xì)胞器的根本結(jié)構(gòu)成分；維持細(xì)胞器位置、移動(dòng)；參與大分子物質(zhì)運(yùn)輸；參與染色體運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂；參與細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第三十九頁，共五十四頁。2、微絲(microfilament)〔1〕形態(tài)和化學(xué)組成：微絲是一種實(shí)心的纖維狀結(jié)構(gòu)。主要成分是肌動(dòng)蛋白,可分為α、β、γ三種。是由肌動(dòng)蛋白單體頭尾相接形成的有極性的螺旋纖維狀結(jié)構(gòu)。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十頁，共五十四頁?！?〕微絲的裝配微絲和微管一樣，也有極性，也可組裝和去組裝。細(xì)胞松弛素B能解聚微絲而使其功能喪失。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十一頁，共五十四頁?！?〕功能細(xì)胞支架，維持細(xì)胞形態(tài)；參與肌肉收縮；參與細(xì)胞分裂縊縮環(huán)形成；細(xì)胞運(yùn)動(dòng)：變形、吞噬、胞質(zhì)環(huán)流；參與物質(zhì)運(yùn)輸；細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。

醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十二頁，共五十四頁。3．中間纖維〔intermediatefilament,IF〕中間纖維又稱中等纖維，化學(xué)成分、種類復(fù)雜，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，對(duì)解聚微管〔秋水仙素〕和抑制微絲〔細(xì)胞松弛素B〕的藥物均不敏感，是廣泛存在于真核細(xì)胞中的第三種骨架成分。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十三頁，共五十四頁?！?〕形態(tài)與分類形態(tài)：中空管狀纖維，長(zhǎng)而不分支，直徑約為10nm，介于微管和微絲之間。類型：構(gòu)成中間纖維的成分復(fù)雜，可分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ型5種不同蛋白成分的中間纖維，每種纖維的分布具有嚴(yán)格的組織特異性。但不同的纖維根本結(jié)構(gòu)皆相似。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十四頁，共五十四頁?！?〕結(jié)構(gòu)中間纖維的共同結(jié)構(gòu)為：α螺旋桿狀中心區(qū)+兩端非螺旋的頭部區(qū)〔氨基端〕和尾部區(qū)〔羧基端〕a螺旋區(qū)約含310個(gè)氨基酸殘基，其長(zhǎng)度和氨基酸順序高度保守。而頭尾區(qū)是高度可變的，具有不同的氨基酸組成和化學(xué)性質(zhì)。醫(yī)學(xué)生物學(xué)與遺傳學(xué)教研室第四十五頁，共五十四頁?！?〕功能在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)完整的網(wǎng)狀骨架系統(tǒng)；為細(xì)胞提供機(jī)械強(qiáng)度支持；參與細(xì)胞連接；參與細(xì)胞內(nèi)信息傳遞及物質(zhì)