陳閱增普通生物學(xué)第1篇3細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊

1、3 細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞通訊3.1 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)人眼的分辨力僅有0.1 mm光學(xué)顯微鏡的分辨力可達(dá)到200nm，為人眼的500倍顯微鏡的發(fā)明為細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，沒(méi)有顯微鏡就不可能有細(xì)胞學(xué)誕生3.1.1 顯微鏡：揭示了細(xì)胞的微觀世界3.1.1.1 細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)1665年，英國(guó)羅伯特虎克(Robert Hooke)第一個(gè)用顯微鏡發(fā)現(xiàn)細(xì)胞，軟木塞，死的細(xì)胞壁，命名細(xì)胞(Cell)。1674年，荷蘭學(xué)者列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek) 觀察到完整的活細(xì)胞。 最初提出細(xì)胞學(xué)說(shuō)觀點(diǎn)的兩篇論文是: 德國(guó)植物學(xué)家施萊登 1938 年發(fā)表的論文 : 論植物發(fā)現(xiàn);指出細(xì)胞是一切植物結(jié)構(gòu)的基本單

2、位。 德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺 1939 年發(fā)表的論文: 動(dòng)、植物結(jié)構(gòu)與生長(zhǎng)相似性的顯微研究。指出動(dòng)物組織的基本單位都是細(xì)胞。（1）細(xì)胞是有機(jī)體，是所有動(dòng)、植物的基本結(jié)構(gòu)單位； （2）每個(gè)細(xì)胞相對(duì)獨(dú)立，一個(gè)生物體細(xì)胞之間協(xié)同配合；（3）新細(xì)胞由老細(xì)胞繁殖產(chǎn)生。 施萊登、施旺-細(xì)胞學(xué)說(shuō)：1858年，德國(guó)細(xì)胞病理學(xué)家魏爾肖（R.L.C. Virchow）提出“細(xì)胞只能由業(yè)已存在的細(xì)胞經(jīng)分裂而產(chǎn)生”的著名論斷，進(jìn)一步完善和概括了細(xì)胞學(xué)說(shuō)掃描電鏡（SEM）：樣本表面的細(xì)微結(jié)構(gòu)透射電鏡（TEM）：樣本內(nèi)部的超微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡（EM）：分辨力， 用加速的電子束代替可見(jiàn)光來(lái)照明電鏡：不能觀察活的樣本。3.1.2 分

3、級(jí)分離技術(shù)可用于研究活的樣本 細(xì)胞的分級(jí)分離：細(xì)胞破碎各種細(xì)胞器分開(kāi)分別研究它們的功能最有效的儀器是超速離心機(jī)。沉降系數(shù)的S單位。S表示的是大分子或顆粒在超速離心時(shí)的沉降行為。沉降系數(shù)越大，分子或顆粒就越大。第一步：勻漿化（打碎低溫離心）離心速度增加，越來(lái)越小顆粒會(huì)沉淀下來(lái)。細(xì)胞溶膠：許多代謝的場(chǎng)所3.1.3 細(xì)胞的概貌最小的細(xì)胞是支原體細(xì)胞，直徑只有100nm；最大的細(xì)胞是鳥(niǎo)卵，肉眼可見(jiàn)（鴕鳥(niǎo)蛋黃最大）。細(xì)胞的大小和細(xì)胞的功能是相適應(yīng)的。例如，神經(jīng)細(xì)胞、鳥(niǎo)卵。一般說(shuō)來(lái)，生物體積的增加，是由于細(xì)胞數(shù)目增加，而不是由于細(xì)胞體積加大。細(xì)胞體積受大自然規(guī)律的限制。最小？最大？不同生物細(xì)胞的大小無(wú)顯著

4、差異。實(shí)驗(yàn)探究：細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系切成不同大小的瓊脂方塊放入NaOH溶液中浸泡慢慢地，含酚酞的瓊脂隨著NaOH溶液的擴(kuò)散變紅切開(kāi)瓊脂方塊你發(fā)現(xiàn)什么了嗎？結(jié)論： 擴(kuò)散的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而_。減小減小反映細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男?.瓊脂塊的表面積與體積之比（即相對(duì)表面積）隨著瓊脂塊的增大而_；（1）S/V(相對(duì)表面積)：細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積越小，_就越低。（2）核質(zhì)比：細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，其中的_不會(huì)隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加。物質(zhì)運(yùn)輸效率DNA單細(xì)胞生物僅有一個(gè)細(xì)胞；而多細(xì)胞生物的細(xì)胞數(shù)目和生物體的大小成正比。3.1.4 兩類細(xì)胞：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞原核細(xì)胞：

5、不含細(xì)胞核 (nucleus)原核細(xì)胞所形成的生 物稱為原核生物 (prokaryotes)，包括所 有的細(xì)菌(bacteria)、古核生物。 真核細(xì)胞：有細(xì)胞核。真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生 物(eukaryotes) ，包括動(dòng)物（animal）、 植物（plant）、真菌(fungi)以及介于動(dòng) 植物之間的原生生物(protista)。原核細(xì)胞 遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成 細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能 的細(xì)胞器和細(xì)胞核膜支原體 目前發(fā)現(xiàn)的最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞細(xì)菌 ( Bacteria )藍(lán)藻又稱藍(lán)細(xì)菌菌動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞3.2 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜和細(xì)胞

6、壁細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器3.2 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)一切真核細(xì)胞都有完整的細(xì)胞核大多數(shù)細(xì)胞是單核的 無(wú)核的有？細(xì)胞核在細(xì)胞的代謝、生長(zhǎng)和分化中起重要作用，如變形蟲細(xì)胞控制中心：遺傳物質(zhì)主要位于細(xì)胞核細(xì)胞核包括：核被膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)3.2.1 細(xì)胞核是真核細(xì)胞的控制中心 核被膜 核被膜的組成： 外核膜 內(nèi)核膜 核周腔 核孔核被膜（nuclear envelope）：核外面，兩層膜，單層膜厚7-8 nm，膜之間的核周腔寬約10-50 nm，外膜常與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連，附著有核糖體核纖層（nuclear lamina）：核膜內(nèi)面，由核纖層蛋白組成核被膜與核纖層核孔（nuclear pore）：直徑約50

7、-100 nm，數(shù)目幾千至上百萬(wàn)個(gè)，大分子出入細(xì)胞核的選擇性通道 1.可進(jìn)入核的蛋白質(zhì)：DNA聚合酶、RNA聚合酶以及染色體中的組蛋白和核糖體蛋白 2.可出核的大分子：各種RNA以及組裝好的核糖體亞基等輸入蛋白 輸出蛋白 主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)核被膜與核纖層核孔復(fù)合體：核孔、核纖層核孔蛋白 核被膜的功能 構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障避免生命活動(dòng)的彼此干擾保護(hù)DNA不受細(xì)胞骨架運(yùn)動(dòng) 所產(chǎn)生的機(jī)械力的損傷 核質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流 染色質(zhì)（chromatin） 蘇木精染色常染色質(zhì)（euchromatin）：細(xì)絲狀的部分，DNA長(zhǎng)鏈分子展開(kāi)的部分異染色質(zhì)（heterochromatin）：染色較深的團(tuán)塊，D

8、NA長(zhǎng)鏈分子緊縮盤繞的部分染色質(zhì)（chromatin）的組成DNA蛋白少量RNA堿性蛋白（組蛋白，histone）：與DNA相結(jié)合，共五種非組蛋白：種類多，如DNA聚合酶、 RNA聚合酶等組蛋白（histones）真核生物體細(xì)胞染色質(zhì)中的小分子堿性蛋白質(zhì)，含精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸特別多，二者加起來(lái)約為所有氨基酸殘基的1/4。共H1、H2A、H2B、H3、H4 5種帶負(fù)電荷的雙螺旋DNA ：帶磷酸基團(tuán)染色質(zhì)（chromatin）的組成核小體：4對(duì)組蛋白（H2A、H2B、H3和H4各2個(gè)）構(gòu)成核心，直徑10 nmH1組蛋白：核小體外側(cè)結(jié)合DNA，穩(wěn)定核小體連接體DNA（linker DNA）：

9、連接核小體的DNA一個(gè)核小體上的DNA與連接體DNA，共約146堿基對(duì)，構(gòu)成染色質(zhì)絲的一個(gè)單位染色質(zhì)（chromatin）間期時(shí)，染色質(zhì)在H1和核心組蛋白的作用下，聚攏折疊成30 nm纖維細(xì)胞分裂時(shí)，染色質(zhì)進(jìn)一步濃縮折疊成染色體（chromosome）光鏡下可見(jiàn)核仁（nucleolus）圓形或橢圓形的顆粒狀結(jié)構(gòu)，無(wú)外膜，各種生物中數(shù)目固定（1-2個(gè)）富含蛋白質(zhì)和RNA（rRNA，核糖體RNA）由某一個(gè)或幾個(gè)特定染色體的核仁組織者形成，核仁組織區(qū)是rDNA的所在之處，人的在10條染色體一端，新形成核仁為10個(gè)，再融合成1-2個(gè)大核仁轉(zhuǎn)錄rRNA和組裝核糖體單位碘液：細(xì)胞核紅褐色， 核仁染色更深核

10、基質(zhì)（nuclear matrix）蛋白質(zhì)組成的纖維狀網(wǎng)絡(luò)，透明物質(zhì)（核質(zhì)）核的骨架（維持核形態(tài)）染色質(zhì)附著的場(chǎng)所幾乎所有新合成的核酸都與核基質(zhì)纖維連接。細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）：質(zhì)膜內(nèi)，細(xì)胞核外細(xì)胞溶膠（cytosol）：透明、黏稠、高度有序、動(dòng)態(tài)平衡的物質(zhì)細(xì)胞器（cell organelle）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體高爾基體溶酶體線粒體微體質(zhì)體、液泡細(xì)胞骨架（cytoskeleton）32頁(yè)圖3.2.2 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum）：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)一系列囊腔（潴泡）和細(xì)管，彼此相通，（與核周腔相通），形成的一個(gè)隔離于細(xì)胞溶質(zhì)的膜系統(tǒng)（占細(xì)胞總膜面積的一半）核糖體（

11、ribosome）：細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所蛋白質(zhì)合成多的細(xì)胞，核糖體較多，核仁較大。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（SER）糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（RER）細(xì)胞質(zhì)一面有核糖體 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的核糖體外形和功能基本相同，但大小不同 核糖體的主要成分為 rRNA ( 5060%) 和蛋白質(zhì) ( 4050 % ) ，構(gòu)成大小亞基 核糖體游離態(tài)、結(jié)合態(tài)的核糖體結(jié)構(gòu)上是完全一樣的。細(xì)胞溶膠中的蛋白質(zhì)分泌蛋白、溶酶體中的蛋白質(zhì)核糖體唯一功能：按照mRNA的指令由氨基酸合成多肽鏈分類：70S核糖體（原核細(xì)胞），80S核糖體（真核細(xì)胞）構(gòu)成：均由大、小兩個(gè)亞基構(gòu)成只有當(dāng)小亞單位與mRNA結(jié)合后，大亞單位才與小亞單位結(jié)合成完整的核糖體

12、；肽鏈合成終止后，大小亞單位解離70s ribosome80s ribosome 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 脂肪、磷脂、類固醇激素（如睪丸、腎上腺激素）的合成 肝的解毒作用（帶上羥基，易溶于水） 肝細(xì)胞葡萄糖釋放（G-6P 糖磷酸酯 G ) 肌細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)潴泡貯存 Ca2+（神經(jīng)沖動(dòng)刺激，Ca2+回到細(xì)胞溶膠，肌肉收縮）糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rough ER）富有核糖體顆粒，合成并轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的，起始于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有些蛋白質(zhì)在合成開(kāi)始后不久便轉(zhuǎn)在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成，這些蛋白質(zhì)主要有：向細(xì)胞外分泌的蛋白，如抗體、激素膜蛋白，制造膜的工廠（蛋白質(zhì)、磷脂）需要與其它細(xì)胞組分嚴(yán)格分開(kāi)的酶，如溶酶體的各

13、種水解酶需要進(jìn)行修飾的蛋白，如糖蛋白（大多數(shù)分泌蛋白，寡糖）1898年，Golgi應(yīng)用銀染法首先在貓頭鷹的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到20世紀(jì)50年代以后，才正確認(rèn)識(shí)它的存在和結(jié)構(gòu)它由數(shù)個(gè)扁平囊泡（潴泡）堆在一起而形成，高度有極性Camillo Golgi3.2.3 高爾基體合成、分揀并將產(chǎn)物運(yùn)出細(xì)胞反面順面高爾基體的功能區(qū)隔 高爾基體（Golgi apparatus）凸出的一面對(duì)著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稱為形成面（forming face）或順面（cis face）凹進(jìn)的一面對(duì)著質(zhì)膜稱為成熟面（mature face）或反面（trans face）中間膜囊多數(shù)糖基修飾、糖脂的形成以及與高爾基體有關(guān)的糖合成均發(fā)生此處細(xì)胞

14、核高爾基體（Golgi apparatus）功能：將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類、包裝，然后分門別類地送到細(xì)胞特定的部位或分泌到細(xì)胞外參與植物細(xì)胞壁的形成，植物細(xì)胞壁中的纖維素和果膠質(zhì)是在高爾基體中合成的3.2.4 溶酶體起消化作用溶酶體是單層膜包裹的小泡，由高爾基體斷裂產(chǎn)生（外運(yùn)側(cè)出芽），內(nèi)含60種以上的水解酶。溶酶體的功能是消化從外界吞入的顆粒和細(xì)胞本身產(chǎn)生的碎渣。食物泡+溶酶體 次級(jí)溶酶體。圖溶酶體參與細(xì)胞消化 初級(jí)溶酶體次級(jí)溶酶體殘余小體溶酶體（lysosome）特點(diǎn)：溶酶體內(nèi)呈酸性，或更低，各種水解酶只有在酸性環(huán)境中才有活性（進(jìn)入細(xì)胞溶膠pH7，失活）溶酶體膜與質(zhì)膜厚度相近，但成

15、分不同：溶酶體膜有質(zhì)子泵，將H+泵入溶酶體，使其pH值降低具有多種載體蛋白，用于水解產(chǎn)物向外轉(zhuǎn)運(yùn)溶酶體膜蛋白高度糖基化，有利于防止自身膜蛋白降解液泡（vacuole）有多種功能植物細(xì)胞單層膜包被的充滿細(xì)胞液（cell sap）的囊泡液泡隨細(xì)胞成長(zhǎng)而發(fā)展：多個(gè) 一個(gè)；5% 95%功能：細(xì)胞液是高滲的，使細(xì)胞吸漲飽滿含有花色素苷，決定花、果、葉的顏色貯存代謝廢物（晶體狀態(tài)）3.2.6.線粒體和質(zhì)體等進(jìn)行能量交換線粒體:細(xì)胞呼吸并產(chǎn)生ATP的重要場(chǎng)所 線粒體一般呈粒狀或桿狀， 一般直徑，長(zhǎng)。光學(xué)顯微鏡可見(jiàn)，大小與細(xì)菌相當(dāng)。 電鏡照片線粒體（mitochondrion）細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”通過(guò)氧化磷酸化

16、作用，將貯存在糖類或脂肪中的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞代謝可直接利用的能量分子ATP（三磷酸腺苷）新陳代謝旺盛的細(xì)胞線粒體多細(xì)胞功能旺盛的需能部位線粒體多線粒體（mitochondrion）結(jié)構(gòu)：內(nèi)外兩層膜套疊而成的封閉囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)外膜不相連外膜：孔蛋白（porin）內(nèi)膜：向內(nèi)折疊形成嵴膜間隙：無(wú)定形液體基質(zhì)：蛋白質(zhì)性液態(tài)物質(zhì)線粒體結(jié)構(gòu)嵴內(nèi)膜基質(zhì)外膜膜間隙ATP合酶嵴線粒體（mitochondrion）線粒體的半自主性 線粒體中還存在環(huán)狀DNA、RNA、DNA聚合酶、RNA聚合酶、核糖體、氨基酸活化酶等進(jìn)行DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)翻譯的全套裝備，說(shuō)明線粒體具有獨(dú)立的遺傳體系，能編碼合成13種多肽但線粒體

17、的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都由核基因編碼，在胞質(zhì)核糖體合成受兩套遺傳系統(tǒng)控制半自主性線粒體（mitochondrion）線粒體可能起源于內(nèi)共生線粒體在大小、環(huán)狀DNA、核糖體、呼吸酶等方面，與細(xì)菌都很像（細(xì)菌的呼吸酶在細(xì)胞膜上）需氧細(xì)菌被原始真核細(xì)胞吞噬以后，互利共生。在進(jìn)化過(guò)程中，好氧細(xì)菌逐步喪失了獨(dú)立性，并將大量遺傳信息轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中，形成了線粒體的半自主性質(zhì)體（plastid）植物細(xì)胞的細(xì)胞器白色體：分生組織和不見(jiàn)光的細(xì)胞中，含淀粉、蛋白質(zhì)或油脂有色體：果實(shí)、花、秋葉中，含各種色素，如類胡蘿 卜素、番茄紅素 葉綠體（chloroplast）質(zhì)體（plastid）葉綠體（chloroplast）植

18、物、藻類均含有，光合作用的場(chǎng)所，將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，同化二氧化碳和水，合成糖，同時(shí)產(chǎn)生分子氧葉綠體在細(xì)胞中的分布與光照有關(guān)光照：照光一側(cè)；黑暗：內(nèi)部質(zhì)體（plastid）葉綠體的結(jié)構(gòu)葉綠體膜（外膜和內(nèi)膜）類囊體（thylakoid）基粒類囊體基質(zhì)類囊體 圖含色素、電子傳遞體-光合膜基質(zhì)（stroma）：電子密度較低質(zhì)體（plastid）葉綠體的主要功能：光合作用（photosynthesis）光反應(yīng)類囊體膜上進(jìn)行暗反應(yīng)基質(zhì)中進(jìn)行葉綠體也是半自主性的細(xì)胞器（有環(huán)狀DNA、核糖體）3.2.7 微體是與H2O2代謝有關(guān)的細(xì)胞器單層膜包裹的小泡，外形與溶酶體相似。分成過(guò)氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體兩種。過(guò)

19、氧化物酶體乙醛酸循環(huán)體動(dòng)、植物細(xì)胞都有，內(nèi)含氧化酶。細(xì)胞中20%的脂肪酸在其中氧化分解。氧化反應(yīng)產(chǎn)生的H2O2由所含的過(guò)氧化氫酶分解。25%酒精被氧化只存在于植物細(xì)胞。脂肪轉(zhuǎn)化為糖，用于萌發(fā)。3.2.8.細(xì)胞骨架維持細(xì)胞形狀并控制其運(yùn)動(dòng) 分布：與真核細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)纖維組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞器的空間分布、功能活動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞等有關(guān)，在細(xì)胞中起到“骨骼和肌肉”作用。 組成細(xì)胞骨架的三類蛋白纖維： 微管 真核細(xì)胞質(zhì) 微絲 動(dòng)植物 中間絲（中間纖維）細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)微 管， 球狀微管蛋白（-和-亞基，二聚體）組成中空管，直徑 25nm功能：維持細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞器定位胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸鞭毛、纖毛、染色

20、體運(yùn)動(dòng)解組裝（解聚）、重組裝“踏車”現(xiàn)象微絲（microfilament）又稱肌動(dòng)蛋白絲（actin filament）直徑7 nm的骨架纖維組成單體為肌動(dòng)蛋白單體相連成串，兩串以右手螺旋扭纏成束，即微絲微絲在動(dòng)植物細(xì)胞中都有，肌動(dòng)蛋白沒(méi)有特異性微絲也有踏車現(xiàn)象微絲（microfilament） 微絲易于解聚成單體，單體又容易重新聚合成微絲，因此有運(yùn)動(dòng)功能：肌肉收縮、變形運(yùn)動(dòng)、及胞質(zhì)環(huán)流等橫紋肌、纖維細(xì)胞、腸微絨毛均有豐富的微絲（作用：產(chǎn)生張力（拉力），支持細(xì)胞形狀。）微絲（microfilament）細(xì)胞松弛素B：真菌的產(chǎn)物，能使肌動(dòng)蛋白絲解聚鬼筆環(huán)肽：有毒真菌的，與微絲特異性結(jié)合，防止肌動(dòng)

21、蛋白絲解聚兩者作用相反，但都能特異性的抑制微絲功能，引起細(xì)胞變形，使細(xì)胞骨架發(fā)生變化中間纖維（intermediate filament）直徑8-10 nm，介于微管和微絲之間最穩(wěn)定的細(xì)胞骨架成分，支持、運(yùn)動(dòng)的功能形態(tài)上非常相似，但其組成蛋白卻不盡相同：角蛋白(keratin)：上皮細(xì)胞波形蛋白(vimentin)：成纖維細(xì)胞層粘連蛋白(laminin)：上皮組織基礎(chǔ)膜細(xì)胞核膜下的核纖層也是中間纖維構(gòu)成；細(xì)胞核位于中間絲組成的籠子里，位置固定。鞭毛和纖毛：細(xì)胞表面的附屬物運(yùn)動(dòng)功能（波浪式、來(lái)回?cái)[動(dòng)）兩者基本結(jié)構(gòu)相同：微管，橫切面呈9(2)+2排列長(zhǎng)度、數(shù)量不同基體：微管構(gòu)成，呈9(3)+0排列

22、，與鞭毛和纖毛的基部相連中心粒：微管構(gòu)成，與基粒同源，結(jié)構(gòu)相似，位于中心體（微管組織中心）中，大部分真核有，種子植物、某些原生動(dòng)物沒(méi)有。3.2.9 鞭毛、纖毛、中心粒與運(yùn)動(dòng)有關(guān)細(xì)胞壁是植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的顯著特點(diǎn)之一。細(xì)胞壁保護(hù)植物細(xì)胞，維持其形狀，并使它不能吸收過(guò)量的水分。結(jié)構(gòu)微原纖維（纖維素組成）基質(zhì)（多糖和蛋白質(zhì)組成）3.2.10 細(xì)胞壁包被著植物細(xì)胞細(xì)胞壁的分層棉花纖維幾乎全是纖維素，中空管狀：表皮細(xì)胞伸長(zhǎng)，纖維素沉積在細(xì)胞內(nèi)面，形成次生壁。木材死細(xì)胞的細(xì)胞壁，纖維素和之間的木質(zhì)素，使細(xì)胞壁堅(jiān)固耐壓。1細(xì)胞壁的分層 胞間層主要由果膠質(zhì)組成 初生壁主要由纖維素和果膠質(zhì)組成 次生壁主要

23、由木質(zhì)素和纖維素組成 2細(xì)胞壁的特化木質(zhì)化：附加木質(zhì)素，增強(qiáng)機(jī)械力作用礦質(zhì)化：附加硅質(zhì)、鈣質(zhì)，增強(qiáng)機(jī)械力作用角質(zhì)化：附加角質(zhì)（脂肪性物質(zhì)），保護(hù)作用木栓化：附加木栓質(zhì)（脂肪性物質(zhì)），保護(hù)作用軟木粘液化：果膠、纖維素變成粘液或樹(shù)膠，利于種子萌發(fā)3.2.11 動(dòng)物細(xì)胞有胞外基質(zhì)和細(xì)胞連接 分布于細(xì)胞外空間 由蛋白質(zhì)和多糖構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)胞外基質(zhì)（ECM）膠原纖維、蛋白聚糖、纖連蛋白 整聯(lián)蛋白細(xì)胞連接 細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外空間的結(jié)構(gòu)關(guān)系稱為細(xì)胞連接。橋粒緊密連接間隙連接 橋粒在皮膚、子宮頸處的上皮細(xì)胞之間有一種非常牢固的細(xì)胞連接，叫橋粒。電鏡下，紐扣狀斑塊結(jié)構(gòu)，與中間絲相連。 緊密連接又叫封閉連接

24、兩個(gè)相鄰細(xì)胞之間的細(xì)胞膜緊密靠攏，兩膜之間不留空隙，使胞外的物質(zhì)不能通過(guò)，如腦血管內(nèi)壁、腸壁上皮上。腸內(nèi)消化產(chǎn)物主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)入細(xì)胞，再進(jìn)入血液，而不能從血液返回腸腔。 間隙連接又叫通訊連接兩細(xì)胞之間有很窄的間隙，其寬度不過(guò)2-3nm，貫穿于間隙之間有一系列通道，使兩細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)相連。小分子通過(guò)，如cAMP第二信使：多種激素信息的傳遞分子3.3 生物膜-流動(dòng)鑲嵌模型各種細(xì)胞器的膜和核膜、質(zhì)膜在分子結(jié)構(gòu)上是一樣的，它們統(tǒng)稱為生物膜。生物膜厚越78nm，真核細(xì)胞的生物膜占細(xì)胞干重的7080%，最多的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜。生物膜把細(xì)胞空間分隔開(kāi)，使細(xì)胞具有了界限分明、工作性質(zhì)各異的單位。生物膜的這種分隔也使膜面

25、積加，提高了物質(zhì)合成、運(yùn)輸?shù)榷喾N生命活動(dòng)的效率。選擇透過(guò)性生物膜主要由脂類和蛋白質(zhì)分子以非共價(jià)鍵組合裝配而成。骨架是脂雙層，其中有以不同方式鑲嵌其間的蛋白質(zhì)分子。此外，質(zhì)膜的表面還有糖類分子。糖蛋白、糖脂生物膜不是固定不變的，而是經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變化之中。 主要化學(xué)成分：蛋白質(zhì)、脂類（磷脂）、糖類 基本支架：磷脂雙分子層動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型磷脂分子膽堿 細(xì)胞膜由流動(dòng)的脂雙層和嵌在其中的蛋白質(zhì)組成。 磷脂分子以疏水性尾部相對(duì)，極性頭部朝向水相組成生物膜骨架； 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； 流動(dòng)鑲嵌模型突出了膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性：流動(dòng)鑲嵌模型3.3.1 膜是流動(dòng)的 側(cè)向平

26、面內(nèi)移動(dòng)相對(duì)快，因疏水力弱膜脂分子運(yùn)動(dòng)方式：蛋白質(zhì)分子：較大，移動(dòng)慢誘導(dǎo)人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)：證明膜蛋白會(huì)移動(dòng)圖溫度降低則膜的流動(dòng)性減小。（固化）膜的固化溫度決定于組成它的脂質(zhì)的類型。如果磷脂中含有豐富的不飽和脂肪酸尾，固化溫度就低。（雙鍵，排列不緊密）膽固醇 膽固醇是極性分子，它散布于磷脂分子之間，其極性頭部緊靠磷脂分子的極性頭部，甾環(huán)固定在碳?xì)滏溕?，?duì)膜穩(wěn)定性起重要作用：限制磷脂的移動(dòng)降低膜的流動(dòng)性；阻礙磷脂的緊密排列，降低固化溫度。膜必須保持液態(tài)（黏稠狀態(tài)）才能正常發(fā)揮作用。固化后，透性改變，酶失活。細(xì)胞可以改變其脂質(zhì)組成以適應(yīng)環(huán)境的變化。如：冬小麥，不飽和脂肪酸增多，降低固化溫度。3.2

27、.2 膜是鑲嵌的蛋白質(zhì)以不同方式鑲嵌或附著于脂雙層上蛋白質(zhì)決定膜大多數(shù)特定功能。 膜蛋白: 根據(jù)膜蛋白分離的難易及其與脂分子的結(jié)合方式，膜蛋白可分為兩大類型：膜周邊蛋白、膜內(nèi)在蛋白。 (1)內(nèi)在膜蛋白與膜結(jié)合非常緊密，穿過(guò)脂雙層的疏水核心，許多都是整個(gè)的穿過(guò)膜(2) 膜周邊蛋白，完全不埋在脂雙層中，他們像附屬物一樣與膜內(nèi)在蛋白發(fā)生疏松的結(jié)合。 圖 膜內(nèi)在蛋白膜周邊蛋白疏水區(qū)：非極性氨基酸，螺旋膜蛋白膜蛋白也有流動(dòng)性膜蛋白在脂雙層中自由移動(dòng)，與胞外基質(zhì)纖絲連接某些膜蛋白與細(xì)胞骨架結(jié)合，限制膜蛋白的運(yùn)動(dòng)膜蛋白與膜脂分子相互作用，影響膜蛋白的運(yùn)動(dòng)膜蛋白膜蛋白的功能：物質(zhì)運(yùn)輸作為“載體” 將物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)出細(xì)胞酶催化膜上特異化學(xué)反應(yīng)，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的酶催化磷脂合成受體作為激素