1、第二章 細(xì)胞和生物膜,第二章 細(xì)胞和生物膜,2.1 細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單元 2.1.1 細(xì)胞的分類和結(jié)構(gòu) 2.1.2 細(xì)胞是生物分子發(fā)生化學(xué)變化的場(chǎng)所 2.2 生物膜 2.2.1 生物膜的組成和結(jié)構(gòu) 2.2.2 生物膜的功能 2.2.3 生物膜的模擬人工膜,2.1 細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)單元,Cells are the structural and functional units of all living organisms. The smallest organisms consist of single cells and are microscopic, whereas larg

2、er organisms are multicellular. The human body contains at least 1014 cells. Unicellular organisms are found in great variety throughout virtually every environment from Antarctica to hot springs to the inner recesses of larger organisms. Multicellular organisms contain many different types of cells

3、, which vary in size, shape, and specialized function. Yet no matter how large and complex the organism, each of its cells retains some individuality and independence.,顯微鏡的發(fā)明(Hooke),細(xì)胞是生物體進(jìn)行代謝、能量轉(zhuǎn)換、遺傳以及其它生理活動(dòng)的基本場(chǎng)所。,細(xì)胞的大小,細(xì)胞的形狀,細(xì)胞的形狀多種多樣，有球體、多面體、紡錘體和柱狀體等。由于細(xì)胞內(nèi)在的結(jié)構(gòu)和自身表面張力，以及外部的機(jī)械壓力，各種細(xì)胞總是保持自己的一定形狀。 細(xì)胞

4、的形狀和功能之間有密切關(guān)系。 神經(jīng)細(xì)胞會(huì)伸展幾米，這是因?yàn)樯扉L(zhǎng)的神經(jīng)細(xì)胞有利于傳導(dǎo)外界的刺激信息。 高大的樹(shù)木為什么能郁郁蔥蔥，這是因?yàn)橹参飪?nèi)的導(dǎo)管、篩管細(xì)胞是管狀的，有利于水分和營(yíng)養(yǎng)的運(yùn)輸。,2.1.1 細(xì)胞的分類和結(jié)構(gòu),原核細(xì)胞(Prokaryote cell) 原核細(xì)胞的外層是細(xì)胞壁和細(xì)胞膜（質(zhì)膜），內(nèi)部為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，沒(méi)有明顯的細(xì)胞器（由封閉的生物膜包裹的固體質(zhì)粒），只有原始的細(xì)胞核（無(wú)核膜和核仁）和其它一些核糖核蛋白體等。 細(xì)菌和藍(lán)藻屬于原核細(xì)胞。 真核細(xì)胞(Eukaryote cell) 真核細(xì)胞的外層為細(xì)胞膜（植物細(xì)胞還有一層細(xì)胞壁），內(nèi)部為細(xì)胞質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)非

5、常復(fù)雜，含有許多細(xì)胞器。主要有：細(xì)胞核、線粒體、核糖核蛋白體、高爾基體和溶酶體等。植物細(xì)胞中還含有質(zhì)體、葉綠體和液泡等。各個(gè)細(xì)胞器具有不同的生物功能，它們之間的協(xié)調(diào)運(yùn)作，使細(xì)胞內(nèi)的代謝和各種生理活動(dòng)能夠有條不紊地進(jìn)行。 真核細(xì)胞是高等植物和動(dòng)物的基本組織單位。,原核細(xì)胞(Prokaryote cell)結(jié)構(gòu),某些原核細(xì)胞的形狀,原核細(xì)胞(Prokaryote cell)結(jié)構(gòu),大腸桿菌 Escherichia coli(E. coli) one of the best studied of all living organisms E. colicells are 0.5m diameter,

6、1.5 m long,動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu),微絨毛,光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),線粒體,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,微絲,中心體,細(xì)胞核,核糖體,溶酶體,細(xì)胞質(zhì)膜,植物細(xì)胞結(jié)構(gòu),光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),高爾基體,線粒體,細(xì)胞核,核仁,細(xì)胞壁,細(xì)胞質(zhì),液泡,葉綠體,2.1.2 細(xì)胞是生物分子發(fā)生化學(xué)變化的場(chǎng)所,細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞器,生命現(xiàn)象中的許多重要過(guò)程，例如細(xì)胞的進(jìn)化，遺傳信息的傳遞，生物的生殖、發(fā)育和衰老，物質(zhì)的代謝和調(diào)節(jié)，能量的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)換，激素的作用機(jī)制，神經(jīng)的信息傳遞等過(guò)程都與生物膜和細(xì)胞器功能密切相關(guān)。,細(xì)胞膜Cell membrane,細(xì)胞膜是真核細(xì)胞表層的一層薄膜，是活細(xì)胞的重要組成部分。 它具有保護(hù)細(xì)胞、

7、進(jìn)行物質(zhì)交換、傳遞信息、能量轉(zhuǎn)換、運(yùn)動(dòng)和免疫等生理功能。,細(xì)胞質(zhì)cell plasma,細(xì)胞質(zhì)是非常復(fù)雜的生物膠體。 細(xì)胞質(zhì)所含的有形物質(zhì)為各種細(xì)胞器，細(xì)胞器之間為胞液。 細(xì)胞胞液主要由酶、激素、脂類、糖類以及多種無(wú)機(jī)鹽和水組成。胞液是細(xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器之間相互聯(lián)系的介質(zhì)。,細(xì)胞器,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有一些具有獨(dú)立形態(tài)的結(jié)構(gòu)，稱為細(xì)胞器。 細(xì)胞器通過(guò)膜（細(xì)胞內(nèi)膜）與周圍環(huán)境分開(kāi)，具有特定的生理功能。,（1） 細(xì)胞核 cell nucleus （2） 線粒體 mitochondrion （3） 核糖核蛋白體 ribosomes （4） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) （5） 高爾基體 Golgi （6） 溶酶體 Lysosome

8、s （7） 葉綠體 Chloroplast,細(xì)胞核cell nucleus,原核細(xì)胞的原始核無(wú)核膜和核仁，沒(méi)有固定的形狀，只有一個(gè)含有DNA遺傳信息的區(qū)域。 真核細(xì)胞含有固定形狀的細(xì)胞核，它有核膜、核仁和組蛋白等，主要成分是DNA、 RNA和有關(guān)的合成酶。 細(xì)胞核具有遺傳信息的存儲(chǔ)、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄等功能。,線粒體mitochondrion,線粒體是進(jìn)行生物代謝和能量轉(zhuǎn)換最重要的場(chǎng)所。 原核細(xì)胞不含線粒體，大多數(shù)真核細(xì)胞含有線粒體。 線粒體為棒狀小粒，由內(nèi)外膜和基質(zhì)組成。 外膜包圍著內(nèi)膜，內(nèi)膜部分曲折伸入基質(zhì)使內(nèi)外膜之間形成孔穴。 內(nèi)膜為半透膜，只有部分小分子物質(zhì)可以通過(guò)。外膜通透性較大，分子量小于

9、一萬(wàn)的分子都可以通過(guò)。,核糖核蛋白體ribosomes,核糖核蛋白體又稱為核糖體，由核糖核酸與多種結(jié)合蛋白構(gòu)成。 是蛋白質(zhì)生物合成的主要場(chǎng)所,內(nèi)質(zhì)網(wǎng) endoplasmic reticulum,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由細(xì)胞膜引伸形成的小管和小胞構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 原核細(xì)胞無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，而所有的真核細(xì)胞都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。不同細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的大小、形狀和數(shù)目都不相同。 分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有多種重要酶系，參與有關(guān)蛋白質(zhì)、甘油酯和磷脂的合成及解毒等。,高爾基體Golgi,高爾基體是真核細(xì)胞內(nèi)一種由網(wǎng)狀小管或泡組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。 其功能與細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞膜更新有關(guān),高爾基體Golgi,培養(yǎng)的上皮細(xì)胞中高爾基體的分布（高爾基體為紅色，核為綠色）,溶酶體 Lysosomes,溶酶體是由30-40種水解