《细胞的形态与结构》课件

细胞的形态与结构单细态结细细了解生命的基本位—胞的奇妙形和精密构,探索胞的迷人世界从细细细开胞膜到胞器,从胞核到胞骨架,一起揭生命奥秘细胞的定义活体微观单位复杂的结构体系多样的生物类型细单独细内细细线细为细细单细胞是构成生物体的基本元,拥有立的胞部包含各种胞器,如胞核、粒胞可分真核胞和原核胞,从胞组单内质协调维细细生命活动,是生命体的最小成位体、网等,彼此工作持生命活动生物到多胞生物都是由胞构成细胞的发现历史年16651罗现细伯特·虎克首次发和描述了胞年18392现细论施瓦恩和沙洛德发了胞理世纪初203显镜细结观电子微的发明,极大地提高了胞构察的分辨率细单对现关细现纪罗过显镜观胞是生命的基本位,于理解生命象至重要胞的发可以追溯到17世英国科学家伯特·虎克,他通微首次察到了细细论们对细结认进纪显镜进细胞的存在之后,胞理的建立深化了我胞构与功能的知入20世,电子微的发明更是极大地推了胞生物学的研究细胞理论的建立细胞理论的提出细胞理论的内容兰细单细论细细1838年,德国植物学家施克提出胞是生物体的基本元胞理包括三个基本原理:1所有生物都是由胞构成的;2胞莱现细论认单细来细这1855年,柏林的病理学家施登和武尔茨提出了代胞理,是生命活动的基本位;3所有胞都自于已有的胞些原为细组细单为现础所有生物都由胞成,并且胞是生命活动的基本位理成生物学的基石,奠定了代生物学的基细胞的基本组成细胞膜细胞质层质组细细内状质细由磷脂双和蛋白成,是胞与外包裹在胞膜的胶体物,是胞环进质换传关谢场界境行物交和信号递的代和生命活动的所键结构细胞核细胞器质组细遗线内质负由核膜、染色和核仁成,是胞包括粒体、网、高尔基体等,传贮责细谢信息的存和基因表达的中心胞的特殊功能和能量代细胞膜的结构和功能细细组层质组细胞膜是胞的重要成部分,它由磷脂双和嵌入其中的蛋白成胞膜选择调节质进维细内还起到了良好的通透性,能够物的出,持胞外的平衡膜蛋白细传细参与了胞间的信号递、胞粘附等重要功能层亲则磷脂双由水性的头部和疏水性的尾部构成,具有良好的流动性膜蛋白起结调节细组这独结到了构支撑和功能的作用,是胞膜的重要成部分种特的构使细执胞膜能够高效地行各种生命活动细胞膜的通透性细选择质进细带则过载进细杂结层应细胞膜具有通透性,可以控制物的出入一些小分子如氧气、二氧化碳和水能够自由出胞膜,而大分子和电荷的离子需要通特殊的通道和体蛋白出胞膜的通透性受复的膜蛋白构和磷脂双分子的影响,可以适胞的谢代需求细胞质的组成和作用复杂组成多种功能细胞器支撑细质质质细质负责细谢转质细质细环为胞是由水、蛋白、糖、脂、无胞胞代、能量化、物胞提供了各种胞器的运作境,盐质组杂细转机等物成的复体系合成和运输等基本生命活动胞正常运提供支持细胞骨架的结构和作用细细内杂状结质组胞骨架是胞部的一个复的网构,由多种蛋白成为细状维细质细它胞提供支撑和形持,并参与胞运动、物运输、胞过细维丝分裂等重要生理程胞骨架主要包括微管、中间纤和微结单三种类型的构元这细结单维细内细态些胞骨架构元共同持胞的部架构,确保胞的形细态调节细状和功能胞骨架的动变化也参与胞的形、移动、分关键裂等生命活动细胞核的结构和功能细胞核结构遗传物质12细细细内储细胞核是真核胞的中心控制胞核的DNA存了胞的质遗传细器,由核膜、核、核仁等部分全部信息,决定了胞的特组层结调成核膜双构可控物征和功能DNA以染色体的形质进质内遗传质细时出,核含物DNA式存在,在胞分裂会复制和分离核仁的作用核膜和核孔34细内选择调质核仁是胞核的小器官,主要核膜可性地控物出入负责为细细则负责质核糖体的合成,胞的蛋胞核,核孔复合体物质调节白合成提供支持跨膜通道的形成和细胞核膜和核孔复合体细胞核膜的结构1细层结内组夹胞核膜是一个双膜构,由核膜和外核膜成,中间有们过连细核膜间腔它通核孔复合体相,形成了胞核的边界核孔复合体的功能2细细质进质换负责调核孔复合体是胞核和胞之间行物交的通道,质质转质进控核-间的物运,如蛋白、RNA等分子的出核膜和核孔的重要性3细维细证细胞核膜和核孔复合体共同持了胞核的完整性,保了胞内环稳细进部境的定和胞活动的有序行染色体的结构和复制结质组状环状细内染色体构由DNA和核蛋白成,呈杆或,存在于胞核有特定遗传码带遗传的密,携了信息细染色体复制在胞分裂前,染色体复制会生成两个完全相同的姐妹染色体,确遗传传这过保信息完整递个程需要DNA复制酶等酶的参与核小体和染色质的构成核小体染色质组蛋白质环绕组状质组组组质结核小体是由两个染色成的球染色是DNA、蛋白和非蛋白等分蛋白是染色构的核心,由H2A、结单细组们构,是染色体中最基本的位它由子复合体,在胞核中占据大部分空间H2B、H3和H4四种亚基成它通组质调现欧质状态紧过将紧缠绕DNA和蛋白构成,是染色折叠和它可以呈松散的色或凑的相互作用DNA密成核小体节础质状态基因表达的基异染色细胞核内的转录和蛋白质合成转录这过称为转录读这应质DNA中的基因信息被复制到RNA中,个程核糖体会取些RNA分子,并合成相的蛋白蛋白质合成质过为阶阶转录调合成蛋白的程分三个段:initiation、elongation和termination每一个段都由不同的因子和酶参与控调控机制细内许调来调节质转录饰细转胞存在多控机制基因表达和蛋白合成,如因子、剪切、修等,确保胞正常运细胞器的种类和功能线粒体高尔基体12负责细产负责质饰选胞呼吸和能量生,是蛋白修、分和运输,细细胞的发电厂是胞的邮政系统内质网溶酶体34负责质饰负责细内蛋白合成、修和运输,胞的消化和回收,是细细是胞的工厂胞的垃圾处理器线粒体的结构和功能线粒体的结构线粒体的功能线粒体的能量代谢线内组内皱状线细细负责细线内传链将营养质粒体由外膜和膜成,膜呈褶,形粒体是胞中重要的胞器,主要粒体膜上的电子递可以物许称为质内许负产细产转为为细成多小室,基膜上有多酶,胞的氧化呼吸,生大量ATP供胞使用,同分解生的电子能量化ATP,胞提责细过应时还钙调节细过这过称为胞呼吸程中的化学反参与离子的和胞凋亡等程供能量支持个程氧化磷酸化液泡的种类和功能液泡的种类中性液泡酸性液泡延胞泡和中心液泡细储内胞中存在着多种不同种类的中性液泡主要用于存水分和酸性液泡部pH值偏酸,主要延胞泡和中心液泡主要参与植养们内细内废弃细维细液泡,包括中性液泡、酸性液分它的部pH值接近用于消化胞部的物和物胞的伸展生长,持胞这对细损摄营养质内压调节细内环泡、延胞泡和中心液泡等中性,不会胞造成害被取的物,并胞的境结些液泡具有不同的构和化学成分内质网的结构和功能网状结构内质杂状组结网由一个复的网管道系统成,包括平滑和粗糙两种构蛋白质合成内质质场负责饰质粗糙网是蛋白合成的主要所,折叠、修和运输新合成的蛋白物质运输内质负责将质细细网合成的物运输到其他胞器,如高尔基体,并参与胞膜的形成高尔基体的结构和功能高尔基体的结构高尔基体的功能与内质网的关系数负责质饰内质内质高尔基体由个扁平的、堆叠在一起的囊泡高尔基体主要蛋白的修、包装和运高尔基体位于网的末端,接收从网组状状细质细质枢还来质对进终成,呈碗或柱它位于胞中,靠近输,是胞最重要的蛋白加工中它运输的蛋白,并其行最加工和包细质关胞核参与脂和糖类的合成装两者功能密切相溶酶体的结构和功能双膜结构层内层组内赋独溶酶体由一膜和一外膜成,膜予它特的酶学和生化功能水解酶质质质溶酶体含有多种水解酶,可以分解各种大分子物,如蛋白、核酸、多糖和脂物质回收负责细内损细细陈谢挥溶酶体回收和再利用胞不需要的或坏的胞成分,在胞新代中发重要作用细胞外基质的组成和作用主要组成结构支撑12细质维质细质为细结胞外基由纤性蛋白、胞外基胞提供构支组维组态多糖和其他微量成分成,包括撑,持织的完整性和形弹维连胶原蛋白、性蛋白、纤接蛋白等细胞信号传导创伤修复34细质细细损组过细质胞外基参与胞与胞之受织可以通胞外基传调节细来现间的信号递,胞的增殖的重建实修复和再生、分化和迁移细胞连接的种类和作用紧密连接间隙连接粘着连接锚定连接紧连细连连细连过细锚连将细细密接是最密集的胞接间隙接能够形成胞间通道粘着接通胞膜上的特殊定接能胞的胞骨架将细紧连许质细将细连连细质维细形式,可胞密接在一,允小分子物在相邻胞粘着分子胞接在一起,接到胞外基,是持质细细质维组细态结这起,阻止物在胞间自由流间自由流动,是胞间物和可持织的完整性和胞极胞形和定位的重要构这连现换这连这连组连细细动种接方式主要出在能量交的通道类接在性种接方式在上皮织种接在肌肉胞和上皮胞细内细细为为上皮胞和皮胞中,能够神经和肌肉胞中尤重要中十分普遍中尤常见维细持胞的极性和隔离作用细胞粘附分子的作用细胞间黏附细胞-基质黏附细细维组结细将细连细质细环胞粘附分子可以帮助胞彼此粘附,持织的构完整性胞粘附分子可以胞接到胞外基,增强胞与境的互作信号传递发育与修复细还细传调节细为细组损过胞粘附分子能参与胞间的信号递,胞行和功能胞粘附分子在织发育和受后修复程中扮演重要角色细胞识别和信号传导细胞表面识别受体1感受外界信号信号转导通路2将传细内信号递到胞部基因表达调控3调细整胞的生理活动细过识别将这过杂转导传细内调节调细胞能够通表面受体感受外界信号,并些信号通复的信号通路递到胞部,从而基因表达,整胞的生理活动,应环现协调过这细关键以适境变化并实统一的生命程是胞保持活性的机制细胞生命周期的调控G1期1细进内环调细胞在此期间生长并准备行DNA复制部信号和外部境因素控胞进是否入分裂周期S期2开数细内杂调络证DNA始复制,染色体量增加一倍胞部复的信号控网保基因组的完整性G2期3细继续进过检细胞生长并准备入分裂程查点机制确保胞具备分裂所需的一切条件M期4细细调细获遗传质胞分裂成两个子胞精密的控确保每个子胞得完整的物细胞凋亡的机制信号感应1来内接受自外部或部的凋亡信号蛋白激活2激活特定的凋亡蛋白酶细胞断裂3导细结致胞构和功能的分解细胞吞噬4细细被相邻胞或巨噬胞吞噬细细过内挥关键细内导细胞凋亡是一种有序和可控的胞死亡程,在生物体发着作用胞接收到部或外部的凋亡信号后,会激活特定的凋亡蛋白酶,致胞结终细细这过细维构和功能的分解,最被相邻胞或巨噬胞吞噬清除是一个有序的程,确保胞的有序死亡,持生物体的正常发育和机能细胞活动的能量供给细胞能量货币细胞呼吸过程光合作用过程能量转换效率ATP-细环细过将细过将细转换许ATP腺苷三磷酸是胞中的在有氧境中,胞通葡植物胞通利用太阳能,胞能量的效率受到多货币为细为来产转为细主要能量,胞的各种萄糖分解二氧化碳和水二氧化碳和水化葡萄糖和因素的影响,如胞器完整性这过这过绿内进调活动提供所需的化学能它是生大量ATP个程发生在氧气个程在叶体、酶活性、控机制等精准过细细质线为细这对细通胞呼吸和光合作用的代胞和粒体中行,胞提供必需的有机物控制些因素于胞能量供谢过产给关程生的和能量至重要细胞呼吸过程氧气吸收细过为释胞通呼吸作用吸收氧气,下一步的能量放做准备糖类分解细内质释胞的糖类物在酶的催化下分解,放出二氧化碳和水ATP产生细线过传链应为细胞中的粒体通电子递反生成大量ATP,胞提供能源代谢废物排出谢废细积对细损二氧化碳和水等代物被胞膜排出,避免累胞造成害光合作用过程吸收光能1绿绿色植物利用叶体吸收阳光中的光能水解水分子2释质光能被用于分解水分子,放电子和子还原二氧化碳3还质从大气中吸收二氧化碳,并原成有机物产生氧气4产产光合作用的副品是生氧气,供生物呼吸绿过杂应质释过这过仅为绿光合作用是色植物利用阳光、二氧化碳和水分,经一系列复的物理化学反,合成有机物并放氧气的程一程不色植物自身提养为态维关键过供分,也全球生系统提供能量和氧气,是持地球生命活动的程细胞内物质运输的方式膜系统运输核质运输小泡运输细内内质质细质细过细内现质胞膜系统包括网、高尔基体和溶酶物在胞和胞核之间通核孔复合体胞小泡可以实特定物的有效运输,现质质进转调将质细细体等,可以实蛋白、脂等生物大分子行双向运输,受到特殊的运蛋白控,确从而物定向输送到指定的胞器或胞细内细内质换满细内在胞部的有序运输和分布保胞核外物交平衡膜,足胞部的需求细胞分裂的过程细胞准备分裂1细开内进胞始在部行各种准备工作染色体复制2产DNA复制生相同的染色体细胞质分裂3细质为细胞分两个新的胞两个新细胞形成4细结结细胞分裂束,形成两个构和功能完整的新胞细细过细细质细内进产细质胞分裂是一个精有序的程,包括胞核的分裂和胞的分裂首先,胞部行各种准备工作,然后DNA复制生相同的染色体,最后胞结细这过续遗传传分裂形成两个构和功能完整的新胞个程确保了生命的延和信息的承总结与展望细胞形态与结构基础科技进步带来新认知们讨细组结显术断级们我深入探了胞的成、随着微技的不升,我能为进观认细杂构和功能,一步理解生命活动更清晰地察和知胞的复础结态过奠定了基构和动程未来发展方向细将继续为领带来现应胞生物学研究深入,生命科学域更多突破性发和用。