3细胞的基本形态结构与功能.ppt

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1、,细胞概述,细胞的基本结构与功能,物质的跨膜转运,go,go,go,Contents,Chapter3 细胞的基本形态结构与功能,go,细胞连接,原核细胞与真核细胞的区别、动物细胞与植物细胞的区别；细胞核、主要细胞器线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体的结构特点与功能；生物膜结构组成与流动镶嵌模型的特点、生物膜的功能；物质的跨膜转运的主动运输的特点、Na+_K+泵的主要内容。,重点,3.1细胞概述,细胞的发现及细胞学说原核细胞和真核细胞细胞的基本概念细胞的大小及其分析,细胞的发现及细胞学说,细胞(cell)的发现1665年 虎克(R.Hooke)1674年 列文.虎克（Leeuwenhoe

2、k）观察到完整的活细胞 1838年 施莱登（Schleiden，M.J.）指出细胞是一切植物结构的基本单位 1839年 施旺(Schwann,T.)指出动物和植物结构的基本单位都是细胞,Robert Hooke-英国物理学家,人类历史上首次看到细胞轮廓。第一个发现细胞创制了第一架有科学研究价值的显微镜，放大倍数达40140倍。提出软木是有许多蜂窝状的小室组成。实际上是植物死细胞的细胞壁。,Made by A.van Leeuwenhoek(1632-1723).Magnification ranges at 50-275x.荷兰科学家,真正观察到活细胞，他一生亲手磨制了550个透镜，装配了24

3、7架显微镜，至今保存下来的还有9架。他由一个布店学徒 著名学者。,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。标志着细胞学说的诞生。（1）所有的动物和植物都是由细胞构成的；（2）所有的细胞是由细胞分裂或细胞融合而来的；（3）细胞通过分裂形成组织。细胞学说被认为是19世纪自然科学的三大发现之一。,细胞学说（cell theory）,The cell theory,in its modern form,includes the following three principles:All organisms are composed of one o

4、r more cells,and the life processes of metabolism and heredity occur within these cells.Cells are the smallest living things,the basic units of organization of all organisms.Cells arise only by division of a previously existing cell.,原核细胞（Prokaryotic cells）,遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成细胞内没有分化为以膜为基础的具有专

5、门结构与功能的细胞器和细胞核膜,真核细胞（Eukaryotic cells）,以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统：细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网、高尔基体等。以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统：染色质、核仁、核糖体。由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统：微管、微丝、中间纤维、细胞核骨架。,Prokaryotic cells:which lack a defined nucleus and have a simplified internal organization,Eukaryotic cells:which have a more compli

6、cated internal structure including a defined,membrane-limited nucleus,cell,原核细胞与真核细胞区别,原核细胞与真核细胞区别,细胞的基本概念(concept),细胞是什么？(What is cell?)细胞是生命活动的基本单位 细胞是物质、能量和信息过程结合的综合体 细胞是生物形态结构、生理功能和生长发育、遗传的基本单位(植物的叶肉细胞、动物的胰腺细胞、卵细胞、遗传的全能性）研究细胞分整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次。,A cell is a membrane-bounded unit that contains t

7、he DNA hereditary machinery and cytoplasm.All organisms are cells or aggregates of cells.,细胞的数量、大小和形态,细胞的数量 单细胞生物仅一个细胞，大小与细胞体积成正比。多细胞生物的细胞数量一般与生物体个体大小有 关，个体越大细胞数目越多。如：新生儿约有21012个 成年人约有1014个,细胞的大小及其分析,人眼、光学显微镜的分辨力分别为0.1mm、0.2m.各类细胞直径的比较,多细胞生物，细胞的大小与生物个体的体积无关!,Cell Size,Eukaryotic cells are generally

8、much bigger than prokaryotic cells.Most bacteria are 1-10 microns in diameter.Eukaryotic cells are typically 10-100 microns in diameter.So why are cells small instead of big?It has to do with the surface area to volume ratio.,Why are Cells Small?,Multicellular organisms usually consist of many small

9、 cells rather than a few large ones because small cells function more efficiently.They have a greater relative surface area,enabling more rapid communication between the center of the cell and the environment.,不同细胞的形态千差万别：呈圆形、椭圆形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至不定形。,细胞形态,单细胞原核生物往往是单个细胞独立生活（即使成群体存在，细胞间的关系也不密切），每种生

10、物的细胞往往有自己特有的形状：,如杆菌杆状 球菌球状 弧菌圆弧状；螺旋体螺旋状,等,单细胞动物或植物的细胞形状更复杂：,如草履虫鞋底状,眼虫梭形且有长鞭毛,游扑虫和钟形虫袋状,阿米巴不定形等,高等生物是多细胞有机体，其细胞多构成了组织，各种细胞发生了结构和功能上的分化：细胞的形状往往与细胞执行的功能及存在的位置有一定的关系。,高等动物：,肌肉细胞：长条形或长梭形,骨骼肌细胞,红细胞：双面凹圆盘状,有利于O2和CO2气体的交换,利于收缩功能,红血细胞,叶表皮保卫细胞：半月形,以利于呼吸和蒸腾,2个保卫细胞围成一个气孔,高等植物：,筛管细胞：条形,利于植物茎部起支持和输导作用,骨细胞,结缔组织细胞

11、,毛细胞,视杆细胞,神经细胞,立方上皮,柱状上皮,细胞形状的多样性,人类血细胞,巨噬细胞,神经元细胞,形态结构与功能的统一是生物体细胞的一个重要特征!,上述细胞形状是指活细胞在体内时的形态，一旦细胞离开了有机体分散存在，形状就要发生很大的变化。,如平滑肌细胞：,离体培养,在体内呈梭形,离体培养时则呈多角形,细胞发生病变后，也会发生形态结构上的变化：,镰刀型贫血病人的镰刀型红血细胞,正常红血细胞,细胞的结构,真核细胞的基本结构与功能,动物细胞(animal cell)与植物细胞(plant cell)的比较,真核细胞的基本结构与功能,细胞的基本结构是由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。真核细胞可

12、分为三个系统：生物膜结构系统：细胞膜、核膜、线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网、高尔基体等。遗传信息表达系统（颗粒纤维系统）：染色质、核仁、核糖体。细胞骨架系统：微管、微丝、中间纤维、细胞核骨架。,3.1.1细胞膜和细胞壁,细胞膜（质膜 plasma membrane）,定义：细胞的外围包有一层由脂双层分子和蛋白质构 成的，具有半透性，保证细胞正常代谢。大多数存在激素受体、抗原受体位点，以及其它有关细胞识别位点。,结构的研究简史三明治结构模型(J.FDanielli，H.Davson,1935)单位膜模型（unit membrane model）(J.D.Robertson,1959)流动镶嵌模型

13、(S.J.Singer,G.L.Nicolson,1972)这一模型能够解释天然膜的许多特性，如膜蛋白的含量的差异性、膜结构的不对称性、膜厚度的不均一性、膜的电性质及通透性等。这一学说是目前最好的解释膜结构的学说。,三夹板结构暗蛋白质层明磷脂双分子层 暗蛋白质层,unit membrane model,缺点：把膜的动态描写成静止的，一成不变的，很难与膜的多样性与特殊性联系起来。,基本支架：磷脂双分子层主要化学成分：蛋白质、脂类（磷脂）、糖类,细胞壁的组成与功能,成分：主要是纤维素、半纤维素功能：决定细胞形态，限制膨压，维持一定的细胞形状保护原生质体，减少蒸腾，防止微生物入侵和机械损伤参与植物体

14、吸收、分泌、运输等生理活动近年研究表明在细胞生长的调控、细胞识别等生理活动中有重要作用特点：全透性,（1）初生壁(Primary wall)：定义：植物细胞最初形成的壁。是新细胞生长和成熟时在胞间层两侧形成的，它具有弹性，可随着细胞的生长而伸长。主要成分：果胶质、纤维素、半纤维素等。功能：支持和保护。有弹性（适应细胞生长而延伸），局部较薄（有利于水溶液通过）（2）胞间层(Middle lamella)：定义：相邻两细胞的初生壁之间。细胞分裂，产生新细胞时形成。主要成分：果胶质（多糖）。功能：粘连相邻的细胞；缓冲细胞间的挤压,A,结构,（3）次生壁(Secondary wall)定义：部分细胞体

15、积停止增大后，加在初生壁内及细胞膜表面的壁层。主要成分：纤维素、木质、角质等；较厚、较坚硬，支持和保护功能强。活细胞较少有次生壁。在次生壁内纤维素分子形成细线状的微纤丝(microfibrils)与半纤维素(hemicel lulose)结合在一起，纤维丝几乎垂直交错排列，因而比较坚硬,细胞壁(cell wall),细胞壁的结构,胞间层、初生壁、次生壁区别,相邻细胞的细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔而彼此相通，这种细胞质的连接称为胞间连丝（plasmodesma）,3.1.2细胞核的基本结构,存在性：重要性：变形虫实验功能：在细胞繁殖（分裂）过程中起重要作用；决定有机体的性状；指挥活细胞的代谢；

16、是细胞的控制中心。结构：包括核被膜、核质、染色质、核仁等部分,细胞核结构,核被膜核基质染色质核仁,形态,核被膜(nulear envelope)的组成：核膜 外核膜 内核膜核纤层 核孔 核孔复合体 孔心粒：,核周腔(perinulear space),（1）核被膜,核孔周围有8 对排列规则的球状颗粒，孔的中央还有一粒。核孔复合体调控物质的进出。,（2）染色质（chromatin）和染色体,染色质：主要由DNA及碱性蛋白质组成（1：1）也有RNA和非组蛋白。分为常染色质和异染色质 常染色质：长丝状染色较浅的部位称为常染色质，是DNA长链的展开部分。异染色质：染色较深的团块，是DNA长链盘绕浓缩的

17、部分。2）染色体(chromosome)：当细胞分裂时，染色质盘缠成棒状。数目,核小体念珠状细纤维(10nm)，使得染色质中DNA、RNA、蛋白质组成一种致密的结构形式。核心颗粒（coreparticle）由4对组蛋白分子（H2A,H2B,H3,H4）连接核小体的部分称为连接DNA,其上有H1，可能是促进各核小体的聚拢。,染色质的基本结构 核小体,念珠状结构,核小体,组蛋白复合体,组蛋白,核小体结构示意图,DNA双螺旋,细胞分裂时，染色质进一步浓缩而成光学显微镜下可见的染色体,细胞有丝分裂中期，染色质高度凝缩形成具有特定形态结构的染色体。,（3）核 仁（nucleolus）,定义：细胞间期核中

18、个或几个浓密的球形小体，没有外膜。富含蛋白质和RNA。由特定染色体的一定区域产生的，这一区域称为核仁的组织区。形状、大小、和数目因物种和生理状态而异。人（1个），非洲爪哇（2个）功能rRNA合成和加工核糖体亚基的组装注意：原核细胞中没有核仁存在。,（4）核基质（muclear matrix),成纤维状的网，布满于细胞核中，网孔中充满液体。、网的成分是蛋白质，核基质是核的支架，并为染色质提供附着的场所。,3.1.3 细胞质和细胞器,细胞质（cytoplasm）：是充满在细胞壁以内，细胞核以外的原生质，有时就称它为原生质。又分为胞基质和细胞器。特性：细胞质有自主流动性，这是一种生命现象。作用：是细

19、胞进行新陈代谢的主要场所。细胞器（organelle）：细胞质中具有一定形态结构和功能的、并有膜包围的细小结构。如：质体、线粒体、高尔基体等。,1.内质网和核糖体 P35,(1)内质网(endoplasmic reticulum,ER)：概念：由单层膜围成的互相沟通的网状管道系统。类型：粗糙型内质网(rough ER,rER)：膜的外表结合有核糖核蛋白体。近核膜处分布。合成并运输蛋白质，转运小泡（P36）。光滑型内质网(smooth ER,sER)：膜的外部无核糖核蛋白体。近质膜处分布。与脂类、糖类的代谢、药物或毒物的解毒有关。,潴泡：存在于高尔基体和内质网中由膜围成的扁囊和小泡。,功能：与蛋

20、白质、脂类、多糖、激素等的合成、运输有关，也可能是多种细胞器的来源。,（2）核糖体组成：无膜包被的颗粒状结构，由核糖蛋白质颗粒组成的复合体，其组分为rRNA与蛋白质，蛋白质在外表RNA 在中心。合成蛋白质场所。根据核糖体的沉降系数把不同来源的核糖体分为70S型(具有30S型和50S 型两个亚单位)和80S型(具有40S型和60S型两个亚单位)两大类。,分类 附着在内质网上的核糖体：输出细胞外的蛋白质，如抗体、激素、消化酶、胶原蛋白等。游离核糖体：留存在细胞质中的蛋白质供细胞本身生长、发育、分化，如酶和结构蛋白。或者是合成一批特殊蛋白质如血红蛋白等。功能：细胞合成蛋白质的场所,沉降系统是测量某一

21、物质在离心力作用时的沉降速度，以漂浮单位S(Svedberg unit)来表示。每个漂浮单位为110-13秒，如某一蛋白质沉降系数为110-11秒，则为100个单位即100S。沉降速度直接与颗粒的大小、形状及分子量有关。,原核生物与真核生物核糖体成分的比较,（2）高尔基体（Golgi apparatus）,意大利医生C.Golgi在神经细胞中首次发现。组成：由扁平囊（潴泡）和大小不等囊泡组成。结构：具有极性的细胞器。顺面或形成面(cis 面)接受侧：面向核的凸面 成熟面或反面(trans 面)、外运侧远离核的凹面,反面,顺面,高尔基体的功能区隔,动物细胞、植物细胞中都有。分布位置不同。,高尔基

22、体在细胞内的分布,功能：（1）蛋白质加工和包装的场所。外排作用（2）合成多糖，参加细胞壁的形成；（3）参与溶酶体和液泡的形成。高尔基体与分泌有关。,(3)溶酶体(lysosome),概念：由单层膜包围的含有多种酸性水解酶的囊泡状细胞器，膜内 pH=5.有人比作“消化系统”又叫酸性水解酶 分类：初级溶酶体（primary lysosome）次级溶酶体（secondary lysosome）残体（residual body）,初级溶酶体(primary lysosome)：是一种刚刚分泌的含有溶酶体酶的分泌小泡。次级溶酶体(secondary lysosome)：是含水解酶及相应底物，以及水解消化

23、的产物，也即正在进行或已经进行消化作用的囊泡。残体：又称后溶酶体（post-lysosome）已失去酶活性，仅留未消化的残渣故名，残体可通过外排作用排出细胞，也可能留在细胞内逐年增多，如肝细胞中的脂褐质。,初级溶酶体,次级溶酶体,残体,溶酶体的形成及其在细胞分解中的作用,功能：1.细胞内消化：外界吞入的颗粒和细胞本身产生的废弃成分。2.细胞凋亡：个体发生过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如蝌蚪的尾巴退化消失过程。溶酶体可清除不需要的细胞。3.自体吞噬：清除细胞中衰老的细胞器等。肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。4.防御作用：如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。5.参与

24、分泌过程的调节 如将甲状腺球蛋白降解成有活性的甲状腺素。,溶酶体功能举例,（1）矽肺(silicosis)，煤矿工人吸入硅纤维或SiO2 颗粒后，在肺内被肺细胞吞噬，但溶酶体不能消化它，硅纤维将次级溶酶体膜刺破，酶漏入细胞质引起细胞自溶，肺组织受到损伤，呼吸功能降低。（2）类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis）：由于溶酶体膜脆性增加，使溶酶体酶释放到关节的细胞间质中，骨组织受到侵蚀，引起炎症。肾上腺皮质激素有稳定溶酶体膜的作用，而被用来作为治疗类风湿性关节炎的抗炎剂。,（4）线粒体(mitochondrion),概念:由两层膜包裹的囊状结构，囊内是液态的基质。外膜平整，内膜

25、向内折入形成一些嵴，内膜面上有ATP酶复合体。线粒体基质中还含有DNA分子和核糖体。,细胞的动力工厂,功能：I 细胞的动力工厂 II 细胞呼吸及能量转化的场所。20世纪50年代，证实三羧酸循环，氧化磷酸化和脂肪酸氧化等重要的能量代谢过程均发生在线粒体中。,结构：内外两层膜封闭，包括外膜、内膜、膜间隙和基质四个功能区隔。在肝细胞线粒体中各功能区隔蛋白质的含量依次为：基质67%，内膜21%，外膜8%，膜间隙4%。,（1）外膜(out membrane)含40%的脂类和60%的蛋白质，具有孔蛋白（porin）构成的亲水通道，允许分子量为5KD以下的分子通过，标志酶为单胺氧化酶。（2）内膜（inner

26、 membrane）含100种以上的多肽，蛋白质和脂类的比例高于3:1。通透性很低，线粒体氧化磷酸化的电子传递链位于内膜，内膜的标志酶为细胞色素C氧化酶。,（3）膜间隙(intermembrane space)是内外膜之间的腔隙，延伸至嵴的轴心部，腔隙宽约6-8nm。由于外膜具有大量亲水孔道与细胞质相通，因此膜间隙的pH值与细胞质的相似。标志酶为腺苷酸激酶。（4）基质（matrix）为内膜和嵴包围的空间。除糖酵解在细胞质中进行外，其他的生物氧化过程都在线粒体中进行。催化三羧酸循环，脂肪酸和丙酮酸氧化的酶类均位于基质中，其标志酶为苹果酸脱氢酶。,（5）质体（plastid）,参与同化产物的合成、

27、积累和贮藏 植物细胞特有的细胞器前质体成熟质体（1）叶绿体光合作用 外膜、内膜、基质、基质片层、基粒 含少量DNA、核糖体（2）白色体(leucoplast)造粉体（积累淀粉）造油体（贮藏脂肪）造蛋白体（积累蛋白质）（3）有色体含胡萝卜素、叶黄素 果实、花、秋叶,三种质体在一定条件下可以相互转化,叶 绿 体,被膜：内膜、外膜。基质：含蛋白质、酶、DNA等。与CO2同化有关基粒：基质中的多个至几十个绿色小颗粒，它由若干扁圆形的类囊体平行相叠而成，其膜上含有叶绿素和类胡萝卜素、酶等。与光能转化和ATP形成直接有关基粒间膜（基质片层）：连接基粒。,剁叠,叶绿体是植物光合作用的细胞器，将光能转变成化学

28、能。叶绿体外膜的渗透性大，内膜的选择性很强，在类囊体上光能向化学能的转化，基质是碳同化的场所。,内膜与类囊体之间的空间。主要成分包括：碳同化相关的酶类，叶绿体DNA，蛋白质合成体系：如，ctDNA、各类RNA、核糖体等。一些颗粒成分，如淀粉粒、质体小球和植物铁蛋白等。,基质,单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，光能向化学能的转化是在类囊体上进行的，因此又称光合膜。许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒，由10100个类囊体组成。每个叶绿体中约有4060个基粒。贯穿在两个或两个以上基粒之间的没有发生垛叠的类囊体称为基质类囊体，它们形成了内膜系统的基质片

29、层（stroma lamella）。,类囊体(thylakoid),线粒体和叶绿体的结构为什么如此复杂，且有自身的DNA及合成蛋白质的机器等？这就是科学家们研究的线粒体和叶绿体的起源问题。共生论（捕获理论）：即线粒体原是细菌一类生物，后来被真核细胞吞噬（吞食），未被消化而寄生下来，再慢慢演化成线粒体；蓝绿藻（最原始的可以进行光合作用的藻类）与真核细胞共生则演化为叶绿体,(6)微 体(microbody),概念：单层膜围成的一类泡状结构，内含的酶不同于溶酶体，PH=7 组成：过氧化物酶体(peroxisome)动植物细胞 脂肪酸氧化、肝脏解酒精和解毒 副产物 H2O2 H2O+O2（过氧化物酶）

30、乙醛酸循环体(glyoxisome,植物细胞)种子萌发生成幼苗的细胞中 脂肪、油 糖,过氧化物酶体动物细胞 植物细胞,1.在动物中参与脂肪酸的氧化（另一细胞器是线粒体），大鼠肝细胞过氧化物酶体在服用降脂灵后，酶浓度升高10倍；解毒作用 过氧化氢酶利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，饮入的酒精半数是在微体中氧化为乙醛2.在植物中参与光呼吸作用 将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢在萌发的种子中，参与脂肪代谢。,功能,（7）液 泡（vacuole）,功能：渗透调节；贮藏；消化作用 调节渗透和膨压植物的液泡是贮水库，并且是贮存糖类、可溶性蛋白质、无机盐、有机酸、色素等的场所。如

31、液泡中贮存的花青素与植物的颜色有关与细胞的取食、消化、排泄及贮存有关。如在单细胞有机体(草履虫)中，细胞内的食物泡是取食而形成的，巨噬细胞的吞噬作用，收缩泡是排泄液体废物的结构。,概念：由单层膜围成的，充满稀溶液,渗透：当利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时，浓度较低的溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到化学位平衡为止的现象。膨压：细胞吸水膨胀时对胞壁产生的压力。,年幼的细胞里，细胞质充满整个细胞，随着细胞的生长发育到成熟时，由于中央大液泡的形成，将细胞质挤压到细胞的周围，紧贴着细胞壁。,细胞生长及液泡形成过程,(8)细胞骨架系统,真核细胞内普遍存在的蛋白质网架 维持细

32、胞形态和内部结构的有序性组成细胞骨架的三类蛋白纤维是：（1）微管（2）微丝（肌动蛋白丝)细胞运动（3）中间丝（中间纤维）,微 管(microtubule),，球状微管蛋白组成中空管，直径约24nm。支持作用，参与形成纺锤丝、鞭毛、中心粒,微 丝（microfilaments),直径7 nm，实心纤维。成分：肌动蛋白 哑铃型功能：维持细胞形态与细胞质流动有关肌肉收缩，如变形虫伪足的生成。,中间丝（中间纤维）,直径 10nm的纤维构成成分为角蛋白（上皮细胞）、波形蛋白（纤维细胞）、核纤层蛋白（上皮组织基础膜）。细胞骨架中比较稳定的成分。功能：承受机械压力、支持运动,在质膜内与其他蛋白一起形成三维网

33、状支持细胞形状,维持细胞形态，固定细胞器的位置,细胞器移动的轨道,9 鞭毛、纤毛、中心粒,鞭毛和纤毛是细胞表面的附属物，功能：运动成分：微管（9束）每束两根微管，所以称二体微管，中央是两个单体微管。称9（2）+2。功能：使细胞实现移位。使细胞周围的液体移动。,鞭毛横切,草履虫,中心粒由微管组成排列成9束3体。,中心粒,包围在细胞器外面的细胞质。含有丰富的蛋白质、酶。是细胞 代谢的场所。,10 胞质溶胶,3.3 生物膜（biological membrane）,概念：细胞器的膜、核膜、质膜合称生物膜。厚度：7nm-8nm。组成：骨架是磷脂双分子层。表面、内部,主要化学成分：蛋白质、脂类（磷脂）、

34、糖类,功能：物质运输，电子传递体，酶、激素或其他物质的受体。特性：有序性、流动性、不对称性。生物膜不是固定不变的结构，处于动态平衡。脂质和蛋白质分子分布不均衡，反映膜两侧功能不同。,膜脂的不对称性,膜脂的不对称性：脂分子在脂双层中呈不均匀分布，质膜的内外两侧分布的磷脂的含量比例也不同,膜蛋白的不对称性:根据膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合方式，膜蛋白可分为两大类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白。(1)外在膜蛋白为水溶性蛋白，靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合。(2)内在膜蛋白(整合蛋白)与膜结合非常紧密，只有用去垢剂(detergent)使膜解后才可分离出来。,生物膜的“流动镶

35、嵌模型”主要特点:细胞膜由流动的脂双层和嵌在其中的蛋白质组成。磷脂分子以疏水性尾部相对，极性头部朝向水相组成生物膜骨架；蛋白质或嵌在脂双层表面，或嵌在其内部，或横跨整个脂双层。,有序性流动性不对称性,生物膜的结构是与其功能相一致,40分钟,细胞膜具有一定的流动性,(用不同颜色的荧光标记不同细胞膜上的蛋白质),脂双层,包括磷脂、糖脂、胆固醇 磷脂可进行侧向、翻转、旋转、摆动等运动。折弯，保证脂双层的流动性。胆固醇：极性顶端靠近磷脂的极性端，类固醇环与磷脂亲水顶部以下碳氢链相互作用。非极性尾部比较灵活。,膜流动性的生理意义:质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传递、细

36、胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等都与膜的流动性密切相关。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停止，反之如果流动性过高，又会造成膜的溶解。,糖和糖萼,糖可以与膜蛋白结合形成糖蛋白与脂结合形成糖脂。（注意：细胞器的膜没有糖）糖萼：这些寡糖链和细胞表面蛋白质构成糖萼，带负电（唾液酸）。,3.4 细胞连接（cell junction）,细胞与细胞间、细胞与细胞外空间的结构关系称为细胞连接。紧密连接 桥粒 间隙连接 胞间连丝,紧密连接(Tight junction)：a.带状,相邻细胞的细胞膜内蛋白质“嵴”相贴。细胞膜融合。b.封闭10nm宽的胞间隙。c.常存在于体内各种屏障

37、内如肠细胞，脑组织毛细血管。,桥粒（desmosome）,纽扣状斑块结构，很牢固。支撑作用。桥粒在表皮细胞间大量存在，构成细胞间桥。使相邻细胞间接地连成骨架网。,间隙连接（gap junction，通讯连接）,有23 nm胞间隙。中间有1.5nm 的亲水性通道。使相邻两细胞的细胞质相通。允许分子量小于1000的小分子物质通过，如CAMP,因此，是多种激素的信息传递分子。,胞间连丝,植物细胞壁上的管道，使相邻细胞的细胞膜相连、内质网相通。,思考题,1.原核细胞与真核细胞有哪些主要区别？2.简述细胞核的基本结构与功能。3.单层膜细胞器和双层膜细胞器分别包括哪些细胞器？4.简述线粒体与叶绿体的结构与功能。5.细胞骨架包括哪三类蛋白纤维？6.简述生物膜的流动镶嵌模型和特点。7.细胞之间有哪几种连接方式？其生理机能是什么,