第二章生命的基本单位细胞P21

1、第二章第二章 生命的基本单位生命的基本单位细胞细胞（p21p21）n第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 n第二节第二节 真核细胞的形态结构真核细胞的形态结构n第三节第三节 染色体染色体n第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 n第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 n第六节第六节 脱离正常轨道的细胞脱离正常轨道的细胞癌细胞癌细胞 旨在从细胞的显微结构水平上了解生物的基本结构和活动规律。旨在从细胞的显微结构水平上了解生物的基本结构和活动规律。 细胞是生物最基本的结构单位和功能单位，是生命活动的细胞是生物最基本的结构单位和功能单位，是生命活动的基础和具体体

2、现。基础和具体体现。n一、生物体元素组成一、生物体元素组成n二、生物分子特性二、生物分子特性 n三、生物分子的种类及功能三、生物分子的种类及功能 第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子（p21p21） 地球上大约地球上大约200200万种生物万种生物 共同的物质基础共同的物质基础 在已知的百余种元素中，生在已知的百余种元素中，生命过程所必需的有命过程所必需的有2727种，称种，称为为生物元素生物元素。生物体所采用。生物体所采用的构成自身的元素，是经过的构成自身的元素，是经过长期的选择确定的。长期的选择确定的。 一、生物体的元素组成一、生物体的元素组成第一节第一节 细胞的

3、组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 生物元素：生物元素：自然界容易得到，丰度较高，能满足生命过程需要。自然界容易得到，丰度较高，能满足生命过程需要。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 这些重要的化学元素对生命过程都有这些重要的化学元素对生命过程都有不可替代的作用，必需保持其代谢平衡。不可替代的作用，必需保持其代谢平衡。 主要生物元素：主要生物元素：c、h、o、n，95%以上，原子序数以上，原子序数8以内。它们和以内。它们和s、p、k、na、ca、mg、cl共共1111种元素，种元素，99%99%以

4、上，称为以上，称为常量元素常量元素，原子序数，原子序数2020以内。以内。 1616种元素称为种元素称为微量元素微量元素（成人每（成人每日需要小于日需要小于 100mg100mg） ，包括，包括b、f、si、cu、zn、i、v、cr、mn、fe、co、se、as、ni、sn、mo，原子序数在原子序数在5353以内。以内。生物元素（生物元素（2727种）种）常量元素（常量元素（1111种）种）微量元素（微量元素（1616种）种） （1 1）钙是骨骼、牙齿、细胞膜的重要成分。）钙是骨骼、牙齿、细胞膜的重要成分。 n细胞膜中的钙控制着各种营养素穿透细胞的作用；细胞膜中的钙控制着各种营养素穿透细胞的作

5、用；n血液的凝固、神经的兴奋、肌肉的收缩都离不开钙离子。血液的凝固、神经的兴奋、肌肉的收缩都离不开钙离子。n血浆钙离子下降血浆钙离子下降-手足抽搐症和惊厥；手足抽搐症和惊厥； 过量钙离子过量钙离子-心脏和呼吸衰竭，以及昏迷。心脏和呼吸衰竭，以及昏迷。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子n缺镁的表现：缺镁的表现：n周身酸痛乏力，胃肠蠕动减弱，食欲减退和腹胀；周身酸痛乏力，胃肠蠕动减弱，食欲减退和腹胀；n植物性神经功能紊乱。植物性神经功能紊乱。n冠心病人冠心病人-严重的心律失常。严重的心律失常。 n代谢平衡的失调代谢平衡的失调-肥胖病、高胰岛素血症和葡萄糖耐受失调等糖代肥

6、胖病、高胰岛素血症和葡萄糖耐受失调等糖代谢紊乱症，并且成为高血压、冠心病、糖尿病及其致命的血管并发病谢紊乱症，并且成为高血压、冠心病、糖尿病及其致命的血管并发病的共同发病基础。的共同发病基础。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子（2 2）镁）镁-许多酶许多酶的激活剂，保证细胞的激活剂，保证细胞的正常代谢功能，如的正常代谢功能，如氧化磷酸化酶、氧化磷酸化酶、 atp atp 酶。酶。n（3 3）铁）铁-合成血红蛋白、肌红蛋白。合成血红蛋白、肌红蛋白。 铁缺乏铁缺乏-缺铁性贫血，面色苍白、头昏、乏力、心悸、气缺铁性贫血，面色苍白、头昏、乏力、心悸、气急等。急等。n（4 4

7、）锌）锌-参与多种酶的组成，也是酶的活性所必需的，并且是参与多种酶的组成，也是酶的活性所必需的，并且是蛋白质合成的必要元素。蛋白质合成的必要元素。 锌缺乏锌缺乏-少年生长迟缓。少年生长迟缓。n（5 5）钾）钾-具有电化学效应。在保持体液的渗透压，酸碱平衡，具有电化学效应。在保持体液的渗透压，酸碱平衡，形成膜电位及稳定生物大分子的胶体状态等方面有重要作用。形成膜电位及稳定生物大分子的胶体状态等方面有重要作用。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 （8 8）硼）硼-够促进花粉的萌发和花粉够促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用。管的伸长，有利于受精作用。 缺少硼缺少

8、硼-花药和花丝萎缩，花花药和花丝萎缩，花粉发育不良。粉发育不良。 过多过多-叶尖变黄。叶尖变黄。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子（6 6）氟）氟-骨骼和牙釉的成分，使骨晶体变大，坚硬并抗骨骼和牙釉的成分，使骨晶体变大，坚硬并抗酸腐蚀，以治疗骨质疏松症。酸腐蚀，以治疗骨质疏松症。 当水中氟含量达到每升当水中氟含量达到每升2 2毫克毫克-引起斑齿，牙釉无光，引起斑齿，牙釉无光，粉白色，严重时可产生洞穴。粉白色，严重时可产生洞穴。（7 7）硒缺乏）硒缺乏-克山病，克山病， 硒过多硒过多-引起疾病，引起疾病，如亚硒酸盐可引起白内障。如亚硒酸盐可引起白内障。另一种不仅人体不

9、需要，而且摄入微量也会使人出现病另一种不仅人体不需要，而且摄入微量也会使人出现病态或新陈代谢严重障碍。这些元素常称之为有害元素或态或新陈代谢严重障碍。这些元素常称之为有害元素或有毒元素，例如汞、铅等。有毒元素，例如汞、铅等。非非必必需需元元素素一类是人体新陈代谢和生长发育并不需要，但摄入少量一类是人体新陈代谢和生长发育并不需要，但摄入少量后不会产生严重病理现象的，如铝、铋等元素；后不会产生严重病理现象的，如铝、铋等元素；第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 c c是最基本的元素，适是最基本的元素，适于形成共价键。碳原子非于形成共价键。碳原子非凡的成键能力和它的四面凡的

10、成键能力和它的四面体构型，使它可以形成结体构型，使它可以形成结构各异的生物分子骨架构各异的生物分子骨架, ,形形成成核酸、糖类、脂肪核酸、糖类、脂肪等化等化合物构成了生物体生命活合物构成了生物体生命活动的物质基础。动的物质基础。二、生物分子特性二、生物分子特性 第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子 小分子（约小分子（约50%50%） 生物大分子分子量一般在一万以上，有的高达生物大分子分子量一般在一万以上，有的高达101012 12 （约（约50%50%）第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子n生物大分子都是由小分子构件聚合而成的。生物大分子都是

11、由小分子构件聚合而成的。n生物用少数几种生物元素生物用少数几种生物元素(c(c、h h、o o、n n、s s、p)p)构成小分子构件，如氨构成小分子构件，如氨基酸、核苷酸、单糖等，再构成复杂的生物大分子。基酸、核苷酸、单糖等，再构成复杂的生物大分子。n生物大分子具有多级结构层次。生物大分子具有多级结构层次。典型细胞：典型细胞：组成组成占总量的百分数占总量的百分数分子种类概数分子种类概数水水70 70 1 1糖类糖类 3 35050蛋白质蛋白质 15 15 约约30003000dnadna1 11 1rnarna6 6约约10001000脂类脂类3 35050其它分子其它分子2 2500500

12、800800无机离子无机离子1 11212三、生物分子的种类及功能三、生物分子的种类及功能第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子大肠杆菌中生物分子组成成分大肠杆菌中生物分子组成成分第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子n（一）糖类：由碳氢氧三种元素组成的，分子式（一）糖类：由碳氢氧三种元素组成的，分子式cn(hcn(h2 2o)n o)n 。n糖可分为单糖、寡糖、多糖、结合糖和衍生糖。糖可分为单糖、寡糖、多糖、结合糖和衍生糖。n单糖单糖-不能水解为更小分子的糖，葡萄糖，果糖。不能水解为更小分子的糖，葡萄糖，果糖。n寡糖寡糖-2-26 6个单糖分子

13、构成，双糖最普遍，蔗糖、乳糖、麦芽糖等。个单糖分子构成，双糖最普遍，蔗糖、乳糖、麦芽糖等。n多糖多糖-多个单糖聚合，淀粉、糖原、纤维素、粘多糖等。多个单糖聚合，淀粉、糖原、纤维素、粘多糖等。n结合糖结合糖-糖链与蛋白质或脂类构成的复合分子，糖蛋白，糖脂等。糖链与蛋白质或脂类构成的复合分子，糖蛋白，糖脂等。n衍生糖衍生糖-单糖衍生而来，糖胺、糖醛酸、氨基糖、糖醛酸、糖苷等。单糖衍生而来，糖胺、糖醛酸、氨基糖、糖醛酸、糖苷等。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子n糖糖 植物干重的植物干重的80%80%， 微生物干重的微生物干重的101030%30%， 动物干重的动物干重的

14、2%2%。n糖在植物体内起着重要的结构作用，而动糖在植物体内起着重要的结构作用，而动物则用蛋白质和脂类代替，所以行动更灵物则用蛋白质和脂类代替，所以行动更灵活。动物中只有昆虫等少数采用多糖构成活。动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨骼，其形体大小受到很大限制。外骨骼，其形体大小受到很大限制。鹿锹甲鹿锹甲第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子葡萄糖结构式n（二）氨基酸是蛋白质的（二）氨基酸是蛋白质的基本组成单位。存在于自基本组成单位。存在于自然界的氨基酸有然界的氨基酸有300300余种余种，但组成人体蛋白质的氨基但组成人体蛋白质的氨基酸仅有酸仅有2020种种。n（三）蛋白

15、质的分子结构（三）蛋白质的分子结构可分为一级、二级、三级、可分为一级、二级、三级、四级结构四个层次，后三四级结构四个层次，后三者统称为高级结构或空间者统称为高级结构或空间构象。构象。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子一级结构二级结构三级结构四级结构血红蛋白质的三级结构和四级结构第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子n（四）核酸是以核苷酸为基本组成（四）核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子。包括两类：单位的生物大分子。包括两类：dnadna，rna rna 。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子信使信使rnarna

16、（mrnamrna）核糖体核糖体rna(rrnarna(rrna) ) 转运转运rna(trnarna(trna) ) rnarna： 两条链对应碱基呈配对关系两条链对应碱基呈配对关系 a at,gc t,gc （rnarna中中auau）。 螺旋直径螺旋直径 20a20a，螺距，螺距 34a34a，每一螺距，每一螺距10 bp10 bp dna dna 双螺旋可以看作是双螺旋可以看作是 dna dna 的的二级结构二级结构，dna dna 的的三级结构三级结构的的形成需要蛋白质帮助。形成需要蛋白质帮助。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子（五）脂类可溶于有机溶剂而不

17、溶于水。（五）脂类可溶于有机溶剂而不溶于水。（1 1）甘油三酯（通常称为油脂）：常见的植物油、动物脂肪。）甘油三酯（通常称为油脂）：常见的植物油、动物脂肪。（2 2）磷脂和鞘酯：两者的成分中都有脂肪酸参与，形成）磷脂和鞘酯：两者的成分中都有脂肪酸参与，形成“生物膜生物膜”。（3 3）胆固醇。）胆固醇。第一节第一节 细胞的组成元素与生物分子细胞的组成元素与生物分子一个甘油分子结合三个脂肪酸分子形成甘油三酯。一个甘油分子结合三个脂肪酸分子形成甘油三酯。第二节第二节 细胞的形态结构（细胞的形态结构（p28p28）n一、真核细胞的形态结构一、真核细胞的形态结构n二、细胞膜二、细胞膜n三、细胞器三、细胞

18、器n四、细胞核四、细胞核n五、原核细胞的形态结构五、原核细胞的形态结构 细胞是由膜包围的原细胞是由膜包围的原生质团，是构成有机体的基生质团，是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能本单位，具有自我复制的能力，是有机体生长发育的基力，是有机体生长发育的基础；是代谢与功能的基本单础；是代谢与功能的基本单位，具有一套完整的代谢和位，具有一套完整的代谢和调节体系；是遗传的基本单调节体系；是遗传的基本单位，具有发育的全能性。位，具有发育的全能性。一、真核细胞的形态结构一、真核细胞的形态结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构 真核细胞具有完整细真核细胞具有完整细胞核，其胞核，其dnadna与蛋白质

19、结合，与蛋白质结合，有膜包裹。电镜下可以看有膜包裹。电镜下可以看到：细胞膜、细胞核、骨到：细胞膜、细胞核、骨架系统和细胞器包括内质架系统和细胞器包括内质网、高尔基复合体、溶酶网、高尔基复合体、溶酶体、过氧化物体、细胞核体、过氧化物体、细胞核外膜等。外膜等。叶绿体细胞壁第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构动物细胞结构植物细胞结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构 由于结构、由于结构、功能和所处的功能和所处的环境不同，各环境不同，各类细胞形态千类细胞形态千差万别有圆形、差万别有圆形、椭圆形、柱形、椭圆形、柱形、方形、多角形、方形、多角形、扁形

20、、梭形，扁形、梭形，甚至不定形。甚至不定形。 不同形态的细胞不同形态的细胞 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构名称名称人卵人卵口 腔口 腔上 皮上 皮细胞细胞肝肝细胞细胞红红细胞细胞变 形变 形虫虫伤 寒伤 寒菌菌肺 炎肺 炎球菌球菌大 小大 小mm120120757520207 71001002.42.40.50.50.20.20.10.1几种细胞的大小几种细胞的大小 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构 细胞膜的结构。每个磷脂分子的两条脂肪酸碳氢链旋转速度高细胞膜的结构。每个磷脂分子的两条脂肪酸碳氢链旋转速度高达达10161016次秒

21、，而与周围磷脂分子换位速度达次秒，而与周围磷脂分子换位速度达106106次秒。次秒。 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构二、细胞膜二、细胞膜质膜是循环和运动着的质膜是循环和运动着的n生物膜生物膜是细胞膜和细胞内膜是细胞膜和细胞内膜的统称。的统称。n细胞膜细胞膜是包围在细胞质外周是包围在细胞质外周的一层界膜，又称质膜。的一层界膜，又称质膜。n细胞内膜细胞内膜是在真核细胞内，是在真核细胞内，除了质膜以外的其它膜结构。除了质膜以外的其它膜结构。它们构成了许多细胞器的界它们构成了许多细胞器的界膜。膜。n内膜系统内膜系统是由细胞内膜围成是由细胞内膜围成了各种细胞器，如核膜、内了各种细胞器，如核膜

22、、内质网、高尔基体、线粒体、质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。在结构叶绿体、溶酶体等。在结构上形成了一个连续的体系上形成了一个连续的体系。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构n通过细胞膜从外界及时地吸取营养物质，同时要不断地排通过细胞膜从外界及时地吸取营养物质，同时要不断地排出其代谢产物。出其代谢产物。n进出生物膜的方式进出生物膜的方式: :n单纯扩散单纯扩散n膜蛋白介导的跨膜运输膜蛋白介导的跨膜运输第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构n（一）小分子物质的跨膜运输（一）小分子物质的跨膜运输n1 1、膜的选择性通透和单纯扩散、膜的选择性通透和单纯扩散: :顺浓度梯度自由扩散，

23、它不需要顺浓度梯度自由扩散，它不需要消耗能量，一般来说分子量小、脂溶性强的非极性的分子如消耗能量，一般来说分子量小、脂溶性强的非极性的分子如h h2 2o o 、coco2 2、o o2 2、乙醇和尿素。、乙醇和尿素。n2 2、膜蛋白介导的跨膜运输：对一些极性相对较大的或带电的分、膜蛋白介导的跨膜运输：对一些极性相对较大的或带电的分子需要有膜蛋白的介导，这些蛋白称膜运输蛋白。子需要有膜蛋白的介导，这些蛋白称膜运输蛋白。n（二）大分子和颗粒物质的跨膜运输（二）大分子和颗粒物质的跨膜运输n真核细胞中一些大分子如蛋白质、多糖、多肽之类的物质的跨膜真核细胞中一些大分子如蛋白质、多糖、多肽之类的物质的跨

24、膜运输是通过细胞质膜的变形运动来完成的。运输是通过细胞质膜的变形运动来完成的。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构细胞内吞细胞内吞细胞外吐细胞外吐 内吞过程内吞过程：转运小泡：转运小泡将质膜带人细胞内。将质膜带人细胞内。 外吐过程外吐过程：质膜的面：质膜的面积增大，如一些外分泌积增大，如一些外分泌细胞分泌消化酶时，可细胞分泌消化酶时，可使细胞顶部质膜增大使细胞顶部质膜增大3030倍。倍。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构大分子和颗粒物质的跨膜运输大分子和颗粒物质的跨膜运输n细胞质：细胞质：是存在于质膜与核被膜是存在于质膜与核被膜之间的原生质之间的原生质。n细胞器细胞器：细胞中具有

25、可辨认形态：细胞中具有可辨认形态和能够完成特定功能的结构和能够完成特定功能的结构。n细胞质基质细胞质基质：除细胞器外，细胞：除细胞器外，细胞质的其余部分。其体积约占细胞质的其余部分。其体积约占细胞质的一半，是细胞进行新陈代谢质的一半，是细胞进行新陈代谢的场所。的场所。n细胞骨架结构细胞骨架结构：细胞质基质中含：细胞质基质中含有的微管、微丝和中间纤维等。有的微管、微丝和中间纤维等。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构三、细胞质与细胞器三、细胞质与细胞器n（二）细胞器（二）细胞器 内膜系统内膜系统围成了各种细胞器，围成了各种细胞器，如核膜、内质网、高尔基体、如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、

26、叶绿体、溶酶体等。线粒体、叶绿体、溶酶体等。区隔化区隔化面积扩大化（增加了数十倍）面积扩大化（增加了数十倍） 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构1 1、线粒体、线粒体存在动植物细胞存在动植物细胞双层单位膜套叠而成双层单位膜套叠而成呈线状、粒状或短线状呈线状、粒状或短线状直径约直径约0.50.51.0m1.0m，一，一般长度为般长度为1.51.53m3m，大，大的线粒体可达到的线粒体可达到7m7m细胞内氧化磷酸化和形细胞内氧化磷酸化和形成成atpatp的主要场所，被称的主要场所，被称做做“细胞动力工厂细胞动力工厂”内含少量的内含少量的dnadna，半自主，半自主性细胞器性细胞器第二节第二

27、节 细胞的形态结构细胞的形态结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构n2 2、内质网：、内质网：由单位由单位膜围绕形成的泡状、膜围绕形成的泡状、管状和扁囊状结构构管状和扁囊状结构构成，它们相互连通，成，它们相互连通，形成了膜的封闭管道形成了膜的封闭管道系统。系统。n粗面内质网粗面内质网n滑面内质网滑面内质网第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构糙面内质网糙面内质网光面内质网光面内质网n植物细胞光合作用植物细胞光合作用n由双层膜围成。由双层膜围成。n每个叶肉细胞含每个叶肉细胞含5050200200个叶绿体个叶绿体n直径约直径约5 510m10m，厚为，厚为2 23m3mn叶绿体内有数十

28、个圆柱形的基粒，叶绿体内有数十个圆柱形的基粒，在囊状结构的薄膜上，有进行光合在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。传递和转化光能。n叶绿体还有少量的叶绿体还有少量的dnadna，是半自主，是半自主性细胞器。性细胞器。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构3.3.叶绿体：叶绿体：含含rrnarrna和相关蛋白质，是蛋白和相关蛋白质，是蛋白质的合成场所。质的合成场所。由大小两个亚基构成，真核细由大小两个亚基构成，真核细胞糖核体的沉降系数为胞糖核体的沉降系数为80s80s，小，小亚基为亚基为40s40s，大亚基为，大亚基为60s

29、60s。小亚基小亚基含有由一种含有由一种18s18s的的rrnarrna 和和3333种蛋白质；种蛋白质；大亚基大亚基含有含有5s5s、5.8s5.8s及及 28s 28s 三三种种rrnarrna和约和约4949种蛋白质。种蛋白质。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构4 4、核糖体：、核糖体：由成摞的光滑的膜组由成摞的光滑的膜组成，由扁平膜囊、大成，由扁平膜囊、大泡和小泡泡和小泡3 3种膜状结种膜状结构组成构组成是具有极性的膜性细是具有极性的膜性细胞器，它有两个面：胞器，它有两个面：形成面和成熟面形成面和成熟面与细胞的分泌活动和与细胞的分泌活动和溶酶体的形成有关溶酶体的形成有关第二节第

30、二节 细胞的形态结构细胞的形态结构5 5、高尔基体、高尔基体高尔基体结构第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构一种单层膜的囊状小泡一种单层膜的囊状小泡直径约直径约0.250.250.8m0.8m含多种水解酶，如蛋白酶、脂酶、核酸酶、糖苷酶、磷酸酶等，含多种水解酶，如蛋白酶、脂酶、核酸酶、糖苷酶、磷酸酶等，分解摄人细胞内的大分子物质分解摄人细胞内的大分子物质第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构6 6、溶酶体、溶酶体第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构存在于动物细胞和低等植物细胞中存在于动物细胞和低等植物细胞中每个中心体由两个互相垂直的三联每个中心体由两个互相垂直的三联微管组中心粒

31、组成微管组中心粒组成位于动物细胞的中心部位位于动物细胞的中心部位 与细胞的有丝分裂有关与细胞的有丝分裂有关 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构7. 7. 中心体中心体泡状结构泡状结构存在于植物细胞中，成存在于植物细胞中，成熟的植物细胞液泡很大熟的植物细胞液泡很大液泡内含有有机酸、生液泡内含有有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等成分素和蛋白质等成分第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构8 8液泡液泡 由微管、微丝和中间丝构成与由微管、微丝和中间丝构成与细胞运动和维持细胞形态有关。细胞运动和维持细胞形态有关。 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构细胞

32、骨架细胞骨架是遗传物质储存和复是遗传物质储存和复制的场所制的场所是细胞遗传性和细胞是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心代谢活动的控制中心高等动物和植物的细高等动物和植物的细胞核直径一般在胞核直径一般在5 520 20 umum左右。左右。核孔、染色体、核仁核孔、染色体、核仁第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构四、细胞核四、细胞核核质与细胞质物质交换的通道。核质与细胞质物质交换的通道。核孔的直径大约核孔的直径大约707080 nm80 nm，通道，通道直径约直径约9 nm9 nm。第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构核孔核孔合成合成rrnarrna加工装配核糖体亚基加工装配核糖体亚基

33、核仁核仁没有完整细胞核没有完整细胞核遗传物质集中在一个遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子没有明确界限的低电子密度区，称为密度区，称为拟核拟核几乎没有细胞器几乎没有细胞器主要有：细菌、蓝藻、主要有：细菌、蓝藻、放射菌、支原体、立克放射菌、支原体、立克次体和衣原体等次体和衣原体等 第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构五、原核细胞五、原核细胞原核细胞构成的生物称为原核生物原核细胞构成的生物称为原核生物第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小较小较小较大较大细胞核细胞核无核膜和核仁无核膜和核仁有核膜和核仁有核膜和核仁染色体（质）染色体（质）d

34、nadna不与蛋白质结合在一起不与蛋白质结合在一起染色体多于一个，每个染色体染色体多于一个，每个染色体主要有主要有dnadna和蛋白质组成和蛋白质组成细胞器细胞器有核糖体，但无线粒体、叶绿有核糖体，但无线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体体、内质网、高尔基体有核糖体、线粒体、叶绿体、有核糖体、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等内质网、高尔基体等内膜系统内膜系统简单简单复杂复杂细胞壁细胞壁有。成分为氨基葡萄糖胺、胞有。成分为氨基葡萄糖胺、胞壁酸和几种氨基酸壁酸和几种氨基酸植物细胞有。主要成分为纤维植物细胞有。主要成分为纤维素和果胶质素和果胶质细胞分裂细胞分裂无丝分裂无丝分裂以有丝分裂为主以有丝分裂为

35、主转录和转译转录和转译出现在同一地点出现在同一地点转录在核内，转译在细胞质内转录在核内，转译在细胞质内第二节第二节 细胞的形态结构细胞的形态结构原核细胞和真核细胞的主要区别原核细胞和真核细胞的主要区别第三节第三节 染色体（染色体（p42p42）一、染色体与染色质一、染色体与染色质二、二、 染色体的结构染色体的结构 三、三、a a染色体和染色体和b b染色体染色体 四、四、 染色体的变异染色体的变异 五、染色体的分子结构五、染色体的分子结构从从dnadna到染色体到染色体 染色体染色体是指在有是指在有丝分裂或减数分裂过丝分裂或减数分裂过程中，由染色质凝缩程中，由染色质凝缩而成的棒状结构，真而成的

36、棒状结构，真核生物染色体的长度核生物染色体的长度为为2 210m10m。一、染色体与染色质一、染色体与染色质第三节第三节 染色体染色体1 1、染色体的数目、染色体的数目同一种生物染色体数目同一种生物染色体数目通常是恒定的。通常是恒定的。线虫类马蛔虫变种线虫类马蛔虫变种1 1对对有种蝴蝶（有种蝴蝶（lysandralysandra）可达可达191191对对人类人类4646条染色体条染色体染色体的大小及数目的染色体的大小及数目的多少与物种的进化无关多少与物种的进化无关第三节第三节 染色体染色体二、染色体的结构二、染色体的结构人的体细胞染色体人的体细胞染色体2 2、染色体的形态、染色体的形态周期性变

37、化周期性变化中期染色体中期染色体-两条染两条染色单体，各含一条色单体，各含一条dnadna双螺双螺旋链，仅在着丝粒处连接旋链，仅在着丝粒处连接第三节第三节 染色体染色体中期染体模式图中期染体模式图近中着丝粒近中着丝粒染色体染色体亚中着丝粒染色亚中着丝粒染色体体端着丝粒染端着丝粒染色体色体第三节第三节 染色体染色体 (1)(1)染色单体染色单体：由一条：由一条dnadna双螺旋双螺旋分子构成。分子构成。（2 2）着丝点）着丝点：又称主缢痕。：又称主缢痕。（3 3）次缢痕）次缢痕：着丝点外的缢痕。：着丝点外的缢痕。（4 4）核仁组成区）核仁组成区：组织核仁的区：组织核仁的区域，含有域，含有rdna

38、rdna基因，是合成核糖基因，是合成核糖体体rnarna的区域。的区域。（5 5）随体）随体：是指次缢痕区至染色：是指次缢痕区至染色体末端的部分。体末端的部分。（6 6）端粒）端粒：端粒指染色体的自然：端粒指染色体的自然末端。末端。 染色体的形态结构染色体的形态结构第三节第三节 染色体染色体二、二、 染色体的结构染色体的结构较小。较小。多由异染色质组成，不载有基因。多由异染色质组成，不载有基因。可自我复制并传给后代。可自我复制并传给后代。一般对细胞和个体生存没有影响，一般对细胞和个体生存没有影响，但当达到一定数量时就产生一定的影但当达到一定数量时就产生一定的影响，玉米超过响，玉米超过5 5个即

39、不利于生存。个即不利于生存。第三节第三节 染色体染色体三、三、a a染色体和染色体和b b染色体染色体正常的染色体正常的染色体-a染色体染色体额外染色体额外染色体-b染色体染色体b b染色体染色体1 1、染色体数量变异、染色体数量变异非整倍数变化非整倍数变化整倍数变化整倍数变化2 2、染色体结构变化、染色体结构变化第三节第三节 染色体染色体四、四、 染色体的变异染色体的变异五、染色体的分子结构五、染色体的分子结构从从dnadna到染色体到染色体 一级结构一级结构是由是由2nm2nm的的dnadna与组蛋白与组蛋白(h2a(h2a、h2bh2b、h3h3、h4h4各各2 2个分子个分子) )结合

40、形成核小结合形成核小体。体。在组蛋白在组蛋白h1h1存在的情况下由存在的情况下由6 6个核小体个核小体形成直径为形成直径为30nm30nm的螺线管的螺线管, , 这是这是二级二级结构结构。螺线管有序弯曲，折叠排列形成螺线管有序弯曲，折叠排列形成300nm300nm呈梯形排列成为染色体的呈梯形排列成为染色体的三级结构。三级结构。进一步聚缩形成进一步聚缩形成300nm300nm圆柱体的染色线，圆柱体的染色线，这是染色体的这是染色体的四级结构四级结构。300nm300nm染色线螺旋化，形成超螺旋便形染色线螺旋化，形成超螺旋便形成了中期染色体。成了中期染色体。 第三节第三节 染色体染色体名称名称 长度

41、（长度（umum） 包装比包装比 计算计算namename length picking ratio remarks length picking ratio remarks dna dna 39130.43 1 1.8m/46 39130.43 1 1.8m/46 核小体丝核小体丝 6521.74 6 39130.43/66521.74 6 39130.43/6 螺线管螺线管 1086.96 6 6521.74/61086.96 6 6521.74/6 jw jw梯梯 181.16 6(250/(30+11) 1086.96/6181.16 6(250/(30+11) 1086.96/6 染

42、色线染色线 30.19 6(30.19 6(每层每层6 6个个jiji节节) 181.16/6) 181.16/6 染色体染色体 6.04 5 30.19/56.04 5 30.19/5第三节第三节 染色体染色体核小体和染色质染色体与dna的关系第三节第三节 染色体染色体第四节第四节 细胞分裂、分化（细胞分裂、分化（p46p46） n一、细胞分裂一、细胞分裂 n二、细胞的分化二、细胞的分化 n三、细胞分化的主要机制三、细胞分化的主要机制一、细胞分裂一、细胞分裂不涉及性别，没有配子参与，直接不涉及性别，没有配子参与，直接由母体形成由母体形成: :裂殖：母体分裂成两个裂殖：母体分裂成两个, ,如细

43、菌、变如细菌、变形虫等。形虫等。出芽生殖：母体长出芽，如水螅、出芽生殖：母体长出芽，如水螅、酵母、某些高等植物。酵母、某些高等植物。孢子生殖：母体产生孢子形成新个孢子生殖：母体产生孢子形成新个体。如藻类、真菌等。体。如藻类、真菌等。再生：扦插植物枝体，有些动物如再生：扦插植物枝体，有些动物如海星、涡虫等。海星、涡虫等。（一）（一） 无性生殖无性生殖第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 无性生殖无性生殖裂殖裂殖第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 有配子参有配子参与和有受与和有受精过程的精过程的繁殖方式。繁殖方式。（二）有性生殖的细胞分裂（二）有性生殖的细胞分裂第四节第四节 细胞分裂

44、、分化细胞分裂、分化有性生殖的细胞分裂有性生殖的细胞分裂第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化有丝分裂是真核生物细胞分裂的基本形式。有丝分裂是真核生物细胞分裂的基本形式。（三）有丝分裂（三）有丝分裂第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化前期前期中期中期后期后期末期末期子细胞子细胞第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 m期是分裂期，通常期是分裂期，通常是细胞周期中最短的时期，是细胞周期中最短的时期，约占整个时期的约占整个时期的5 510%10%的的时间。时间。dnadna的合成发生在的合成发生在s s期。期。g g1 1和和g g2 2是是s s期和期和m m期之间期之间的两个间隙

45、期。的两个间隙期。g g1 1、s s、g g2 2 合称为间期。合称为间期。1 1、细胞周期、细胞周期第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化2n1n1n（四）减数分裂（四）减数分裂第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 每次减数分每次减数分裂都可以分成前、裂都可以分成前、中、后、末四期，中、后、末四期，其中最复杂和最其中最复杂和最长的时期是前期长的时期是前期i i，又可分为细线期、又可分为细线期、偶线期、粗线期偶线期、粗线期双线期和浓缩期双线期和浓缩期或称终变期。这或称终变期。这些时期也是完全些时期也是完全连续的过程。连续的过程。 减数分裂减

46、数分裂第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 在偶线在偶线期同源期同源染色体染色体配对。配对。联联 会会第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化n仅在生殖细胞中进行。仅在生殖细胞中进行。n产物是单倍体。产物是单倍体。n同源染色体经历了配对、同源染色体经历了配对、联会、交换，从而使遗传联会、交换，从而使遗传物质进行了重组。物质进行了重组。n每个子细胞遗传信息的组每个子细胞遗传信息的组合是不同的。合是不同的。n减数分裂是一次减数分裂是一次dnadna复制复制继而两次细胞分裂，结果继而两次细胞分裂，结果染色体数减少一半。染色体数减少一半。 （五）减数分裂的特点：（五）减数分裂的特点：第四节第四

47、节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 在个体发育中，在个体发育中，细胞后代在形态结细胞后代在形态结构和功能上发生差构和功能上发生差异的过程称为异的过程称为细胞细胞分化分化，包括时间上，包括时间上的分化与空间上的的分化与空间上的分化。分化。 第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化二、细胞的分化二、细胞的分化 受精卵的分裂为卵裂，其速度很快，分裂后的子细胞连续分裂，受精卵的分裂为卵裂，其速度很快，分裂后的子细胞连续分裂，结果卵裂球仍和受精卵一样大。这时的胚胎细胞具有发育成各种不结果卵裂球仍和受精卵一样大。这时的胚胎细胞具有发育成各种不同的组织细胞类型的潜能，这种细胞称为全能性细胞。同的组织细胞类型

48、的潜能，这种细胞称为全能性细胞。 从全能性到多能性，再到单能性，最后失去分化潜能成为成熟从全能性到多能性，再到单能性，最后失去分化潜能成为成熟定型的细胞。定型的细胞。第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化（一）细胞全能性（一）细胞全能性 植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株，包植物的枝、叶、根都有可能长成一株完整的植株，包括高度分化细胞都具有全能性。括高度分化细胞都具有全能性。 第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化 干细胞干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞。是一类具有分裂和分化能力的细胞。 多能干细胞多能干细胞可以分化出多种类型的细胞，但它不可能分化出足以可以分化出多种类型的

49、细胞，但它不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。构成完整个体的所有细胞。 单能干细胞单能干细胞来源于多能干细胞，具有向特定细胞系分化的能力，来源于多能干细胞，具有向特定细胞系分化的能力，也称为祖细胞。也称为祖细胞。 第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化（二）干细胞（二）干细胞 在人的一生中，皮肤、小肠和在人的一生中，皮肤、小肠和血液等组织需要不断地更新，这个血液等组织需要不断地更新，这个任务是由干细胞完成的。任务是由干细胞完成的。终生保持未分化或低分化特征终生保持未分化或低分化特征数目、位置相对恒定数目、位置相对恒定具有自我更新能力具有自我更新能力能无限制的分裂增殖能无限制的分裂增殖具

50、有多向分化潜能具有多向分化潜能分裂慢周期性，绝大多数处于分裂慢周期性，绝大多数处于g g0 0期期通过两种方式分裂，对称分裂和不对通过两种方式分裂，对称分裂和不对称分裂，前者形成两个相同的干细胞，称分裂，前者形成两个相同的干细胞，后者形成一个干细胞和一个祖细胞后者形成一个干细胞和一个祖细胞第四节第四节 细胞分裂、分化细胞分裂、分化干细胞生物学特点：干细胞生物学特点： 人体的自然寿命约人体的自然寿命约120120130130岁，而组成人体组织的细岁，而组成人体组织的细胞寿命有显著差异。人类的细胞寿命有显著差异。人类的细胞并不能无限制地重复分裂。胞并不能无限制地重复分裂。第五节第五节 细胞的衰老和

51、凋亡细胞的衰老和凋亡（p58p58） 人成纤维细胞最多繁殖人成纤维细胞最多繁殖5050代代老鼠成纤维细胞老鼠成纤维细胞最多最多分裂分裂1818代代龟成纤维细胞龟成纤维细胞最多最多分裂分裂110110代代一、衰老与细胞一、衰老与细胞 衰老衰老又称老化，又称老化，指在正常情况下随指在正常情况下随着年龄的增加，机着年龄的增加，机能减退，内环境稳能减退，内环境稳定性下降，趋向死定性下降，趋向死亡的不可逆的现象。亡的不可逆的现象。第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡核核 增大、染色深、核内有包含物增大、染色深、核内有包含物染色质染色质 凝聚、固缩、碎裂、溶解凝聚、固缩、碎裂、溶解质膜质膜 粘度

52、增加、流动性降低粘度增加、流动性降低细胞质细胞质 色素积聚、空泡形成色素积聚、空泡形成线粒体线粒体 数目减少、体积增大、数目减少、体积增大、mtdnamtdna突变或丢失突变或丢失高尔基体高尔基体 碎裂碎裂尼氏体尼氏体 消失消失包含物包含物 糖原减少、脂肪积聚糖原减少、脂肪积聚核膜核膜 内陷内陷衰老细胞的形态变化衰老细胞的形态变化第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡细胞死亡：细胞死亡：细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死细胞程序性死亡细胞程序性死亡区别点区别点细胞凋亡细胞凋亡细胞坏死细胞坏死起因起因生理或病理性生理或病理性病理性变化或剧烈损伤

53、病理性变化或剧烈损伤范围范围单个散在细胞单个散在细胞大片组织或成群细胞大片组织或成群细胞细胞膜细胞膜保持完整，一直到形成凋亡小体保持完整，一直到形成凋亡小体破损破损染色质染色质凝聚在核膜下呈半月状凝聚在核膜下呈半月状呈絮状呈絮状细胞器细胞器无明显变化无明显变化肿胀、内质网崩解肿胀、内质网崩解细胞体积细胞体积固缩变小固缩变小肿胀变大肿胀变大凋亡小体凋亡小体有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬有，被邻近细胞或巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，被巨噬细胞吞噬无，细胞自溶，被巨噬细胞吞噬基因组基因组dnadna有控降解，电泳图谱呈梯状有控降解，电泳图谱呈梯状随机降解，电泳图谱呈涂抹状随机降解，电泳图谱呈涂抹状蛋白质合

54、成蛋白质合成有有无无调节过程调节过程受基因调控受基因调控被动进行被动进行炎症反应炎症反应无，不释放细胞内容物无，不释放细胞内容物有，释放内容物。有，释放内容物。细胞凋亡和细胞坏死的区别细胞凋亡和细胞坏死的区别 第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 细胞程序性死亡细胞程序性死亡是一个功能性概念，指细胞的死亡是个体发育中一个预定的，并受是一个功能性概念，指细胞的死亡是个体发育中一个预定的，并受到严格控制的正常组成部分。到严格控制的正常组成部分。 凋亡凋亡是一个形态学概念，指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式；是一个形态学概念，指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式； 细胞程

55、序性死亡细胞程序性死亡的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。的最终结果是细胞凋亡，但细胞凋亡并非都是程序化的。左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞和凋亡小体左，正常胸腺细胞；右，凋亡胸腺细胞和凋亡小体 第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡n研究细胞的衰老和凋亡也是近年来的研究热点之一。研究细胞的衰老和凋亡也是近年来的研究热点之一。 n20022002年年1010月月7 7日，英国人悉尼日，英国人悉尼布雷诺尔、美国人罗伯特布雷诺尔、美国人罗伯特霍维霍维茨和英国人约翰茨和英国人约翰苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程苏尔斯顿，因在器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究

56、所取得的重要成果而获诺贝尔生理与医学奖。序性死亡方面的研究所取得的重要成果而获诺贝尔生理与医学奖。第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 （一）差错学派（一）差错学派n在在dnadna复制，转录和翻译中发生误差，这种误差可以不断扩大，复制，转录和翻译中发生误差，这种误差可以不断扩大，造成细胞衰老、死亡。造成细胞衰老、死亡。n代谢废物积累、大分子交联、自由基学说、线粒体代谢废物积累、大分子交联、自由基学说、线粒体dnadna突变、体突变、体细胞突变与细胞突变与dnadna修复、重复基因失活。修复、重复基因失活。 （二）遗传学派（二）遗传学派n衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在

57、的预定程序衰老是遗传决定的自然演进过程，一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异，外部因素只能决定其寿命，而细胞寿命又决定种属寿命的差异，外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。使细胞寿命在限定范围内变动。n程序性衰老、长寿基因。程序性衰老、长寿基因。二、细胞衰老的机理二、细胞衰老的机理第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 物种的寿命物种的寿命主要取决于遗传主要取决于遗传物质，物质，dnadna上可能上可能存在一些存在一些“长寿长寿基因基因”或或“衰老衰老基因基因”来决定个来决定个体的寿限。体的寿限。 现今，已在现今，已在人人1 1号染色体、号染色体、4

58、4号染色体及号染色体及x x染色染色体上发现衰老相体上发现衰老相关基因。关基因。第五节第五节 细胞的衰老和凋亡细胞的衰老和凋亡 子女的寿命与双亲的寿命有关，成人早衰症病人平均子女的寿命与双亲的寿命有关，成人早衰症病人平均3939岁时出现岁时出现衰老，衰老，4747岁左右生命结束。岁左右生命结束。8岁儿童早衰症患者岁儿童早衰症患者第六节第六节 脱离正常轨道的细胞脱离正常轨道的细胞癌细胞（癌细胞（p66p66） 我国我国20042004年年3030个市和个市和7878个县死因统计，造成城个县死因统计，造成城市居民死亡的前三位病因市居民死亡的前三位病因分别为：分别为：恶性肿瘤恶性肿瘤126.4/10

59、126.4/10万万脑血管病脑血管病100.9/10100.9/10万万心脏病心脏病99.4/1099.4/10万万 恶性肿瘤也叫恶性肿瘤也叫癌症癌症。n癌细胞的三个基本特征：癌细胞的三个基本特征：不死性不死性，迁移性迁移性和和失去接触抑制失去接触抑制。 第六节第六节 脱离正常轨道的细胞脱离正常轨道的细胞癌细胞癌细胞一、癌细胞的主要特征一、癌细胞的主要特征n癌细胞大小、形态不一。癌细胞大小、形态不一。n通常比它的源细胞体积要大。通常比它的源细胞体积要大。n核质比高，可达核质比高，可达1:11:1，（正常分化细，（正常分化细胞为胞为1:4-61:4-6）。）。n可出现巨核、双核或多核现象核内可出现巨核、双核或多核现象核内染色体呈非整倍态。染色体呈非整倍态。 在正常细胞在正常细胞染色体不正常变化染色体不正常变化-启动细胞凋亡过程。启动细胞凋亡过程。 癌细胞中癌细胞中，细胞凋亡相关的信号通，细胞凋亡相关的信号通路产生障碍，导致不死性。路产生障碍，导致不死性。n线粒体线粒体-多型性、肿胀、增生，多型性、肿胀、增生，如肝