2動物細胞、組織、器官和系統(tǒng).ppt

動物細胞 組織 器官和系統(tǒng) 細胞的生物學(xué)特性生命結(jié)構(gòu)和功能的基本單位生命進化的基本單位個體發(fā)育的基本單位生命存在的不同等級形式 正在分裂的細胞 細胞概念的新思考 細胞是多層次非線性的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系細胞是物質(zhì) 結(jié)構(gòu) 能量與信息過程精巧結(jié)合的綜合體細胞是高度有序的 具有自裝配與自組織能力的體系 動物細胞 植物細胞 植物和動物細胞的區(qū)別 動物細胞與植物細胞的比較 結(jié)構(gòu)上的比較植物細胞具有細胞壁 液泡 葉綠體等 動物細胞無上述結(jié)構(gòu) 但有中心粒 體 細胞間連接方式的比較植物細胞 胞間連絲動物細胞 細胞連接 連接方式有3 分別是 橋粒 上皮之間呈紐扣狀結(jié)構(gòu) 與質(zhì)膠中的中間纖維連接 形成細胞骨架網(wǎng) 多見于皮膚 子宮頸等部位 緊密連接 膜與膜之間的緊密連接 多見于腸壁 間隙連接 細胞之間存在間隙 有一系列通道貫穿在間隙之間 細胞質(zhì)通過細胞之間存在的間隙相通 動物細胞最多的一種連接方式 一切動物有機體都由細胞構(gòu)成 細胞是構(gòu)成動物有機體的基本單位 一切動物有機體均由細胞構(gòu)成 在多細胞動物體內(nèi) 功能相同的細胞群體構(gòu)成機體的組織 雖然細胞都是高度 社會化 細胞 具有分工與合作的相互關(guān)系 但又保持形態(tài)與結(jié)構(gòu)的獨立性 每個細胞有獨立的一套 完整的 構(gòu)造體系 構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單位 細胞具有獨立性 有序的自控代謝體系 構(gòu)成基本結(jié)構(gòu)單位 細胞是有機體生長發(fā)育的基礎(chǔ) 增殖 生長與分化 細胞是遺傳的基本單位 具有遺傳的全能性 細胞的基本共性 所有細胞表面均有由磷脂雙分子層與鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的生物膜 細胞膜 細胞膜的流動鑲嵌模型 流動鑲嵌模型主要強調(diào) 1 膜的流動性 膜蛋白和膜脂均可側(cè)向流動 2 膜蛋白分布的不對稱性 有的鑲在膜表面 有的嵌入或橫跨磷脂雙分子層 目前對它的認識總結(jié)是 1 具有極性頭部和非極性尾部的磷脂分子在水相中具有自發(fā)形成封閉的膜系統(tǒng)的性質(zhì) 以疏水性尾部相對 極性頭部朝向水相的磷脂雙分子層是組成生物膜的基本構(gòu)成成分 2 蛋白分子以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子中或結(jié)合在其表面 3 生物膜可以看成是蛋白質(zhì)在雙層脂分子中的二維溶液 細胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖 細胞的基本共性 所有細胞都有兩種核酸 DNA和RNA 復(fù)制與轉(zhuǎn)錄的載體 DNA對遺傳信息的永久貯存與精密復(fù)制更具穩(wěn)定性 增強了修復(fù)能力 而RNA專司遺傳信息的轉(zhuǎn)錄與指導(dǎo)蛋白質(zhì)分子的翻譯 作為蛋白質(zhì)合成的機器 核糖體 在翻譯肽鏈時 與mRNA形成多聚核糖體 所有細胞的增殖都以一分為二的方式進行分裂 遺傳物質(zhì)在分裂前復(fù)制加倍 在分裂時均勻分配到兩個子細胞內(nèi) 是生命繁衍的基礎(chǔ)與保證 結(jié)構(gòu)方面 具有細胞膜 細胞質(zhì) 包括各種細胞器 細胞核 少數(shù)細胞如細菌 藍藻等細胞核不具核膜 稱為原核細胞prokaryoticcell 沒有典型核結(jié)構(gòu) 遺傳信息量小 遺傳載體僅為一個環(huán)狀DNA構(gòu)成 細胞內(nèi)沒有細胞器與細胞核膜 包括的種類有支原體 細菌 藍藻等 而具有核膜的細胞稱為真核細胞eukaryoticcell 以磷脂及蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 以DNA或RNA 蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 由特異蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的細胞骨架系統(tǒng) 機能方面 能利用和轉(zhuǎn)化能量 維持細胞的生命活動 具有生物合成能力 具有自我復(fù)制和繁殖能力 具有協(xié)調(diào)整體生命活動的能力 細胞的分子組成 動物細胞的基本結(jié)構(gòu) 細胞膜 蛋白質(zhì) 脂類 蛋白質(zhì)三明治式質(zhì)膜結(jié)構(gòu)模型 細胞質(zhì)基質(zhì) 物質(zhì)運輸 能量交換 信息傳遞 中間代謝反應(yīng) 包含許多細胞器 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 核糖體 高爾基體 溶酶體 過氧化物酶體 線粒體等 細胞核 核膜 染色質(zhì) 核仁 核骨架 是遺傳信息儲存場所 控制著細胞的遺傳與代謝活動 細胞周期 細胞由一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束之間的期限稱為細胞周期 cellcycle 它包括分裂間期和分裂期 2次細胞分裂之間的時期稱為分裂間期 interphase 分裂間期又根據(jù)DNA的復(fù)制分為3個時期 在分裂間期的中間 DNA合成復(fù)制 稱為合成期即S期 synthesis 在S期之前和S期之后分別稱為合成前期即G1期 presyntheticphase 和合成后期即G2期 postsyntheticphase 一般認為在G1期合成DNA復(fù)制所需要的酶和底物 RNA等 在G2期合成紡錘體和星體的蛋白質(zhì) 細胞分裂間期所需要的時間遠較分裂期為長 細胞已經(jīng)分化執(zhí)行特殊的機能時 常不再進行分裂 又重新開始生過分裂 把細胞已經(jīng)分化但不處于生長分裂期的這個階段稱為G0期 細胞分裂 1 無絲分裂 amitosis 也叫直接分裂 是一種比較簡單的分裂方式 在無絲分裂時看不見染色體的復(fù)雜變化 核物質(zhì)直接分裂成二部分 核分裂一般是從核仁開始 延長橫裂為二 接著核延長 中間縊縮 分裂成2個核 同時 細胞質(zhì)也隨著拉長并分裂 結(jié)果形成2個細胞 這種分裂不如有絲分裂普遍和重要 細胞分裂 2 有絲分裂 mitosis 也叫間接分裂 整個有絲分裂過程是連續(xù)的 一般把它分為前期 中期 后期和末期 1 前期 prophase 細胞核中開始呈現(xiàn)出一定數(shù)目的長絲狀染色體 每條前期染色體是由兩條染色單體 chromatid 螺旋細絲所組成 隨著前期繼續(xù)進行 染色體螺旋化逐漸加強 染色體也隨之逐漸縮短變粗 中心粒開始向細胞的兩極移動 在中心粒的周圍出現(xiàn)星芒狀細絲稱為星體 同時在兩星體之間出現(xiàn)一些呈紡錘狀的細絲稱為紡錘體 spindle 每條細絲稱為紡錘絲 Spindlefiber 現(xiàn)已證明紡錘絲是由微管蛋白所形成的微管 microtubule 構(gòu)成的 核膜 核仁逐漸崩解 消失 染色體逐漸向細胞的中央移動 直到染色體排列到細胞的赤道面上 這時就進入了下一個分裂時期 2 中期 metaphase 是從染色體達到了細胞的赤道面 停止移動的開始的 動物細胞的染色體在赤道面上一般呈輻射狀排列在紡錘體的周圍 在此期中紡錘體已達到最大的程度 一些紡錘絲從紡錘體的兩極分別與染色體的著絲點相連接 另一些紡錘絲不與染色體相連 而是直接伸到兩極的中心粒 中期時染色體高度螺旋化 呈濃縮狀 因此中期是觀察染色體形態(tài) 計算染色體數(shù)目最合適的時期 當染色體的著絲點分裂 2個染色單體分開 這時分裂又進入了下一個肘期 3 后期 anaphase 從每個染色體的兩個染色單體分開向兩極移動開始 這分開的染色體稱為子染色體 daughterchromosome 子染色體移向兩極的整個過程 都屬于后期 4 末期 telophase 兩組子染色體已移至細胞的兩極 染色體移動停止 即進入末期 此期主要進行核的重建過程和細胞質(zhì)分裂 可見核膜 核仁重新出現(xiàn) 染色體的濃縮狀態(tài)逐漸減低 直到恢復(fù)成間期核的狀態(tài) 在核重建的同時 胞質(zhì)發(fā)生分裂 在動物細胞首先在細胞的赤道區(qū)域發(fā)生縊縮 縊縮逐漸加強 直到分裂成2個細胞 有絲分裂 1 Interphase 2 Earlyprophase 3 Middleprophase 4 Lateprophase 5 Prometaphase 6 Metaphase 7 Earlyanaphase 8 Anaphase 9 Earlytelophase 10 Latetelophase Diagramsofmitoticstages 細胞有絲分裂過程中與哪些細胞結(jié)構(gòu)直接有關(guān) 中心體 紡錘體形成 核膜 核仁 細胞膜 子細胞形成 細胞核 DNA復(fù)制 核糖體 蛋白質(zhì)合成 細胞質(zhì) 紡錘體形成 核膜 核仁 高爾基體 子細胞形成 細胞分裂 3 減數(shù)分裂 meiosis 減數(shù)分裂與正常的有絲分裂的不同點在于 減數(shù)分裂時進行2次連續(xù)的核分裂 細胞分裂了2次 其中染色體只分裂一次 結(jié)果染色體的數(shù)目減少一半 減數(shù)分裂發(fā)生的時間 每類生物是固定的 但在不同生物類群之間可以是不同的 大致可分為3種類型 細胞分裂 合子減數(shù)分裂 zygoticmeiosis 或稱始端減數(shù)分裂 initialmeiosis 發(fā)生在受精卵開始卵裂時 結(jié)果形成具有半數(shù)染色體數(shù)目的有機體 這種減數(shù)分裂形式只見于很少數(shù)的低等生物 孢子減數(shù)分裂 sporicmeiosis 或稱中間減數(shù)分裂 intermediatemeiosis 發(fā)生在孢子形成時 即在孢子體和配子體世代之間 這是高等植物的特征 配子減數(shù)分裂 gameticmeiosis 或稱終端減數(shù)分裂 terminalmeiosis 是一般動物的特征 包括所有后生動物 人和一些原生動物 這種減數(shù)分裂發(fā)生在配子形成時 發(fā)生在配子形成過程中成熟期的最后2次分裂 結(jié)果形成精子和卵 減數(shù)分裂的具體過程是很復(fù)雜的 它包括2次細胞分裂 第一次分裂的前期較長 一般把這個前期分為細線期 偶線期 粗線期 雙線期 終變期 這前期I 表示第一次分裂前期 之后是中期I 后期I和末期I 經(jīng)過減數(shù)分裂間期 很短或看不出來 進入前期II 中期II 后期II 末期II 也有的不經(jīng)過間期 在減數(shù)分裂過程中 細胞分裂2次 但染色體只分裂一次 結(jié)果染色體數(shù)目減少了一半 一般說來 第一次分裂是同源染色體 homologue 分開 染色體的數(shù)目減少一半 是減數(shù)分裂 第二次分裂是姊妹染色單體 sisterchromatid 分開 染色體的數(shù)目沒有減少 是等數(shù)分裂 減數(shù)分裂對維持物種的染色體數(shù)目的恒定性 對遺傳物質(zhì)的分配 重組等都具有重要意義這對生物的進化發(fā)展都是極為重要的 減數(shù)分裂 生成生殖細胞 meiosis sperm egg 細胞分化 1 概念 胚胎細胞分裂后的未定型細胞或簡單可塑性細胞 在形態(tài)和化學(xué)組成上向?qū)Ｒ恍曰蛱禺愋苑较蜣D(zhuǎn)化 演變?yōu)樘囟毎愋偷倪^程 2 細胞分化的特點分化是穩(wěn)定的 一般是不可逆的 方向的確定性往往早于形態(tài)差異在形態(tài)特征發(fā)生明顯差異之前 細胞分化方向即已確定 并可持續(xù)若干細胞代 細胞生理狀態(tài)隨分化水平提高而變化 3 細胞發(fā)育的潛能 1 在發(fā)育過程中細胞潛能逐漸變窄全能性 細胞含有使后代細胞形成完整個體的潛能 多能性 胚胎進一步發(fā)育 有的細胞雖具有分化出多種組織的潛能 但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力 單能性 有的可分化出幾種細胞 但不能分化出這幾種細胞以外的其它細胞或只能分化出一種細胞 4 細胞質(zhì)在分化中的決定作用受精卵細胞質(zhì)的不均一性 性細胞決定子 體細胞決定子 植物體的構(gòu)成 細胞 組織 器官 植物體 細胞 組織 器官 系統(tǒng) 根莖葉花果實種子 上皮組織結(jié)締組織神經(jīng)組織肌肉組織 動物體的構(gòu)成 動物體 一 組織 tissue 定義 由形態(tài)相似的細胞和細胞間質(zhì)組合而成的 具有一定的形態(tài) 結(jié)構(gòu)和生理功能的基本結(jié)構(gòu) 類別 上皮組織結(jié)締組織肌肉組織神經(jīng)組織 1 上皮組織位置 覆蓋于動物體的外表面或襯在體內(nèi)各種管 腔及囊的內(nèi)表面 特點 細胞排列緊密 鄰細胞間有各種連接結(jié)構(gòu) 組織間常無血管 靠基膜滲透營養(yǎng) 功能 保護 吸收 排泄 分泌 呼吸 感覺等 種類 被覆上皮 腺上皮 感覺上皮 A 被覆上皮 coverepithelium 1 單層上皮 單層扁平上皮 心腔 血管 淋巴管等 單層立方上皮 某些腺體的小輸出管 單層柱狀上皮 腺體導(dǎo)管 胃腸粘膜 單層纖毛上皮 子宮 輸卵管 小支氣管 假復(fù)層上皮 2 復(fù)層上皮復(fù)層扁平上皮 身體與外界接觸部位 復(fù)層柱狀上皮 肛門黏膜等 變移上皮 排泄器官 皮膚的剖面圖 B 腺上皮 glandularepithelium 內(nèi)分泌腺外分泌腺腸胃的杯狀細胞汗腺唾液腺乳腺 C 感覺上皮 sensoryepithelium 嗅覺上皮味覺上皮視覺上皮聽覺上皮觸覺上皮 2 結(jié)締組織 connectivetissue 位置 廣布于身體各處 連接身體各種組織 特點 有大量的間質(zhì)和多種細胞構(gòu)成 細胞的位置不固定 不形成完整的細胞層 功能 支持 保護 吸收 營養(yǎng) 修復(fù)及物質(zhì)的運輸?shù)?種類 疏松結(jié)締組織 致密結(jié)締組織 脂肪組織 軟骨組織 骨組織 血液淋巴等 A 疏松結(jié)締組織特點 多種細胞分散在排列疏松的纖維之中 存在于各器官和組織間 細胞 成纖維細胞巨噬細胞纖維 膠原纖維彈力纖維 B 致密結(jié)締組織特點 含大量的膠原纖維和彈力纖維 細胞和基質(zhì)較少 如 肌腱 含大量平行排列的膠原纖維束 韌帶 大動脈管 含大量的彈力纖維束 皮膚的真皮層 大量膠原纖維交織成網(wǎng)狀 C 脂肪組織特點 在疏松結(jié)締組織中充滿了大量的脂肪細胞 分布在器官和皮膚之下 作用 支持 保護 保溫 儲能等 D 軟骨組織特點 由軟骨細胞和纖維 基質(zhì)構(gòu)成 透明軟骨 含硫酸軟骨素和大量膠原纖維 如支氣管環(huán)等 彈性軟骨 大量彈性纖維交織成網(wǎng) 如外耳郭等 纖維軟骨 大量膠原纖維束 如椎間盤等 E 骨組織特點 骨細胞 纖維和基質(zhì)構(gòu)成 基質(zhì)中含大量的無機鹽 有 密質(zhì)骨松質(zhì)骨 F 血液特點 具有流動性 血液血漿 血清 纖維蛋白原中性粒細胞血細胞 紅細胞顆粒細胞嗜酸性粒細胞白細胞嗜堿性粒細胞血小板無顆粒細胞單核細胞淋巴細胞 紅血球 3 肌肉組織主要由收縮性強的肌細胞構(gòu)成 根據(jù)肌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)分為 骨骼肌心肌平滑肌 A 骨骼肌肌細胞 長圓柱狀 多核 含豐富的肌原纖維 肌原纖維肌球蛋白 粗肌絲肌動蛋白 細肌絲收縮就是肌動蛋白在肌球蛋白上的滑行 B 心肌特點 心臟特有 具有橫紋但不明顯 肌細胞有分支 且只有一個核 細胞間形成閏盤 有利傳導(dǎo) 受植物性神經(jīng)控制 為不隨意肌 C 平滑肌特點 肌細胞無橫紋 廣泛存在于脊椎動物的內(nèi)臟器官 受植物性神經(jīng)控制 為不隨意肌 4 神經(jīng)組織由神經(jīng)細胞 神經(jīng)元 和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成 神經(jīng)元形態(tài) 樹突 胞體 軸突分類 依形態(tài)分依功能分神經(jīng)膠質(zhì)細胞 神