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1、一、细胞-生命的单位,直观：,一个受精卵,成年人（约婴儿的30倍）,婴儿（约2万亿个细胞）,第一节 对细胞的认识,1、细胞的的形状与大小,6cm直径的苹果4亿个细胞一张苹果叶子5千万个细胞,细胞大小：10m100m西瓜果肉细胞：直径可超过1mm苎麻纤维：长达550mm,细胞形状不一,(1)水与无机盐：水 85%，无机盐 1.5%(2)有机分子：蛋白质10%，核酸（DNA0.4%，RNA0.7%.）糖0.4%，脂类2%。,2、细胞化学成分,（一）细胞的发现与细胞的早期研究肉眼可见范围：100m,显微镜的发明导致细胞的发现和细胞学的出现和发展,第一台显微镜：1590年荷兰眼镜商Janssen兄弟制
2、作,二、细胞学发展史与细胞学理论,绝大多数细胞直径30m,放大倍数10-30倍-“跳蚤镜”,Robert Hooke用自制的复式显微镜(放大倍数40-140倍)观察软木(栎木皮)的薄片,1665年发表著作显微图谱(microgrophia),因此认为细胞的发现是在1665年,“我一看到这些现象，就认为是我的发现，因为它的确是我第一次见到而从未见到过的微小孔洞，也可能是历史上的第一次发现。使我理解到软木为什么这样轻的原因。”,把发现的孔洞称为cell,英国科学家虎克（R.Hook,1635-1703),27岁成为英国皇家 学 会领导成员,荷兰人列文虎克（Antoni von Leeuwenhoo
3、k,1632-1732）用自磨镜片做成显微镜第一次观察了活的细菌和原生动物,列文虎克用显微镜观察了许多动植物的活细胞与原生动物，人类和哺乳动物的精子，并于1674年在观察鲑鱼的红细胞时描述了细胞核结构。1683年又在牙垢中看到了细菌。,他一生亲手磨制了550个透镜，装配了247架显微镜，至今保留下来的有9架。,荷兰尤特莱克特大学博物馆中的一架测定其放大倍数为270倍，分辨力为1.4m。直到19世纪初所制显微镜还未超过这一水平。,1、细胞学说的建立,19世纪30年代，显微镜制造技术有了明显的改进，分辨力提高到1m以内；,同时还由于切片机的制造成功，使显微解剖学取得许多新进展。,（二）细胞学说,施
4、莱登和施旺创立了细胞学说(cell theory)。经一系列学者修正，到1858年完成。,细胞学说基本内容：一切动、植物有机体由细胞发育而来。每个细胞是相对独立的单位，既有“自己的”生命，又和其它细 胞共同组成整体生命而起着应有的作用。新细胞来源于老细胞的分裂。,2、细胞学说的科学意义,细胞学说的提出先于进化论约20年，它与进化论一起，奠定了生物科学的基础。细胞学说使生命世界有机结构多样性的统一，从哲学推断走向自然科学论证。,恩格斯把细胞学说和进化论、能量守恒定律并列为19世纪的三大发现。,“首先是三大发现，使我们对自然过程的相互联系的认识大踏步地前进了”,“有了这个发现，有机的有生命的自然产
5、物的研究-比较解剖学、生理学和胚胎学-才获得了巩固的基础。”,细胞类别,原核细胞,真核细胞,第二节 植物细胞的构造与功能,原核细胞模式图,一、原核细胞,主要特点：,代表生物:,支原体、细菌、蓝藻,二、真核细胞,植物细胞模式图,动物细胞模式图,细胞壁（cell wall)叶绿体（chloroplast)大液泡（vacuole)胞间连丝（plasmodesmata),植物细胞特有的结构,1、植物细胞的结构组成,细胞壁 质膜 细胞质 细胞器 胞基质植物细胞 原生质体 核膜 细胞核 核质 核仁 后含物,原生质(protoplasm)：泛指细胞内有生命的物质，是细胞生命活动的基础。原生质体(protop
6、last)：是一个细胞内所有原生质组成的形态结构单位，可以认为是生命物质的形态学单位。细胞质（cytoplasm）：细胞核膜以外，细胞膜以内的原生质体。细胞质基质(cytomatrix)：细胞质中除细胞器和后含物以外的、较为均质的半透明的液态胶状物质，又称基胞质。后含物：植物细胞内除了细胞质基质和细胞器以外，还有一些储藏的营养物质、代谢废物和植物次生物质，统称为后含物。生物膜（biological membrane）：细胞各种膜的统称。,（1）原生质体 nucleus(细胞核),2 to 15 micrometers or larger in diameterhave a single nuc
7、leus in one cells generallyHowever,have numerous nuclei within some specialized cell(如被子植物花药壁的毡绒层细胞有个核；成熟的植物筛管没细胞核).,Nuclear envelope,chromatin,nucleolus,Nucleoplasm,染色质(chromatin)：间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构。染色体（chromosome）：细胞在分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。,组蛋白(Histone)碱性，5种（H1，H2A，H2B，H3，H4），与DNA结合，并阻
8、止复制和转录。,非组蛋白,RNA,染色质的化学组成,DNA,染色质超微结构与组装,核小体染色质的基本结构单位。,染色质电镜图,*核小体的结构,染色质的类型,常染色质 着色浅，螺旋化程度低（直径小，10nm)，转录活跃，复制较早，多位于细胞核中央。,异染色质 着色深，螺旋化程度高（直径大，20-30nm)，无转录，复制较晚，多位于细胞核边缘.,染色体（chromosomes）,细胞分裂期，染色质螺旋化形成的、可在光学显微镜下观察的有形结构。,分裂期的染色体,染色体的类型 按着丝粒在染色体中的位置为：中着丝粒染色体近中着丝粒染色体近端着丝粒染色体端着丝粒染色体,染色体的数目 不同物种染色体数目不同
9、，同一物种染色体数目恒定。小白鼠：2n=40大白鼠：2n=60,2n=46,2n=58,2n=24,基因组与核型,核型(karyotype)：一个物种所特有的染色体数目和每一条染色体所特有的形态特征.基因组(genome)：生物体内单倍体染色体的组成称之，它代表了一个生物体染色体中储存的全部遗传信息。,人类核型,质膜（plasmamembrane)单位膜（流动镶嵌模型）,糖萼,蛋白质,脂双层,膜蛋白分布不对称,流动镶嵌模型特性,不对称性：,流动性：,膜蛋白的运动,流动性：,流动镶嵌模型特性,膜脂的运动,质膜的功能：1.通过膜的分子运输：被动运输、主动运输、内吞作用和外排作用2.信号转换3.细胞
10、识别和免疫,胞基质,在电镜下看不出具体结构，在光学显微镜下表现为有一定弹性和黏性的胶体溶液。是细胞器存在的介质，也是细胞代谢的一个重要场所。,细胞器,一般认为细胞器是细胞质内具有一定结构和特定功能的微结构和拟器官，一般包括线粒体、质体、内质网、高尔基体等。,线 粒 体,形态结构,功能：能量工厂,能量转换器,线粒体的形态结构,生物膜系统,形态：线状或粒状、椭圆形、哑铃形、环形等大小：宽0.5-1.0m 长23 m化学组成：主要是蛋白质和脂类 此外含有DNA和RNA,质体,具色素,不具色素,叶绿体,有色体,白色体,造粉质体,造油质体,蛋白质体,叶 绿 体,形态结构,功能：光合作用,能量转换器,叶绿
11、体基本结构,生物膜系统,基本类型,功能,内 质 网,生物膜系统,粗面内质网,光面内质网,内质网基本类型,生物膜系统,普遍存在于分泌蛋白质的细胞中,广泛存在于合成类固醇的细胞中,蛋白质的合成,脂类的合成,蛋白质的修饰,新生多肽的折叠与组装,内质网功能,生物膜系统,形态结构,功能,高 尔 基 体,生物膜系统,高尔基体的形态结构,形成面,成熟面,空腔,分泌小泡,生物膜系统,运输小泡,蛋白质修饰与加工（糖基化等）合成与分泌多糖蛋白质和脂类的运输与细胞壁形成有关,高尔基体功能,生物膜系统,溶 酶 体,溶酶体（lysome）：是胞质中一类包着多种水解酶的小泡。,生物膜系统,溶酶体功能,溶酶体的标志酶是酸性
12、水解酶,正常消化作用；自体吞噬（清除衰老的细胞器）；细胞自溶作用（防御功能）。,生物膜系统,内质网，高尔基体，溶酶体的功能衔接,液 泡 系,液泡系：由膜包围的小泡、囊泡(vesicle)和液泡(vacuole)，包括：液泡、溶酶体、微体、高尔基体小泡等。,液泡的功能：,1.调节细胞水势和膨压。,2.参与细胞内物质的积累和移动。,3.参与多种新陈代谢过程(液泡具有溶酶体的功能)。,4.隔离有害物质，避免细胞受害。,5.防御作用。,数量：50-200个/叶细胞比例：占细胞质的40-90%形状：透镜形侧面看，凹凸面表面看，椭圆形大小：长轴4-10m短轴2-4 m膜间隙：1020nm,线粒体和叶绿体的
13、半自主性,线粒体和叶绿体：DNA、RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖体、氨其酸活化酶,线粒体：编码20种蛋白，并在线粒体核糖体上合成,叶绿体：编码60种蛋白，并在叶绿体核糖体上合成,参与组成线粒体和叶绿体的蛋白各有上千种,线粒体与叶绿体的生长和增殖受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制-半自主性细胞器,核 糖 体,核糖体是合成蛋白质的细胞器。由大小两个亚基组成。按照mRNA的指令合成多肽链。,胞质骨架,微丝,微管,中间纤维,胞质骨架,A 微 丝,微丝是指真核细胞中由肌动蛋白单体组成的骨架纤维。,肌动蛋白单体,B 微 管,微管由、微管蛋白亚基组成，二者形成二聚体，是微管装配的基本
14、单位。,微管的成分,微管的形态,C 中间纤维,微梁系统,是由原生质体的分泌物质在质膜外方形成的，具有一定的硬度和弹性,保护作用支持和巩固细胞的形状参与代谢细胞生长调控和细胞识别,（2）细胞壁,细 胞 壁,胞间层,初生壁,次生壁,胞间层,初生壁,次生壁,胞间连丝 纹孔,胞间连丝：在相邻的生活细胞之间，细胞质以极细细胞质丝穿过细胞壁而彼此相互联系，是细胞间物质运输和信息传递的通道。,由相互连接的相邻细胞的细胞膜共同组成的直径为2040nm的管状结构。,细胞壁的次生变化,初生纹孔场：在初生壁上有些较薄的凹陷区域，其内有许多胞间连丝通过。,纹孔：细胞壁在次生增厚过程中，并非全面均匀增厚，不增厚的部分叫
15、纹孔。,纹孔产生的部位：可在初生纹孔场的位置产生；也可在非纹孔场的位置产生；初生纹孔场未必形成纹孔，被次生壁覆盖。,单纹孔对,纹孔腔,纹孔膜,存在部位：主要发生在薄壁细胞上。,具缘纹孔对,存在部位：主要发生在次生壁强烈增厚的细胞上，如导管、管胞、纤维。,具缘纹孔对,纹孔缘,纹孔塞,中层,存在部位：主要发生在厚壁细胞与薄壁细胞相邻的细胞壁上，如导管、管胞、纤维。,细胞壁的特化,木质：不是碳水化合物，基本结构单位是苯丙烷，不同的连接方式形成不同的高分子聚合物。自中层开始渗入，然后扩展到初生壁和次生壁。是机械组织和输导组织细胞壁的重要部分。,栓质：由酚类化合物和脂类化合物两部分构成。栓化的细胞壁不透
16、气不透水，栓化细胞原生质体大多解体而成为死细胞。防止水分蒸腾，凯氏带栓化加厚成为质外体运输的屏障；参与植物对某些胁迫环境的适应。富于弹性。,角质：一种脂类化合物。表皮细胞外壁因角质掺入而角质化，并在表面形成角质层。减少植物体的水分损失，防止昆虫摄食和病菌侵染，调节曝晒下植物的体温。,矿质：钙、硅等积累在细胞壁内，分别称为钙化、硅化。,A 储藏的营养物质,多在造粉体内形成。可分为单粒、复粒、半复粒。,（3）后 含 物,淀 粉,脐,轮纹,蛋白质,贮藏蛋白：无定形、结晶(存在于造蛋白体中)或成一定的形态(糊粉粒，存在于液泡中)。,禾本科植物的颖果胚乳的最外层-糊粉层,I2-KI:褐色,溴酚蓝:蓝色,
17、苦味酸酒精溶液:黄色,脂 类,脂 肪,脂肪油,小滴，散布于细胞质基质内，或造油体中,苏丹、-橙红色,椰子胚乳细胞（示脂肪油）,酚类化合物,酚,单宁,黑素,木质素,单宁(tannin)：水溶性，存在于细胞质、液 泡和细胞壁中，与铁器接触呈黑色反应。,B 植物次生代谢物质,类黄酮,作用,植物颜色,吸引动物以利传粉和受精,保护植物免受紫外线灼伤,防止病原微生物侵袭,植物颜色-花色素、黄酮醇和查尔酮,花色素-花青素、花翠素和天葵素等,生物碱,到目前为止，6000种。主要分布于生长活跃的组织、表皮和表皮下组织、维管束鞘、有节乳管。,烟碱、奎宁、吗啡、小檗碱、莨菪碱和阿托品-驱虫,秋水仙素-与微管结合，使纺缍体不能形成。,维生素酶抗生素植物杀菌素 等,植物激素 BA，KT，NAA，IAA，IBA 等。,C 生理活性物质,D 晶体-代谢废物,结晶由细胞中代谢废物沉积而成。,草酸钙(多)：-液泡中,碳酸钙(少)：,A.针晶；B.棱状柱晶；C.晶簇；D.砂晶,晶簇,Thank you!,
