2022年医学专题—第二章-细胞形态结构(1).ppt

第二章 细胞形态(xngti)结构,一、细胞大小、形状(xngzhun)、数目,二、细胞(xbo)结构,三、生物膜,四、物质穿膜运动,五、细胞连接,第一页，共六十六页。,一、细胞(xbo)大小、形状、数目,1、细胞(xbo)大小,大多数细胞(xbo)直径在10100m,细菌直径一般12m,支原体（最小的细胞）：直径100nm,鸵鸟卵细胞（最大的细胞）：直径78cm,第二页，共六十六页。,球形或近似(jn s)球形：某些卵细胞,纺锤体形（梭形）：平滑肌细胞(xbo),扁平状：人的表皮(biop)细胞,纤维状：葡萄中的分隔纤维细胞,其它形状：人的红细胞、神经细胞、精子细胞、,鞭毛虫、变形虫,2、细胞形状,第三页，共六十六页。,3、数目(shm),多细胞生物体积的增大，可以通过细胞体积的增大，也可以通过细胞数目的增多(zn du)，但主要还是靠细胞数目的增多(zn du)。一般情况下，多细胞生物的细胞数目与生物体的大小成正比。,第四页，共六十六页。,二、细胞(xbo)结构,（一）原核细胞,细菌(xjn)、蓝藻：没有成形的细胞核；也没有内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体等细胞器。,（二）真核细胞,1、细胞膜,（1）结构(jigu),（2）功能,（3）细胞膜与癌,第五页，共六十六页。,2、细胞壁,大多数原核生物、真菌和植物细胞(xbo)的质膜外面，都有细胞(xbo)壁。这里主要介绍植物细胞(xbo)的细胞(xbo)壁。,（1）结构(jigu),胞间层,位于两个相邻细胞之间，主要(zhyo)成分是果胶，主要(zhyo)作用是把两个细胞粘合在一起，在细胞分裂中最早形成，幼稚期细胞的细胞壁中只有胞间层。,初生壁,位于胞间层内侧，由原生质体所产生，主要成分是纤维素，同时也含有其它一些多糖和Pr。初生壁薄而有弹性，能随细胞的生长而扩大。,第六页，共六十六页。,次生(cshng)壁,位于(wiy)初生壁内侧，主要成分是纤维素，有的还含有木质素或木栓质。,纹孔、胞间连丝,支持(zhch)和保护,防止细胞吸胀而破裂，维持细胞正常形态,某些结构有利于物质运输,（2）细胞壁的功能,第七页，共六十六页。,3、细胞核,（1）数量(shling),（2）形状：通常与细胞(xbo)形状有一定关系,（3）位置(wi zhi),第八页，共六十六页。,（4）结构：包括(boku)核被膜、核仁、核质、染色质等,核被膜,第九页，共六十六页。,染色质,第十页，共六十六页。,组蛋白：与DNA非特异性结合；富含Lys和Arg；包括H1、H2A、H2B、H3、H4这样(zhyng)5种，其中，H2A、H2B、H3、H4非常保守，尤其是H3、H4，是所有已知Pr 中最保守的。,非组蛋白：与染色质上特定的DNA序列相结合的Pr，又称序列特异性DNA结合(jih)蛋白。,、组蛋白和非组蛋白,第十一页，共六十六页。,、核小体,结构(jigu)要点：,A、每个核小体单位包括200个碱基对（bp）左右(zuyu)的DNA和一个组蛋白八聚体，以及1分子的H1组蛋白；,B、组蛋白八聚体构成(guchng)核小体的核心结构，分子量约为1105，由H2A、H2B、H3、H4各2分子所组成；,C、146bp的DNA链围绕组蛋白八聚体1.75圈，H1组蛋白在核小体核心颗粒以外再结合20bp的DNA链，锁住核小体的进出端，起稳定核小体的作用，并促进各核小体的聚拢。这样，包括H1组蛋白和166bp的DNA链在内的核小体结构又称染色质小体；,D、两个相邻核小体之间以连接DNA相连，不同物种变化值为080bp不等。,第十二页，共六十六页。,核仁(h rn),结构(jigu),A、纤维(xinwi)中心：含rDNA（合成rRNA的DNA片段）、RNA聚合酶（合成rRNA所需）、转录因子。是rRNA基因的存储位点。,B、致密纤维组分：含高密度rRNA和一些特异性结合蛋白。是初始rRNA首先出现的位点。,C、颗粒组分：是核仁的主要结构，由核糖核蛋白颗粒构成。是核糖体亚单位成熟和存储的位点。,第十三页，共六十六页。,核基质(j zh)（核骨架）,概念：指细胞核内除核被膜、染色质和核仁以外(ywi)的精细网架体系，主要成分是Pr，也含有少量RNA。,功能(gngnng)：,A、真核细胞内的DNA复制可能要依靠核骨架作为空间支架，DNA复制起点永久性地结合在核骨架上。,B、参与基因的选择性表达，某些正在活跃转录的基因优先与核骨架结合。,第十四页，共六十六页。,4、细胞质和细胞器,第十五页，共六十六页。,每个核糖体由大、小2个亚基组成，原核细胞的核糖体为70S型，包括(boku)50S和30S两个亚基；真核细胞的核糖体为80S型，包括60S和40S两个亚基。,第十六页，共六十六页。,核糖体合成(hchng)Pr的“信号假说”：,认为所有Pr的合成最初都在游离核糖体上开始进行，但运输到细胞外的Pr在合成时，先形成(xngchng)一段由几个aa组成的疏水性“信号肽”，核糖体在信号肽引导下附着到糙面内质网上，信号肽进入内质网膜的脂双层中。,此时，核糖体继续合成(hchng)肽链，新合成(hchng)的肽链在信号肽引导下穿过内质网膜，进入内质网腔。,然后信号肽在内质网腔内特异性酶的作用下被分解，合成的Pr分子就留在内质网腔中，并运送到光面内质网中，由内质网膜包围成小泡，移向高尔基体，并在高尔基体中进一步加工，最后通过高尔基体产生的分泌泡运输到细胞外。,第十七页，共六十六页。,（3）高尔基体,电镜下，高尔基体是由单层膜围成的扁平囊、大泡和小泡所组成(z chn)。,高尔基体的功能(gngnng)与细胞内一些分泌物的储存、加工和运输出细胞有关，它是细胞分泌物最后加工和包装的场所。,溶酶体含40种以上的水解酶，刚从高尔基体产生的溶酶体叫初级(chj)溶酶体，它与食物泡融合后，就形成次级溶酶体。,第十八页，共六十六页。,功能(gngnng),总的功能是细胞内消化(xiohu)，具体而言：,C、清除无用的生物大分子、衰老的细胞器以及受伤、衰老和死亡(swng)的细胞，有利于细胞更新。,第十九页，共六十六页。,（5）线粒体,由双层膜围成的囊状细胞器，是细胞内产生ATP的重要(zhngyo)部位，被称为细胞内的动力工厂或能量转换器。,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，其主要功能是提供TCA循环、电子传递以及能量转换的场所，把有机物氧化(ynghu)分解产生的能量转移到ATP中。,第二十页，共六十六页。,（6）质体(zh t),植物细胞(xbo)所特有，包括：,第二十一页，共六十六页。,结构(jigu),双层膜，内部是一个(y)由扁平囊状结构，即类囊体所形成的复杂膜系统。,类囊体有规则地堆叠，形成(xngchng)基粒；基粒之间还有类囊体相互连接，称基质类囊体。类囊体上存在一系列与光合作用相关的色素和电子传递链。,基质中含有少量DNA、RNA和核糖体，以及一些酶和光合作用产物淀粉粒，能自己合成某些Pr，但大部分Pr靠细胞质中的核糖体合成。,线粒体和叶绿体都有自己的DNA、RNA和核糖体，具有相对独立的遗传功能，共同决定着细胞质的遗传。,第二十二页，共六十六页。,（7）微体,单层膜，结构(jigu)与溶酶体相似。,过氧化物(u yn hu w)酶体,由糙面内质网芽生而来，含一些(yxi)氧化酶和H2O2酶。,乙醛酸循环体,植物细胞所特有，常见于富含脂类的细胞中，能将脂类物质转化为糖，供植物早期生长所需。,第二十三页，共六十六页。,（9）细胞骨架,细胞质基质并非匀质液体，它含有维管、微丝、中间纤维所组成的网络支架，称细胞骨架，有利于维持(wich)细胞形态。,细胞分裂时的纺锤体即由微管形成，某些药剂如秋水仙素，能阻断微管蛋白形成微管，从而(cng r)抑制纺锤体形成，使细胞分裂停留在中期，染色体数加倍，常用于育种。,类似(li s)药物长春花碱，可用来抑制癌细胞生长。,第二十四页，共六十六页。,微丝(直径(zhjng)47nm),由肌动蛋白所组成，也叫肌动蛋白丝，主要作用是参与细胞(xbo)运动。,细胞(xbo)松弛素B可抑制微丝形成；鬼笔环肽可抑制微丝解体。,第二十五页，共六十六页。,三、生物膜,鞭毛和纤毛的基部与细胞质中的基粒相连(xin lin)，基粒也由微管构成（9（3）0型），通过鞭毛和纤毛摆动，可实现细胞或周围物质的移动。,各种细胞器的膜、核膜、质膜，统称生物膜，其分子结构非常(fichng)相似，主要都是由脂类和Pr所组成。,第二十六页，共六十六页。,1、总体(zngt)结构,生物膜的骨架是磷脂双分子层（脂双层），在水溶液中，磷脂分子的亲水端一致朝外，疏水端埋在内部。只允许某些小分子物质自由通过，而一些大分子物质要借助(jizh)特殊的方式才能选择性透过。,脂类分子之间镶嵌着形态(xngti)、结构、功能各异的Pr。,生物膜上往往还存在一些糖类，常与Pr结合成糖蛋白，或与脂类结合成糖脂。,第二十七页，共六十六页。,流动镶嵌(xingqin)模型：1972.S.J.Singer和G.L.Nicolson,要点(yodin)：,（1）磷脂排成双分子层，构成膜的骨架(gji)。双分子层中每个磷脂分子都可以自由地横向移动，从而使双分子层具有流动性。,（2）膜Pr为球Pr，可从脂双层的两个侧面嵌入或穿透脂双层，或位于脂双层表面。膜Pr也可以在脂双层中横向移动。,该模型强调了生物膜的流动性和膜Pr分布的不对称性。,第二十八页，共六十六页。,2、脂双层,脂类一般占生物膜总重的4050，所含脂类：磷脂（主要(zhyo)）、胆固醇（只存在于动物细胞的生物膜上）、糖脂等。,第二十九页，共六十六页。,4、膜糖,只存在于细胞膜外侧，而细胞膜内侧和细胞器的膜上没有糖类。膜糖主要以糖蛋白形式存在，少数以糖脂形式存在。膜糖的主要功能(gngnng)是参与细胞识别。,第三十页，共六十六页。,（2）扩散(kusn)类型,第三十一页，共六十六页。,3、主动(zhdng)运输,（1）概念(ginin)：,指细胞膜通过(tnggu)某种耗能过程，将某种物质由低浓度一侧移向高浓度一侧的过程，即逆浓度梯度的转运。,（2）特点：,需要载体；需要耗能；逆浓度梯度运输。,第三十二页，共六十六页。,五、细胞(xbo)连接,植物细胞之间通过细胞壁相互粘连，相邻细胞之间通过质膜形成胞间连丝，可使水和其它一些小分子(fnz)物质从一个细胞进入另一个细胞。,在动物体内，紧密排列的细胞之间也可以细胞膜分化(fnhu)，形成特定的连接，称细胞连接，主要包括3种类型：,第三十三页，共六十六页。,2、紧密连接,相邻(xin ln)细胞之间通过特殊的跨膜蛋白成串排列，使细胞膜紧密靠拢，不留空隙，物质不能通过，这种坚固的细胞连接叫紧密连接。,它使胞外物质只能通过细胞膜进行运输(ynsh)，而不能从细胞之间通过。,第三十四页，共六十六页。,细胞膜的功能(gngnng),物质(wzh)跨膜运输,半透性（选择(xunz)透过性）,细胞膜可以通过扩散、渗透、主动运输、内吞、外排等方式，使细胞内外进行物质交换。,信息传递,细胞膜上存在一些受体,有些受体能与激素结合，参与激素的作用；,有些受体能与抗原结合，参与免疫反应；,有些受体与其它细胞表面的特异性物质结合，参与细胞识别。,第三十五页，共六十六页。,细胞(xbo)识别,细胞识别是指细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子(fnz)选择性地相互作用，导致细胞内一系列生理生化反应，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，即细胞之间的认识和鉴别。,返回(fnhu),第三十六页，共六十六页。,核被膜,返回(fnhu),第三十七页，共六十六页。,核骨架(gji),返回(fnhu),第三十八页，共六十六页。,生 物 膜 结 构,返回(fnhu),第三十九页，共六十六页。,原核细胞,细菌(xjn)模式图,第四十页，共六十六页。,动物细胞模式图,第四十一页，共六十六页。,植物(zhw)细胞模式图,第四十二页，共六十六页。,磷 脂,磷脂性质：磷脂是双极性分子，在水环境中自