奧賽課件細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功細(xì)胞就是生命活動(dòng)得基本單位一切有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成,細(xì)胞就是構(gòu)成有機(jī)體得基本單位。細(xì)胞具有獨(dú)立得、有序得自控代謝體系,細(xì)胞就是代謝與功能得基本單位。細(xì)胞就是有機(jī)體生長與發(fā)育得基礎(chǔ)。細(xì)胞就是遺傳得基本單位,細(xì)胞具有遺傳得全能性。沒有細(xì)胞就沒有完整得生命一、細(xì)胞得基本概念細(xì)胞必定具備得物質(zhì)結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞膜2、遺傳系統(tǒng)所有得細(xì)胞都含有兩種核酸:DNA和RNA

3、核糖體4、酶系統(tǒng)各類細(xì)胞直徑得比較二、細(xì)胞膜與細(xì)胞表面1935年Danielli和Davson提出三夾板模型?！暗鞍踪|(zhì)-脂類-蛋白質(zhì)”1959年提出了修正模型,認(rèn)為膜上還具有貫穿脂雙層得蛋白質(zhì)通道,供親水物質(zhì)通過。(一)細(xì)胞膜得結(jié)構(gòu)模型1925年Gorter等人提出質(zhì)膜由雙層脂分子構(gòu)成。認(rèn)為極性分子不能通過。1972年Singer和Nicolson根據(jù)免疫熒光技術(shù)、冰凍蝕刻技術(shù)得研究結(jié)果,提出流動(dòng)鑲嵌模型。主要強(qiáng)調(diào):①膜得流動(dòng)性;②膜蛋白得分布不對(duì)稱性。1959年Robertson提出單位膜模型。她用超薄切片技術(shù)獲得了清晰得細(xì)胞膜照片,顯示暗-明-暗三層結(jié)構(gòu),厚約7、5nm。由厚約3、5nm得雙層脂分子和內(nèi)外表面各厚約2nm得蛋白質(zhì)構(gòu)成。把膜得結(jié)構(gòu)描繪成靜止得、不變得。流動(dòng)鑲嵌模型得特點(diǎn)組成成分:主要組成成分為脂類和蛋白質(zhì),還含有少量得糖類。不對(duì)稱性:蛋白質(zhì)或嵌在脂雙層表面,或嵌在其內(nèi)部,或橫跨整個(gè)脂雙層,表現(xiàn)出分布得不對(duì)稱性。流動(dòng)性:膜蛋白和膜脂可作各向運(yùn)動(dòng)。1側(cè)向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)3擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)4伸縮震蕩運(yùn)動(dòng)5翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)6旋轉(zhuǎn)異構(gòu)化運(yùn)動(dòng)膜脂得運(yùn)動(dòng)方式主要有側(cè)向擴(kuò)散、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右擺動(dòng)以及翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等。不飽和脂肪酸越多,脂肪酸鏈越短,膜脂流動(dòng)性越大;溫度下降,膜脂得流動(dòng)性減弱;膽固醇含量得增加,可增加膜脂得有序性,降低膜脂得流動(dòng)性。卵磷脂與鞘磷脂得比值越高,膜脂得流動(dòng)性越大

膜蛋白質(zhì)分子得運(yùn)動(dòng)分為側(cè)向擴(kuò)散和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可用熒光標(biāo)記技術(shù)檢測膜蛋白得流動(dòng)性。(1)膜得流動(dòng)性:(2)膜得不對(duì)稱性:膜脂、膜蛋白及糖類得不對(duì)稱性大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜占50％以上:磷脂具有一個(gè)極性頭和兩個(gè)由脂肪酸鏈形成得非極性尾;脂肪酸碳鏈為偶數(shù);既含飽和脂肪酸又含不飽和脂肪酸。膽固醇只存在于動(dòng)物細(xì)胞、酵母菌、支原體;細(xì)菌、藍(lán)藻等原核細(xì)胞和植物細(xì)胞膜中一般沒有膽固醇;助于增加膜得穩(wěn)定性,可調(diào)節(jié)膜得流動(dòng)性,使膜得流動(dòng)性不至于在溫度降低時(shí)而下降(二)細(xì)胞膜得基本組成成分1、膜脂:磷脂、膽固醇和糖脂2、膜蛋白:外在膜蛋白(或稱外周膜蛋白)和內(nèi)在膜蛋白(或稱整合膜蛋白)TransportersLinkersReceptorsEnzymes（膜蛋白有多種功能）（運(yùn)輸）（連接）（受體）（酶）與膜脂、膜蛋白以共價(jià)鍵形成得糖脂或糖蛋白,與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)3、膜糖類:

為細(xì)胞得生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定得內(nèi)環(huán)境;

選擇性得物質(zhì)運(yùn)輸,包括代謝底物得輸入與代謝產(chǎn)物得排出,其中伴隨著能量得傳遞;

介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間得連接;

提供細(xì)胞識(shí)別位點(diǎn),并完成細(xì)胞內(nèi)外信息跨膜傳遞;

為多種酶提供結(jié)合位點(diǎn),使酶促反應(yīng)高效而有序地進(jìn)行;

質(zhì)膜參與形成具有不同功能得細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)。(三)細(xì)胞膜得生物學(xué)功能被動(dòng)運(yùn)輸(passivetransport)主動(dòng)運(yùn)輸(activetransport)穿膜運(yùn)輸1、細(xì)胞膜與物質(zhì)得跨膜運(yùn)輸吞噬(phagocytosis)

胞飲(pinocytosis)

胞吞(endocytosis)膜泡運(yùn)輸胞吐(exocytosis)被動(dòng)運(yùn)輸什么就是被動(dòng)運(yùn)輸:通過自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散,使物質(zhì)順著濃度梯度(或電化學(xué)梯度),由高濃度向低濃度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)得動(dòng)力來自濃度梯度,不需要由細(xì)胞提供代謝能量,這種跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)方式稱被動(dòng)運(yùn)輸。

類型:簡單擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散

協(xié)助擴(kuò)散特征:速率高;最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率;需膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白:

載體蛋白——通透酶性質(zhì);通過構(gòu)象變化進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),

通道蛋白——具有離子選擇性,轉(zhuǎn)運(yùn)速率高;通過形成親水通道允許離子通過,又叫離子通道,離子通道就是門控得;只介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸。類型:電壓門通道;配體門通道;壓力激活通道載體蛋白通過構(gòu)象變化進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),介導(dǎo)被動(dòng)運(yùn)輸與主動(dòng)運(yùn)輸。通道蛋白主動(dòng)運(yùn)輸由載體蛋白所介導(dǎo)得、需要消耗能量、逆濃度梯度或電化學(xué)梯度得一種跨膜運(yùn)輸方式稱為主動(dòng)運(yùn)輸。根據(jù)能量來源不同分為ATP直接提供能量和間接提供能量。

由ATP直接提供能量得主動(dòng)運(yùn)輸—

鈉鉀泵(Na+-K+-ATP酶)

鈣泵(Ca2+-ATP酶)

質(zhì)子泵:P-型質(zhì)子泵、V-型質(zhì)子泵、H+-ATP酶

由ATP間接提供能量得主動(dòng)運(yùn)輸—協(xié)同運(yùn)輸

由Na+-K+泵(或H+-泵)與載體蛋白協(xié)同作用,靠間接消耗ATP

所完成得主動(dòng)運(yùn)輸方式,如小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖。分為共運(yùn)輸和對(duì)向運(yùn)輸。①維持細(xì)胞得滲透性,保持細(xì)胞得形態(tài);②維持低Na+高K+得細(xì)胞內(nèi)環(huán)境,維持細(xì)胞得靜息電位。每消耗1個(gè)ATP分子,可使細(xì)胞內(nèi)減少3個(gè)Na+并增加2個(gè)K+

。Na+-K+泵得作用鈣泵即Ca2+泵,分布在動(dòng)、植物細(xì)胞質(zhì)膜、線粒體內(nèi)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)樣囊膜、動(dòng)物肌肉細(xì)胞肌質(zhì)網(wǎng)膜上,就是由1000個(gè)氨基酸得多肽鏈形成得跨膜蛋白。她就是Ca2+激活得ATP酶,每水解一個(gè)ATP轉(zhuǎn)運(yùn)兩個(gè)Ca2+到細(xì)胞外,形成鈣離子梯度。通常細(xì)胞質(zhì)游離Ca2+濃度很低,約10-7～10-8摩爾/升,細(xì)胞間液Ca2+濃度較高,約5×10-3摩爾/升。胞外得Ca2+即使很少量涌入胞內(nèi)都會(huì)引起胞質(zhì)游離Ca2+濃度顯著變化,導(dǎo)致一系列生理反應(yīng)。鈣流能迅速地將細(xì)胞外信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi),因此Ca2+就是一種十分重要得信號(hào)物質(zhì)。線粒體內(nèi)腔、肌質(zhì)網(wǎng)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)樣囊腔中含高濃度得Ca2+,濃度大于10-5摩爾/升,名為“鈣庫”。在一定得信號(hào)作用下Ca2+從鈣庫釋放到細(xì)胞質(zhì),調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、肌肉收縮、生長、分化等諸多生理功能。鈣泵質(zhì)子泵P型質(zhì)子泵:V型質(zhì)子泵存在生物:真核生物得細(xì)胞膜特點(diǎn):轉(zhuǎn)運(yùn)H+過程涉及磷酸化和去磷酸化存在生物:動(dòng)物細(xì)胞溶酶體膜和植物細(xì)胞液胞膜特點(diǎn):轉(zhuǎn)運(yùn)H+過程不形成磷酸化中間體功能:保持細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)中性PH和細(xì)胞器內(nèi)得酸性PH就是由許多亞基構(gòu)成得管狀結(jié)構(gòu),H+沿濃度梯度運(yùn)動(dòng),所釋放得能量與ATP合成耦聯(lián)起來,所以也叫ATP合酶

H+-ATP酶不就是由ATP提供能量,而就是借其她物質(zhì)得濃度梯度為動(dòng)力來進(jìn)行得。分類:同向協(xié)同運(yùn)輸反向協(xié)同運(yùn)輸由ATP間接提供能量得主動(dòng)運(yùn)輸—協(xié)同運(yùn)輸(耗能與協(xié)助擴(kuò)散對(duì)比)動(dòng)物細(xì)胞中葡萄糖得跨膜運(yùn)輸小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖就是Na+得協(xié)同運(yùn)輸,具體情況就是,順濃度梯度每進(jìn)入細(xì)胞膜2個(gè)Na+就可以逆濃度梯度帶進(jìn)1個(gè)葡萄糖分子。即就是通過Na+通道實(shí)現(xiàn)得。細(xì)胞連接(celljunction):就是細(xì)胞相互連接處局部質(zhì)膜所形成得特化結(jié)構(gòu)。緊密連接橋粒連接間隙連接閉鎖小帶

:將相鄰細(xì)胞得質(zhì)膜密切地連接在一起,而阻止溶液中得分子沿細(xì)胞間隙滲入。錨定連接:通過骨架系統(tǒng)將細(xì)胞與相鄰細(xì)胞或基質(zhì)之間連接起來。通訊連接:動(dòng)物細(xì)胞最常見得連接方式。

2、細(xì)胞膜與細(xì)胞連接植物細(xì)胞連接——胞間連絲動(dòng)物細(xì)胞緊密連接由跨膜蛋白構(gòu)成得焊接點(diǎn)連在一起形成焊接線——嵴線緊密連接普遍存在于脊柱動(dòng)物體表及體內(nèi)各種腔道和腺體上皮細(xì)胞,如小腸、食道得上皮細(xì)胞。功能:①連接相鄰得細(xì)胞②封閉細(xì)胞間隙得通道③阻隔功能橋粒連接錨定連接功能:她們似鉚釘將相鄰細(xì)胞或細(xì)胞與基質(zhì)牢牢連接起來,起支持,附著,抵抗外界壓力與張力得作用。錨定連接:廣泛分布于機(jī)體得上皮組織、心肌組織中,以皮膚、子宮頸等處得細(xì)胞之間含量最豐富,通過錨定連接可使一些相鄰得細(xì)胞連成一體,形成一個(gè)牢靠有序得細(xì)胞群體,防止組織斷裂。半橋粒通訊連接間隙連接（動(dòng)物細(xì)胞）突觸連接通訊連接植物細(xì)胞得胞間連絲各類連接得比較3、細(xì)胞膜與細(xì)胞通訊細(xì)胞通訊就是指一個(gè)細(xì)胞發(fā)出得信息通過介質(zhì)傳遞到另一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)得反應(yīng)。細(xì)胞間得通訊對(duì)于多細(xì)胞生物體得發(fā)生和組織得構(gòu)建,協(xié)調(diào)細(xì)胞得功能,控制細(xì)胞得生長、分裂、分化和凋亡就是必須得。細(xì)胞通訊方式:1)、分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行通訊內(nèi)分泌旁分泌自分泌化學(xué)突觸2)、細(xì)胞間直接接觸

3)、細(xì)胞間形成間隙連接通過與質(zhì)膜結(jié)合得信號(hào)分子影響其她細(xì)胞使細(xì)胞質(zhì)相互溝通,通過交換小分子來調(diào)節(jié)細(xì)胞得代謝反應(yīng)。1)、分泌化學(xué)信號(hào)進(jìn)行通訊3)、細(xì)胞間形成間隙連接間隙連接（動(dòng)物細(xì)胞）胞間連絲（植物細(xì)胞）4、信號(hào)分子與受體信號(hào)分子信號(hào)分子與受體類型細(xì)胞表面得受體類型G蛋白偶聯(lián)受體（7次跨膜的表面蛋白，又稱蛇形受體）G-蛋白偶聯(lián)得受體介導(dǎo)得信號(hào)傳遞介導(dǎo)無數(shù)胞外信號(hào)分子得細(xì)胞應(yīng)答G-蛋白偶聯(lián)得受體介導(dǎo)得信號(hào)傳遞①cAMP(環(huán)腺苷酸)信號(hào)通路激素→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→腺苷酸環(huán)化酶→cAMP→cAMP依賴得蛋白激酶A→基因調(diào)控蛋白→基因轉(zhuǎn)錄G-蛋白偶聯(lián)得受體介導(dǎo)得信號(hào)傳遞②磷脂酰肌醇信號(hào)通路→IP3→胞內(nèi)Ca2+濃度升高→Ca2+結(jié)合蛋白(CaM)→細(xì)胞反應(yīng)→DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交換使胞內(nèi)pH

磷脂酶C(PLC)→胞外信號(hào)分子→G-蛋白偶聯(lián)受體→G-蛋白→G-蛋白偶聯(lián)得受體介導(dǎo)得信號(hào)傳遞細(xì)胞外被(糖被)和細(xì)胞壁動(dòng)物細(xì)胞有細(xì)胞外被（糖萼、糖被），是細(xì)胞膜外表面的糖類物質(zhì)的總稱,在細(xì)胞識(shí)別等方面起重要作用。植物細(xì)胞壁：胞間層、初生壁、次生壁；保護(hù)并支持細(xì)胞及整個(gè)植物體。三、細(xì)胞質(zhì):細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器1、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(透明質(zhì))與內(nèi)膜系統(tǒng)

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):

中間代謝過程如糖酵解途徑、脂肪酸合成等都就是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成;細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)作為細(xì)胞器得微環(huán)境,為維護(hù)細(xì)胞器正常結(jié)構(gòu)和生理活動(dòng)提供所需要得生理環(huán)境;同時(shí)也為細(xì)胞器得功能活動(dòng)提供底物。

內(nèi)膜系統(tǒng):

細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)就是指細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)得由膜包繞形成得細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。2、線粒體(1)線粒體得形態(tài)、大小、數(shù)目與分布卵圓形顆?；蚨叹€狀;橫徑約0、2um~1um,長約2um~8um,相當(dāng)于一個(gè)細(xì)菌得大小;需要能量較多得細(xì)胞,線粒體數(shù)目也較多,植物細(xì)胞得線粒體數(shù)量比動(dòng)物細(xì)胞得要少;多數(shù)細(xì)胞中線粒體均勻分布于細(xì)胞質(zhì),但也常常聚集在需能較多得部位。(2)線粒體得結(jié)構(gòu):外膜、內(nèi)膜、膜間隙和基質(zhì)

(3)線粒體得化學(xué)組成線粒體外膜得標(biāo)記酶為單胺氧化酶,內(nèi)膜為細(xì)胞色素氧化酶,間隙為腺苷酸激酶、線粒體基質(zhì)得標(biāo)記酶為蘋果酸脫氫酶。外膜上含有14種蛋白質(zhì)而內(nèi)膜上含有21種,外膜上主要含卵磷脂而內(nèi)膜主要含心磷脂;再如,線粒體內(nèi)、外膜上脂類與蛋白質(zhì)得比值不同,內(nèi)膜為0、3:1而外膜為1:1。(4)線粒體得功能:進(jìn)行氧化磷酸化,合成ATP(5)線粒體就是半自主性細(xì)胞器內(nèi)共生假說:被原始得前真核生物吞噬得好氧性細(xì)菌,這種細(xì)菌與前真核生物共生,在長期得共生過程中通過演化變成了線粒體。分化假說:線粒體就是由于質(zhì)膜得內(nèi)陷,再經(jīng)過分化后形成得。

(6)線粒體得起源:3、質(zhì)體

(1)前質(zhì)體(或稱原質(zhì)體)

(2)白色體(造粉體、造蛋白體和造油體)(3)有色體(4)葉綠體

A、葉綠體得形態(tài)、大小和數(shù)目B、葉綠體得結(jié)構(gòu):葉綠體膜、類囊體(基粒類囊體、基質(zhì)類囊體)和基質(zhì)

C、葉綠體功能:光合作用,光反應(yīng)類囊體上進(jìn)行,而暗反應(yīng)在基質(zhì)中完成。D、半自主性細(xì)胞器E、葉綠體得起源:按內(nèi)共生假說,葉綠體得祖先就是藍(lán)藻或光合細(xì)菌。4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER):粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER)兩類。其中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所占比例要遠(yuǎn)大于光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。(1)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)膜表面附著核糖體;形態(tài)多為板層狀排列得扁囊;多分布在分泌蛋白質(zhì)旺盛得細(xì)胞中。如胰島B細(xì)胞。(1)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)