高級(jí)高中生物-細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能圖

2024-02-05高級(jí)高中生物——細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能圖目錄細(xì)胞概述與基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)線(xiàn)粒體與葉綠體結(jié)構(gòu)和功能核糖體、高爾基體和其他細(xì)胞器細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與遺傳信息儲(chǔ)存細(xì)胞骨架系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)性細(xì)胞分裂與增殖過(guò)程細(xì)胞凋亡、壞死與自噬現(xiàn)象01細(xì)胞概述與基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。細(xì)胞具有相對(duì)獨(dú)立的代謝系統(tǒng)，能夠與外界進(jìn)行物質(zhì)交換和能量轉(zhuǎn)換。細(xì)胞具有自我復(fù)制和遺傳信息傳遞的能力。細(xì)胞定義及特點(diǎn)原核細(xì)胞只有核糖體一種細(xì)胞器，而真核細(xì)胞有多種細(xì)胞器。原核細(xì)胞的DNA裸露，沒(méi)有染色體和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，而真核細(xì)胞的DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成染色體。原核細(xì)胞沒(méi)有核膜包被的細(xì)胞核，而真核細(xì)胞有。原核細(xì)胞與真核細(xì)胞區(qū)別細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中磷脂雙分子層是基本骨架。細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有多種功能，如識(shí)別、運(yùn)輸、催化等。細(xì)胞膜組成與功能植物細(xì)胞壁主要由纖維素組成，具有保護(hù)和支持細(xì)胞的作用。真菌細(xì)胞壁則由幾丁質(zhì)組成，具有保護(hù)和維持細(xì)胞形態(tài)的作用。動(dòng)物細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞壁，但具有細(xì)胞膜來(lái)保持細(xì)胞形態(tài)。原核細(xì)胞壁則與真核細(xì)胞有所不同，如細(xì)菌細(xì)胞壁由肽聚糖組成，具有保護(hù)細(xì)胞、維持滲透壓等作用。細(xì)胞壁類(lèi)型及作用02細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系統(tǒng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要由水、無(wú)機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類(lèi)、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所，為各種細(xì)胞器提供所需的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件，例如提供ATP、氨基酸、核苷酸等。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分與功能功能成分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，廣泛分布于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。形態(tài)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由單層膜構(gòu)成，膜上附著有多種酶，參與物質(zhì)的合成和加工。結(jié)構(gòu)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)結(jié)構(gòu)特征粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上附著有核糖體，是蛋白質(zhì)合成的重要場(chǎng)所?；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上無(wú)核糖體附著，主要參與脂質(zhì)和糖類(lèi)的合成、加工和運(yùn)輸。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)區(qū)別提供合成場(chǎng)所粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。參與加工和運(yùn)輸內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)新生肽鏈進(jìn)行折疊、組裝和修飾等加工過(guò)程，形成具有特定空間構(gòu)象和生物活性的蛋白質(zhì)，并通過(guò)囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行進(jìn)一步加工和轉(zhuǎn)運(yùn)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在蛋白質(zhì)合成中作用03線(xiàn)粒體與葉綠體結(jié)構(gòu)和功能

線(xiàn)粒體形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征形態(tài)線(xiàn)粒體通常呈粒狀或桿狀，大小一般約為0.5-1.0微米，但因生物種類(lèi)和生理狀態(tài)而異。結(jié)構(gòu)線(xiàn)粒體由外至內(nèi)可劃分為線(xiàn)粒體外膜、線(xiàn)粒體膜間隙、線(xiàn)粒體內(nèi)膜和線(xiàn)粒體基質(zhì)四個(gè)功能區(qū)隔。線(xiàn)粒體DNA線(xiàn)粒體具有自身的遺傳物質(zhì)，即線(xiàn)粒體DNA，是一種環(huán)狀DNA分子，與細(xì)胞核中的DNA不同。是指在線(xiàn)粒體內(nèi)通過(guò)一系列酶的作用，將有機(jī)物中的能量逐步釋放出來(lái)，并最終轉(zhuǎn)化為ATP的過(guò)程。氧化磷酸化包括底物脫氫、電子傳遞、氧化磷酸化、ATP合成等步驟，其中涉及多種酶和輔酶的參與。過(guò)程圖解如復(fù)合體Ⅰ、復(fù)合體Ⅱ、復(fù)合體Ⅲ、復(fù)合體Ⅳ等，這些酶在線(xiàn)粒體內(nèi)膜上按照一定的順序排列，形成電子傳遞鏈。關(guān)鍵酶氧化磷酸化過(guò)程示意圖解結(jié)構(gòu)葉綠體由外至內(nèi)可劃分為葉綠體外膜、葉綠體膜間隙、葉綠體內(nèi)膜和類(lèi)囊體腔四個(gè)功能區(qū)隔。其中，類(lèi)囊體是葉綠體進(jìn)行光合作用的主要場(chǎng)所。形態(tài)葉綠體通常呈扁平的橢球形或球形，大小因生物種類(lèi)和生理狀態(tài)而異。葉綠體DNA葉綠體也具有自身的遺傳物質(zhì)，即葉綠體DNA，是一種環(huán)狀DNA分子，與細(xì)胞核中的DNA不同。葉綠體形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征光合作用01是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)，并釋放氧氣的過(guò)程。過(guò)程簡(jiǎn)述02包括光能的吸收、水的光解、二氧化碳的固定和還原等步驟。其中，光能的吸收是由葉綠體中的色素完成的，水的光解產(chǎn)生氧氣和還原劑，二氧化碳的固定和還原則形成有機(jī)物質(zhì)。關(guān)鍵酶03如Rubisco等，這些酶在光合作用中發(fā)揮著重要的作用，催化著關(guān)鍵的反應(yīng)步驟。光合作用過(guò)程簡(jiǎn)述04核糖體、高爾基體和其他細(xì)胞器核糖體是細(xì)胞內(nèi)的一種由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的微小粒子，根據(jù)沉降系數(shù)不同可分為70S和80S兩種類(lèi)型，分別存在于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中。核糖體類(lèi)型核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所，通過(guò)mRNA的遺傳密碼指導(dǎo)氨基酸的排列組合，形成多肽鏈，進(jìn)而合成蛋白質(zhì)。核糖體在蛋白質(zhì)合成中的作用核糖體類(lèi)型及在蛋白質(zhì)合成中作用高爾基體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能高爾基體形態(tài)結(jié)構(gòu)高爾基體是由許多扁平的囊泡構(gòu)成的以分泌為主要功能的細(xì)胞器，又稱(chēng)高爾基器或高爾基復(fù)合體，在高等植物細(xì)胞中稱(chēng)分散高爾基體。高爾基體功能高爾基體在動(dòng)植物細(xì)胞中具有不同的功能，在動(dòng)物細(xì)胞中，高爾基體與分泌有關(guān)，在植物中，有絲分裂時(shí)形成新的細(xì)胞壁與高爾基體有關(guān)。溶酶體是分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的細(xì)胞器，具有單層膜、內(nèi)含多種水解酶，形態(tài)為內(nèi)含有許多種水解溶酶體，能分解很多種物質(zhì)。溶酶體過(guò)氧化物酶體是由一層單位膜包裹的囊泡，直徑約為0.5～1.0μm，通常比線(xiàn)粒體小，甚至有的直徑只有0.1～0.2μm，過(guò)氧化物酶體的標(biāo)志酶是過(guò)氧化氫酶。過(guò)氧化物酶體溶酶體、過(guò)氧化物酶體等簡(jiǎn)介細(xì)胞器間的分工合作各類(lèi)細(xì)胞器在結(jié)構(gòu)和功能上雖然各有異同，但它們都是細(xì)胞整體生命活動(dòng)的一部分，通過(guò)分工合作共同完成細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)。細(xì)胞器間的相互聯(lián)系各類(lèi)細(xì)胞器之間并不是孤立的，而是通過(guò)膜泡運(yùn)輸、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等方式相互聯(lián)系、相互協(xié)調(diào)，共同維持細(xì)胞的正常生理功能。例如，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)可以通過(guò)囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn)，而高爾基體又可以形成分泌囊泡將物質(zhì)分泌到細(xì)胞外或運(yùn)輸?shù)狡渌?xì)胞器。各類(lèi)細(xì)胞器間相互關(guān)系05細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與遺傳信息儲(chǔ)存細(xì)胞核形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞核一般呈球形或橢球形，大小因細(xì)胞類(lèi)型和生理狀態(tài)而異。形態(tài)細(xì)胞核由核膜、核仁、染色質(zhì)和核基質(zhì)等部分組成。核膜將細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)分隔開(kāi)，核仁與核糖體形成有關(guān)，染色質(zhì)則由DNA和蛋白質(zhì)組成。結(jié)構(gòu)VS染色體是細(xì)胞核中載有遺傳信息的物質(zhì)，主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。在細(xì)胞分裂時(shí)，染色體會(huì)復(fù)制并平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。DNA包裝方式DNA在細(xì)胞核中以染色質(zhì)的形式存在，經(jīng)過(guò)多級(jí)折疊和包裝，形成高度有序的染色體結(jié)構(gòu)。這種包裝方式有利于DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和修復(fù)等過(guò)程。染色體組成染色體組成及DNA包裝方式遺傳信息以基因的形式儲(chǔ)存在DNA分子中，每個(gè)基因都包含特定的遺傳指令，控制生物體的性狀和發(fā)育過(guò)程。在細(xì)胞分裂和生殖過(guò)程中，遺傳信息通過(guò)DNA的復(fù)制和染色體的分配，從親代細(xì)胞傳遞到子代細(xì)胞。此外，在生物體的生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中，遺傳信息還通過(guò)基因表達(dá)等方式在細(xì)胞間進(jìn)行傳遞和交流。遺傳信息儲(chǔ)存遺傳信息傳遞遺傳信息儲(chǔ)存和傳遞過(guò)程123細(xì)胞核作為遺傳物質(zhì)的儲(chǔ)存庫(kù)，攜帶著生物體全部的遺傳信息，對(duì)生物體的遺傳和變異起決定性作用。遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存庫(kù)在細(xì)胞分裂過(guò)程中，細(xì)胞核負(fù)責(zé)遺傳信息的復(fù)制和分配，確保每個(gè)子細(xì)胞都能獲得完整的遺傳物質(zhì)。遺傳信息復(fù)制和分配中心細(xì)胞核還參與基因表達(dá)的調(diào)控過(guò)程，通過(guò)轉(zhuǎn)錄因子的作用和影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)等方式，調(diào)控基因的表達(dá)水平和時(shí)空順序?；虮磉_(dá)調(diào)控中心細(xì)胞核在遺傳中作用06細(xì)胞骨架系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)性03中間纖維由多種不同類(lèi)型的蛋白質(zhì)組成，形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要起機(jī)械支撐和連接作用。01微管由α和β兩種類(lèi)型的微管蛋白亞基組成，具有極性和動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，參與細(xì)胞分裂、物質(zhì)運(yùn)輸和細(xì)胞形態(tài)維持等過(guò)程。02微絲主要由肌動(dòng)蛋白分子聚合而成，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、肌肉收縮和胞質(zhì)分裂等活動(dòng)密切相關(guān)。微管、微絲和中間纖維組成肌球蛋白通過(guò)與肌動(dòng)蛋白結(jié)合和水解ATP提供能量，驅(qū)動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)，如肌肉收縮和胞質(zhì)流動(dòng)等。肌動(dòng)蛋白作為細(xì)胞骨架的主要成分之一，參與形成微絲，并與肌球蛋白相互作用，共同推動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞運(yùn)動(dòng)中作用鞭毛由基體、鞭毛桿和鞭毛絲三部分組成，基體內(nèi)含有微管和動(dòng)力蛋白等結(jié)構(gòu)，為鞭毛的運(yùn)動(dòng)提供能量和支撐。要點(diǎn)一要點(diǎn)二纖毛結(jié)構(gòu)與鞭毛相似，但數(shù)量較多且排列整齊，主要分布于細(xì)胞表面，通過(guò)協(xié)調(diào)擺動(dòng)推動(dòng)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)或清除表面雜質(zhì)。鞭毛和纖毛結(jié)構(gòu)特征細(xì)胞骨架為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸提供了軌道和支撐，使得各種分子和細(xì)胞器能夠在細(xì)胞內(nèi)快速、準(zhǔn)確地移動(dòng)。物質(zhì)運(yùn)輸軌道一些與細(xì)胞骨架結(jié)合的分子馬達(dá)，如驅(qū)動(dòng)蛋白和動(dòng)力蛋白等，能夠沿著微管或微絲軌道移動(dòng)，并攜帶貨物進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。分子馬達(dá)細(xì)胞骨架還參與細(xì)胞器的定位和錨定，使得細(xì)胞器能夠穩(wěn)定地存在于細(xì)胞內(nèi)特定位置，并發(fā)揮其正常功能。細(xì)胞器定位細(xì)胞骨架在物質(zhì)運(yùn)輸中作用07細(xì)胞分裂與增殖過(guò)程無(wú)絲分裂無(wú)紡錘絲和染色體的變化，細(xì)胞核直接分裂為兩個(gè)細(xì)胞核，常用于低等生物的繁殖和高等生物體內(nèi)局部組織的修復(fù)。有絲分裂具有紡錘絲和染色體的變化，細(xì)胞核分裂時(shí)染色體復(fù)制并平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，是高等生物體細(xì)胞分裂的主要方式。無(wú)絲分裂和有絲分裂區(qū)別染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，形成次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體。減數(shù)分裂Ⅰ次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體再次分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，形成精細(xì)胞或卵細(xì)胞和第二極體。減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂過(guò)程簡(jiǎn)述染色體復(fù)制在后期進(jìn)行，著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)成為兩條子染色體，分別移向細(xì)胞的兩極。染色體分離染色體分配在末期進(jìn)行，細(xì)胞質(zhì)分裂形成兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞獲得相同數(shù)目的染色體。在間期進(jìn)行，DNA雙鏈解旋并以每條鏈為模板合成新的子鏈，形成兩個(gè)相同的DNA分子。染色體復(fù)制、分離和分配機(jī)制一類(lèi)呈細(xì)胞周期特異性或時(shí)相性表達(dá)、累積與分解的蛋白質(zhì)，參與細(xì)胞周期調(diào)控的蛋白，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期中特定時(shí)期的事件。細(xì)胞周期蛋白與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合并催化其底物磷酸化的酶，推動(dòng)細(xì)胞周期的進(jìn)行。細(xì)胞周期蛋白依賴(lài)性激酶細(xì)胞周期的調(diào)控點(diǎn)，確保細(xì)胞周期事件按照正確的順序進(jìn)行，如DNA損傷檢查點(diǎn)、紡錘體組裝檢查點(diǎn)等。細(xì)胞周期檢查點(diǎn)細(xì)胞周期調(diào)控因子簡(jiǎn)介08細(xì)胞凋亡、壞死與自噬現(xiàn)象定義細(xì)胞凋亡是指細(xì)胞在特定生理或病理?xiàng)l件下，遵循自身程序，主動(dòng)結(jié)束生命的過(guò)程。生物學(xué)意義細(xì)胞凋亡在生物體進(jìn)化、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定以及多個(gè)系統(tǒng)的發(fā)育中起著重要作用。它有助于消除體內(nèi)老化、受損或多余的細(xì)胞，維持組織器官的正常生理功能。細(xì)胞凋亡定義及生物學(xué)意義壞死是由于細(xì)胞受到強(qiáng)烈的外界刺激，如缺氧、毒素、高溫等，導(dǎo)致其代謝停止、結(jié)構(gòu)破壞而發(fā)生的被動(dòng)死亡過(guò)程。壞死細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)容物外泄，可能引發(fā)周?chē)M織的炎癥反應(yīng)。嚴(yán)重的壞死現(xiàn)象可能導(dǎo)致器官功能障礙或衰竭。壞死現(xiàn)象發(fā)生原因和后果后果發(fā)生原因發(fā)現(xiàn)歷程自噬現(xiàn)象最早在20世紀(jì)50年代被發(fā)現(xiàn)，隨后逐漸成為細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?？茖W(xué)家通過(guò)遺傳學(xué)和生物化學(xué)手段，揭示了自噬的分子機(jī)制和生理功能。功能自噬是細(xì)胞通過(guò)溶酶體降解自身組分的過(guò)程，有助于回收和再利用細(xì)胞內(nèi)的生物大分子和受損細(xì)胞器。自噬在細(xì)胞應(yīng)對(duì)饑餓、壓力、感染等逆境條件下發(fā)揮重要作用，有助于維