《细胞结构与功能》课件

细胞结构与功能细胞是生物体最基本的结构和功能单位，了解其结构和功能对于理解生命活动至关重要课程导言细胞世界结构与功能课程目标细胞是生命的基本单位，组成所有生物探索细胞的结构和功能，揭示生命的奥秘深入理解细胞的结构、功能和生命活动，培养生物学思维细胞的发现和发展年16651英国科学家罗伯特胡克首次观察到细胞·年1838-18392施莱登和施旺提出细胞学说世纪末193显微镜技术发展，细胞结构更清晰从胡克发现细胞到细胞学说提出，人们对细胞的认识不断深入显微镜技术的进步为深入研究细胞结构和功能提供了重要条件细胞理论所有生物都是由细胞构新细胞是由已存在的细12成的胞产生的细胞是生物体结构和功能的基细胞通过分裂产生新的细胞，本单位而非自发产生细胞是生物体生命活动的最小单位3所有生命现象都是以细胞为基础的，细胞是生命活动的基本单位显微镜的发展历程1234年年年世纪15901665167419荷兰眼镜匠扎卡里亚斯詹森英国科学家罗伯特胡克利用荷兰商人兼科学家安东尼范显微镜技术不断发展，出现····发明了第一台复式显微镜，显微镜观察了软木塞，并首列文虎克利用自制的显微镜了更精密的显微镜，如偏光它由两个透镜组成，能够放次发现了细胞，他将观察到观察了水滴，发现了细菌和显微镜、相差显微镜和电子大物体，但分辨率有限的结构称为细胞红血球，为微生物学的发展显微镜，为生物学研究提供“”奠定了基础了更强大的工具细胞的基本结构细胞是生物体结构和功能的基本单位，具有多种结构，包括细胞膜、细胞质和细胞核细胞膜是细胞的外界屏障，控制着物质进出细胞细胞质是细胞膜以内，细胞核以外的物质，包括细胞器和细胞质基质细胞核是细胞的控制中心，储存着遗传信息除了这些基本结构，细胞还包含各种细胞器，例如线粒体、内质网、高尔基体等，每个细胞器都具有特定的功能，共同协作完成细胞的生命活动细胞膜的结构和功能保护物质交换细胞膜作为细胞的边界，保护细胞内细胞膜控制着物质进出细胞，确保细部免受外界环境的侵害胞的正常代谢和功能信息传递细胞膜参与细胞间的信息传递，使细胞能够相互协调和沟通细胞核的结构和功能细胞核核膜核仁染色质细胞核是细胞的控制中心，核膜是双层膜结构，它将核核仁是核内的球形结构，它染色质是与蛋白质结合DNA它包含了细胞的遗传物质仁与细胞质分开，并控制着是合成核糖体（）形成的物质，它在细胞分裂——RNA rRNA物质进出细胞核的地方时会凝集形成染色体DNA线粒体的结构和功能双层膜结构能量工厂线粒体具有内外两层膜，外膜光线粒体是细胞的能量供应中心，滑，内膜折叠形成嵴，增加膜面通过细胞呼吸作用产生ATP积遗传物质线粒体具有自身的，可以独立复制和遗传，但其功能受细胞核基因的DNA控制粗面内质网的结构和功能结构功能重要性123粗面内质网是遍布整个细胞质的膜主要功能是蛋白质的合成和加工粗面内质网在细胞的蛋白质分泌、系统，表面附着有核糖体，因此被核糖体合成的蛋白质通过内质网膜细胞膜的合成和脂类代谢中起着重称为粗面内质网它形成一个连续进入内质网腔进行折叠、修饰和组要的作用的膜网络，包括囊泡、小管和扁平装状的池平滑内质网的结构和功能结构功能平滑内质网是一种膜结合的细胞器，缺乏核糖体，呈现出参与多种重要的细胞功能，包括脂类和类固醇的合成、解毒SER SER网状结构它的膜系统形成管状结构，相互连接，并与粗面内质作用、以及参与糖原代谢网相连高尔基体的结构和功能扁平囊蛋白质加工高尔基体由扁平的囊状结构组成高尔基体是细胞内重要的蛋白质，囊之间通过小管连接，形成一加工中心，对蛋白质进行修饰、个网络分类和包装分泌功能高尔基体将加工完成的蛋白质包装成分泌囊泡，并将其运送到细胞外或其他细胞器溶酶体的结构和功能结构功能单层膜包裹的球形囊泡，内部充满多降解衰老、损伤的细胞器，吞噬并消种水解酶化细菌等异物，参与细胞凋亡核糖体的结构和功能核糖体结构蛋白质合成核糖体由蛋白质和核糖核酸组成，没有膜结构由一个大核糖体是蛋白质合成的场所，它根据的遗传密码将氨基酸rRNA mRNA亚基和小亚基组成，每个亚基都包含和蛋白质连接起来，形成蛋白质rRNA细胞骨架的结构和功能细胞骨架由微丝、微管和中间纤维组成，参与细胞运动，如细胞迁移、胞内物质运为细胞器定位提供支架，并参与信号转导为细胞提供结构支撑，维持细胞形状输、染色体分离等和细胞周期调控细胞器之间的相互作用协同作用1各细胞器相互配合，完成生命活动物质传递2细胞器之间进行物质交换信号传递3细胞器之间传递信号，协调活动细胞的物质代谢合成代谢分解代谢能量代谢细胞从简单的物质合成复杂的物质，细胞分解复杂的物质，释放能量细胞在物质代谢过程中，能量的转化并储存能量和利用细胞的能量代谢能量来源能量储存能量利用细胞通过分解有机物获取能量，主要以细胞将能量储存在高能磷酸键中，最常细胞将能量用于各种生命活动，包括物葡萄糖为主要能量来源细胞呼吸作用见的形式是（三磷酸腺苷）质合成、物质运输、肌肉收缩、神经传ATP是细胞获得能量的主要途径导等细胞呼吸作用第一步糖酵解葡萄糖在细胞质中被分解成丙酮酸，同时产生少量ATP第二步柠檬酸循环丙酮酸进入线粒体，在柠檬酸循环中被氧化，产生大量的还原性氢和少量ATP第三步电子传递链还原性氢在电子传递链中被氧化，产生大量的ATP细胞的生长与分裂细胞生长细胞生长是指细胞体积的增加细胞通过合成新的细胞器和物质来实现生长细胞分裂细胞分裂是指一个细胞分裂成两个或多个子细胞的过程细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础细胞周期细胞周期是指从一个细胞分裂结束到下一个细胞分裂结束的整个过程细胞周期包括间期和分裂期细胞分裂的类型有丝分裂减数分裂12体细胞进行的一种细胞分裂方生殖细胞进行的一种细胞分裂式，子细胞和母细胞的染色体方式，子细胞的染色体数目减数目相同半，为母细胞的一半细胞周期的调控细胞内控机制1细胞内存在一系列调节蛋白，例如周期蛋白依赖性激酶（）和周期蛋白，控制着细胞周期各个阶段的进程CDK外部信号2生长因子、营养物质和细胞密度等外部信号可以影响细胞周期进程，确保细胞生长和分裂的协调性损伤检查点DNA3细胞周期中设有检查点，检测损伤并暂停细胞周期，允DNA许修复损伤，防止错误复制和突变细胞的生命周期细胞分裂细胞生长与分化细胞衰老细胞凋亡一个细胞分裂成两个或多个子细胞从分裂到成熟并执行特定细胞随着时间的推移，其功能细胞以一种有计划的方式死亡细胞的过程功能的过程逐渐下降和退化，以维持组织的正常功能细胞老化与凋亡细胞老化细胞凋亡细胞功能下降，失去分裂能力，最终细胞主动死亡，是一种受基因调控的死亡程序性死亡细胞异常与疾病基因突变病毒感染炎症反应基因突变会导致细胞生长失控，形成肿瘤病毒感染会导致细胞功能异常，引发疾病炎症反应会导致细胞损伤，引发各种疾病干细胞的特性及应用自我更新多能性干细胞能够不断地自我复制，维干细胞具有分化为多种类型细胞持自身的数量的潜能，能够修复受损组织或器官治疗潜力干细胞在治疗多种疾病方面展现出巨大的潜力，例如癌症、神经系统疾病、心脏病等再生医学的前景治疗疾病改善生活质量12再生医学有望为各种疾病提供通过修复受损组织和器官，再新的治疗方法，例如器官衰竭生医学可以提高患者的生活质、神经损伤和遗传病量和功能减少医疗成本3再生医学可以降低医疗成本，例如器官移植的费用和长期药物治疗的费用细胞生物学研究的意义了解生命现象促进医学发展推动生物技术发展细胞是生命的基本单位，研究细胞可以细胞生物学研究为疾病的诊断、治疗和细胞生物学研究成果在生物技术领域得帮助我们理解生命现象的本质，从分子预防提供了新的理论依据和技术方法，到了广泛应用，例如基因工程、细胞工水平揭示生命的奥秘推动了医学的进步程、抗体工程等细胞生物学研究方法显微镜技术细胞培养技术基因工程技术光学显微镜和电子显微镜是观察细胞结在体外培养细胞，研究细胞生长、代谢通过基因操作，研究基因表达、蛋白质构和功能的重要工具和信号传导等过程功能和疾病机制等细胞生物学研究的发展趋势多组学研究细胞命运调控计算生物学整合基因组学、蛋白质组学等多层次数据研究细胞分化、增殖、凋亡等过程的调控利用大数据分析和机器学习等技术，预测，更全面地解析细胞功能机制，应用于再生医学等领域细胞行为，加速研究进程课程小结本课程介绍了细胞的结构和功能从细胞的发现和发展到细胞理论的建立再,,,到细胞的物质代谢、能量代谢和生长分裂等方面进行了深入浅出的讲解,。