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1、第一章 细胞,授课学时：6学时授课内容：细胞的生命物质细胞的形态结构和功能细胞代谢细胞周期和细胞分裂,细胞学说：所有生物都是由一个或多个细胞组成；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所以的细胞必定是由已存在的细胞产生的。,元素,大量元素：C、H、O、N微量元素：P、S、Ca、Na、K、Cl、Mg、Fe痕量元素：Mo、Cu、Zn、Se,分子,水和无机盐糖类脂类蛋白质核苷酸和核酸,水和无机盐,水细胞的重要组分参与细胞代谢绿色植物细胞光合作用的原料比热大，能在温度升高时吸收较多的热量，使细胞的温度和代谢速率得以保持温度。,无机盐调节渗透压和pH有些离子是酶的活化和调节因子，eg：Ca2+，Mg2+有机
2、物合成的原料，eg：Mg2+叶绿素,糖类,糖类是细胞中很重要的一大类有机化合物。糖分子含C、H、O 三种元素，三者的比例一般是1：2：1。糖是生命活动所需的能源，又是重要的中间代谢物。部分糖类物质参与细胞结构的组成。糖类包括小分子的单糖、双糖和由单糖构成的大分子的多糖，如淀粉、糖原、纤维素等。,单糖,分子式（CH2O）n，其中n3。含3个碳原子的单糖名为丙糖，之后依次称为丁糖、戊糖、己糖等。Eg:景天庚酮糖碳原子构成单糖的主要骨架。单糖以2种形式存在，即醛糖和酮糖。,重要的单糖,丙糖：甘油醛、二羟丙酮，它们的磷酸脂是细胞呼吸和光合作用中重要的中间代谢物。戊糖：核糖、脱氧核糖和核酮糖；核糖和脱氧
3、核糖是核酸的重要成分，核酮糖是重要的中间代谢物。己糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。六碳糖的分子式都是 C6H12O6，但结构不同，互为异构体。,双糖,寡糖：由少数（26）几个单糖缩合而成的糖称为寡糖。最多的寡糖是双糖。常见的双糖：麦芽糖：淀粉的基本结构单位，淀粉水解产生麦芽糖。蔗糖：食用的糖主要是蔗糖。eg：甜菜、甘蔗纤维二糖：是纤维素的基本结构单位。乳糖：存在于哺乳动物乳汁中，分子结构是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖结合脱水形成的。,多糖,多糖：自然界数量最大的糖类是多糖。多糖分子是由很多单糖分子（通常为葡萄糖分子）缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子。淀粉：植物细胞中以贮藏状态存在的糖。根
4、据链的分支与否，可将淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉遇碘变为深蓝色。糖原：是动物细胞中贮存的多糖，又称动物淀粉。在水中溶解度大于淀粉，遇碘变为红褐色。纤维素：高等植物细胞壁的主要成分是纤维素。水解产生纤维二糖，再进一步水解而成葡萄糖。,脂类,脂类不溶于水，溶于非极性溶剂。Eg：乙醚、氯仿等主要组成元素也是C、H、O，有些脂类还含有P、N。脂类在细胞中具有独特的生物学功能：是生物膜的重要成分是贮存能量的分子构成生物表面的保护层 eg：皮肤、羽毛、蜡质有些脂类是重要的生物学活性物质 eg：VA、VD等。脂质包括中性脂肪和类脂（蜡、磷脂等）。,中性脂肪,又称甘油酯，是甘油（醇）和脂肪酸结合而成的
5、酯。是脂类最丰富的一族，是动植物细胞贮存脂类的主要形式。在室温下为固体的称为“脂肪”，为液态的称为“油”。脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。饱和脂肪酸熔点高，室温下呈固态。动物脂肪大多富含饱和脂肪酸。富含饱和脂肪酸的食物也富含胆固醇。不饱和脂肪酸熔点低，室温下为液态。对于哺乳动物和人，至少有2种不饱和脂肪酸（亚油酸和亚麻酸）是必需的营养要素，哺乳动物和人不能自己合成，只能从外界摄取。,血脂,血脂是血浆中的中性脂肪（甘油三酯和胆固醇）和类脂（磷脂、糖脂、固醇、类固醇）的总称，广泛存在于人体中。它们是生命细胞的基础代谢必需物质。一般说来，血脂中的主要成份是甘油三酯和胆固醇，其中甘油三酯参与人
6、体内能量代谢，而胆固醇则主要用于合成细胞浆膜、类固醇激素和胆汁酸。高脂血症是指血浆中胆固醇或甘油三酯水平升高。是一类较常见的疾病,除少数是由于全身性疾病所致外(继发性高脂血症)，绝大多数是因遗传基因缺陷(或与环境因素相互作用)引起(原发性高脂血症)。,不饱和脂肪酸的功能,eg：茶油、坚果、亚麻籽保持细胞膜的相对流动性，以保证细胞的正常生理功能。使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯。是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质。降低血液粘稠度，改善血液微循环。提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力。,类脂,蜡和脂肪相似，也是由脂肪酸和醇化合而成的酯。皮肤、毛发、羽毛、植物叶及果实表面以及昆虫体表都
7、有蜡覆盖，使细胞与外界严密隔离，防止细胞失水。帖类由不同数目的异戊二烯连接而成的分子。Eg：类胡萝卜素、视黄醛、维生素E、维生素K,磷脂几乎全部存在于细胞的膜系统中。磷脂酸是最简单的磷脂，在细胞中含量甚少，是其他磷脂合成的中间产物。类固醇Eg：胆固醇，动物细胞膜和神经鞘的重要成分，与膜的通透性有关。植物细胞不含胆固醇，但含有其他类固醇物质，称为植物固醇。,蛋白质,蛋白质是细胞原生质的重要组成部分，在生命活动中起着关键作用。没有蛋白质便没有生命。蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的大分子多聚物，相对分子质量从5000到100万或更大。它由氨基酸以肽键相连，呈链状。不同蛋白质分子所含的肽链数目及长度差
8、别很大，并且各种氨基酸的组成与排列顺序也不一样。蛋白质的结构包括：一级结构二级结构三级结构四级结构,氨基酸,氨基酸是蛋白质的结构单体。天然存在于蛋白质中的氨基酸共有20种。氨基酸的通式为R-CH（NH2）-COOH，不同点在于它们的R基团不同。从营养学角度，可分为必需氨基酸（某种生物机体不能合成或合成量少，不能满足生长需要，必须由食物提供的）和非必需氨基酸两类。,蛋白质的一级结构,一个氨基酸分子中的-氨基，与另一氨基酸分子中的-羧基脱水缩合，形成肽键，生成的化合物称为二肽。二肽再和一个氨基酸以肽键相连，就形成三肽。不同数目的氨基酸以肽键顺序相连，就形成多肽。一级结构主要是指氨基酸种类和氨基酸相
9、互连接的顺序。,蛋白质的二级结构,二级结构是蛋白质分子中多肽链本身的折叠方式，主要由-螺旋和-折叠结构。-螺旋：多肽链中由于氢键连接的结果，肽链可以扭曲成形似弹簧的螺旋状。-螺旋具有弹性。-折叠：由蛋白质的彼此平行的肽链之间形成的氢键构成，不具弹性。,螺旋,折叠,-折叠是蛋白质肽链主链的肽平面折叠呈锯齿状。又称-片层结构。该结构的特点如下：肽链延伸，肽平面之间折叠成锯齿状（折纸状）。氨基酸残基侧链交替位于锯齿状结构的上下方。若干条或一条多肽链迂回，形成的若干肽段互相靠拢，平行排列，通过氢键连接。相邻排列两条-折叠结构走向相同时，称为顺向平行，反之，称为逆向平行,蛋白质的三级结构,蛋白质多肽链中
10、相对较远的氨基酸，通过次级键相互作用而使它在二级结构基础上折叠、盘曲形成了更复杂的立体构象。不同蛋白质有不同的立体构象，天然蛋白质按其空间构象不同，可以分为两大类：纤维状蛋白质和球状蛋白质。,纤维状的胶原蛋白,球状的溶菌酶,蛋白质的四级结构,蛋白质的四级结构指的是在含有两条或多条多肽链的蛋白质中，各条多肽链因其排列顺序而彼此关联。蛋白亚基之间借助次级键（离子键、疏水键、氢键、范德华力等）互相聚合，构成一定的空间构象，使蛋白质分子具有生物活性。eg:血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质，白由四个亚基构成，分别为两个亚基和两个亚基。,蛋白质的形状主要由它的一级结构即氨基酸的排列顺序决定。蛋
11、白质的功能，取决于它的形状和蛋白质分子中某些特殊位置上有无某种氨基酸。,蛋白质的性质：两性本质及等电点：蛋白质为两性电解质，氨基和羧基的相对比例决定了该蛋白质分子的电荷、pH和电场泳动特点。亲水胶体性质：蛋白质颗粒大小已达到胶体颗粒的范围，具有胶体性质，不能透过半透膜。蛋白质的变性作用：高温、X射线、紫外线、强酸、强碱以及许多重金属盐都可以引起蛋白质分子二、三、四级结构的破坏。,在酸性溶液中 在晶体状态或水溶液中 在碱性溶液中 即等电点（pI）,水化膜,溶液中蛋白质的聚沉,核酸和核苷酸,核酸核酸是生物大分子中最重要的一类，可分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两大类。DNA主要存在于
12、细胞核内染色质中，是遗传信息的携带者；RNA在细胞核内产生，然后进入细胞质中，在蛋白质合成中起重要作用。,核苷酸核苷酸是DNA和RNA的结构单体。每个核苷酸分子都含有一个戊糖（核糖和脱氧核糖）分子、一个磷酸分子和一个含氮的有机碱，有机碱分为嘌呤和嘧啶两类。戊糖分子上第1位C原子与嘌呤或者嘧啶结合形成核苷。,核苷酸以磷酸顺序相连而成为长链的多核苷酸分子，即成核酸的基本结构。脱氧核糖核酸（DNA）含脱氧核糖，碱基为A、G、C、T四种。核糖核酸（RNA）含核糖，碱基为A、G、C、U四种。,DNA分子的结构特点是：,DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧
13、核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。DNA分子两条链的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基互补配对,A=T;C-=G。,RNA,根据结构功能的不同，RNA主要分三类:tRNA（转运RNA）,tRNA是mRNA上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者；mRNA（信使RNA）。mRNA是合成蛋白质的模板，内容按照细胞核中的DNA所转录；rRNA（核糖体RNA）,rRNA是组成核糖体的组分，是蛋白质合成的工作场所。,生物大分子结合物,糖蛋白核蛋白糖脂脂蛋白,糖蛋白,糖蛋白是糖同蛋白质的共价结合物。生物学功能如下：具有酶或激素活性；eg：核糖核酸酶具有转运金属和激素的
14、作用；eg：转运蛋白参加血液凝结作用；eg：纤维蛋白原作为保护剂和润滑剂；eg：粘蛋白作为生物膜的组分和支持结构；,核蛋白,核酸常与蛋白质结合，成为核蛋白。病毒：非细胞形态生物，由蛋白质和核酸组成，有的还含有脂类和糖类物质。在病毒颗粒中，核酸位于内部，外包蛋白质衣壳。病毒对宿主细胞的侵染是由核酸决定的。外壳蛋白与病毒宿主的专一性有关，也能保护核酸免受损伤。染色质：细胞核中易被碱性染料染上颜色的物质。在细胞的有丝分裂期螺旋化形成染色体。真核细胞中，每一个染色体含一个DNA双链分子。染色质由脱氧核糖核酸和组蛋白组成，是调节生物体新陈代谢、遗传和变异的物质基础。核蛋白体：由核糖体与蛋白质组成，是蛋白
15、质生物合成的场所。,糖脂,含糖的结合脂。Eg：神经节苷脂、脑硫脂等。在细胞中含量少，但有许多特殊的生物学功能。如再神经突触的传导中起着重要的作用，并于血型的专一性，组织免疫、细胞识别等功能有关。,脂蛋白,脂蛋白是脂同蛋白质的结合物，但其结合比较疏松。它广泛存在于细胞和血浆中。前者如组成生物膜结构的脂蛋白，后者是维持红细胞细胞膜正常功能所必需的血浆脂蛋白。,细胞的形态结构和功能,细胞的形态和大小原核细胞真核细胞生物膜细胞连接,细胞的形态大小,形态多样，且形态与所处的环境条件或所担负的生理功能是密切相关的。体积小，借助显微镜观察。测量单位为微米、纳米。细胞大小与生物的进化程度和细胞功能是相适应的。
16、一般来说，细胞的数目和生物体的大小成正比例。,原核细胞,原核细胞特点如下：细胞小，种类少，构造简单；细胞质中无复杂的细胞器、但有核糖体；没有成形的细胞核、即无核膜只有核区；DNA不与蛋白质形成染色体；以无丝分裂方式增值；细胞壁的成分是肽聚糖。原核细胞包括支原体、细菌和蓝藻等。,支原体,直径0.10.3m，是独立生活的生物体中体积最小的。形态多样，DNA分子可能为环状、裸露或弥散分开。细胞质中含核糖体、RNA，以及与DNA复制、蛋白质合成和将葡萄糖裂解以获取能量有关的酶类，因而能独立生活和自我复制。,细菌,细菌细胞的质膜外为含有肽聚糖的细胞壁。有些细菌细胞壁的外侧还包有荚膜和粘液层，有些还有鞭毛
17、。细胞DNA分子不与蛋白质结合，也无膜包围，称为拟核。核糖体游离在细胞质中，亦可附着在质膜内侧面，行使蛋白质合成功能。细菌细胞通常以一分为二的无丝分裂增殖，有些种类在不良环境中生成孢子。,蓝藻,细胞壁由纤维素和果胶质组成。细胞质内有环状DNA分子，无膜包被。细胞质中有非常发达的类囊体片层，并排列成平行的同心环，其上含有光合色素（叶绿素a，胡萝卜素和叶黄素，以及藻蓝素和藻红素等）。,真核细胞,细胞膜细胞壁细胞核细胞质和细胞器,细胞膜,又称质膜，包围在细胞的表面，形成细胞的边界。细胞膜具有选择透过性，有选择的允许某些物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞，从而保证细胞代谢正常进行。细胞膜最基本
18、的功能是维持细胞内微环境的相对稳定，对细胞分裂、分化、细胞识别、免疫、物质运输、信息传递、代谢调控、能量转换、神经传导以及肿瘤发生等都起着重要作用。,细胞壁,植物细胞区别于动物细胞的显著特征之一是具有细胞壁。细胞壁的结构与化学成分因植物种类、细胞发育程度及功能的不同而有很大差别。细胞壁具有一定的机械强度，使细胞维持一定形状，能承受外力的挤压，还能防止病原体的侵袭。细胞壁在植物体的吸收分泌、蒸腾作用和细胞间物质运输、信息传递中起着重要的作用。,植物细胞壁可分为胞间层、初生壁和次生壁三个层次。胞间层：两个相邻细胞的初生壁之间形成胞间层，把两个细胞胶粘再一起，主要成分是果胶质。初生壁：植物细胞最初生
19、成的细胞壁，主要由纤维素、半纤维素和果胶质等组成，具有分生能力。初生壁薄而有弹性，能随细胞的生长而延伸。次生壁：位于质膜与初生壁之间，分为外、中、内三层，主要成分是纤维素和半纤维素。次生壁较厚而坚硬，可使细胞具有较大的机械强度和抗张能力。,细胞核,一切真核细胞都有完整的细胞核。被子植物的成熟筛管分子和哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核。细胞核是细胞的控制中心，也是遗传物质的主要存在场所。细胞核存在间期和分裂期两个不同的时期。间期细胞核的形态往往与细胞的形态有关和细胞发育有关。,核被膜,核被膜：包括核膜和核纤层两部分。核膜有两层，两膜之间为核周腔。核外膜与细胞质中糙面内质网相连，核外膜上附着核糖体
20、颗粒。内核膜内表面附着有一层纤维状的蛋白网，称核纤层，该结构对内核膜有支持作用。核膜对大分子的出入是有选择性的。核膜上有核孔，与核纤层构成核孔复合物。核孔允许水溶性物质通过，也选择性运输大分子物质。,核仁,核仁是细胞核中折光性很强的均匀小球体，细胞分裂时，核仁消失，分裂完成后，两个子细胞核中分别产生新的核仁。电镜下，核仁是裸露无膜并由纤维丝构成的海绵状结构。核仁富含蛋白质和RNA分子。核仁的主要功能是合成rRNA和组装核糖体的亚单位。核基质是细胞核内除了核膜、核纤层、染色质、核仁、核孔复合体以外的纤维网架结构，成分是蛋白质。核基质是核的支架，并为染色质提供附着的场所。,染色质,染色质：间期细胞
21、核内能被碱性染料染色的物质，基本成分为DNA、蛋白质和少量RNA。常染色质是DNA长链分子展开的部分，非常纤细，染色较淡。异染色质是DNA长链分子紧缩盘绕的部分，染色较深。染色质中的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。有丝分裂期染色质高度螺旋、折叠形成凝集的染色体。电镜下可看到染色质呈串珠状的细丝，小珠称为核小体。,核小体结构要点,每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构，由四个二聚体组成，包括两个H2A*H2B和两个H3*H4。每个二聚体通过离子键和氢键结合约30bp DNA。146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白
22、八聚体1.75圈。组蛋白H1在核心颗粒外结合20bp DNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的左右。相邻两个核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为080bp不等。组蛋白与DNA 之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列。,染色质包装的多级螺旋模型,由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，构成染色质包装的一级结构。在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。螺线管进
23、一步螺旋化形成直径为0.4m的超螺线管，构成染色体包装的三级结构。超螺线管进一步螺旋折叠，形成210m的染色单体，即染色质包装的四级结构。DNA核小体螺线管超螺线管染色单体,细胞质和细胞器,细胞质除细胞核外，动、植物细胞的质膜以内均属细胞质。细胞器由原生质特化形成的，具一定的形态结构和化学组成，担负特定生理功能的亚细胞结构。,内质网高尔基复合体溶酶体线粒体质体微体核糖体液泡细胞骨架鞭毛、纤毛和中心粒胞质溶胶,1内质网,除原核生物和哺乳动物的成熟红细胞外，所有动植物细胞都有内质网。糙面内质网的功能是参与蛋白质的合成和运输。光面内质网参与脂类物质的合成、糖类的代谢。,2高尔基复合体,除红细胞外，几
24、乎所有的动植物细胞中都含有高尔基体。高尔基体是由许多扁平的囊泡构成的以分泌为主要功能的细胞器。主要功能是将内质网合成的多种蛋白质进行加工、分类与包装并运送至细胞特定部位或分泌到胞外。,3溶酶体,溶酶体是真核细胞中的一种细胞器；为单层膜包被的囊状结构，直径约0.025-0.8m；内含多种水解酶，专司分解各种外源和内源的大分子物质。已发现溶酶体内有50余种酸性水解酶，包括蛋白酶、核酸酶、磷酸酶、糖苷酶、脂肪酶、磷酸酯酶及硫酸脂酶等。这些酶控制多种内源性和外源性大分子物质的消化。因此，溶酶体具有溶解或消化的功能，为细胞内的消化器官。,4线粒体,线粒体由两层膜包被，外膜平滑，内膜向内折叠形成嵴，两层膜
25、之间有腔，线粒体中央是基质。基质内含 有与三羧酸循环所需的全部酶类，内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。线粒体能为细胞的生命活动提供场所，是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，有细胞动力工厂(power plant)之称。另外，线粒体有自身的DNA和遗传体系，但线粒体基因组的基因数量有限，因此，线粒体只是一种半自主性的细胞器。,5质体,质体是植物细胞中由双层膜包裹的一类细胞器的总称,由两层薄膜包围，是植物细胞合成代谢中最主要的细胞器。根据质体内所含的色素和功能不同，质体可分为白色体、有色体和叶绿体。白色体：不含色素，主要存在于分生组织及不见光的细胞中，具有制造和储藏淀粉、蛋白质和油脂的功
26、能。有色体：含色素，花、成熟的水果及秋天落叶的颜色主要是这种质体所致。叶绿体：光合作用的细胞器。,叶绿体,叶绿体是绿色植物细胞内进行光合作用的结构，双膜结构。膜内充满基质，内有复杂的膜系统，膜系统由扁平囊状的类囊体组成。类囊体有基粒内囊体和基质类囊体之分。光合作用的色素和电子传递系统都位于类囊体膜上。,6微体,微体是一种特殊的细胞器，单膜包被，内含极细的颗粒状物质，中央常有一高电子密度的核心结晶。过氧化物酶体：存在动植物细胞中，含多种氧化酶。在高等绿色植物细胞中，其位置常在叶绿体和线粒体附近，与光呼吸有密切关系。乙醛酸酶体：仅存在于植物细胞中，特别是含油量高的种子的子叶或胚乳细胞中。能将脂类转
27、化为糖。,7核糖体,核糖体是由核糖体核糖核酸（rRNA）和蛋白质构成的球型颗粒状小体。每个核糖体是由两个亚单位组成。核糖体可分为80s型和70s型。动植物细胞的核糖体为80s型（大亚单位为60s，小亚单位为40s），细菌的核糖体为70s型（大亚单位为50s，小亚单位为30s）。核糖体是合成蛋白质的细胞器，唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成多肽链。,半自主性细胞器,线粒体和叶绿体中含有DNA和RNA、核糖体、氨基酸活化酶等。这两种细胞均有自我繁殖所必需的基本组分，具有独立进行转录和翻译的功能。同时线粒体和叶绿体的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成，然后转移至线粒体和叶绿体
28、内。因此，线粒体和叶绿体的自主程度是有限的，对核遗传系统有很大的依赖性。线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制，所以称为半自主性细胞器。,8液泡,液泡是植物细胞质中的泡状结构。幼小的植物细胞（分生组织细胞），具有许多小而分散的液泡，在电子显微镜下才能看到。以后随着细胞的生长，液泡也长大，互相并合，最后在细胞中央形成一个大的中央液泡，它可占据细胞体积的90以上。液泡的功能主要是调节渗透，维持细胞渗透压和膨压，贮藏和消化细胞内的一些代谢产物，并利于原生质体与外界发生气体与营养的交换。,9细胞骨架,细胞骨架普遍存在于真核细胞中。它们在细胞质和细胞核间构成蛋白质纤维网
29、络，具有一定的形状和动态结构。细胞骨架对细胞形态、细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递、细胞分化和转运等方面都起着重要的作用。根据纤维的不同，可分为：微管、微丝和中间纤维，均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起，构成纤维型多聚体。,微丝,微丝又称肌动蛋白纤维，是由两条线性排列的肌动蛋白链形成的螺旋，形状如双线捻成的绳子，直径约7nm，能使细胞能够运动和收缩。,微管,微管是由13条原纤维构成的中空管状结构，直径2225nm。每一条原纤维由微管蛋白二聚体线性排列而成，微管蛋白二聚体由结构相似的和球蛋白构成，球蛋白结合的GTP从不发生水解或交换，球蛋白也是一种 G蛋白，结合的GTP可发生水解，结合
30、的GDP可交换为GTP。微管确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。,中间纤维,中间纤维直径10nm左右，介于微丝和微管之间。与微管不同的是中间纤维是最稳定的细胞骨架成分，它主要起支撑作用。中间纤维在细胞中围绕着细胞核分布，成束成网，并扩展到细胞质膜，与质膜相连结。中间纤维具有组织特异性，不同类型细胞含有不同。,胞质骨架三种组分的比较,10鞭毛、纤毛和中心粒,鞭毛和纤毛是细胞表面的附属物，它们的功能是运动。组成鞭毛和纤毛的基本成分都是微管。中心粒：是微管的组织中心。与纺锤体的形成有密切关系。在超微结构上调节细胞运动。在有丝分裂时牵引染色体使其分开。,11胞质溶胶,细胞质中除了细胞器以外的胶体
31、部分。富含蛋白质、酶，是细胞多种代谢活动的场所。细胞的各种包含物保存其中，如糖原、脂肪滴等。,生物膜,1、细胞膜主要由流动的磷脂双分子层和嵌在其中的蛋白质组成。还有少量的多糖。,生物膜的流动镶嵌模型,2、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；,3、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性。,4、在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂。,5、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的，体现了膜的流动性（1）磷脂分子的运动性（2）膜蛋白的运动性,生
32、物膜的功能,细胞膜生物膜真核细胞由于细胞膜的存在而与外界环境分隔并使其有一个稳定的内环境，有利于与外界进行有序的物质交换。由于生物膜的分隔，使细胞核和细胞器也都呈一个隔间，各个隔间都有自己的特性，分别执行一定的功能。所以生物膜为细胞生化反应的有序性和生物功能的区域化提供了物质基础。细胞膜是生活细胞的屏障，对细胞的生命活动起着保护作用，能选择性地进行物质交换运输，调控细胞内外物质和离子的平衡及渗透压平衡，维持细胞内外环境恒定。细胞膜也是能量转换和信息传递的场所。细胞膜与代谢调控、基因表达、细胞识别和信息传递以及免疫等也有关。,生物膜的功能物质跨膜运输,物质跨膜运输是细胞膜最基本的功能，有扩散、渗
33、透、主动运输、内吞作用和外排作用等方式。扩散简单扩散物质从高浓度到低浓度的单纯的扩散作用，不需借助载体，不消耗能量。只有小分子量的不带电或疏水分子（H2O、O2、CO2、尿素、乙醇）以此方式过膜协助扩散物质从高浓度到低浓度（顺浓度梯度），需借助载体蛋白的物质运输。包括亲水性分子如糖、氨基酸等的运输。eg：人红细胞膜上的一种载体蛋白，对葡萄糖有特异的亲和力，专门运输葡萄糖。（P39）区别：协助扩散需要载体，并且具有饱和效应。即当被运输物质浓度不断升高时，速度出现一个极限值，这是由于载体蛋白的数量限制造成的。,渗透水分子从水势高的一侧穿过膜而进入水势低的一侧的扩散。膨压：在低渗溶液中，水分子通过渗
34、透作用进入细胞，导致细胞膨大。植物细胞吸水膨胀时，原生质体产生对细胞壁的压力，称为膨压。质壁分离：当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，水就由细胞中渗透出去，原生质体就缩小而与细胞壁脱离，结果细胞壁与质膜之间出现空隙，这种现象称为质壁分离。,主动运输细胞膜上的载体蛋白将离子、营养物和代谢物等从低浓度经过膜转运到高浓度的过程。主动运输需要能量供给，能量来自于ATP。ATP驱动的主动运输Na+、K+的跨膜运输，通过膜上的专一的载体Na+、K+泵被运输,Na+、K+泵又称Na+、K+ATP酶，它通过水解ATP提供的能量主动向外运输Na+，向内运输K+，每水解1分子ATP向膜外泵出3个Na+，向膜内泵入2个
35、K+。（P41）Na+、K+ATP酶,内吞作用：单细胞动物，如变形虫、草履虫等都可以吞噬细菌或其食物颗粒。细胞吞噬固体颗粒的作用称为吞噬作用，肠壁细胞以及一些原生动物，如变形虫等，还能吞入液体，称为胞饮作用。胞吞和胞饮总称为内吞作用。外排作用：吞入的食物被消化后，所余残渣从细胞表面排出。,生物膜的功能信息跨膜传递,细胞质膜上的受体蛋白感受外界化学信号，传入细胞，使细胞内发生各种生物化学反应和生物学效应。外源刺激作用于受体蛋白，经酶的调控产生信号，再激发酶的活性，显示出生物学效应。,细胞连接,细胞间的连接装置，使细胞形成组织，并在功能上处于高度的协调状态。植物细胞的细胞连接：胞间连丝 植物细胞壁上有孔，相邻细胞的细胞膜伸入孔中，光面内质网也彼此相通，形成胞间连丝。,动物细胞的细胞连接,桥粒紧密连接间隙连接,
