大學(xué)生命科學(xué)細(xì)胞

大學(xué)生命科學(xué)細(xì)胞第1頁/共150頁一、細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)及細(xì)胞學(xué)說的確立

1665年，英國的物理學(xué)家羅伯特·胡克(RobertHooke,)用自己設(shè)計(jì)并制造的顯微鏡觀察櫟樹軟木塞切片時(shí)發(fā)現(xiàn)其中有許多小室，狀如蜂窩，稱為“cella”，這是人類第一次發(fā)現(xiàn)細(xì)胞，不過，胡克發(fā)現(xiàn)的只是死的細(xì)胞壁。胡克的發(fā)現(xiàn)對細(xì)胞學(xué)的建立和發(fā)展具有開創(chuàng)性的意義，其后，生物學(xué)家就用“cell”一詞來描述生物體的基本結(jié)構(gòu)。第2頁/共150頁RobertHookeandhis“cells”第3頁/共150頁

1674年，荷蘭布商列文·虎克為了檢查布的質(zhì)量，親自磨制透鏡，裝配了高倍顯微鏡（300倍左右），并觀察到了血細(xì)胞、池塘水滴中的原生動(dòng)物、人類和哺乳類動(dòng)物的精子，這是人類第一次觀察到完整的活細(xì)胞。第4頁/共150頁MadebyA.vanLeeuwenhoek(1632-1723).Magnificationrangesat50-275x.第5頁/共150頁著名的博物學(xué)家拉馬克1809年就說過，物體若其組成部分不是細(xì)胞性組織，或不由細(xì)胞組織所形成者，不可能有生命。拉馬克第6頁/共150頁1838年，德國人施萊登對植物細(xì)胞進(jìn)行了大量的研究工作后，發(fā)表了關(guān)于植物發(fā)生的論文，提出了細(xì)胞是構(gòu)成植物體的基本單位的看法。他認(rèn)為，細(xì)胞是任何一個(gè)植物體的基本單位，最簡單的植物是由一個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的。多數(shù)植物是由細(xì)胞和細(xì)胞的變態(tài)構(gòu)成的。

施萊登第7頁/共150頁施萊登的著作PrinciplesofScientificBotany中的插圖第8頁/共150頁

德國人施旺對動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行了大量的研究，根據(jù)對雞、青蛙，甚至哺乳類的卵黃量的比較等的觀察研究，1839年他發(fā)表了《關(guān)于動(dòng)植物在構(gòu)造與生長上的一致性的顯微研究》一文。施旺提出，細(xì)胞結(jié)構(gòu)是一切動(dòng)物體共有的結(jié)構(gòu)特征，并進(jìn)一步指出了動(dòng)物和植物在結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性。他認(rèn)為，不論是動(dòng)物還是植物，都是由細(xì)胞構(gòu)成的，細(xì)胞結(jié)構(gòu)是生物體的共同特征。初步使用了細(xì)胞學(xué)說一語施旺第9頁/共150頁細(xì)胞學(xué)說

1838-1839年間由德國的植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺所提出，直到1858年才完善。主要內(nèi)容：

①所有生物都由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物組成；②新的細(xì)胞必須經(jīng)過已存在細(xì)胞的分裂而產(chǎn)生；③每一個(gè)細(xì)胞可以是獨(dú)立的生命單位，許多細(xì)胞又可以共同形成生物體或組織。細(xì)胞是生物學(xué)的基礎(chǔ)。第10頁/共150頁為什么說細(xì)胞是生命的基本單位？？第11頁/共150頁為什么說細(xì)胞是生命的基本單位？？細(xì)胞是生命的基本結(jié)構(gòu)單位，所有生物都是由細(xì)胞組成的；細(xì)胞是生命活動(dòng)的功能單位，一切代謝活動(dòng)均以細(xì)胞為基礎(chǔ)；特化的細(xì)胞分工合作，共同完成復(fù)雜的生命活動(dòng)細(xì)胞是生殖和遺傳的基礎(chǔ)與橋梁；具有相同的遺傳語言；細(xì)胞是生物體生長發(fā)育的基礎(chǔ)；形狀與大小各異的細(xì)胞是生物進(jìn)化的結(jié)果沒有細(xì)胞就沒有完整的生命（病毒的生命活動(dòng)離不開細(xì)胞）第12頁/共150頁一切生命有機(jī)體都由細(xì)胞構(gòu)成單細(xì)胞生物如：細(xì)菌、衣藻、酵母菌群體生物如：團(tuán)藻多細(xì)胞生物如：竹、熊貓（病毒除外）第13頁/共150頁第14頁/共150頁證明細(xì)胞全能性的實(shí)驗(yàn)第15頁/共150頁轉(zhuǎn)基因抗蟲楊組培實(shí)驗(yàn)室

第16頁/共150頁形狀與大小各異的細(xì)胞是生物進(jìn)化的結(jié)果第17頁/共150頁二、細(xì)胞的形態(tài)細(xì)胞的形態(tài)各異第18頁/共150頁細(xì)胞的大小各不相同小的如人體的淋巴細(xì)胞,僅6μm；血小板僅4μm,

人體內(nèi)最大的是成熟的卵細(xì)胞0.1mm第19頁/共150頁第20頁/共150頁生物體的大小由什么來決定？第21頁/共150頁單細(xì)胞生物：只有一個(gè)細(xì)胞組成，如衣藻、變形蟲等多細(xì)胞生物：有許多細(xì)胞組成一般來說，細(xì)胞的數(shù)目和生物體的大小成正比例，個(gè)體越大，細(xì)胞數(shù)目就越多第22頁/共150頁三、細(xì)胞的類別1、原核細(xì)胞、真核細(xì)胞2、動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞第23頁/共150頁1、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)沒有核膜和具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器的分化第24頁/共150頁細(xì)菌模式圖菌毛核糖體間體鞭毛性菌毛顆粒第25頁/共150頁三大結(jié)構(gòu)體系2、真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)

染色質(zhì)(體)、核糖體、

mRNA、tRNA等等細(xì)胞骨架系統(tǒng)

胞質(zhì)骨架、核骨架生物膜系統(tǒng)

質(zhì)膜、內(nèi)膜系統(tǒng)（細(xì)胞器）第26頁/共150頁原核細(xì)胞真核細(xì)胞代表生物細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌原生生物、植物、動(dòng)物和真菌細(xì)胞大小1～10um3～100um細(xì)胞核沒有真正的細(xì)胞核有核膜包被的細(xì)胞核細(xì)胞膜有有細(xì)胞器沒有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體等細(xì)胞器細(xì)胞壁多數(shù)有肽聚糖構(gòu)成的細(xì)胞壁植物細(xì)胞和真菌細(xì)胞有細(xì)胞壁，動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁核糖體70s(由50s和30s兩個(gè)亞基組成)80s(由60s和40s兩個(gè)亞基組成)染色體僅有一條裸露雙鏈DNA有兩條以上的染色體，DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合DNA環(huán)狀，存在于細(xì)胞質(zhì)中線狀，存在于細(xì)胞核中核外DNA有的細(xì)胞有質(zhì)粒有線粒體DNA和葉綠體DNARNA與蛋白質(zhì)合成RNA沒有內(nèi)含子，DNA轉(zhuǎn)錄為RNA與蛋白質(zhì)的合成都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行RNA有內(nèi)含子和外顯子，DNA轉(zhuǎn)錄為RNA在細(xì)胞核中進(jìn)行，蛋白質(zhì)的合成在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行細(xì)胞質(zhì)無細(xì)胞骨架有細(xì)胞骨架細(xì)胞分裂二分裂，無有絲分裂有絲分裂和減數(shù)分裂細(xì)胞組織主要是單細(xì)胞生物體，不形成細(xì)胞組織大多數(shù)是多細(xì)胞生物并形成細(xì)胞組織第27頁/共150頁動(dòng)物細(xì)胞模式圖細(xì)胞核溶酶體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體微絲微管質(zhì)膜線粒體中心體第28頁/共150頁植物細(xì)胞模式圖液泡細(xì)胞核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微管質(zhì)膜細(xì)胞壁線粒體葉綠體微絲高爾基體第29頁/共150頁3、植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞葉綠體線粒體細(xì)胞壁細(xì)胞膜液泡細(xì)胞質(zhì)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體線粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞核粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中心體纖毛第30頁/共150頁細(xì)胞壁（cellwall)葉綠體（chloroplast)大液泡（vacuole)胞間連絲（plasmodesmata)植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)第31頁/共150頁掌握植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞的區(qū)別；

原核細(xì)胞、真核細(xì)胞的區(qū)別第32頁/共150頁四、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能第33頁/共150頁真核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)1、細(xì)胞膜2、細(xì)胞壁3、細(xì)胞核4、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器第34頁/共150頁1、細(xì)胞膜細(xì)胞膜又稱質(zhì)膜，具有半透性，可選擇地讓物質(zhì)通過；它還有一些細(xì)胞識別位點(diǎn)如激素的受體、抗原結(jié)合點(diǎn)等，具有接受外界信息、與外界通訊等功能。植物細(xì)胞的細(xì)胞膜外還有細(xì)胞壁，具有支持和保護(hù)植物細(xì)胞的功能。第35頁/共150頁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具一定流動(dòng)性功能特點(diǎn)：選擇透過性2、功能1、結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能保護(hù)細(xì)胞物質(zhì)交換（比較）磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子（外有糖被）第36頁/共150頁物質(zhì)出入細(xì)胞膜的三種方式自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?7頁/共150頁物質(zhì)出入細(xì)胞膜的二種方式比較K＋、氨基酸等水、O2、甘油等需不需需不需低→高高→低舉例能量載體濃度主動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散比較第38頁/共150頁在細(xì)胞膜的外表，有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，叫做糖被。作用：有保護(hù)和潤滑及細(xì)胞通訊作用細(xì)胞膜上的糖被第39頁/共150頁細(xì)胞膜的流動(dòng)性變形蟲下在吞噬草履蟲該現(xiàn)象說明：細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性第40頁/共150頁2、細(xì)胞壁植物細(xì)胞與真菌細(xì)胞具有細(xì)胞壁，由原生質(zhì)體分泌形成，具有一定的硬度和彈性，動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁；植物細(xì)胞壁可分為胞間層、初生壁和次生壁；作用：具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，使細(xì)胞維持一定的形狀；能承受外力擠壓；防止病原體侵襲；在植物吸收、分泌、蒸騰作用和細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞中均起重要作用。第41頁/共150頁次生壁初生壁胞間層細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成第42頁/共150頁纖維素木質(zhì)素角質(zhì)栓質(zhì)蠟質(zhì)細(xì)胞壁的化學(xué)組成和超微結(jié)構(gòu)第43頁/共150頁3、細(xì)胞核(nucleus)真核細(xì)胞內(nèi)最大、最重要的細(xì)胞器，是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控信息中心。細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)組成：核被膜(nuclearenvelope)染色質(zhì)(chromatin)核仁(nucleolus)核基質(zhì)第44頁/共150頁核被膜結(jié)構(gòu)組成外核膜：附有核糖體顆粒，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化區(qū)。內(nèi)核膜：有特有的蛋白成份。核纖層（nuclearlamina）：一種纖維蛋白，維持核膜和染色體形態(tài)。核孔：核膜上的小孔，約幾千個(gè)，含100種以上蛋白質(zhì)，與核纖層緊密結(jié)合成核孔復(fù)合體。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。第45頁/共150頁染色質(zhì)

染色質(zhì)的概念染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——核小體染色體染色質(zhì)與染色體的區(qū)別與聯(lián)系？第46頁/共150頁A.染色質(zhì)的概念染色質(zhì)(chromatin)：在光學(xué)顯微鏡下，蘇木精染色后的細(xì)胞核中可看到許多或粗或細(xì)的長絲交織成網(wǎng)，網(wǎng)上還有較粗大、染色更深的團(tuán)塊，就是染色質(zhì)。是由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu),是間期細(xì)胞遺傳物質(zhì)存在的形式。常染色質(zhì)(euchromatin)：即細(xì)絲狀的部分，是間期核內(nèi)染色質(zhì)纖維折疊壓縮程度低,處于伸展?fàn)顟B(tài),用堿性染料染色時(shí)著色淺的那些染色質(zhì)。異染色質(zhì)(heterochromatin)：即較粗大、染色更深的團(tuán)塊，是間期細(xì)胞核中折疊壓縮程度高，處于聚縮狀態(tài)的染色質(zhì)組分，用堿性染料染色時(shí)著色較深。第47頁/共150頁B.核小體(nucleosome)在電子顯微鏡下可以看到染色質(zhì)呈串珠狀的細(xì)絲，此小珠稱為核小體，是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。每個(gè)核小體單位包括200bp左右的DNA超螺旋和一個(gè)組蛋白八聚體及一個(gè)分子H1組蛋白八聚體構(gòu)成核小體的盤狀核心結(jié)構(gòu)。兩個(gè)相鄰核小體之間以連接DNA相連，典型長度60bp，不同物種變化值為0～80bp；組蛋白與DNA之間的相互作用主要是結(jié)構(gòu)性的，基本不依賴于核苷酸的特異序列，實(shí)驗(yàn)表明，核小體具有自組裝(self-assemble)的性質(zhì)；核小體沿DNA的定位受不同因素的影響，進(jìn)而通過核小體相位改變影響基因表達(dá)。第48頁/共150頁組蛋白（histones）：

真核生物體細(xì)胞染色質(zhì)中的堿性蛋白質(zhì)，含精氨酸和賴氨酸等堿性氨基酸特別多，二者加起來約為所有氨基酸殘基的1/4。組蛋白與帶負(fù)電荷的雙螺旋DNA結(jié)合成DNA-組蛋白復(fù)合物。第49頁/共150頁非組蛋白是指細(xì)胞核中組蛋白以外的酸性蛋白質(zhì)。非組蛋白不僅包括以DNA作為底物的酶，也包括作用于組蛋白的一些酶,如組蛋白甲基化酶。此外還包括DNA結(jié)合蛋白、組蛋白結(jié)合蛋白和調(diào)節(jié)蛋白。由于非組蛋白常常與DNA或組蛋白結(jié)合,所以在染色質(zhì)或染色體中也有非組蛋白的存在,如染色體骨架蛋白。

第50頁/共150頁染色體(chromosome)染色體：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)。與染色質(zhì)的區(qū)別：染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的的形態(tài)結(jié)構(gòu)；染色質(zhì)與染色體具有基本相同的化學(xué)組成，但包裝程度不同，構(gòu)象不同。第51頁/共150頁分裂期：高度螺旋化，縮短變粗分裂間期：解開螺旋，變細(xì)變長染色體DNA＋蛋白質(zhì)染色質(zhì)組成(棒狀)(絲狀)第52頁/共150頁核仁(nucleolus)細(xì)胞核中折光性很強(qiáng)的均勻小球體；電鏡下，是裸露無膜由纖維絲構(gòu)成的海綿狀結(jié)構(gòu)；富含蛋白質(zhì)和RNA分子；細(xì)胞分裂時(shí)，核仁消失，分裂完成后，兩個(gè)子細(xì)胞核中分別產(chǎn)生新的核仁。核仁的功能：合成rRNA；裝配核糖體的亞單位。核糖體亞單位可通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后再裝配稱完整的核糖體第53頁/共150頁核基質(zhì)核基質(zhì)(nuclearmatrix)的概念：狹義概念僅指核基質(zhì)，即細(xì)胞核內(nèi)除了核被膜、核纖層、染色質(zhì)與核仁以外的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系。廣義概念應(yīng)包括核基質(zhì)、核纖層(或核纖層—核孔復(fù)合體結(jié)構(gòu)體系)，以及染色體骨架。核骨架是真實(shí)存在于真核細(xì)胞核內(nèi)的結(jié)構(gòu)體系；核骨架與核纖層、中間纖維相互連接形成貫穿于核與質(zhì)的一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。其主要成分是由非組蛋白的纖維蛋白構(gòu)成的，含有多種蛋白成分及少量RNA；核骨架與DNA復(fù)制、基因表達(dá)及染色體的包裝與構(gòu)建有密切關(guān)系。第54頁/共150頁4、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum，ER)高爾基體(Golgibody)溶酶體(lysosome)和微體(microbody)線粒體(mitochondrion)質(zhì)體(plastie)核糖體(ribosome)液泡(vacuole)細(xì)胞骨架(Cytoskeleton)鞭毛、纖毛和中心粒胞質(zhì)溶膠細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)第55頁/共150頁細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖第56頁/共150頁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)真核細(xì)胞的重要細(xì)胞器。由封閉的膜系統(tǒng)及其圍成的腔形成互相溝通的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。主要功能：某些蛋白質(zhì)的合成；大部分脂質(zhì)的合成；蛋白質(zhì)的修飾與加工；新生多肽的折疊與裝配。其它功能：增加了細(xì)胞內(nèi)膜表面積，為多種酶提供了大面積結(jié)合位點(diǎn)；將其合成的物質(zhì)與細(xì)胞基質(zhì)中合成的物質(zhì)分隔開，有利于加工和運(yùn)輸；是細(xì)胞內(nèi)一系列重要的生物大分子的合成基地。根據(jù)表面是否附著核糖體可分為兩種基本類型：糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。第57頁/共150頁光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂類合成和代謝有關(guān)。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上附有顆粒狀的核糖體。核糖體是細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場所，糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)。第58頁/共150頁高爾基體普遍存在于真核細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器。由一些排列較為整齊的扁平膜囊堆疊在一起構(gòu)成其主體結(jié)構(gòu)。扁囊多呈弓形，有的呈半球形或球形。膜囊周圍有大量的大小不等的囊泡結(jié)構(gòu)。具有極性，在細(xì)胞中往往有比較恒定的位置與方向，物質(zhì)從高爾基體的一側(cè)進(jìn)入，從另一側(cè)輸出，每層膜囊都各不相同。第59頁/共150頁主要功能：是細(xì)胞分泌物的加工和包裝場所，最后形成分泌泡將分泌物排出體外。高爾基體還與植物分裂時(shí)的新細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的形成有關(guān)。第60頁/共150頁溶酶體和微體溶酶體是單層膜圍繞、內(nèi)含多種酸性水解酶類的囊泡狀細(xì)胞器。由高爾基體斷裂而產(chǎn)生,內(nèi)含多種水解酶,可催化蛋白質(zhì)、核酸、脂類、多糖等生物大分子，消化細(xì)胞碎渣和從外界吞入的顆粒。溶酶體主要功能：進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)的消化作用(清除無用的生物大分子、衰老的細(xì)胞器及不同生理狀態(tài)下的細(xì)胞)；某些細(xì)胞的溶酶體可以起防御功能。溶酶體幾乎存在于所有動(dòng)物細(xì)胞中，植物細(xì)胞內(nèi)也有與溶酶體功能相似的細(xì)胞器——圓球體及植物中央液泡。溶酶體可大致分為初級溶酶體、次級溶酶體、殘余體。第61頁/共150頁過氧化物酶體：又稱微體，是由單層膜圍繞、內(nèi)含一種或多種氧化酶類的細(xì)胞器；中央常有一個(gè)高電子密度的核心結(jié)晶；能使H2O2分解成H2O和O2，起到解毒作用。第62頁/共150頁過氧化物酶體與初級溶酶體的比較：特征溶酶體過氧化物酶體形態(tài)大小多呈球形，直徑0.2~0.5m，無酶晶體球形，哺乳動(dòng)物細(xì)胞中直徑多在0.15~0.25m，內(nèi)常有酶晶體。酶種類酸性水解酶含有氧化酶類pH值≈5≈7是否需O2不需要需要功能細(xì)胞內(nèi)的消化作用多種功能發(fā)生在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成，經(jīng)高爾基體出芽形成在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，經(jīng)分裂與裝配形成識別的標(biāo)志酶酸性水解酶等過氧化氫酶第63頁/共150頁線粒體顆粒狀或短桿狀，1～10um,約與細(xì)菌等大；結(jié)構(gòu)復(fù)雜：外膜：含孔蛋白，通透性較高。內(nèi)膜：高度不通透性，向內(nèi)折疊形成嵴。含有與能量轉(zhuǎn)換相關(guān)的蛋白。膜間隙：內(nèi)外膜之間的間隙，含許多可溶性酶、底物及輔助因子。腺苷酸激酶基質(zhì)：含三羧酸循環(huán)酶系、線粒體基因表達(dá)酶系等以及線粒體DNA，RNA，核糖體。第64頁/共150頁線粒體的功能主要功能：進(jìn)行氧化磷酸化，合成ATP，為細(xì)胞生命活動(dòng)提供直接能量；其它功能：與細(xì)胞中氧自由基的生成、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞內(nèi)多種離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)及電解質(zhì)穩(wěn)態(tài)平衡的調(diào)控有關(guān)。第65頁/共150頁質(zhì)體植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，分為白色體、色質(zhì)體和葉綠體(chloroplast)3種；白色體主要存在于分生組織和不見光組織中；色質(zhì)體含各種色素，如類胡蘿卜素、番茄紅素；葉綠體是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，常呈橢圓形。第66頁/共150頁葉綠體由以下3部分構(gòu)成：葉綠體膜(或稱葉綠體被膜)：雙層單位膜——內(nèi)膜和外膜，主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。類囊體：由單位膜封閉形成的扁平小囊。圓柱狀的基粒是由類囊體疊成的垛，基粒上的類囊體稱為基粒類囊體，基粒間沒有發(fā)生垛疊的類囊體稱為基質(zhì)類囊體。類囊體中集中了光合作用的全部組分。主要化學(xué)成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)?；|(zhì)：葉綠體內(nèi)膜與類囊體之間的流動(dòng)性的基質(zhì)。主要成分是可溶性蛋白質(zhì)和其它代謝活躍物質(zhì)。主要功能——光合作用。第67頁/共150頁第68頁/共150頁光合作用的場所有氧呼吸的主要場所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主復(fù)制）含有關(guān)酶含許多酶片層膜堆疊而成的圓柱形，含色素和有關(guān)酶。內(nèi)膜上突出的小顆粒，含許多酶是一層光滑的膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴上附著基粒，含許多酶與周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開扁平的橢球形或球形粒狀、棒狀主要存在于植物的葉肉細(xì)胞動(dòng)植物細(xì)胞中內(nèi)膜外膜基質(zhì)基粒雙層膜功能結(jié)構(gòu)形態(tài)分布葉綠體線粒體線粒體和葉綠體比較表第69頁/共150頁核糖體核糖核蛋白體，簡稱核糖體，是合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器；唯一的功能：按照mRNA的指令由氨基酸高效且精確地合成多肽鏈。第70頁/共150頁多聚核糖體概念：核糖體在細(xì)胞內(nèi)并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能，而是由多個(gè)甚至幾十個(gè)核糖體串連在一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鏈的合成，這種具有特殊功能與形態(tài)結(jié)構(gòu)的核糖體與mRNA的聚合體稱為多聚核糖體。生物學(xué)意義：細(xì)胞內(nèi)各種多肽的合成，不論其分子量的大小或是mRNA的長短如何，單位時(shí)間內(nèi)所合成的多肽分子數(shù)目都大體相等。以多聚核糖體的形式進(jìn)行多肽合成，對mRNA的利用及對其濃度的調(diào)控更為經(jīng)濟(jì)和有效。第71頁/共150頁液泡細(xì)胞質(zhì)中由單層膜包圍的充滿水溶液的泡；普遍存在于植物細(xì)胞中，原生動(dòng)物的伸縮泡也是一種液泡；液泡中溶有無機(jī)鹽、氨基酸、糖類和各種(特別是花青素等)；是植物代謝廢物的囤積場所；具有滲透調(diào)節(jié)、貯藏、消化等功能。第72頁/共150頁細(xì)胞骨架存在于真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)架體系；按照纖維直徑的粗細(xì)、存在的位置及相關(guān)的功能的不同，可分為微絲(microfilament，MF，或稱肌動(dòng)蛋白纖維)、微管(Microtubules)和中間纖維(intermediatefilament，IF)3種；對細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分化和轉(zhuǎn)化都起著重要作用。上圖示分裂中期的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)第73頁/共150頁A.微絲又稱肌動(dòng)蛋白纖維(actinfilament)，是真核細(xì)胞中由肌動(dòng)蛋白(actin)組成、直徑為7nm的骨架纖維；由肌動(dòng)蛋白(actin)組成，外觀呈啞鈴狀；功能：維持細(xì)胞形態(tài)，賦予質(zhì)膜機(jī)械強(qiáng)度；參與胞質(zhì)分裂；細(xì)胞運(yùn)動(dòng)；微絨毛；應(yīng)力纖維；肌肉收縮。第74頁/共150頁B.微管中空長管狀纖維，外徑為25nm，內(nèi)徑為1.4nm，長度不定；由一種球形微管蛋白組裝而成；可裝配成單管，二聯(lián)管(纖毛和鞭毛中)，三聯(lián)管(中心粒和基體中)。微管裝配是一個(gè)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定過程。功能：維持細(xì)胞形態(tài)；細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸；細(xì)胞器的定位；鞭毛運(yùn)動(dòng)和纖毛運(yùn)動(dòng)；紡錘體與染色體運(yùn)動(dòng)。紅豆杉秋水仙第75頁/共150頁C.中間纖維直徑8-10nm的纖維，直徑介于微管和微絲之間，故稱中間纖維。幾乎分布于所有動(dòng)物細(xì)胞，往往形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別是在需要承受機(jī)械壓力的細(xì)胞中含量相當(dāng)豐富。如上皮細(xì)胞中。除了胞質(zhì)中，在內(nèi)核膜下的核纖層也屬于中間纖維。成分與分布：成分比微管、微絲復(fù)雜，具有組織特異性。形態(tài)上相似，而化學(xué)組成有明顯的差別。功能：細(xì)胞質(zhì)中、細(xì)胞間或組織中均起支架作用；與細(xì)胞核定位有關(guān)；與mRNA的運(yùn)輸有關(guān)；構(gòu)成核纖層。第76頁/共150頁鞭毛、纖毛和中心粒鞭毛和纖毛是細(xì)胞表面的附屬物，具運(yùn)動(dòng)功能；鞭毛和纖毛基本結(jié)構(gòu)相同，均由微管組成，但鞭毛較長，且一個(gè)細(xì)胞通常只有1根或少數(shù)幾根，而纖毛較短，很多。中心粒是由微管構(gòu)成的細(xì)胞器，存在于大部分真核細(xì)胞(除種子植物和某些原生動(dòng)物)中；中心粒由排列成圓筒狀的九束三體微管組成。第77頁/共150頁胞質(zhì)溶膠指細(xì)胞中除了細(xì)胞器外的膠體部分；含豐富的蛋白質(zhì)；含多種酶，是細(xì)胞多種代謝活動(dòng)的場所；細(xì)胞的各種包含物都保存在胞質(zhì)溶膠中。第78頁/共150頁細(xì)胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著直接或間接的聯(lián)系。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間的腔相通內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連第79頁/共150頁細(xì)胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著直接或間接的聯(lián)系。核膜外表面和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上均有核糖體附著核膜外表面和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上均有核糖體附著第80頁/共150頁高爾基體膜的厚度和化學(xué)成分介于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜之間。在活細(xì)胞中，這三種膜可以互相轉(zhuǎn)變。第81頁/共150頁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以類似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，移動(dòng)到高爾基體與高爾基體融合，成為高爾基體的一部分。

高爾基體又以“出芽”方式形成小泡，移動(dòng)到細(xì)胞膜與細(xì)胞膜融合，成為細(xì)胞膜的一部分。細(xì)胞內(nèi)的生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。第82頁/共150頁

3分鐘后標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。

科學(xué)家用３Ｈ標(biāo)記亮氨酸供給豚鼠的胰腺細(xì)胞以合成蛋白質(zhì)。

17分鐘后，標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在高爾基體中。

117分鐘后，標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在細(xì)胞膜內(nèi)運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡及細(xì)胞外的分泌物中。實(shí)驗(yàn):第83頁/共150頁3min17min117min核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜分泌蛋白的運(yùn)輸方向?第84頁/共150頁科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)表明，腺體細(xì)胞在核糖體上合成的分泌蛋白，首先進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較成熟的蛋白質(zhì)。然后內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以出芽方式形成具膜的小泡將它運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行進(jìn)一步的加工。經(jīng)高爾基體加工成熟的蛋白質(zhì)再形成分泌小泡，通過細(xì)胞膜排出細(xì)胞外面。在這個(gè)過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小泡轉(zhuǎn)化成高爾基體膜，高爾基體膜又可通過分泌小泡形成細(xì)胞膜。第85頁/共150頁在蛋白質(zhì)的合成、運(yùn)輸與分泌過程中還需要能量，這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸合成的ATP提供的。線粒體的內(nèi)膜上有進(jìn)行有氧呼吸所需的各種酶。由此可見，細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜不但在結(jié)構(gòu)上互相連系，在功能上也是既有分工又相互聯(lián)系的。各種生物膜的分工合作、相互配合是細(xì)胞生命活動(dòng)協(xié)調(diào)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)。第86頁/共150頁五、生物膜各類細(xì)胞器的膜（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、內(nèi)囊體膜等）、質(zhì)膜和核膜在分子結(jié)構(gòu)上基本相同，它們統(tǒng)稱為生物膜。膜的結(jié)構(gòu)1895年Overton膜是由脂組成的1917年Langmuir磷脂單分子層1925年Gorter&Grendel

磷脂雙分子層1935年Davson&Danielli

“三明治”模型

……

流動(dòng)鑲嵌模型第87頁/共150頁生物膜的“流動(dòng)鑲嵌模型”主要特點(diǎn)有序性流動(dòng)性不對稱性生物膜的結(jié)構(gòu)是與其功能相一致的。第88頁/共150頁物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

被動(dòng)運(yùn)輸——簡單擴(kuò)散（自由擴(kuò)散）第89頁/共150頁

水的簡單擴(kuò)散（滲透作用）第90頁/共150頁

被動(dòng)運(yùn)輸——易化擴(kuò)散(協(xié)助擴(kuò)散)第91頁/共150頁

主動(dòng)運(yùn)輸——鈉鉀泵（動(dòng)物細(xì)胞）

——直接消耗ATP第92頁/共150頁

主動(dòng)運(yùn)輸——質(zhì)子泵（植物細(xì)胞）

——直接消耗ATP第93頁/共150頁

主動(dòng)運(yùn)輸——協(xié)同運(yùn)輸

——間接消耗ATP第94頁/共150頁

胞吞和胞吐作用

——生物大分子或顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)?5頁/共150頁物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸（總結(jié)）

被動(dòng)運(yùn)輸——簡單擴(kuò)散

——易化擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸——直接消耗ATP

（動(dòng)物細(xì)胞）——鈉鉀泵（植物細(xì)胞）——質(zhì)子泵

——間接消耗ATP——協(xié)同運(yùn)輸胞吞和胞吐作用

——生物大分子或顆粒物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)?6頁/共150頁生物膜的功能為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸，包括新陳代謝底物的輸入與代謝產(chǎn)物的排除，其中伴隨著能量的傳遞；提供細(xì)胞識別位點(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；介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接；質(zhì)膜參與形成具有不同功能的細(xì)胞表面特化結(jié)構(gòu)，如膜骨架、鞭毛、纖毛、微絨毛及細(xì)胞的變形足等，分別與細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、細(xì)胞的物質(zhì)交換等功能有關(guān)。第97頁/共150頁生物膜單層細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜溶酶體膜雙層膜

核膜線粒體膜葉綠體膜（植物細(xì)胞）

第98頁/共150頁各種生物膜的成分及含量生物膜蛋白質(zhì)(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)脂類(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)糖類(質(zhì)量分?jǐn)?shù)%)人紅細(xì)胞膜49438大鼠肝細(xì)胞核膜59352.9內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜6733含量很少線粒體外膜5248含量很少線粒體內(nèi)膜7624含量很少第99頁/共150頁研究生物膜的重要意義1、理論意義有助于闡明細(xì)胞的生命活動(dòng)規(guī)律。如細(xì)胞與環(huán)境的物質(zhì)交換、細(xì)胞內(nèi)各種有機(jī)物的合成各運(yùn)輸?shù)?。?00頁/共150頁海水凈化裝置：模擬生物膜選擇性透過原理，對海水、污水進(jìn)行凈化獲得純凈淡水。2、實(shí)踐意義第101頁/共150頁

農(nóng)業(yè)上農(nóng)作物的抗寒、抗旱、耐鹽等，均可從膜的結(jié)構(gòu)上找到解決的方法。

如，現(xiàn)已廣泛使用的透析型人工腎當(dāng)人的血液通過人工腎時(shí)，能將血液中的尿素等廢物透析出來，然后讓“干凈”的血液返回人的體內(nèi)。有效地解決了腎臟衰竭的病人體內(nèi)廢物排出的問題，延長了腎衰病人的壽命。

醫(yī)學(xué)上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理，可以研制出許多種代用的人體組織與器官。第102頁/共150頁五、細(xì)胞周期和細(xì)胞分裂細(xì)胞增殖是生命的基本特征，種族繁衍、個(gè)體發(fā)育、機(jī)體修復(fù)等都離不開細(xì)胞增殖。初生嬰兒有1012個(gè)細(xì)胞，成人1014個(gè)，約200種類型。成人體內(nèi)每秒鐘有數(shù)百萬新細(xì)胞產(chǎn)生，以補(bǔ)償衰老和死亡的細(xì)胞。一個(gè)大腸桿菌若按20分鐘分裂一次，并保持這一速度，則兩天即可超過地球的重量。第103頁/共150頁染色體的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)：真核細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)細(xì)長的雙鏈DNA、蛋白質(zhì)及少量RNA結(jié)合形成的復(fù)合物；染色體：細(xì)胞分裂期，松散存在的染色質(zhì)經(jīng)過緊密盤繞、折疊，形成凝縮的染色體。第104頁/共150頁第105頁/共150頁第106頁/共150頁染色體組成著絲粒：將染色體分為兩個(gè)臂；著絲點(diǎn)：也叫動(dòng)粒，著絲粒兩側(cè)蛋白質(zhì)豐富的區(qū)域；端粒：位于染色體的兩端，包含著端粒酶，端粒酶是核糖核蛋白構(gòu)成的逆轉(zhuǎn)錄酶；第107頁/共150頁1、細(xì)胞周期

（cellcycle）

由細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程，叫細(xì)胞周期。可分為：間期：有絲分裂間期M期：有絲分裂期第108頁/共150頁間期包括：G1期，S期，G2期G1期(DNA合成前期)：與DNA合成啟動(dòng)相關(guān)，開始合成細(xì)胞生長所需要的多種蛋白質(zhì)、RNA、碳水化合物、脂等，同時(shí)染色質(zhì)去凝集。(G0)S期(DNA合成期)：DNA復(fù)制與組蛋白合成同步，組成核小體串珠結(jié)構(gòu)。G2期(DNA合成后期)：DNA復(fù)制完成，在G2期合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)和RNA分子。第109頁/共150頁M期即有絲分裂期(Mitosis)或稱胞質(zhì)分裂期，細(xì)胞內(nèi)RNA合成停止，蛋白質(zhì)合成減少，細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的分裂。母細(xì)胞分裂成2個(gè)染色體數(shù)目相同的子細(xì)胞，并使子細(xì)胞保持遺傳上的一致性。細(xì)胞沿著G1→S→G2→M→G1周期性運(yùn)轉(zhuǎn)，在間期細(xì)胞體積增大(生長)，在M期細(xì)胞先是核分裂，接著胞質(zhì)分裂，完成一個(gè)細(xì)胞周期。第110頁/共150頁

不同細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間差異很大，主要差別在G1期細(xì)胞類型細(xì)胞周期時(shí)間早期蛙胚胎細(xì)胞30分鐘酵母菌細(xì)胞 1.5~3小時(shí)小腸上皮細(xì)胞 12小時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)成纖維細(xì)胞 20小時(shí)人肝細(xì)胞 １年第111頁/共150頁2、細(xì)胞分裂有機(jī)體生長和繁衍的基本保證無絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂第112頁/共150頁無絲分裂的過程？

有絲分裂的過程？第113頁/共150頁（1）無絲分裂細(xì)胞分裂時(shí)，先是核仁拉長分裂為二，接著細(xì)胞核拉長，核仁向核的兩端移動(dòng)，然后核的中部凹陷斷裂，細(xì)胞質(zhì)也從中部收縮一分為二，于是一個(gè)細(xì)胞分為兩個(gè)細(xì)胞。第114頁/共150頁（2）有絲分裂有絲分裂：是多細(xì)胞生物增殖的主要方式，一般發(fā)生在生物體的體細(xì)胞中，分裂過程較復(fù)雜，因有紡錘絲及染色質(zhì)的形態(tài)變化而得名。有絲分裂主要表現(xiàn)在細(xì)胞核分裂時(shí)核相的變化，人為地劃分為前期、中期、后期和末期幾個(gè)時(shí)期。在后期和末期也包括了細(xì)胞質(zhì)的分裂。第115頁/共150頁前期染色質(zhì)凝縮形成染色體，紡錘體開始裝配，細(xì)胞器解體，核膜核仁消失有絲分裂前期染色體變化第116頁/共150頁中期染色體排列于赤道板第117頁/共150頁后期排列在赤道面上的染色體的姐妹染色單體分離為兩條染色體,向兩極運(yùn)動(dòng)。第118頁/共150頁末期染色單體到達(dá)兩極，并開始去濃縮；核膜開始重新組裝；Golgi體和ER重新形成并生長；核仁也開始重新組裝，RNA合成功能逐漸恢復(fù)，有絲分裂結(jié)束第119頁/共150頁有絲分裂圖解前期中期后期末期第120頁/共150頁第121頁/共150頁

DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成出現(xiàn)染色體出現(xiàn)紡錘體核仁逐漸解體核膜逐漸消失染色體散亂每條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體和紡錘體比較清晰，便于觀察和計(jì)數(shù)每個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè)（染色體平分為二）并移向兩極染色體消失紡錘體逐漸消失出現(xiàn)新的核膜、核仁赤道板處形成細(xì)胞板，并逐漸形成新的細(xì)胞壁一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞加倍不變不變不變減半（與親代細(xì)胞同數(shù)）不變不變不變加倍減半（與親代細(xì)胞同數(shù)）0DNA數(shù)不變（DNA數(shù)）不變（DNA數(shù)）00染色質(zhì)（絲狀）染色質(zhì)—染色體（含染色單體）染色體（含染色單體）染色體（無染色單體）染色體—染色質(zhì)間期前期中期后期末期主要變化特點(diǎn)DNA數(shù)染色體數(shù)染色單體數(shù)染色體狀態(tài)高等植物細(xì)胞的有絲分裂過程及各期變化特點(diǎn)

第122頁/共150頁動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程及各期變化特點(diǎn)（與植物細(xì)胞比較）1相同點(diǎn)過程基本相同2不同點(diǎn)

動(dòng)物植物前期紡錘體形成不同由中心體發(fā)出星射線構(gòu)成無中心體，由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲構(gòu)成

末期細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同赤道板處不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，最后細(xì)胞縊裂成兩個(gè)子細(xì)胞赤道板處形成細(xì)胞板，并進(jìn)一步形成細(xì)胞壁將細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞第123頁/共150頁有絲分裂的意義:是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后,精確的平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,使子細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)保持了穩(wěn)定,從而保證了遺傳性狀的穩(wěn)定.(保持了親代的遺傳特性)第124頁/共150頁（3）減數(shù)分裂(Meiosis)概念：是細(xì)胞僅進(jìn)行一次DNA復(fù)制，隨后進(jìn)行兩次分裂，染色體數(shù)目減半的一種特殊的有絲分裂。意義：確保世代間遺傳的穩(wěn)定性；增加變異機(jī)會(huì)，確保生物的多樣性，增強(qiáng)生物適應(yīng)環(huán)境變化的能力；是生物有性生殖的基礎(chǔ)，是生物遺傳、生物進(jìn)化和生物多樣性的重要基礎(chǔ)保證。特點(diǎn)：遺傳物質(zhì)只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半；S期持續(xù)時(shí)間較長；同源染色體在減數(shù)分裂期I(MeiosisI)配對聯(lián)會(huì)、基因重組減數(shù)分裂同源染色體配對排列在中期板上，第一次分裂時(shí)，同源染色體分開。減數(shù)分裂包括連續(xù)的兩次分裂，即減數(shù)分裂第一次分裂（減數(shù)分裂I）和減數(shù)分裂第二次分裂（減數(shù)分裂Ⅱ）

第125頁/共150頁減數(shù)分裂I前期I：同源染色體進(jìn)行聯(lián)會(huì)配對，形成四分體，非姐妹染色單體間發(fā)生局部交換?？煞譃榧?xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期等五個(gè)階段。第126頁/共150頁前期I可分為細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期第127頁/共150頁細(xì)線期：染色質(zhì)凝集，出現(xiàn)螺旋絲，在染色質(zhì)絲上有許多粒狀結(jié)構(gòu)，類似念珠，稱為染色粒，這是染色質(zhì)絲螺旋緊密折疊的結(jié)果。偶線期：細(xì)線期終了階段，染色體漸漸縮短變粗，來自父本、母本各自相對應(yīng)的染色體，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)相似，成為同源染色體，同源染色體進(jìn)行配對就是聯(lián)會(huì)，是這一時(shí)期的主要特征，當(dāng)同源染色體配對完成后，在兩者之間便形成一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)，就是聯(lián)會(huì)復(fù)合體。粗線期：這一階段開始與同源染色體配對完成之后，染色體明顯變粗變短，結(jié)合緊密，同源染色體之間發(fā)生DNA的片段交換，產(chǎn)生新的等位基因的組合。雙線期：重組階段已結(jié)束，同源染色體便分開，但是仍有幾點(diǎn)相連，此時(shí)可見到粗線期形成的四分體，因每個(gè)染色體上含有一對姊妹染色單體，因而每對同源染色體含有兩對姊妹染色單體共四個(gè)染色單體，這一時(shí)期，染色體比粗線期縮的更短，核仁體積也進(jìn)一步縮小。終變期：雙線期和終變期之間的差別不十分明顯，可從它們之間染色體的長度及姊妹染色單體與另一對染色單體分開的距離來區(qū)別。染色體縮的更短，核仁消失，四分體較均勻地分在散核中，最后，四分體只靠端部交叉結(jié)合在一起，姊妹染色單體借著絲粒連接在一起。終變期的完成標(biāo)志著減數(shù)分裂前期I的結(jié)束，其結(jié)果是染色體重組，合成了配子所需要的或胚胎早期發(fā)育所需要的全部或大部分RNA、蛋白質(zhì)及糖類物質(zhì)，染色體凝集成棒狀。第128頁/共150頁中期I：染色體排列到細(xì)胞的赤道面上后期I：同源染色體對分離，紡錘絲分別牽拉并向兩極移動(dòng)到達(dá)每極的染色體是單倍體數(shù)量的一組染色體末期I

：染色體解旋第129頁/共150頁減數(shù)分裂Ⅱ這次分裂實(shí)際上類似一次有絲分裂，前期Ⅱ很短，伸展的染色質(zhì)又縮短螺旋化，中期Ⅱ時(shí)出現(xiàn)紡錘體，染色體再次排列到細(xì)胞赤道面，接著，各染色體的兩個(gè)染色單體分開，并分別移向細(xì)胞兩極（后期Ⅱ），然后細(xì)胞分裂一次（末期Ⅱ）而形成兩個(gè)子細(xì)胞第130頁/共150頁黑麥花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂第131頁/共150頁有絲分裂與減數(shù)分裂的區(qū)別有絲分裂減數(shù)分裂分裂細(xì)胞類型體細(xì)胞原始生殖細(xì)胞細(xì)胞分裂次數(shù)復(fù)制一次分裂一次復(fù)制一次分裂二次子細(xì)胞數(shù)目21或4染色體數(shù)目變化2n→4n→2n2n→n→2n→nDNA分子數(shù)變化2n→4n→2n2n→4n→2n→n染色單體數(shù)目變化0→4n→00→4n→2n→0同源染色體行為不聯(lián)會(huì)、無四分體形成聯(lián)會(huì)后形成四分體可能發(fā)生的變異基因突變和染色體變異基因突變、染色體變異和基因重組意義有絲分裂使生物在個(gè)體發(fā)育中親代細(xì)胞與子代細(xì)胞之間維持遺傳性狀的穩(wěn)定。減數(shù)分裂和受精作用使上下代生物之間保持染色體數(shù)目的恒定，減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生的高頻率的基因重組是生物進(jìn)化的主要原因。第132頁/