1、 英國科學家霍克R.Hook,1635-1703), 發表對木栓的察看,命名Cell。荷蘭人列文虎克Antoni von Leeuwenhoek,1623-1723用自磨鏡片做成顯微鏡第一次察看了活的細菌和原生動物。第二章第二章 細胞的形狀構造細胞的形狀構造 人們用顯微鏡察看各種生物，包括微生物和動、植物的細微構造，四處都看到細胞構造。逐漸構成一個觀念：各種生物都是由細胞組成的。 19 世紀初，兩位德國生物學家施萊登和施旺正式明確提出： 細胞是植物體和動物體的根本構造單位。 這個觀念，經過后來的豐富和開展，構成公認的細胞學說： 1細胞是一切動、植物的根本構造單位。 2每個細胞相對獨立，一個生物

2、體內各細胞之間協同配合。 3新細胞由老細胞繁衍產生。 最初提出細胞學說觀念的兩篇論文是: 德國植物學家施萊登 1838 年發表的論文 : 論植物發現; 德國動物學家施旺 1839 年發表的論文: 動、植物構造與生長類似性的顯微研討。 真核細胞和原核細胞 細菌細胞構造與動、植物細胞不同，要簡單的多。最主要的差別是細菌沒有細胞核構造，核物質DNA還是有的，構成類核區(又稱擬核)。并且細菌細胞也沒有其他各種細胞器。細細菌菌細細胞胞構構造造動物細胞方式圖動物細胞方式圖植物細胞方式圖植物細胞方式圖 根據有無細胞核，整個生命世界可以區分為兩大類： 原核生物 真核生物 細 菌 植 物 放線菌 動 物 藍 藻

3、 真 菌霉菌、酵母) 原生動物 藻 類一、細胞的大小、數目和形狀一、細胞的大小、數目和形狀二、細胞構造二、細胞構造 一細胞膜和細胞壁一細胞膜和細胞壁 二細胞核二細胞核 三細胞質中細胞器三細胞質中細胞器根本內容根本內容 A colony of human embryonic stem cells (center, blue) 人胚胎干細胞克隆球一、細胞的大小、數目和形狀一、細胞的大小、數目和形狀二、細胞構造二、細胞構造 一細胞膜和細胞壁一細胞膜和細胞壁 二細胞核二細胞核 三細胞質中細胞器三細胞質中細胞器根本內容根本內容 一細胞膜和細胞壁一細胞膜和細胞壁 1 1、細胞膜、細胞膜 1 1構造構造細胞

4、膜電子顯微鏡圖像細胞膜電子顯微鏡圖像 單位膜模型 1935年，丹尼利(Danielli)和戴維森(Davson)提出了該模型; 該模型表示，細胞膜由脂質雙分子層及其內外兩側各覆蓋的一層蛋白質所組成。 晶格鑲嵌模型 這是1975年wallach提出的一種模型。由蛋白質脂質復合體構成有序的晶態構造。液態鑲嵌模型液態鑲嵌模型 在單位膜的根底上，在單位膜的根底上，19721972年年s sJ J辛格辛格(S(SJ.Singer)J.Singer)和和G GL L尼科爾森尼科爾森(G(GL LNicolson)Nicolson)提出了流動鑲嵌模型提出了流動鑲嵌模型(fluid mosaic modle)

5、(fluid mosaic modle)。 該模型強調：該模型強調：(1)(1)膜的流動性：膜蛋白、膜脂均可側向運膜的流動性：膜蛋白、膜脂均可側向運動。動。(2)(2)膜蛋白分布的不對稱性：有的鑲嵌在膜外表，有的嵌膜蛋白分布的不對稱性：有的鑲嵌在膜外表，有的嵌入或橫跨脂質雙分子層。該模型糾正了單位膜的靜態的缺乏，入或橫跨脂質雙分子層。該模型糾正了單位膜的靜態的缺乏，建立起動態觀念建立起動態觀念, ,強調流動的脂質雙分子層和球蛋白嵌入的不強調流動的脂質雙分子層和球蛋白嵌入的不對稱性。對稱性。 在水中的脂雙層微囊細胞膜液態鑲嵌模型細胞膜液態鑲嵌模型2 2功能功能1 1物質跨膜運動物質跨膜運動 被動

6、運輸。經過鑲嵌在細胞膜上的多肽、載被動運輸。經過鑲嵌在細胞膜上的多肽、載體蛋白質完成離子和單糖類物質運輸義務。包體蛋白質完成離子和單糖類物質運輸義務。包括簡單分散、溶劑牽引、協助分散。括簡單分散、溶劑牽引、協助分散。 自動運輸。物質逆濃度梯度運輸如自動運輸。物質逆濃度梯度運輸如NaNa、K K離子泵，這種運輸需求細胞膜上的離子泵，這種運輸需求細胞膜上的ATPATP酶參與酶參與并耗費并耗費ATPATP。 內吞作用和外排作用。內吞作用中假設吞入內吞作用和外排作用。內吞作用中假設吞入的是固體那么稱為吞噬作用假設吞入的為液的是固體那么稱為吞噬作用假設吞入的為液體那么稱胞飲作用。體那么稱胞飲作用。 2

7、細胞膜受體細胞膜受體 受體是一種可以識別和選擇性結合某種配基的大分受體是一種可以識別和選擇性結合某種配基的大分子，與配基結合后，產生物理的或化學的信號、以啟子，與配基結合后，產生物理的或化學的信號、以啟動一系列過程，最終表現為生物學效應，如神經細胞動一系列過程，最終表現為生物學效應，如神經細胞傳送興奮、傳送興奮、G蛋白偶聯受體信號傳導等。蛋白偶聯受體信號傳導等。 2、細胞壁、細胞壁植物細胞的質膜外有細胞壁植物細胞的質膜外有細胞壁(cell wall)，這是與動物細胞，這是與動物細胞顯著區別之一。普通植物中，細胞壁分為三層，即胞間顯著區別之一。普通植物中，細胞壁分為三層，即胞間層層(中膠層中膠層

8、)、初生壁、次生壁。細胞壁是由纖維素、半、初生壁、次生壁。細胞壁是由纖維素、半纖維素和果膠質等大分子組成的；對細胞起支持作用。纖維素和果膠質等大分子組成的；對細胞起支持作用。3 3、細胞銜接、細胞銜接 在細胞嚴密靠攏的組織，如上皮組織中，細胞膜在細胞嚴密靠攏的組織，如上皮組織中，細胞膜在相鄰細胞之間分化而成特定的銜接即細胞銜接在相鄰細胞之間分化而成特定的銜接即細胞銜接(cell (cell junctions)junctions)。脊推進物的細胞銜接主要有。脊推進物的細胞銜接主要有3 3種類型，即橋種類型，即橋粒粒(desmosomes)(desmosomes)、 嚴密銜接嚴密銜接(tight

9、 junctions)(tight junctions)和間隙和間隙銜接銜接(gap junctions)(gap junctions)。二細胞核二細胞核控制中心控制中心包括核被膜、染色質、核仁、包括核被膜、染色質、核仁、核基質核基質1 1、核被膜：包括核膜、核纖層、核孔。、核被膜：包括核膜、核纖層、核孔。 2 2、染色質：、染色質： 1 1概念：利用固定染色的技術，可在光鏡下看到概念：利用固定染色的技術，可在光鏡下看到細胞核中許多或粗或細的長絲交錯成網，網上還有較粗細胞核中許多或粗或細的長絲交錯成網，網上還有較粗大、染色更深的團塊。這些就是染色質大、染色更深的團塊。這些就是染色質(chrom

10、atin)(chromatin)。細。細絲狀的部分稱常染色質絲狀的部分稱常染色質euchromatin)euchromatin)，即在間期細胞，即在間期細胞核中，染色較淺、螺旋松散、活潑轉錄的染色質。較大核中，染色較淺、螺旋松散、活潑轉錄的染色質。較大的深染團塊是異染色質的深染團塊是異染色質heterochromatin)heterochromatin)，即在間期，即在間期細胞核中，染色較深、螺旋嚴密、不轉錄的染色質。異細胞核中，染色較深、螺旋嚴密、不轉錄的染色質。異染色質常附著在核膜內面。染色質常附著在核膜內面。 真核細胞染色質的主要成分是真核細胞染色質的主要成分是DNADNA和蛋白質，也含

11、少和蛋白質，也含少量量RNARNA。 2 2構造構造 將細胞核用實驗手段漲破，使其中染色質流出，鋪開，在電子顯微鏡下可看到染色質成串珠狀的細絲，小珠稱為核小體(nucleosomes)。其直徑約為l 0nm,核小體之間以15nm一25nm的細絲相連，核小體的中心部分由8個或4對組蛋白分子所構成(H2A、H2B、H3和H4各2個)，DNA分子鏈纏繞在核小體中心的外周。各核小體之間也是由這同一分子銜接起來，銜接核小體的部分稱為銜接DNA。一個核小體上的DNA加上段銜接DNA共有200個堿基對，構成染色質絲的一個單位，銜接DNA 上也有組蛋白，即H1組蛋白，它的功能能夠是促進各核小體的聚攏。 細胞分

12、裂時，染色質進一步濃縮而成染色體。DNA即遺傳物質，DNA的存在方式是染色質DNA上含大量遺傳信息，遺傳信息的載體是DNA，遺傳物質的載體是染色質。3 3、核仁、核仁nucleolusnucleolus1 1構造：位于染色質旁的顆粒狀構造，富含蛋白質和構造：位于染色質旁的顆粒狀構造，富含蛋白質和 RNARNA。2 2功能：功能： 1 1轉錄轉錄rRNArRNA； 2 2組裝核糖體。組裝核糖體。4 4、核基質：核液、核基質：核液 三細胞質和細胞器三細胞質和細胞器 1 1、內質網、內質網 1 1形狀構造形狀構造 細胞質內有一列由一層單位膜構成的囊細胞質內有一列由一層單位膜構成的囊腔和細管，彼此相通

13、，構成一個隔離于細胞溶腔和細管，彼此相通，構成一個隔離于細胞溶質的管道系統，即是內質網質的管道系統，即是內質網(endoplamsmic (endoplamsmic reticulum)reticulum)。 2 2分類與功能分類與功能 內質網分為光面和糙面的兩種類型內質網分為光面和糙面的兩種類型1光面內質網smooth ER 在睪丸和腎上腺細胞主要是合成固(甾)醇；在肌細胞是儲存鈣，調理鈣的代謝，參與肌肉收縮；在肝細胞是制造脂蛋白所含的脂類和解毒作用。此外，光面內質網還有合成脂肪、磷脂等功能，所以脂肪細胞中總含有豐富的光面內質網。 2糙面內質網(rough ER) 膜上附有顆粒狀核糖體。核糖

14、體是細胞合成蛋白質的場所，所以糙面內質網的功能是合成并運輸蛋白質。 光面內質網和糙面內質網是相通的，因此管腔中的蛋白質和脂類可以相遇而產生脂蛋白。管腔中的各種分泌物質都逐漸被運送到光面內質網，然后內質網膜圍裹這些物質，從內質網上斷開而成小泡，移向高爾其體，由高爾基體加工、排放。內質網構造2 2、高爾基體、高爾基體濃縮包裝車間濃縮包裝車間1 1形狀構造：形狀構造： 由一層單位膜所圍成的小泡、大泡及扁平囊狀構造。由一層單位膜所圍成的小泡、大泡及扁平囊狀構造。高爾基體接近細胞核的一面，扁平囊彎曲成凸面又稱構高爾基體接近細胞核的一面，扁平囊彎曲成凸面又稱構成面或順面成面或順面(cis-face)(ci

15、s-face)；面向細胞質膜的一面常呈凹面；面向細胞質膜的一面常呈凹面又稱成熟面或反面又稱成熟面或反面(trans-face)(trans-face)。2 2功能功能 高爾基體是細胞分泌物的最后加工和包裝的場所。高爾基體是細胞分泌物的最后加工和包裝的場所。 從內質網斷下來的分泌小泡移至高爾基區與高爾基從內質網斷下來的分泌小泡移至高爾基區與高爾基體交融。小泡中的分泌物在這里加工后，圍以外膜而成體交融。小泡中的分泌物在這里加工后，圍以外膜而成分泌泡。分泌泡脫離高爾基體向細胞外周挪動。最后，分泌泡。分泌泡脫離高爾基體向細胞外周挪動。最后，分泌泡外膜與細胞膜愈合而將分泌物排出細胞之外分泌泡外膜與細胞膜

16、愈合而將分泌物排出細胞之外( (外外排作用排作用) )。 3、溶酶體渣滓處置車間 1構造分類 動物、真菌和一些植物細胞中有一些單層膜包裹的小泡，數目可多可少，大小也頗多變異，這就是溶酶體(1ysosomes)。溶酶體是由高爾基體斷裂產生的。溶酶體內含40種以上水解酶，可催化蛋白質、多糖、脂類以及DNA和RNA等大分子的降解。分為：初級溶酶體、次級溶酶體、殘質小體2功能1正常的細胞內消化2自嗜作用內膜系統：內膜系統： 內膜系統內膜系統是指在構造、是指在構造、功能或在發生功能或在發生上相關的膜圍上相關的膜圍繞的細胞器或繞的細胞器或細胞構造，主細胞構造，主要是指內質網、要是指內質網、高爾基體及其高爾

17、基體及其構成的溶酶體構成的溶酶體和分泌泡等。和分泌泡等。4、核糖體、核糖體1構造構造由蛋白質及由蛋白質及rRNA組成核糖體的大亞基和小亞基。組成核糖體的大亞基和小亞基。原核細胞真核細胞核糖體70s80s大亞基50s60s小亞基30s40s2 2功能：蛋白質合成的場所功能：蛋白質合成的場所 5、線粒體mitochondria發電廠、動力車間1形狀構造形狀構造 在光學顯微鏡下，線粒體成顆粒狀或短桿狀，橫徑在光學顯微鏡下，線粒體成顆粒狀或短桿狀，橫徑約約0.2um0.5um，長約，長約2um一一8um，相當于一個細菌，相當于一個細菌的大小。線粒體的數目隨不同細胞而不同。的大小。線粒體的數目隨不同細胞

18、而不同。 外膜、膜間腔、外膜、膜間腔、內膜、嵴、基粒、內膜、嵴、基粒、基質、環狀基質、環狀DNADNA2 2功能功能1 1氧化產能氧化產能2 2半自主性復制半自主性復制6 6、質體、質體 質體質體(P1astid)(P1astid)是植物細胞的細胞器，分白色體是植物細胞的細胞器，分白色體leucoplastleucoplast和有色體和有色體chromoplast)chromoplast)兩種。兩種。 白色體主要存在于分生組織以及不見光的細胞中。白色體主要存在于分生組織以及不見光的細胞中。各種白色體可含有淀粉各種白色體可含有淀粉( (如馬鈴薯的塊莖中如馬鈴薯的塊莖中) )也可含也可含有蛋白質或

19、油類。菜豆的白色體既含有淀粉又含有蛋有蛋白質或油類。菜豆的白色體既含有淀粉又含有蛋白質。白質。 有色體含有各種色素。有色體含有各種色素。 最重要的有色體是光協作用的細胞器最重要的有色體是光協作用的細胞器葉綠體葉綠體(ch1orop1ast)(ch1orop1ast)。葉綠體的外形、數目和大小隨不同。葉綠體的外形、數目和大小隨不同植物和不同細胞而不同。葉綠體在細胞中的分布與光植物和不同細胞而不同。葉綠體在細胞中的分布與光照有關。光照時，葉綠體常分布在細胞外周，黑暗時，照有關。光照時，葉綠體常分布在細胞外周，黑暗時，葉綠體常流向細胞內部。葉綠體常流向細胞內部。構造：構造：外膜、內膜、基外膜、內膜、

20、基粒、類囊體、基粒、類囊體、基質、環狀質、環狀DNADNA功能：功能： 進展光協作用進展光協作用7 7、微體、微體1 1過氧化物酶體：一層單位膜包著多種氧化酶過氧化物酶體：一層單位膜包著多種氧化酶 物質物質過氧化氫過氧化氫水和氧氣水和氧氣2 2乙醛酸循環體乙醛酸循環體 這是只存在于植物細胞中的一種微體。在種子萌這是只存在于植物細胞中的一種微體。在種子萌生生成幼苗的細胞中，乙醛酸循環體特別豐富。細胞生生成幼苗的細胞中，乙醛酸循環體特別豐富。細胞中脂類轉化為糖的過程就發生在這種微體中。動物細中脂類轉化為糖的過程就發生在這種微體中。動物細胞沒有乙醛酸循環體。胞沒有乙醛酸循環體。 8 8、液泡、液泡

21、(vacuole) (vacuole) 這是在細胞質中由單層膜包圍的充溢水液的泡，這是在細胞質中由單層膜包圍的充溢水液的泡，是普遍存在于植物細胞中的一種細胞器。年幼的細胞是普遍存在于植物細胞中的一種細胞器。年幼的細胞只需很少的、分散的小液泡，而在生長的細胞中，這只需很少的、分散的小液泡，而在生長的細胞中，這些小液泡就逐漸合并而開展成一個大液泡，占據細胞些小液泡就逐漸合并而開展成一個大液泡，占據細胞中央很大部分，而將細胞質和細胞核擠到細胞的周緣。中央很大部分，而將細胞質和細胞核擠到細胞的周緣。9 9、細胞骨架、細胞骨架微管、微絲、中等纖維、微梁網絡微管、微絲、中等纖維、微梁網絡 微管微管(microtubules)(microtubules)是直徑約是直徑約24nm24nm的中空長管狀纖的中空長管狀纖