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1、会计学1细胞和生物大分子细胞和生物大分子2一、细胞大小和数目最小的细胞是支原体细胞，直径只有100nm；最大的细胞是鸟卵，肉眼可见。细胞的大小和细胞的机能是相适应的。例如，神经细胞、鸟卵。一般说来，生物体积的加大，是由于细胞数目增加，而不是由于细胞体积加大。单细胞生物仅有一个细胞；而多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比。第1页/共29页二、细胞结构（一）细胞膜和细胞壁植物细胞有，在质膜之外。是一无生命结构，由细胞的分泌物组成。功能是支持和保护，防止细胞吸涨而破裂。细胞膜：又名质膜，是细胞表面的膜。厚7-8nm。半透性（选择性透性）。质膜上存在激素的受体、抗原结合点以及其他细胞识别位点。细胞
2、壁：第2页/共29页真核细胞有细胞核。有些细胞是多核的，大多数真核细胞有细胞核。有些细胞是多核的，大多数细胞则是单核的。细胞则是单核的。细胞核在细胞的代谢、生长和分化中，都起着重细胞核在细胞的代谢、生长和分化中，都起着重要的作用。遗传物质主要位于核中。要的作用。遗传物质主要位于核中。细胞核包括核被膜、核质、染色质和核仁等部分。细胞核包括核被膜、核质、染色质和核仁等部分。（二）细胞核第3页/共29页核膜核膜核膜核膜:有两层膜组成。两膜之间为宽约有两层膜组成。两膜之间为宽约10-50nm10-50nm的的核周腔。外膜常与粗糙内质网相连。核周腔。外膜常与粗糙内质网相连。核纤层：核纤层：核纤层：核纤层
3、：在核膜内面，有核纤层蛋白组成。在核膜内面，有核纤层蛋白组成。核孔：核孔：核孔：核孔：大分子出入细胞核的通道。大分子出入细胞核的通道。1、核被膜在核的外面，包括核膜和核膜下面的核纤层。第4页/共29页染色质：染色质：染色质：染色质：分成常染色质，即细丝状的部分；和异染色质，即染分成常染色质，即细丝状的部分；和异染色质，即染色较深的团块。色较深的团块。组成：组成：组成：组成：DNADNA和蛋白质，及少量和蛋白质，及少量RNARNA。组成蛋白分成组蛋白和。组成蛋白分成组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白是碱性蛋白，分为非组蛋白两类。组蛋白是碱性蛋白，分为H1H2AH1H2A、H2BH2B、H3H3、H4H
4、4共共5 5种。它们与种。它们与DNADNA相结合；非组蛋相结合；非组蛋白种类多，如白种类多，如DNADNA聚合酶、聚合酶、RNARNA聚合酶等。聚合酶等。核小体：核小体：核小体：核小体：直径直径10nm10nm。4 4对组蛋白分子。对组蛋白分子。连接连接连接连接DNADNA：与核小体上的与核小体上的DNADNA相加，约为相加，约为200200碱基对。碱基对。、染色质第5页/共29页细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构。细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构。各种生物的核仁数目是固定的。核仁富含蛋白质和各种生物的核仁数目是固定的。核仁富含蛋白质和RNARNA分分子。核仁是由某一个或几个特定染色体的核仁组
5、织区构成。子。核仁是由某一个或几个特定染色体的核仁组织区构成。而核仁组织区是而核仁组织区是rDNArDNA的所在地。的所在地。、核仁有由蛋白质成分组成的纤维状网，网孔中充以液体。4、核基质第6页/共29页除细胞核和质膜外，剩下的是细胞质，而细胞质又分除细胞核和质膜外，剩下的是细胞质，而细胞质又分为细胞器和细胞溶质两部分。为细胞器和细胞溶质两部分。（三）细胞质和细胞器内质网：彼此相通的一列囊腔和细管。光滑内质网：与脂类代谢有关。粗糙内质网：蛋白质合成和运输。核糖体：蛋白质合成的场所。1、内质网和核糖体第7页/共29页qq由一系列扁平小囊和小泡组成。是细胞分泌物由一系列扁平小囊和小泡组成。是细胞分
6、泌物的最后加工和包装场所。的最后加工和包装场所。qq内质网内质网-小泡小泡-高尔基体高尔基体-分泌泡分泌泡-质膜质膜qq高尔基体能合成多糖。高尔基体能合成多糖。2、高尔基体第8页/共29页溶酶体是单层膜包裹的小泡，由高尔基体断裂产生，溶酶体是单层膜包裹的小泡，由高尔基体断裂产生，内含内含4040种以上的水解酶。种以上的水解酶。溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的碎渣。生的碎渣。食物泡食物泡+溶酶体溶酶体 次级溶酶体。次级溶酶体。溶酶体是酸性的，溶酶体是酸性的，PH4.8PH4.8或更低，而各种水解酶只有或更低，而各种水解酶只有在酸性环
7、境中才有活性。在酸性环境中才有活性。3、溶酶体第9页/共29页形状：形状：形状：形状：颗粒状或短杆状，大小与细菌相当。颗粒状或短杆状，大小与细菌相当。数目数目数目数目：随细胞而定。随细胞而定。1 1个到几百个。个到几百个。、线粒体 自主性：有自己的DNA及核糖体，编码约10%的自身蛋白。细胞呼吸及能量代谢的中心。基质中有各种酶，而电子传递在内膜上进行，合成ATP的ATP合成酶复合体也在内膜上。功能：双层膜包裹的囊状细胞器，囊内充满液态的基质。外膜平整，内膜向内折叠形成嵴。结构：第10页/共29页质体是植物细胞细胞器，分五类：质体是植物细胞细胞器，分五类：5、质体叶绿体的自主性：叶绿体：大小、形
8、状、数目多变。双层膜包裹。内部的基质中有一由类囊体组成的内膜系统。基粒类囊体重叠成基粒，在基粒之间是基质类囊体。光合色素和电子传递系统位于类囊体膜上，而暗反应在基质中进行。有自己的DNA和核糖体，编码部分自身蛋白。真核细胞起源。前质体、淀粉体、黄化质体、叶绿体和有色体。第11页/共29页6、微体单层膜包裹的小泡，外形与溶酶体相似。分成过氧化物酶体和乙醛酸循环体两种。过氧化物酶体乙醛酸循环体动、植物细胞都有，内含氧化酶。细胞中20%的脂肪酸在其中氧化分解。氧化反应产生的H2O2由所含的过氧化氢酶分解。只存在于植物细胞。脂类转化为糖及参与光呼吸。第12页/共29页植物细胞中普遍存在。有单层细胞膜包
9、裹。分生组植物细胞中普遍存在。有单层细胞膜包裹。分生组织细胞的液泡多而小，而成熟细胞的液泡大，且占织细胞的液泡多而小，而成熟细胞的液泡大，且占据细胞的中央。据细胞的中央。7、液泡植物液泡的作用：调节细胞渗透压以及收集代谢废物。液泡中的花青素还决定花、果实和叶的颜色。第13页/共29页秋水仙素、长春藤碱、紫杉醇：多倍体、抗癌。微管：中空长管状纤维，宽约24nm。纺锤体、鞭毛和纤毛都由微管构成。细胞溶质中由蛋白质纤维构成的支架。蛋白质纤维有三种：微管、微丝和中间纤维。8、细胞骨架微管蛋白：构成微管的蛋白，含和两个亚基，分子量均在55 000左右。双体分子螺旋排列，盘绕成一层分子的微管管壁。维管或成
10、束存在，或分散于细胞质中，起支持作用。微管在细胞中可解体成亚基，也可由亚基重新组装成完整的微管。微管蛋白没有特异性。第14页/共29页微丝：微丝：微丝：微丝：又称肌动蛋白丝，是实心纤维，宽约又称肌动蛋白丝，是实心纤维，宽约47nm47nm。组成单。组成单体是肌动蛋白。单体相连成串，两串扭缠成束，体是肌动蛋白。单体相连成串，两串扭缠成束，即微丝。微丝在动植物细胞中都有。肌动蛋白也即微丝。微丝在动植物细胞中都有。肌动蛋白也没有特异性。微丝有运动的功能。它们易于解聚没有特异性。微丝有运动的功能。它们易于解聚成单体，单体也容易重新聚合成微丝。成单体，单体也容易重新聚合成微丝。中间纤维：细胞松弛素B、鬼
11、笔环肽。大小介于微管和微丝之间（810nm），有支持和运动的功能。核纤层。第15页/共29页鞭毛和纤毛：鞭毛和纤毛：鞭毛和纤毛：鞭毛和纤毛：9、鞭毛、纤毛和中心粒中心粒：基粒：细胞表面的附属物，有运动的功能。两者基本结构相同，区别主要在于长度和数量。它们的结构成分是微管，在横切面上呈9（2）+2排列。由微管构成，呈9（3）+0排列。基粒与鞭毛和纤毛的基部相连。由微管构成的细胞器，结构和基粒相似，它们是同源器官。中心粒位于中心体（微管组织中心）中。第16页/共29页除细胞器以外的细胞质液体部分。胞质溶胶含有多除细胞器以外的细胞质液体部分。胞质溶胶含有多种酶，是细胞多种代谢活动的场所。此外，胞质溶
12、种酶，是细胞多种代谢活动的场所。此外，胞质溶胶中还有各种储藏物。胶中还有各种储藏物。10、胞质溶胶第17页/共29页各种细胞器的膜和核膜、质膜在分子结构上是一样的，各种细胞器的膜和核膜、质膜在分子结构上是一样的，它们统称为它们统称为生物膜生物膜生物膜生物膜。生物膜厚越。生物膜厚越78nm78nm，真核细胞的真核细胞的生物膜占细胞干重的生物膜占细胞干重的7080%7080%，最多的是内质网膜。，最多的是内质网膜。生物膜把细胞空间分隔开，使细胞具有了界限分明、生物膜把细胞空间分隔开，使细胞具有了界限分明、工作性质各异的单位。生物膜的这种分隔也使膜面积工作性质各异的单位。生物膜的这种分隔也使膜面积加
13、，提高了物质合成、运输等多种生命活动的效率。加，提高了物质合成、运输等多种生命活动的效率。生物膜主要由脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配生物膜主要由脂类和蛋白质分子以非共价键组合装配而成。骨架是而成。骨架是脂双层脂双层脂双层脂双层，其中有以不同方式镶嵌其间的，其中有以不同方式镶嵌其间的蛋白质分子。此外，质膜的表面还有糖类分子。蛋白质分子。此外，质膜的表面还有糖类分子。生物膜不是固定不变的，而是经常处于动态变化之中。生物膜不是固定不变的，而是经常处于动态变化之中。三、生物膜流动镶嵌模型第18页/共29页在生物膜的总重量中，脂类约占在生物膜的总重量中，脂类约占4050%4050%。构成脂双层的脂类
14、包括：磷脂（主要）；胆固醇；糖脂。构成脂双层的脂类包括：磷脂（主要）；胆固醇；糖脂。脂双层的表面是磷脂分子的亲水端，内部是磷脂分子疏水脂双层的表面是磷脂分子的亲水端，内部是磷脂分子疏水的脂肪酸链。脂双层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质的脂肪酸链。脂双层有屏障作用，使膜两侧的水溶性物质不能自由通过。有利于细胞保持正常的结构和功能。不能自由通过。有利于细胞保持正常的结构和功能。组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。大肠杆菌质膜组成脂双层的脂类成分随不同生物而不同。大肠杆菌质膜仅有一种，而人红细胞膜有四种。仅有一种，而人红细胞膜有四种。（一）脂双层第19页/共29页不同生物膜中蛋白质的含量不同。线粒
15、体内膜不同生物膜中蛋白质的含量不同。线粒体内膜75%75%、神经纤、神经纤维髓鞘膜维髓鞘膜25%25%、质膜质膜50%50%。膜蛋白可分为两大类：内在蛋白和外在蛋白。内在蛋白以其膜蛋白可分为两大类：内在蛋白和外在蛋白。内在蛋白以其疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合。这些蛋白大多疏水的部分直接与磷脂的疏水部分共价结合。这些蛋白大多两端亲水，也有仅一端亲水。外在蛋白以非共价键结合在内两端亲水，也有仅一端亲水。外在蛋白以非共价键结合在内在蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。在蛋白的外端上，或结合在磷脂分子的亲水头上。膜蛋白的功能是多方面的。物质运输、酶、电子传递体、受膜蛋白的功能是多方面的
16、。物质运输、酶、电子传递体、受体、细胞识别。体、细胞识别。很多膜蛋白在脂双层中能自由移动。人、鼠细胞融合实验可很多膜蛋白在脂双层中能自由移动。人、鼠细胞融合实验可证明。也有的不能完全自由移动。证明。也有的不能完全自由移动。（二）膜蛋白第20页/共29页膜糖是质膜表面的糖类总称。膜糖大部分以共价键与膜膜糖是质膜表面的糖类总称。膜糖大部分以共价键与膜蛋白结合而成蛋白结合而成糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白，少部分与脂类结合而成，少部分与脂类结合而成糖脂糖脂糖脂糖脂。膜糖只存在于质膜表面，细胞器膜和质膜的内表面没有膜糖只存在于质膜表面，细胞器膜和质膜的内表面没有膜糖存在。膜糖存在。膜糖的成分主要有半乳糖、甘
17、露糖、半乳糖胺、葡萄糖膜糖的成分主要有半乳糖、甘露糖、半乳糖胺、葡萄糖胺、葡萄糖以及唾液酸等。胺、葡萄糖以及唾液酸等。糖蛋白与糖蛋白与细胞识别细胞识别细胞识别细胞识别有关。有关。（三）膜糖第21页/共29页扩散：扩散：扩散：扩散：一种物质的分子从相对高浓度地区移动到低浓度地区。一种物质的分子从相对高浓度地区移动到低浓度地区。OO2 2和和COCO2 2的跨膜运动。分子的跨膜扩散速度取决于分子的浓的跨膜运动。分子的跨膜扩散速度取决于分子的浓度梯度外，还与分子的大小、溶解性和电性有关。度梯度外，还与分子的大小、溶解性和电性有关。单纯扩散：单纯扩散：单纯扩散：单纯扩散：扩散速度随浓度梯度的增加而增高
18、。扩散速度随浓度梯度的增加而增高。易化扩散：易化扩散：易化扩散：易化扩散：物质由载体携带穿越质膜。顺浓度梯度扩散，不物质由载体携带穿越质膜。顺浓度梯度扩散，不需要细胞提供能量，而扩散速度大于单纯扩散。需要细胞提供能量，而扩散速度大于单纯扩散。物质出入细胞都要经过细胞膜，方式有扩散、渗透、主动运输、内吞作用和外排作用。四、物质的穿膜运动（一）扩散第22页/共29页渗透：渗透：渗透：渗透：水分子穿过膜的扩散。水分子穿过膜的扩散。水势：水势：水势：水势：水分子的动能。水分子的动能。渗透势：渗透势：渗透势：渗透势：等于溶液水势减去纯水水势，为负值。等于溶液水势减去纯水水势，为负值。渗透压：渗透压：渗透
19、压：渗透压：与渗透势相反的力。与渗透势相反的力。（二）渗透膨压和质壁分离：植物细胞在吸水而膨胀时，原生质体产生对细胞壁的压力，称为膨压。原生质体因缩水而与细胞壁分离，称质壁分离。等渗、高渗和低渗溶液：0.9%生理盐水的渗透压。第23页/共29页主动运输：主动运输：主动运输：主动运输：细胞逆浓度梯度运输物质。细胞逆浓度梯度运输物质。这需要载体和消耗能量。这需要载体和消耗能量。（三）主动运输 Na+-K+泵第24页/共29页吞噬作用：吞噬作用：吞噬作用：吞噬作用：细胞吞噬固体颗粒的作用。细胞吞噬固体颗粒的作用。胞饮作用：胞饮作用：胞饮作用：胞饮作用：细胞吞入液体的过程。细胞吞入液体的过程。（四）内
20、吞作用分为吞噬作用和包饮作用。第25页/共29页外排作用：外排作用：外排作用：外排作用：细胞从细胞表面排出渣滓和细胞分泌物的过程。细胞从细胞表面排出渣滓和细胞分泌物的过程。（五）外排作用内吞作用和外排作用中使用的细胞膜可循环使用。第26页/共29页桥粒：桥粒：桥粒：桥粒：上皮细胞间纽扣状的斑块结构。中间纤维。上皮细胞间纽扣状的斑块结构。中间纤维。紧密连接：紧密连接：紧密连接：紧密连接：细胞膜紧密靠拢，无间隙。肠上皮细胞。细胞膜紧密靠拢，无间隙。肠上皮细胞。五、细胞连接间隙连接：两细胞间有很窄的间隙（24nm）。贯穿于间隙间有一系列通道，使两细胞的细胞质相通。cAMP。第27页/共29页胞间连丝：胞间连丝：胞间连丝：胞间连丝：植物细胞之间的通道。植物细胞之间的通道。共质体：共质体：共质体：共质体：植物的原生质通过胞间连丝连成一植物的原生质通过胞间连丝连成一体。体。质外体：质外体：质外体：质外体：植物的细胞壁彼此连成一体。植物的细胞壁彼此连成一体。附：胞间连丝第28页/共29页