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1、一、细胞的基本结构与功能一、细胞的基本结构与功能1.细胞的发现l1665年，英 国人 罗 伯 特 虎 克Robert Hooke）利 用自制的显微镜发现软木塞是由密排的蜂窝状小室组成（死细胞壁），命 名 细 胞(Cell)。第1页/共74页一、细胞的基本结构与功能一、细胞的基本结构与功能1.细胞的发现l1674年，荷兰学者列 文 虎 克（A.V.Leeuwenhoek）利用自制显微镜观察污水、牙垢时发现了细菌及一些小动物（原生动物）（活细胞）。l 将人们的认识引入微观世界。第2页/共74页32.细胞学说l1838年，德国植物学家施莱登（M.J.Schleiden）发表论文“论植物的发生”，指出
2、细胞是一切植物结构的基本单位。l1839年，德国动物学家施旺（T.Schwann）发表论文“显微研究”，指出动物和植物结构的基本单位都是细胞。l1858年，德国生物学家微耳和(RVirchow)提出：“细胞来自细胞”这一名言，即细胞只能来自细胞，而不能从无生命的物质自然发生。建立了“细胞病理学”l1880年，德国动物学家魏斯曼(AWeissmann)进一步指出，所有细胞都可以追溯到远古时代的一个共同祖先，即细胞是连续的、历史进化而来的。提出著名的“种质论”第3页/共74页4l细胞学说的内涵所有生物都是由细胞和细胞产物所构成；新细胞只能由原来的细胞经分裂而产生；所有细胞都具有基本相同的化学组成和
3、代谢活性；生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和。第4页/共74页53.3.细胞学说的意义细胞学说的意义 从细胞角度把整个有机体统一起来；证明了动物和植物都是由细胞起源的；证明了达尔文的生物进化论观点，打击了唯心论和神创论。奠定了生物科学的基础：细胞学说是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。细胞学说被认为是1919世纪自然科学的重大发现之一。第5页/共74页64.4.细胞的基本概念细胞的基本概念l细胞是生命活动的基本单位l细胞是物质、能量和信息过程结合的综合体l细胞是生物形态结构、生理功能和生长发育、遗传的基本单位 第6页/共74页75.
4、5.细胞的数量、大小和形态细胞的数量、大小和形态细胞数量单细胞生物仅一个细胞，大小与细胞体积成正比。多细胞生物的细胞数量一般与生物体个体大小有关，个体越大细胞数目越多。如：新生儿约有21021012 12 个 成年人约有10101414 个第7页/共74页8 细胞大小支原体：直径100 nm，最简单、体积最小的原核细胞 鸟卵：肉眼可见，最大的真核细胞神经细胞：胞体直径不过0.1 mm，但发出的纤维可长达1 m第8页/共74页9 细胞形态第9页/共74页10 原核细胞与原核生物原核细胞与原核生物l原核细胞：不含细胞核(nucleus)，遗传信息量小，仅由一个环状DNA构成信息载体。l没有分化出以
5、膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜。l原核细胞所形成的生物称为原核生物，包括所有的细菌。6.6.细胞的基本形态结构细胞的基本形态结构第10页/共74页11 真核细胞与真核生物真核细胞与真核生物l细胞的基本结构是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。l真核细胞：有细胞核，含有以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统：染色质、核仁、核糖体。l以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统：细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网、高尔基体等。l由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统：微管、微丝、中间纤维、细胞核骨架。l真核细胞构成的生物称为真核生物，包括动物、植物、真菌以
6、及介于动植物之间的原生生物。第11页/共74页12 原核细胞与真核细胞的区别原核细胞与真核细胞的区别 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞l细胞大小 很小（1-10微米）较大（10-100微米）l细胞核无核膜（称“类核”）有核膜l遗传系统DNA不与蛋白质结合 DNA与蛋白质结合 只有一条DNA染色质 有二条以上染色体l细胞器 无 有l细胞骨架 无 有l核糖体 70S 80Sl核外DNA 裸露的质粒DNA 线粒体DNA，叶绿体DNA 沉降系数（S）：大分子或颗粒在超速离心时的沉降行为，其大小与颗粒的密度、形状、沉降介质的密度均有关。蛋白质、核酸等生物大分子的S实际上时常在10-13秒左右，故把沉降
7、系数10-13 秒称为一个Svedberg单位，简写S，量纲为秒。第12页/共74页叶绿体线粒体细胞壁细胞膜液泡细胞质光面内质网细胞核粗面内质网高尔基体高尔基体线粒体细胞质细胞膜细胞核粗面内质网光面内质网中心体纤毛 动物细胞与植物细胞的比较动物细胞与植物细胞的比较l细胞壁（细胞壁（cell wall)cell wall)l叶绿体（叶绿体（chloroplast)chloroplast)l大液泡（大液泡（vacuole)vacuole)l胞间连丝（胞间连丝（plasmodesmata)plasmodesmata)植物细胞特有结构植物细胞特有结构第13页/共74页14q细胞膜和细胞壁q细胞核q细胞
8、质和细胞器真核细胞的结构与功能真核细胞的结构与功能第14页/共74页15（1 1）细胞膜和细胞壁）细胞膜和细胞壁 l 细胞膜（质膜）细胞膜（质膜）厚度通常为厚度通常为7-8nm半透性或选择性透性，即有选择地允许物质通半透性或选择性透性，即有选择地允许物质通过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞。过扩散、渗透和主动运输等方式出入细胞。大多质膜上存在激素受体、抗原结合点以及其大多质膜上存在激素受体、抗原结合点以及其他有关细胞识别的位点，在激素作用、免疫反他有关细胞识别的位点，在激素作用、免疫反应和细胞通讯等过程中起重要作用。应和细胞通讯等过程中起重要作用。第15页/共74页16l 细胞壁细胞壁植物细
9、胞膜之外的无生命结构，主要由植物细胞膜之外的无生命结构，主要由纤维素纤维素组成，都是细胞分泌的产组成，都是细胞分泌的产物。物。功能：支持和保护，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。功能：支持和保护，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。初生细胞壁初生细胞壁簿而有弹性，能随细胞的生长而延伸。待到细胞长大，在初簿而有弹性，能随细胞的生长而延伸。待到细胞长大，在初生细胞壁内侧长出另一层细胞壁，即生细胞壁内侧长出另一层细胞壁，即次生细胞壁次生细胞壁，或厚或簿，其硬度与，或厚或簿，其硬度与色泽因植物、组织而不同。色泽因植物、组织而不同。相邻细胞细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔而彼此相通，
10、这种细胞质的相邻细胞细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔而彼此相通，这种细胞质的连接称连接称胞间连丝胞间连丝。第16页/共74页17q一切真核细胞都有完整的细胞核q大多数细胞是单核的q细胞核在细胞的代谢、生长和分化中起重要作用q细胞控制中心：遗传物质主要位于细胞核q细胞核包括：核被膜、核基质、染色质和核仁（2)细胞核细胞核第17页/共74页（2 2）细胞核的基本结构）细胞核的基本结构核被膜核被膜结构复杂，包括核膜和核纤层两部分。l核膜由两层膜组成，厚7-8nm7-8nm。两膜之间的核周腔宽约10-50nm10-50nm。很多种细胞的外膜延伸而与糙面内质网相连，外膜上附有许多核糖体颗粒，因此外膜实为围
11、核的内质网部分。粗内质网第18页/共74页19核纤层(Nuclear lamina)：核膜内面连接的纤维质部分，其厚薄因细胞而异，其成分是一种纤维蛋白，称核纤层蛋白。第19页/共74页20核孔(Nuclear pore)：核膜上分布的小孔，直径50-100nm，数目不定，一般均有几千个。在大的细胞，如两栖类卵母细胞，核孔可达百万。核孔构造复杂，含100种以上蛋白质，并与核纤层紧密结合，成为核孔复合体。第20页/共74页21核核孔孔复复合合体体的的组组成成：100100多多种种多多肽肽，10001000多多个个蛋蛋白白质质分子分子 功功能能：选选择择性性的的主主动动转转运运；转转录录产产物物（R
12、NARNA）的的输输出出；核质交换的双向亲水通道；亲核蛋白入核。核质交换的双向亲水通道；亲核蛋白入核。第21页/共74页22核被膜的功能a)a)构成细胞核、细胞质之间的天然选择性屏障，避免生命活动的彼此干扰，保护DNADNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；b)b)细胞核与细胞质之间的物质交换与信息交流。第22页/共74页23 染色质染色质(Chromatin)(Chromatin)l染色质的组成：主要是染色质的组成：主要是DNADNA和蛋白质（组蛋白与非组蛋白），和蛋白质（组蛋白与非组蛋白），也含有少量也含有少量RNARNA。l染色质分类：染色质分类：常常染色质染色质是是DNADNA长链
13、分子展开的部分，非常纤细，染色也较长链分子展开的部分，非常纤细，染色也较淡。淡。异染色质异染色质是是DNADNA长链分子紧缩盘绕的部分，成较大的、长链分子紧缩盘绕的部分，成较大的、深染团块。深染团块。常染色质异染色质第23页/共74页24 染色质染色质l核小体核小体（nucleosomenucleosome）：电镜下染）：电镜下染色质成串珠状的细丝，小珠成为核色质成串珠状的细丝，小珠成为核小体。其核心部分由小体。其核心部分由4 4对组蛋白分子对组蛋白分子构成构成(H2A(H2A、H2BH2B、H3H3和和H4H4各各2 2个个)，DNADNA分子链缠绕在核小体核心的外周。分子链缠绕在核小体核心
14、的外周。各核小体之间由同一各核小体之间由同一DNADNA分子相连接。分子相连接。第24页/共74页25 染色质染色质染色体：细胞分裂时，染色质进一步浓缩，形成在光学显微镜下可见的染色体。第25页/共74页26 核核 仁仁（nucleolus）圆形或椭圆形的颗粒状结构，无外膜，各种生物中数目固定（1-2个）富含蛋白质和RNA（rRNA，核糖体RNA）由某一个或几个特定染色体的核仁组织区形成，核仁组织区是rDNA的所在之处转录rRNA和组装核糖体单位第26页/共74页27l传统上认为核基质是富含蛋白质的透明液体，染色质和核仁等都浸浮其中。l现已证实，核基质是成纤维状的网，布满于细胞核中，网孔中充满
15、液体。网的成分是蛋白质。核基质是核的支架，并为染色质提供附着的场所。核基质核基质第27页/共74页28q细胞质（cytoplasm）：质膜内，细胞核外细胞溶胶（cytosol）：质膜与细胞核之间透明、黏稠、高度有序、动态平衡的物质，含各种细胞器和细胞骨架。细胞器（cell organelle）E内质网和核糖体E高尔基体E溶酶体E线粒体E质体E微体E液泡E中心粒细胞骨架（cytoskeleton）（3）细胞质和细胞器）细胞质和细胞器第28页/共74页29内质网和核糖体内质网（endoplasmic reticulum）：细胞质内一系列囊腔和细管，彼此相通，形成的一个隔离于细胞溶质的膜系统（占细胞
16、总膜面积的一半）核糖体（ribosome）：细胞合成蛋白质的场所（3）细胞质和细胞器）细胞质和细胞器内质网光面内质网（SER）糙面内质网（RER）第29页/共74页30内质网和核糖体光面内质网（smooth ER）无核糖体颗粒，脂质合成的主要场所，降解有毒分子合成脂肪、磷脂 脂肪细胞合成甾体类激素睾丸、肾上腺细胞（3 3）细胞质和细胞器细胞质和细胞器第30页/共74页31内质网和核糖体糙面内质网（rough ER）富有核糖体颗粒，合成并转运蛋白质蛋白质都是在核糖体上合成的（3）细胞质和细胞器）细胞质和细胞器第31页/共74页32内质网和核糖体核糖体唯一功能：按照mRNA的指令由氨基酸合成多肽链
17、分类：70S核糖体（原核细胞），80S核糖体（真核细胞）构成：均由大、小两个亚单位构成（3）细胞质和细胞器）细胞质和细胞器只有当小亚单位与mRNA结合后，大亚单位才与小亚单位结合成完整的核糖体；肽链合成终止后，大小亚单位解离70s ribosome80s ribosome第32页/共74页33 高尔基体高尔基体l高尔基体的形态结构高尔基体的形态结构：a)a)由扁平囊和大小不等囊泡组成由扁平囊和大小不等囊泡组成b)b)具有极性的细胞器：具有极性的细胞器：形成面或顺面形成面或顺面（CisCis面）、面）、成熟面或成熟面或反面反面（TransTrans面）面）l高尔基体的功能高尔基体的功能:将内质网
18、合成的蛋白质进行加工、分类、包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外，还能够合成多糖。顺面顺面反面反面Camillo Golgi第33页/共74页34溶酶体（lysosome）动物、真菌和一些植物细胞中有一类由单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器，由高尔基体断裂产生主要功能：进行细胞内消化，消化从外界吞入的颗粒以及细胞本身产生的碎渣，清除无用生物大分子、衰老细胞器及损伤死亡的细胞异质性细胞器：不同溶酶体形态不同、大小不同、所含水解酶种类也可能不同 第34页/共74页35溶酶体（lysosome）分类：初级溶酶体：球形，内容物均一，不含明显颗粒物次级溶酶体：由初级溶酶体和细
19、胞内的自噬泡或异噬泡、胞饮泡或吞噬泡融合形成；形态不规则，内部结构复杂，含颗粒、膜片、乃至细胞器等残余小体：未被消化的物质残存在溶酶体中，以类似胞吐的方式排出胞外 第35页/共74页 线粒体线粒体mitochondrionl由内膜和外膜包裹的囊状结构，囊内是液态的基质。l外膜平整，内膜向内折入形成一些嵴，内膜面上有ATPATP酶复合体。第36页/共74页 线粒体线粒体mitochondrionl细胞呼吸并产生ATPATP的重要场所。细胞的“动力工厂”通过氧化磷酸化作用，将贮存在糖类或脂肪中的化学能转变为细胞代谢可直接利用的能量分子ATP（三磷酸腺苷）第37页/共74页 线粒体线粒体mitoch
20、ondrionl线粒体基质中还含有DNADNA分子和核糖体。线粒体中还存在DNA、RNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶、核糖体、氨基酸活化酶等进行DNA复制、转录和蛋白质翻译的全套装备，说明线粒体具有独立的遗传体系，能编码合成13种多肽。但线粒体的绝大多数蛋白质都由核基因编码，在胞质核糖体合成。第38页/共74页 线粒体线粒体mitochondrion线粒体可能起源于内共生线粒体在形态，染色反应、化学组成、物理性质、活动状态、遗传体系等方面，都很像细菌。需氧细菌被原始真核细胞吞噬以后，互利共生。在进化过程中，好氧细菌逐步丧失了独立性，并将大量遗传信息转移到宿主细胞中，经过漫长的岁月演变成线粒体第
21、39页/共74页40 质体质体plastid 植物细胞的细胞器植物细胞的细胞器 l白白色色体体：主主要要存存在在于于分分生生组组织织以以及及不不见见光光的的细细胞胞中中，如如马马铃铃薯薯的的块块茎中的淀粉。茎中的淀粉。l有色体有色体：含有各种色素，花、水果的颜色。：含有各种色素，花、水果的颜色。第40页/共74页41 质体质体plastid 叶绿体叶绿体chloroplast：最重要的有色体：最重要的有色体光合作用的场所，将光能转变为化学能同化二氧化碳和水，合成糖，同时产生分子氧。第41页/共74页42 质体质体plastid 叶绿体的结构 叶绿体膜（外膜和内膜）类囊体（thylakoid）基
22、粒类囊体基质类囊体 基质（stroma）基粒光反应类囊体膜上进行暗反应基质中进行基质第42页/共74页43 质体质体plastid 叶绿体的结构两两层层膜膜、内内部部是是一一个个复复杂杂的的膜膜系系统统，由由一一系系列列排排列列整整齐齐的的扁扁平平囊囊组组成成，即即类类囊囊体体。有有些些类类囊囊体体有有规规律律地地重重叠叠在在一一起起称称为为基基粒粒。光光合合作作用用的的色色素素和和电电子子传传递递系系统统都都位位于于类类囊囊体体膜膜上上。在在各各基基粒粒之之间间还还有有埋埋藏藏于于基基质质中中的的基基质质类类囊囊体体，与与基基粒粒类类囊囊体体相相连连，从从而而使使各各类类囊囊体体的的腔腔彼彼
23、此此相通。相通。与线粒体一样，叶绿体也有环状的DNA和核糖体，能合成某些蛋白质！第43页/共74页44 微体微体microbodyl单单层层膜膜围围成成的的一一类类泡泡状状结结构构，内内含含的的酶酶不不同同于于溶溶酶酶体体，外部形态与溶酶体相似。外部形态与溶酶体相似。l过过氧氧化化物物酶酶体体peroxisome ：动动植植物物细细胞胞均均含含有有，氧氧化化分解脂肪酸、酒精等。分解脂肪酸、酒精等。l乙乙醛醛酸酸循循环环体体glyoxisome ：植植物物细细胞胞中中的的一一种种微微体体，能能够将脂类转化成糖类，种子萌发过程中很活跃。够将脂类转化成糖类，种子萌发过程中很活跃。第44页/共74页
24、液泡液泡vacuole植物细胞单层膜包被的充满细胞液（cell sap）的囊泡功能：细胞液是高渗的，使细胞吸涨饱满含有花色素苷，决定花、果、叶的颜色贮存代谢废物 第45页/共74页 细胞骨架细胞骨架分分布布在在真真核核细细胞胞内内的的由由3 3类类蛋蛋白白质质纤纤维维构构成成的的网网状状结结构构支支架架，与与细细胞胞器器的的空空间间分分布布、功功能能活活动动、物物质质运运输输、能能量量转转换换及及信信息息传传递递等等有有关关，在在细细胞胞中中起起到到“骨骼和肌肉骨骼和肌肉”作用。作用。蛋白纤维：蛋白纤维：微管微管微丝微丝中间纤维中间纤维微丝微丝微管微管微管微管中间纤维中间纤维中间纤维中间纤维第
25、46页/共74页47l细胞核“中心调度室”，细胞生命活动的“控制中心”l核糖体蛋白质生产的“机器”l内质网-合成蛋白质、脂类和糖类的“生产车间”l高尔基体-生物大分子加工、包装的“加工车间”l线粒体和叶绿体-产能的动力车间”l溶酶体“回收车间”和“保卫处”l细胞骨架系统（MF、MT、IF）-“支架、运输、运动系统”l生物膜系统-膜流，生产“流水线”和“传送带”。小结：细胞核与细小结：细胞核与细小结：细胞核与细小结：细胞核与细胞器的功能胞器的功能胞器的功能胞器的功能第47页/共74页48l生物膜：细胞膜、核膜和各种细胞器膜的总称。以下以细胞膜为例讲解生物膜的结构特点二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模
26、型流动镶嵌模型第48页/共74页49l细胞膜：又称质膜（plasma membraneplasma membrane），是细胞外围包被的一层由磷脂双分子层即脂双层和蛋白质构成的膜，厚度通常为7-8nm7-8nm。二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型第49页/共74页50二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型生物膜结构特点生物膜的骨架是脂双层蛋白质以不同方式镶嵌脂双层中，执行膜的许多重要功能质膜表面有少量糖类分子糖脂和糖蛋白第50页/共74页51二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.脂双层在生物膜的总重量中，脂类约占40-50%膜脂主要包括：磷脂（主要）、糖脂和胆固醇三类
27、，胆固醇只存在于动物细胞，含量不超过膜脂的1/3。第51页/共74页52二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.脂双层磷脂分子具有一个极性的头和两个非极性的尾脂双层表面是磷脂分子的亲水端内部是磷脂分子的疏水性脂肪酸链脂双层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境第52页/共74页53二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.脂双层糖脂约占膜脂总量的5%以下糖脂具有细胞专一性，常是细胞表面的标志性物质糖脂又是细胞表面抗原的重要组分1.脂双层脂双层中的脂分子进行各种形式的快速运动：1.沿膜平面的侧向运动2.围绕轴心的自旋运动3.脂分子尾部的摆
28、动运动4.脂分子尾部脂肪酸链沿着纵轴进行的伸缩震荡5.双层脂分子之间的翻转运动6.脂分子尾部脂肪酸链围绕C-C键的旋转异构第53页/共74页54二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型2.膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要体现者不同生物膜中的蛋白质含量不同：线粒体内膜75%神经纤维髓鞘膜25%质膜50%第54页/共74页55二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型2.膜蛋白膜蛋白分为两大类：内在膜蛋白（intrinsic protein）以疏水部分直接与磷脂疏水部分非共价结合，大多两端亲水，也有仅一端亲水外在膜蛋白（extrinsic protein）以非共价键结合在内在蛋白的外端，或结合在磷
29、脂分子的亲水头上第55页/共74页56二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型3.膜蛋白膜蛋白也有流动性膜蛋白在脂双层中自由移动某些膜蛋白与细胞骨架结合，限制膜蛋白的运动膜蛋白与膜脂分子相互作用，影响膜蛋白的运动第56页/共74页57二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型3.膜蛋白膜蛋白的功能作为激素或其它化学物质的专一受体：胰岛素受体。物质运输作为“载体”将物质转运进出细胞催化作用：本身是酶，如内质网膜上的酶能催化磷脂的合成细胞识别：作为表面抗原，能够和特异的抗体结合。第57页/共74页58二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型4.糖和糖萼膜糖：细胞膜表面的糖分类糖蛋白：与膜
30、蛋白结合而成糖脂：与脂质结合而成成分：半乳糖、甘露糖、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖、唾液酸等功能：与细胞识别有关；固定膜中的蛋白质第58页/共74页59二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型4.糖和糖萼糖萼（glycocalyx）：位于细胞表面，由寡糖链和蛋白质共同构成，或称糖被。各种细胞的糖萼具有特异性，与细胞识别有关 第59页/共74页605.5.流动镶嵌模型流动镶嵌模型19721972年年美美国国学学者者SingerSinger根根据据生生物物膜膜结结构构特特点点提提出出了了生生物物膜膜是是一一个个“流流动动镶镶嵌模型嵌模型”。“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”主要内容如下：主要内容如下：
31、生生物物膜膜的的骨骨架架是是磷磷脂脂类类双双分分子子层层，蛋蛋白白质质分分子子以以不不同同的的方方式式镶镶嵌嵌其其中中，细细胞胞膜膜的的表表面面还还有有糖糖类类分分子子，形形成成糖糖脂脂、糖糖蛋蛋白白；生生物物膜膜的的内内外外表表面面上上，脂脂类类和和蛋蛋白白质质的的分分布布不不平平衡衡，反反映映了了膜膜两两侧侧的的功功能能不不同同；生生物物膜膜不不是是固固定定不不变变的的结结构构，脂脂双双层层具具有有流流动动性性，其其脂脂类类分分子子可可以以自自由由移移动动，蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。二、生物膜二、生物膜流动镶嵌模型流动镶嵌模型第60页/共74页6
32、1q细胞膜防止了细胞内外物质自由进出细胞，保证了细胞内环境相对稳定，使各种生化反应能有序运行q然而，细胞必须与周围环境发生信息、物质、能量交换，才能完成特定的生理功能q物质出入细胞穿过细胞膜的方式主要有：扩散：单纯扩散、易化扩散（协助扩散）、渗透 主动运输胞吞作用和胞吐作用三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第61页/共74页62q扩散（diffusion）：物质分子从相对高浓度的区域移动到低浓度的区域分子的跨膜扩散速度不仅取决于分子的浓度梯度，还与分子的大小、疏水性和电性有关分类：单纯扩散 易化扩散 渗透三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第62页/共74页63q单纯扩散（simple di
33、ffusion）即自由扩散特点：沿浓度梯度扩散、不需要提供能量、没有膜蛋白的协助扩散速率随浓度梯度的增加而等比提高以单纯扩散透过的物质：非极性的小分子，如O2、CO2、N2；不带电荷的极性小分子，如尿素、甘油等三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第63页/共74页64q易化扩散（facilitated diffusion）：也称协助扩散特点：沿浓度梯度扩散、不需要提供能量 但需特异性转运膜蛋白协助 比自由扩散转运速率高、存在最大转运速率三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第64页/共74页65q渗透（osmosis）专指水分子的跨膜扩散，是水分子从高浓度（如纯水）一侧穿过膜而进入低浓度（如蔗糖
34、溶液）一侧的扩散。三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第65页/共74页66q主动转运（active transport）细胞逆浓度梯度或电化学梯度运输物质特点：逆浓度梯度运输、需要能量、需要载体蛋白（Na-K泵，Ca泵，质子泵）三、物质的跨膜转运三、物质的跨膜转运第66页/共74页67主动转运active transport第67页/共74页68胞吞和胞吐作用胞吞和胞吐作用 生物大分子或颗粒物生物大分子或颗粒物生物大分子或颗粒物生物大分子或颗粒物质的运输质的运输质的运输质的运输胞吞作用(endocytosis)吞噬作用 胞饮作用细胞吞噬固体颗粒的作用称为吞噬作用(phagocytosis)，
35、如草履虫、变形虫吞噬细菌和其它食物颗粒，白细胞吞噬细菌、细胞碎片以及衰老的红细胞细胞吞入液体和直径小于0.2um生物大分子（蛋白质分子）的过程称为胞饮作用(pinocytosis)第68页/共74页69四、细胞连接四、细胞连接该部分内容自学细胞与细胞间、细胞与细胞外空间的结构关细胞与细胞间、细胞与细胞外空间的结构关系称为系称为细胞连接细胞连接。紧密连接紧密连接桥粒桥粒间隙连接间隙连接胞间连丝胞间连丝第69页/共74页70紧密连接紧密连接(封闭连接封闭连接)紧密连接(Tight junction)(Tight junction)：a.a.带状，相邻细胞的细胞膜内蛋白质“嵴”相贴。细胞膜融合。b.
36、b.封闭10nm10nm宽的胞间隙。c.c.常存在于体内各种屏障内。第70页/共74页桥桥 粒粒盘状，很牢固。支撑作用。桥粒在表皮细胞间大量存在，构成细胞间桥。间隙连接（通讯连接）间隙连接（通讯连接）有2-3 2-3 nmnm胞间隙；中间有1.5nm 1.5nm 的亲水性通道；进行信息交换。第71页/共74页胞间连丝胞间连丝植物细胞壁上的管道，使相邻细胞的细胞膜相连、内质网相通。第72页/共74页73思考题思考题1.1.原核细胞与真核细胞的主要区别？2.2.简述细胞核的基本结构与功能。3.3.单层膜细胞器和双层膜细胞器分别包括哪些细胞器？4.4.简述线粒体与叶绿体的结构与功能。5.5.细胞骨架包括哪三类蛋白纤维？6.6.简述生物膜的流动镶嵌模型及其特点。7.7.简述NaNa+-K-K+泵的主要内容及主动转运的特点。第73页/共74页74感谢您的观看！第74页/共74页