1、第3讲 生命的单位细胞,第一节 细胞与细胞学说 第二节 细胞的基本概念,1.1 显微镜的发明,300多年前 Leeuwenhoek 世界上最早的显微镜Robert Hooke 软木 蜂窝状的小格子“细胞” 1838年 Schleiden 1839年 Schwann细胞是组成生物体的基本单位,显微镜的发明打开了微观世界的大门,光学显微镜,透射电子显微镜,扫描电子显微镜,1.2 细胞学说,19 世纪初，两位德国生物学家施莱登和施旺正式明确提出： 细胞是植物体和动物体的基本结构单位。,这个观点，经过后来的丰富和发展，形成公认的细胞学说：,（1）细胞是所有动、植物的基本结构单位。 （2）每个细胞相对独
2、立，一个生物体内各 细胞之间协同配合。 （3）新细胞由已经存在的细胞分裂产生。,为什么说细胞是生命的基本单位,细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是由细胞组成的； 细胞是生命活动的功能单位，一切代谢活动均以细胞为基础； 细胞是生殖和遗传的基础与桥梁；具有相同的遗传语言；,细胞是生物体生长发育的基础； 形状与大小各异的细胞是生物进化的结果 没有细胞就没有完整的生命（病毒的生命活 动离不开细胞）, 细胞学说的科学意义,细胞学说的提出先于进化论约20年，它与进化论一起，奠定了生物科学的基础。细胞学说使生命世界有机结构多样性的统一，从哲学推断走向自然科学论证。,第二节 细胞的基本概念,原核细胞、真核细
3、胞 在真核细胞中，按照细胞的营养类型，可分为自养与异养，还可将大部分真核细胞分为植物细胞和动物细胞,原核细胞 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成 细胞内没有核膜和具有专门结构与功能的细胞器的分化,植物细胞和动物细胞,植物细胞和动物细胞,2.2 细胞的基本结构与功能,细胞膜和细胞壁 细胞膜又称质膜，具有半透性，可选择地让物质通过；它还有一些细胞识别位点如激素的受体、抗原结合点等，具有接受外界信息、与外界通讯等功能。 植物细胞的细胞膜外还有细胞壁，具有支持和保护植物细胞的功能。,核被膜是包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分子可通过核被膜或核被膜上
4、的核孔进入或输出细胞核。染色质是核中由DNA和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质，染色质DNA含有大量基因片段，是生命的遗传物质。核仁是核中颗粒状结构，富含蛋白质和RNA，核糖体的装配场所。染色质和核仁都被液态的核基质所包围。,细胞核,细胞器细胞膜内是透明粘稠并可流动的细胞质基质，细胞器分布在细胞质基质中。细胞器主要包括：内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、线粒体、质体、微体、液泡、微管、微丝等。有的细胞表面还有鞭毛或纤毛。,线粒体 由内膜和外膜包裹的囊状结构，囊内是液态的基质。外膜平整，内膜向内折入形成一些嵴，内膜面上有ATP酶复合体。线粒体是细胞呼吸和能量代谢中心。线粒体基质中还含有DN
5、A分子和核糖体。,质体 是植物细胞的细胞器，包括白色体和有色体。 叶绿体 是最重要的有色体，是植物光合作用的细胞器。叶绿体也有两层膜，也含有环状的DNA和核糖体。,内质网 脂类双分子层为基础形成的囊腔和管道系统。光面内质网与脂类合成和代谢有关。糙面内质网膜上附有颗粒状的核糖体。核糖体是细胞合成蛋白质的场所，糙面内质网合成并运输蛋白质。,高尔基体 是一些聚集的扁的小囊和小泡。是细胞分泌物的加工和包装场所，最后形成分泌泡将分泌物排出体外。高尔基体还与植物分裂时的新细胞壁和细胞膜的形成有关。,溶酶体 是单层膜小泡，由高尔基体断裂而产生, 内含多种水解酶, 可催化蛋白质、核酸、脂类、多糖等生物大分子，
6、消化细胞碎渣和从外界吞入的颗粒。,微体 液泡,细胞骨架 由微管、肌动蛋白和中间丝构成的，维持着细胞的形态结构和内部结构的有序性。,视频：细胞器的分离和观察,2.3 生物膜及其假设模型,各类细胞器的膜（如内质网膜、内囊体膜等）、质膜和核膜在分子结构上基本相同，它们统称为生物膜。,膜的结构 1895年 Overton 膜是由脂组成的 1917年 Langmuir 磷脂单分子层 1925年 Gorter & Grendel 磷脂双分子层 1932年 Davson & Danielli “三明治”模型流动镶嵌模型,生物膜的“流动镶嵌模型”主要特点,有序性 流动性 不对称性,生物膜的结构是与其功能相一致
7、的。,物质的跨膜运输,被动运输简单扩散,简单扩散按化学浓度梯度进行，物质由高浓度向低浓度一侧运动，一般对于小分子物质和脂溶性物质。,水的简单扩散（渗透作用）,被动运输易化扩散,易化扩散是在细胞膜上的跨膜蛋白质协助下，一些非脂溶性物质或亲水物质如氨基酸、糖和金属离子按浓度梯度或电化学浓度梯度进入膜内，在易化扩散中膜蛋白起通道或载体作用。载体蛋白具有特异性，通道蛋白能在膜的双分子层的疏水区域形成亲水性通道。,主动运输钠钾泵（动物细胞）直接消耗ATP,主动运输质子泵（植物细胞）直接消耗ATP,主动运输协同运输间接消耗ATP,协同运输是间接消耗ATP，质子泵先消耗ATP将H+输送到膜外，造成H+在膜外
8、浓度高于膜内，由于化学渗透作用，H+通过特殊的跨膜蛋白并结合果糖、葡萄糖、氨基酸等再次回到膜内，同时协助这些物质进入细胞内。,胞吞和胞吐作用生物大分子或颗粒物质的运输,某些生物大分子如多糖、蛋白质或颗粒物质的跨膜运输主要靠胞吞、胞吐两种形式来完成。胞吞时，细胞膜内陷形成小泡将生物大分子或颗粒包裹其中，然后脱离细胞膜进入细胞中。胞吐时，细胞内的高尔基体泡囊形成分泌小泡，包裹物质，分泌小泡再移向细胞膜并之融合，同时将小泡内包含的物质释放到细胞外去。,物质的跨膜运输 （总结）,被动运输简单扩散易化扩散主动运输直接消耗ATP（动物细胞）钠钾泵（植物细胞）质子泵间接消耗ATP协同运输 胞吞和胞吐作用生物大分子或颗粒物质的运输,
