醫(yī)學(xué)生物學(xué)生命的基本單位細(xì)胞課件

1、醫(yī)學(xué)生物學(xué)生命的基本單位細(xì)胞(ppt)（優(yōu)選）醫(yī)學(xué)生物學(xué)生命的基本單位細(xì)胞生命的基本單位細(xì)胞一、細(xì)胞發(fā)現(xiàn)與細(xì)胞學(xué)說的建立 1. 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)生命的基本單位 細(xì)胞1665年，英國(guó)物理學(xué)家胡克在用自制的顯微鏡觀察軟木組織時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了植物的組織細(xì)胞，實(shí)際上他觀察到的是一些死亡的櫟樹皮韌皮部細(xì)胞的細(xì)胞壁。 生命的基本單位 細(xì)胞2. 細(xì)胞學(xué)說的建立 “一切生物，包括單細(xì)胞生物、高等動(dòng)物和植物都是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞是生物形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能活動(dòng)的基本單位”。這就是著名的細(xì)胞學(xué)說(ce11theory)。 Schwann T.（1810-1882）Schleiden MJ.（1804-1881）生命的基本單位 細(xì)

2、胞2. 細(xì)胞學(xué)說的建立 細(xì)胞學(xué)說的基本內(nèi)容一切生物都是由細(xì)胞組成的所有細(xì)胞都具有共同的基本結(jié)構(gòu)生物體通過細(xì)胞活動(dòng)反映其生命特征細(xì)胞來自原有細(xì)胞的分裂 二、生命的基本特征生命的基本單位細(xì)胞1. 細(xì)胞的基本定義生命的基本單位 細(xì)胞（1）細(xì)胞是構(gòu)成生物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位 （2）細(xì)胞是代謝與功能的基本單位 （3）細(xì)胞是生物有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基本單位 （4）細(xì)胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性 2. 細(xì)胞的大小、形態(tài)和數(shù)量生命的基本單位 細(xì)胞人和動(dòng)物的細(xì)胞直徑一般為10100m之間。人體內(nèi)最大的細(xì)胞是卵細(xì)胞，直徑約100m，最小的細(xì)胞直徑只有45m。2. 細(xì)胞的大小、形態(tài)和數(shù)量生命的基本單位 細(xì)胞細(xì)胞

3、的形態(tài)多種多樣，大小也不一致，這是與細(xì)胞功能相適應(yīng)的。凡是游離的細(xì)胞大多數(shù)呈球形或橢圓形。生命的基本單位 細(xì)胞2. 細(xì)胞的大小、形態(tài)和數(shù)量生物包括單細(xì)胞生物和多細(xì)胞生物。單細(xì)胞生物一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)完整的個(gè)體，多細(xì)胞生物的機(jī)體根據(jù)其復(fù)雜程度由數(shù)百乃至數(shù)萬億計(jì)細(xì)胞構(gòu)成。生命的基本單位 細(xì)胞3. 細(xì)胞的主要共性（1）所有細(xì)胞都具有選擇透性的膜結(jié)構(gòu)（2）細(xì)胞都具有遺傳物質(zhì)（3）細(xì)胞都具有核糖體生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （1） 原核細(xì)胞原核細(xì)胞因沒有典型的核結(jié)構(gòu)而得名原核細(xì)胞最主要的特征是沒有膜包被的細(xì)胞核，也沒有核仁。DNA位于細(xì)胞中央

4、的核區(qū)，稱為擬核(nucleoid)，該區(qū)稱為擬核區(qū)。生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （1） 原核細(xì)胞生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （2） 真核細(xì)胞在光學(xué)顯微鏡下觀察，細(xì)胞結(jié)構(gòu)可分為三部分細(xì)胞膜(cell membrane)細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)細(xì)胞核(nucleus)生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （2） 真核細(xì)胞原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的主要區(qū)別特 征原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較小，110 m較大，10100 m細(xì) 胞 壁肽聚糖纖維素（植物細(xì)胞）細(xì) 胞 質(zhì)僅有核糖體，無胞質(zhì)環(huán)流各種細(xì)胞器，存在胞質(zhì)環(huán)流核 糖 體70S（50S30S）80S（60S4

5、0S）細(xì)胞骨架無有內(nèi)膜系統(tǒng)無有細(xì) 胞 核擬核（無核膜、核仁）有核膜、核仁染 色 體單組多組細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂生命的基本單位 細(xì)胞生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （3） 病毒與蛋白感染粒病毒在結(jié)構(gòu)上比原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都要簡(jiǎn)單得多，是由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白質(zhì)外殼組成。1982年，Prusiner在患瘙癢病的羊體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種蛋白質(zhì)因子，并證明是羊瘙癢病的致病因子。這種感染因子不含核酸，在復(fù)制方式和傳染途徑上完全不同于傳統(tǒng)概念上的病毒。生命的基本單位 細(xì)胞4. 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 （3） 病毒與蛋白感染粒蛋白感染粒生命的基本單位細(xì)胞三、生物膜的結(jié)構(gòu)與功能生命的

6、基本單位 細(xì)胞細(xì)胞膜又稱細(xì)胞質(zhì)膜(plasma membrane)是指包圍在細(xì)胞表面的一層極薄的膜，主要由膜脂和膜蛋白所組成。細(xì)胞膜的基本作用是維護(hù)細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，并參與同外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換、能量和信息傳遞。生命的基本單位 細(xì)胞1. 膜的化學(xué)組成 細(xì)胞膜具有各種復(fù)雜而重要的功能，其基礎(chǔ)在于它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。在各種不同類型的細(xì)胞中，細(xì)胞膜的化學(xué)組成相同，即主要由脂類、蛋白質(zhì)及糖類組成。脂 類：50%蛋白質(zhì)：40%50%糖 類：2%10%生命的基本單位 細(xì)胞2. 膜的分子結(jié)構(gòu)模型 （1） 流動(dòng)鑲嵌模型(fluid mosaic model)生物膜是一種流動(dòng)的、嵌有蛋白質(zhì)的脂類雙分子層結(jié)

7、構(gòu)。蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌或聯(lián)結(jié)于脂雙層上；膜兩側(cè)結(jié)構(gòu)是不對(duì)稱的。生命的基本單位 細(xì)胞2. 膜的分子結(jié)構(gòu)模型 （2） 晶格鑲嵌模型生物膜中的類脂在可逆地進(jìn)行無序（液態(tài)）和有序（晶態(tài)）的相變，膜蛋白對(duì)類脂分子的運(yùn)動(dòng)具有限制作用。生命的基本單位 細(xì)胞2. 膜的分子結(jié)構(gòu)模型 （3） 板塊鑲嵌模型在流動(dòng)的脂雙層中存在許多大小不同、剛性較大的能獨(dú)立移動(dòng)的類脂板塊（有序結(jié)構(gòu)的板塊），這些有序結(jié)構(gòu)的板塊被流動(dòng)的類脂區(qū)（無序結(jié)構(gòu)的板塊）分開。生命的基本單位 細(xì)胞2. 膜的分子結(jié)構(gòu)模型 （4） 脂筏模型在生物膜上膽固醇和鞘磷脂富集而形成有序脂相，如同脂筏一樣載著各種蛋白，大小約70nm ，是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。生

8、命的基本單位 細(xì)胞3. 膜功能 （1）界膜和細(xì)胞區(qū)域化（2）調(diào)節(jié)運(yùn)輸（3）功能定位與組織化（4）信號(hào)傳導(dǎo)（5）參與細(xì)胞間的相互作用（6）能量轉(zhuǎn)換生命的基本單位細(xì)胞四、真核細(xì)胞的細(xì)胞器生命的基本單位 細(xì)胞原核生物向真核生物進(jìn)化的一個(gè)重要變化就是細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，即出現(xiàn)了許多結(jié)構(gòu)和功能都不同的細(xì)胞器。按照細(xì)胞器的基本功能，大致分為：1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器3. 細(xì)胞形態(tài)與運(yùn)動(dòng)相關(guān)細(xì)胞器4. 能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器5. 細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞器生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （1） 細(xì)胞核(nucleus) 細(xì)胞核由核膜、核仁、染色質(zhì)(染色體)和核基質(zhì)組成，是細(xì)胞內(nèi)

9、遺傳信息貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所，也是細(xì)胞功能及代謝、生長(zhǎng)、增殖、分化、衰老的控制中心。生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （1） 細(xì)胞核(nucleus)核膜(nuclear membrane) 核被膜 核孔復(fù)合體(nuclear pore complex) 核纖層(nuclear lamina)生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （1） 細(xì)胞核(nucleus)核仁(nucleolus)核仁是真核細(xì)胞間期核中最顯著的結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞內(nèi)rRNA合成、加工和核糖體亞單位裝配的場(chǎng)所。生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （1） 細(xì)胞核(nucleus)染色質(zhì)與染色體染色質(zhì)是由DN

10、A、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu)，是遺傳物質(zhì)在間期細(xì)胞的存在形式，常呈網(wǎng)狀不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。染色體是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中，由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu)。生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （1） 細(xì)胞核(nucleus)染色質(zhì)與染色體核小體(nucleosome)是構(gòu)成染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （2） 核糖體(ribosome)核糖體普遍存在于真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中，是專門用來合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器，這種顆粒小體由rRNA和蛋白質(zhì)組成。生命的基本單位 細(xì)胞1. 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 （2） 核糖體(ribosome)生命的基本單位 細(xì)

11、胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 內(nèi)膜系統(tǒng)(endomembrane system)是指位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在結(jié)構(gòu)、功能以及發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱。生命的基本單位 細(xì)胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 內(nèi)膜系統(tǒng)主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、核膜、溶酶體、過氧化物酶體、分泌泡等。生命的基本單位 細(xì)胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 （1） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種相互連通成網(wǎng)狀、分布在細(xì)胞質(zhì)中的膜性結(jié)構(gòu)，占細(xì)胞全部膜系統(tǒng)的一半左右。分為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種類型。生命的基本單位 細(xì)胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 （2） 高爾基復(fù)合體(Golgi complex)高爾

12、基復(fù)合體是由扁平膜囊、液泡和小泡組成的一種比較復(fù)雜的膜性結(jié)構(gòu)。它在細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成后修飾加工和分泌過程中起著重要的作用，同時(shí)還參與溶酶體的形成，在物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，參與膜的轉(zhuǎn)化。生命的基本單位 細(xì)胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 （3） 溶酶體(lysosome)溶酶體是由一層單位膜包圍而成的一個(gè)含有多種水解酶的膜性囊狀結(jié)構(gòu)。這些水解酶能水解各種生物分子。溶酶體是細(xì)胞內(nèi)消化的主要場(chǎng)所。生命的基本單位 細(xì)胞2. 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 （4） 過氧化物酶體(peroxisome)過氧化物酶體也叫微體，是由一層單位膜包裹而成的囊泡狀細(xì)胞器，內(nèi)含多種與過氧化氫代謝有關(guān)的酶。生命的基本單位 細(xì)胞3. 能量轉(zhuǎn)換細(xì)胞

13、器 線粒體是細(xì)胞進(jìn)行氧化磷酸化并產(chǎn)生ATP的主要場(chǎng)所，細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的80%是由線粒體提供的，因此被稱為細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”。生命的基本單位 細(xì)胞4. 細(xì)胞骨架 細(xì)胞骨架(cytoskeleton)是細(xì)胞內(nèi)以蛋白質(zhì)纖維為主要成分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由主要的三類蛋白質(zhì)纖絲(filament)構(gòu)成，包括微管、微絲、中間纖維。生命的基本單位 細(xì)胞5. 細(xì)胞表面與細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞膜與質(zhì)膜外側(cè)的細(xì)胞外被和質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的胞質(zhì)溶膠共同組成細(xì)胞表面。（1）保護(hù)細(xì)胞，使細(xì)胞有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境（2）參與細(xì)胞內(nèi)外的物質(zhì)交換和能量交換 （3）參與細(xì)胞識(shí)別、信息的接收和傳遞（4）參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)（5）維護(hù)細(xì)胞的各種形態(tài)生命的基本

14、單位 細(xì)胞在生物多細(xì)胞有機(jī)體內(nèi)，除細(xì)胞之外還有非細(xì)胞性的固有物質(zhì)成分，即細(xì)胞外基質(zhì)。5. 細(xì)胞表面與細(xì)胞外基質(zhì)生命的基本單位細(xì)胞五、細(xì)胞增殖周期生命的基本單位 細(xì)胞1. 細(xì)胞周期細(xì)胞增殖周期，又可以簡(jiǎn)稱為細(xì)胞周期。它是指細(xì)胞從前一次有絲分裂結(jié)束開始到這一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的全過程。生命的基本單位 細(xì)胞1細(xì)胞周期不同的生物、不同的組織以及機(jī)體發(fā)育的不同階段，其細(xì)胞周期時(shí)間差異很大。周期短的不足l 小時(shí)（如卵裂期細(xì)胞)；周期長(zhǎng)的可達(dá)l 年（如肝細(xì)胞），甚至有些細(xì)胞的周期跟人的壽命一樣長(zhǎng)（如骨骼肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞） 。（1）細(xì)胞周期時(shí)間生命的基本單位 細(xì)胞1細(xì)胞周期（2）細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化

15、G1期（DNA合成前期） 從細(xì)胞分裂完成到DNA合成開始生命的基本單位 細(xì)胞G1期（DNA合成前期） 由于R點(diǎn)的限制作用，使機(jī)體細(xì)胞或體外培養(yǎng)細(xì)胞的增殖狀態(tài)成為3種類型：1）持續(xù)增殖細(xì)胞2）暫不增殖細(xì)胞3）終末分化細(xì)胞1細(xì)胞周期（2）細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化生命的基本單位 細(xì)胞S期（DNA合成期） 從DNA合成開始到DNA合成結(jié)束的全過程，結(jié)果DNA的含量增加 l倍。S期是細(xì)胞進(jìn)行大量DNA復(fù)制的階段，組蛋白及非組蛋白也在此期大量的合成，最后完成染色體的復(fù)制。1細(xì)胞周期（2）細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化生命的基本單位 細(xì)胞G2期（DNA合成后期） 從DNA合成結(jié)束到分裂期開始前的階段。這一時(shí)期為細(xì)

16、胞分裂準(zhǔn)備期，主要為細(xì)胞分裂準(zhǔn)備物質(zhì)條件。G2期將加速合成新的RNA和蛋白質(zhì)。1細(xì)胞周期（2）細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化生命的基本單位 細(xì)胞M期（有絲分裂期） 細(xì)胞有絲分裂期。在此期細(xì)胞中，染色體凝集后發(fā)生姐妹染色單體的分離，核膜、核仁破裂后再重建，胞質(zhì)中有紡錘體、收縮環(huán)出現(xiàn)，隨著兩個(gè)子細(xì)胞核的形成，胞質(zhì)也一分為二，由此完成細(xì)胞分裂。1細(xì)胞周期（2）細(xì)胞周期各時(shí)相的動(dòng)態(tài)變化生命的基本單位 細(xì)胞2細(xì)胞增殖有絲分裂有絲分裂是高等真核生物細(xì)胞分裂的主要方式，也稱間接分裂或核分裂。在分裂過程中形成有絲分裂器，以確保將復(fù)制后的染色體精確地分配到2個(gè)子細(xì)胞中去，從而保證了細(xì)胞在遺傳上的穩(wěn)定性。生命的基本單位 細(xì)胞根據(jù)分裂細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)的變化，可將連續(xù)的有絲分裂過程人為地劃分為前期、中期、后期和末期4個(gè)時(shí)期。2細(xì)胞增殖有絲分裂生命的基本單位 細(xì)胞3細(xì)胞周期的調(diào)控細(xì)胞周期的進(jìn)程是嚴(yán)格有序的，細(xì)胞周期各時(shí)相中細(xì)胞發(fā)生的變化及相鄰時(shí)相間的轉(zhuǎn)換，均受著細(xì)胞自身及環(huán)境因素的控制。細(xì)胞周期的調(diào)控是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，涉及到基因和蛋白質(zhì)兩個(gè)層次的多種因子的作用。生命的基本單位 細(xì)胞3細(xì)胞周期的調(diào)控（