关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 细胞生物学.ppt

细胞生物学.ppt

细胞生物学.ppt

上传者: 兽医yu哥 2012-08-13 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《细胞生物学ppt》,可适用于自然科学领域,主题内容包含细胞生物学细胞生物学威尔莫教授多莉第二章细胞概述第二章细胞概述第一节细胞的物质基础第二节细胞的形态与基本结构第三节细胞的信号转导第四节细胞的分裂、分符等。

细胞生物学细胞生物学威尔莫教授多莉第二章细胞概述第二章细胞概述第一节细胞的物质基础第二节细胞的形态与基本结构第三节细胞的信号转导第四节细胞的分裂、分化、衰老与死亡第五节干细胞 年英国人罗伯特胡克用自己制造的显微镜观察软木片发现有许多小孔状如蜂窝他便称之为细胞(细胞的英文名cell原意是小房间)。细胞学说年德国植物学家施莱登(MSchleiden)和动物学家施旺(TSchwann)几乎同时提出了细胞学说(Celltheory)。细胞是有机体。一切动植物都是由细胞发育而来并由细胞和细胞产物所构成动植物的结构有显著的一致性所有细胞是由细胞分裂或融合而来每个细胞作为一个相对独立的基本单位既有它们“自己的”生命又与其他细胞协调地集合构成生命的整体按共同的规律发育有共同的生命过程新的细胞可以由老的细胞产生细胞学说Animalcell第一节细胞的物质基础掌握细胞的概念、细胞的化学及分子组成熟悉生物小分子和生物大分子组成及其功能细胞的基本概念细胞的基本概念细胞是生物结构和功能的基本单位细胞是构成生物有机体的基本单位新陈代谢的基本单位生长发育的基本单位遗传的基本单位没有细胞就没有完整的生命第一节细胞的物质基础喝的水(water)吃的盐(salt)吸的空气(air)一、生物体的元素组成Ca缺乏:I缺乏:I摄入过多:甲状腺肿大高碘甲状腺肿氟缺乏:氟摄入过多:龋齿病氟骨病一、生物体的元素组成微量元素在人体中的主要功能:在酶系统中起特异的活化中心作用激素和维生素的成分和重要的活性部分运载常量元素把大元素带到各组织中去调节体液渗透压和酸碱平和细胞生命活动的物质基础原生质(protoplasm)二、生物小分子原生质无机化合物水无机盐有机化合物糖类脂类蛋白质核酸(一)水(water):占细胞总量的%~%存在方式:游离水溶剂结合水细胞的组成成分二、生物小分子(一)水(water):占细胞总量的%~%人体吸收的水量与排出的水量相等摄入:多是从水或饮料中获得排出:主要从尿液其次是皮肤的扩散、肺的蒸发和粪便中的水分体内的水少于危及生命二、生物小分子脱水二、生物小分子(二)无机盐:含量很少约占细胞干重%~。主要的阴离子:Cl-、SO-、PO-和HCO-主要的阳离子:Na、K、Ca、Mg、Fe、Fe二、生物小分子(二)无机盐:作用:大分子的结构成分:主要是C、H、N、O、P、S等各种酶反应所需的离子:主要是Ca、Cu、K等各种酶活性所需的基础微量元素:包括Co、Cu、Mn等某些生物需要的特殊微量元素:I、Se、Br等二、生物小分子(三)氨基酸(AminoAcid,AA,Aa,aa)氨基酸是蛋白质的基本结构单元地球上已发现的天然AA不少于种构成蛋白质的AA种且都是α氨基酸通式:α碳原子二、生物小分子根据R基团的不同:非极性氨基酸:如丙氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸等极性不带电荷的氨基酸:如甘氨酸、半胱氨酸、酪氨酸等带正电荷的碱性氨基酸:如赖氨酸、精氨酸、组氨酸等带负电荷的碱性氨基酸:如天冬氨酸、谷氨酸二、生物小分子人体必需氨基酸和非必需氨基酸二、生物小分子氨基酸的功能:构成人体的基本物质是生命的物质基础:构成人体的最基本物质之一、生命代谢的物质基础在食物营养中的地位和作用:蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的、起氮平衡作用、转变为糖或脂肪、参与构成酶、激素、部分维生素二、生物小分子单糖寡糖多糖(四)糖类分子式:(CHO)nn=~碳水化合物二、生物小分子(四)糖类血糖:在人体血液中的葡萄糖单糖作为原材料用以合成寡糖与多糖外还是主要的能源物质二、生物小分子(五)核苷酸(nucleotide)核苷酸分子由三部分组成:一份子含氮碱基(嘌呤或嘧啶)一分子五碳糖(核糖或脱氧核糖)一分子磷酸核苷酸和脱氧核苷酸组成组成的核糖核酸和脱氧核糖核酸是细胞中遗传信息的载体单核苷酸是核酸分子构成的基本单位二、生物小分子(五)核苷酸(nucleotide)核苷酸的生理功能:直接作为治疗药物:如腺苷三磷酸和胞苷三磷酸治疗心脏功能不全脑动脉粥样硬化及肌肉萎缩或作为机体的能量补充剂作为药物中间体:抗癌药物阿糖胞苷(六)脂类脂类包括:脂肪酸、类固醇、磷脂、糖脂等。特点:难溶于水而易溶于有机溶剂。脂肪酸:以甘油三酯或脂肪形式储存贮存能量磷脂:是构成生物膜的基本成分。二、生物小分子、三酰甘油由三个脂肪酸分别结合在甘油分子的三个羟基上而形成的(六)脂类、磷脂和鞘脂磷脂:一个甘油分子和两个脂肪酸分子在甘油的第三个羟基上连的是一个磷酸分子磷酸分子后面连着另一个小分子。鞘脂:一分子脂肪酸一分子鞘氨醇或其衍生物及一分子极性头基团组成二、生物小分子、萜类和固醇类萜和类固醇一般不含脂肪酸属不可皂化脂质在生物体内含量虽不多但不少是重要的活性脂质(六)脂类二、生物小分子脂代谢紊乱高脂血症(高脂蛋白血症)我国多见Ⅱ型和Ⅳ型动脉粥样硬化血胆固醇过高浸润血管壁所致肥胖症三酰甘油贮存过多功能:细胞膜的主要成分能量储存形式信号分子高脂血症(高脂蛋白血症)我国多见Ⅱ型和Ⅳ型动脉粥样硬化血胆固醇过高浸润血管壁所致肥胖症三酰甘油贮存过多二、生物小分子(七)维生素二、生物小分子(七)维生素二、生物小分子(七)维生素三、生物大分子(一)蛋白质构成生物体各种器官、组织的主要成分是生命的物质基础占细胞干质量的。蛋白质的基本单位氨基酸(aminoacid)构成蛋白质的氨基酸有种结构的共同特点:含有碱性氨基(NH)和酸性羧基(COOH)为两性化合物。三、生物大分子蛋白质的重要功能:结构和支持作用催化作用传递和运输作用运动功能防御功能(一)蛋白质三、生物大分子(二)核酸核糖核酸(RNA):与遗传信息的表达有关脱氧核糖核酸(DNA):是遗传物质核酸(nucleicacid)的种类三、生物大分子(三)多糖多糖与蛋白质形成糖蛋白广泛存在于哺乳动物的细胞、组织、体液和分泌物中有保护、润滑、细胞识别等多种功能。小结:原生质无机化合物水无机盐有机化合物糖类脂类蛋白质核酸细胞是生物结构和功能的基本单位第二节细胞的形态与基本结构熟悉细胞膜的化学组成理解膜脂与膜蛋白的类型、分子特性和作用等。熟悉细胞膜的特性。掌握液态镶嵌模型的主要论点。掌握细胞膜的跨膜物质运输功能。掌握静息电位、动作电位和阈电位的概念及其产生的离子基础。掌握原核细胞和真核细胞的基本结构原核细胞与真核细胞的比较。第二节细胞的形态与基本结构支原体(macoplasma):已知最小的细胞直径um第二节细胞的形态与基本结构一、生物膜细胞膜(cell membrane)又称质膜:细胞质和外界相隔的一层薄膜。生物膜在透射电镜下呈“两暗夹一明”三层结构即内外两电子致密高的“暗”层中间夹着电子密度低的“亮”层其总厚度约nm这三层结构称为 单位膜。第二节细胞的形态与基本结构(一)细胞膜的组成脂类(lipids)蛋白质(proteins)糖类(Glycols)细胞膜Cellmembrane脂质膜蛋白()整合(嵌入)蛋白质(integratedprotein):贯穿脂质双分子层亲水肽段于膜两侧。()表面(周围)蛋白质(peripheralprotein):亲水肽段附着于双分子层的内或外表面。第二节细胞的形态与基本结构细胞膜蛋白质细胞膜蛋白质表面蛋白质整合蛋白质膜蛋白质的作用膜蛋白质的作用()构成C膜的载体、通道或离子泵与物质转运有关。()构成C膜的受体与激素结合后把信息传入C内。()酶:起催化作用。第二节细胞的形态与基本结构糖类量少(%~%)有寡糖、多糖。与膜脂质及蛋白质结合作为细胞“标记”膜受体的“识别”部分与激素结合。若作为抗原部分表示免疫信息。第二节细胞的形态与基本结构细胞膜的糖类糖类细胞膜的糖类(二)膜的结构模型(二)膜的结构模型组成:电镜下三层:内外侧致密带、中间透明带各nm。由脂质、蛋白质、少量糖组成。结构:年singer提出“流体镶嵌模型”学说(fluidmosaicmodel)即:C膜以液态的脂质双分子层为基架其中镶嵌着不同结构和功能的蛋白质。第二节细胞的形态与基本结构流动镶嵌模型Thefluidmosaicmodel:磷脂分子构成具一定流动性的脂质双分子层蛋白质分子以各种方式镶嵌在脂质双分子层中。第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构强调了膜的有序性和流动性强调了膜的不对称性忽视了膜蛋白对脂质分子的控制作用忽视了膜各部分流动的不均一性。)脂质双分子层构成膜的基本骨架)蛋白质镶嵌在脂双层上)膜两侧的结构不对称)膜脂和膜蛋白具有一定的流动性。流动镶嵌模型第二节细胞的形态与基本结构(三)物质的跨膜运动.物质转运的两个必备条件)细胞膜对物质有通透性)转运动力:如浓度差、电位差、渗透压差.小分子物质的跨膜运动简单扩散扩散:溶质由高浓度区向低浓度区的净移动。单纯扩散(simplediffusion):在生物体中一些物质(脂溶性)顺电位差或浓度差的跨细胞膜转运。如:气体(OCO)乙醇尿素水等。P高P低。第二节细胞的形态与基本结构扩散量与以下因素有关:浓度差、电位差、膜的通透性。特点:单纯的物理过程扩散速率大无饱和性。第二节细胞的形态与基本结构协助扩散(facilitateddiffusion):水溶性物质借助C膜上特殊蛋白质从高浓度侧到低浓度侧的扩散。()经载体(carrier)易化扩散:主要转运小分子有机物如G、aa。载体特点:a、结构特异性b、饱和现象c、竞争性抑制d、顺浓度梯度第二节细胞的形态与基本结构()经通道(channel)易化扩散为一类镶嵌与膜上的蛋白质其中间有孔允许相应的水化离子通过。有静息、激活和失活三种状态。主要转运离子如K、Na等。第二节细胞的形态与基本结构根据通道“闸门”打开的因素不同分为:Ⅰ、电压门控(voltage–gatedionchannel)通道该类通道的开放取决于膜两侧的电位差。Ⅱ、化学门控(chemical–gatedionchannel)通道该类通道的开放取决于某种化学物质是否作用于膜受体。Ⅲ、机械门控(mechanicallygatedionchannel)通道。第二节细胞的形态与基本结构小结:小结:单纯扩散和易化扩散转运物质时动力来自膜两侧存在的浓度差(或电位差)所含的势能不需要细胞代谢提供能量故将它们称为被动转运。膜两侧存在的浓度差、电位差也合称为电化学梯度被动转运是顺电化学梯度将物质进行转运的。第二节细胞的形态与基本结构()主动转运原发性主动转运:指细胞通过本身耗能过程逆浓度差或电位差进行跨膜转运的过程。如:钠钾泵。第二节细胞的形态与基本结构继发性主动转运(secondaryactivetrnsport)依靠钠在膜两侧的浓度梯度中的势能完成物质的转运钠泵建立的Na浓度势能贮备是营养物质(G、aa)跨膜主动转运的能量来源。包括:同向、逆向转运。()主动转运第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构主动转运的特点:逆电化学梯度运输依赖于膜运输蛋白需要代谢能并对代谢毒性敏感具有选择性和特异性钠泵(sodiumpotassiumpump):糖蛋白分子量万属C膜上的整合蛋白。α亚单位:转运Na、K分解ATP。β亚单位:功能不详。第二节细胞的形态与基本结构其活性:因C内Na、C外K而激活。因C内Na、C外K而失活。其每分解一个ATP可泵出个Na同时泵入个K使膜内维持负电位膜外维持正电位生电性钠泵。第二节细胞的形态与基本结构钠泵活动重要的生理意义:a、造成的细胞内高钾环境是细胞代谢必须的。b、维持细胞正常的渗透压与形态。c、形成和保持细胞内外Na、K不均匀分布是生物电产生的前提。d、维持细胞内PH稳定。NaH交换。e、维持细胞内Ca稳定。CaH交换。f、维持细胞内电位的负值。生电性钠泵。g、是继发性转运的动力。第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构小分子物质的跨膜运输方式比较大分子和颗粒性物质的膜泡运动大分子和颗粒性物质的膜泡运动膜泡运输的特点:伴随着膜的运动主要是膜本身结构的融合、重组和移位与主动运输一样需要代谢能的供应第二节细胞的形态与基本结构大分子和颗粒性物质的膜泡运动大分子和颗粒性物质的膜泡运动出胞(exocytosis):指物质由细胞排出的过程。如:神经末梢分泌递质腺体分泌激素。入胞(endocytosis):指细胞外大分子物质进入细胞的过程。吞噬(deglutition):固体物。单核、巨噬、中性粒C吞饮(pinocytosis):液体。液相和受体介导入胞。第二节细胞的形态与基本结构EndocytosisExocytosi第二节细胞的形态与基本结构小结:物质的跨膜运动协助扩散(facilitateddiffusion)被动运输(passivetransport)吞噬(phagocytosis)胞饮(pinocytosis)受体介导的内吞作用(receptormediatedendocytosis)简单扩散(simplediffusion)主动运输(activetransport)穿膜运输Transmembranetransport胞吞(endocytosis)膜泡运输Vesicletransport胞吐(exocytosis)第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(一)兴奋性及兴奋兴奋(excitation):细胞受刺激后产生生物电反应的过程。可兴奋组织:凡在受刺激后能产生AP的细胞。兴奋性(excitability):可兴奋细胞或组织受刺激后产生反应或Ap的能力。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(一)生物电:可兴奋细胞膜内外两侧存在的跨膜电变化。(二)分类:单细胞安静时静息电位(RP)受刺激时动作电位(AP)反应组织器官:ECG、脑电、肌电等所有细胞Ap的综合表现第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象生物电产生基础.机制:带电离子(Na和K)经离子通道产生跨膜转运。.离子跨膜转运的二个必备条件:有通透性:离子通道的开放。有动力:膜内外离子分布差异大具很高的浓度差(内K、外Na高)。离子跨膜转运离子跨膜转运第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(一)静息电位概述静息电位(RestPotential):指细胞未受刺激时存在于细胞膜内外两侧的电位差。一切活细胞在安静或活动时均表现有生物电的变化。年Bernstein最先提出:RP的产生可能与K在C内外不均衡分布及安静时膜主要对K通透有关。年Hodgkin对此加以证实。不同C其值不同。若膜外为零则蛙肌C膜内:~mv高等动物神经C:~mv。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)静息电位及发生机制RP的产生需满足三个条件:安静时C内外离子分布不均:C内K、P多C外Na、Ca、Cl多。安静时C膜对K的通透性高。膜内带负电的蛋白质有随K外流的倾向但不能出膜形成与K隔膜相吸的极化状态。第二节细胞的形态与基本结构描述膜两侧电荷分布状态的术语:极化:RP存在时所保持的膜两侧外正内负状态。(polarization)超极化:RP的数值向膜内负值加大的方向变化的过程。(hyperpolarization)去极化:RP的数值向膜内负值减小的方向变化的过程。(depolarization)复极化:细胞去极化后向原初的极化状态恢复过程。(repolarization)第二节细胞的形态与基本结构(二)静息电位及发生机制膜内外K浓度比约(动力)安静时K通道开放(通透性)膜内带负电的蛋白质有随K外流的倾向但不能出膜形成与K隔膜相吸的极化状态。浓度差(动力)电位差(阻力)=K平衡电位静息电位第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)静息电位及发生机制静息电位主要由K外流形成接近于K的电化学平衡电位。细胞内外Na和k的分布不均匀细胞外高Na而细胞内高K。安静时膜对k的通透性远大于Nak顺浓度梯度外流并达到电化学平衡。钠钾泵的生电作用维持细胞内外离子不均匀分布使膜内电位的负值增大参与静息电位生成。据Nernst公式:Ek=RTZF㏑koki(mv)Ek=logkoki(mv)R:通用气体常数T:绝对温度Z:离子价F:法拉第常数即:RP为K的平衡电位(Ek):静息时K的跨膜化学驱动力和电场驱动力大小相等方向相反膜两则的电位差稳定于某一数值。第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)静息电位及发生机制RP的影响因素:细胞外K浓度的改变,当细胞外K浓度升高时静息电位绝对值减小。膜对K和Na的相对通透性改变对K通透性增高时静息电位绝对值增大对Na通透性升高时静息电位绝对值减小。钠钾泵的活动水平。Rp的特点:安静时细胞膜上K通道开放K外流形成内负外正相对恒定的直流电。静息状态下细胞膜对离子的通透性具有选择性通透性:K>Cl>Na>A第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(三)动作电位及发生机制动作电位(ActionPotential):指可兴奋细胞受到有效刺激时在细胞膜两侧所产生的短暂的、可扩布的电位变化。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(三)动作电位及发生机制Ap分期(以神经细胞为例)峰电位:动作电位的升支和降支共同形成的一个短促、尖峰状的电位变化后电位:锋电位在恢复至静息水平之前会经历一个缓慢而小的电位波动包括负后电位和正后电位第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(三)动作电位及发生机制Ap分期(以神经细胞为例)锋电位:去极化()复极化()后电位:锋电位后一种时间较长波动较小的电位变化)去极相:膜受刺激后原来的膜内负值消失变为正值(反极化)构成AP的上升支。神经和骨骼肌纤维的AP的去极化上升支超过mV电位水平约mV这一段称为超射。)复极相:去极相的膜电位倒转短暂很快出现RP的恢复构成AP的下降支。其持续时间较长有电位的波动称后电位:正后电位(超极化后电位)负后电位(去极化后电位)单一细胞产生AP的特点:动作电位是兴奋的标志动作电位具有全或无(allornone)特性:在同一类型的单细胞上,一旦产生AP,其形状和幅度将保持不变,不随刺激强度和传导距离的改变而变化动作电位可以进行不衰减的传导动作电位之后有不应期。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)动作电位及发生机制(二)动作电位的产生机制动作电位的产生Na平衡电位(二)动作电位的产生机制动作电位的产生Na平衡电位)电化学驱动力(去极化):细胞受刺激时Na通道开放Na快速内流(内正外负)。膜内外Na浓度比电浓度差(动力)约(动力)受刺激时Na通道电位差(阻力)开放(通透性)Na内流=Na平衡电位动作电位)复极化:细胞去极化至一定程度Na通道关闭K通道开放在细胞内外【K】的作用下K外流形成复极化。)后电位:钠泵排钠摄钾形成微小的电位波动。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)动作电位及发生机制NF受刺激膜去极化部分电压门控Na通道开放(激活)Na顺电-化学梯度入C膜进一步去极化(阈电位)大量Na通道开放形成AP上升支(去极相)达到Na平衡电位膜电位内正外负(动力:电位差浓度差阻力:电位差)Na通道失活膜对K通道开放膜内K顺电-化学梯度向外扩散膜内电位变负AP下降支(复极期)K平衡电位Na通道恢复(复活)。第二节细胞的形态与基本结构二、细胞的生物电现象(二)动作电位及发生机制第二节细胞的形态与基本结构动作电位产生的条件()阈刺激是产生Ap的必须条件可兴奋组织(Rp)阈电位Ap()阈强度为衡量组织兴奋性高低的指标与兴奋性大小成反比。()阈电位:膜对Na通透性突然增大的临界膜电位数值称~。特性:a等级性:其去极化幅度大小与阈下刺激大小呈正比非“全或无”现象。b衰减性:其去极化幅度随传布距离而叫电紧张性扩布(electrotonicpropagation)c总和现象空间(spatialsummation):在同一细胞的不同部位阈下刺激引起的局部电位可叠加在一起。时间(temporalsummation):在同一C上先后的刺激引起的局部电位也可叠加在一起。D无不应期总和或叠加后的局部电位若阈电位则产生AP。细胞的生物电现象(四)膜片钳(Patchclamp)技术记录通过离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一或多数离子通道分子活动的技术第二节细胞的形态与基本结构fortheirdiscoveriesconcerning“thefunctionofsingleionchannelsincellssinglechannelrecordingorpatchclamprecording第二节细胞的形态与基本结构膜片钳技术的基本原理称单通道电流记录技术用特制的玻璃微吸管吸附于细胞表面,使之形成~的高抗阻密封(gigaseal)被孤立的小膜片面积为μm量级,内中仅有少数离子通道。然后对该膜片实行电压钳位可测量单个离子通道开放产生的pA(安培)量级的电流这种通道开放是一种随机过程。通过观测单个通道开放和关闭的电流变化可直接得到各种离子通道开放的电流幅值分布、开放几率、开放寿命分布等功能参量并分析它们与膜电位、离子浓度等之间的关系。四种记录模式:第二节细胞的形态与基本结构三、原核细胞的形态结构细胞真核细胞(eucaryoticcell)原核细胞(prokaryoticcell)真核细胞结构原核细胞和真核细胞的主要区别原核细胞和真核细胞的主要区别第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(一)细胞核哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。细胞核的结构内膜染色质核仁外膜核孔核膜第二节细胞的形态与基本结构概述:数目:一般,每个真核细胞有一个细胞核形状:球形、卵形(常见)大小:直径约为um三、真核细胞的形态结构(一)细胞核细胞核是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(一)细胞核核被膜特点:双层膜结构成分:蛋白质分子、磷脂分子特性:选择透过性膜核孔:大分子物质的进出通道第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(一)细胞核核仁特点:折光性较强的球形小体有丝分裂过程中,周期性的出现和消失染色质细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质成分:DNA蛋白质功能:rRNA合成、剪接、加工及核糖体大、小亚基装配的重要场所染色质与染色体的关系染色质与染色体的关系染色体(细胞分裂期)染色质(细胞分裂间期)蛋白质DNA三、真核细胞的形态结构(一)细胞核第二节细胞的形态与基本结构染色质与染色体的关系在细胞分裂间期,呈丝状的染色质形态,并交织成网状,进入分裂期,丝状染色质高度螺旋化,缩短变粗,变成圆柱状或杆状的染色体有丝分裂结束后,染色体逐渐揭开螺旋,恢复成丝状染色质形态染色质染色体(细丝状)(短粗状)螺旋化解旋关系:染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种形态第二节细胞的形态与基本结构事实一英国的克隆绵羊“多莉”是将一只母羊卵细胞的细胞核除去然后在这个去核的卵细胞中移植进另一个母羊乳腺细胞的细胞核最后由这个卵细胞发育而成的。“多莉”的遗传性状与提供细胞核的母羊一样。事实二变形虫是原生动物门的一种单细胞动物。生物学家将变形虫的细胞核取出以后新陈代谢减弱运动停止当重新移入细胞核后又能够恢复生命活动。第二节细胞的形态与基本结构说明:细胞核是细胞内储存遗传物质的场所也是细胞代谢、生长、分化、繁殖、遗传和变异等生命活动的控制中心第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(二)内质网分布:动、植物细胞种类:粗面内质网滑面内质网形态结构:由单层膜连接而成的网状物外连细胞膜,内连细胞核膜广泛分布在细胞质基质中第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(二)内质网粗面内质网(rER):又叫做颗粒型内质网常见于蛋白质合成旺盛的细胞中。粗面内质网大多为扁平的囊少数为球形或管泡状的囊。在靠近核的部分囊泡可以与核的外膜连接。粗面内质网的表面所附着的核糖体(也叫核糖核蛋白体)是合成蛋白质的场所新合成的蛋白质就进入内质网的囊腔内。功能:是新合成的蛋白质的运输通道又是核糖体附着的支架第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(二)内质网滑面内质网(sER):称为非颗粒性内质网。滑面内质网的囊壁表面光滑没有核糖体附着。滑面内质网的形状基本上都是分支小管及小囊有时小管排列得非常紧密以同心圆形式围绕在分泌颗粒和线粒体的周围功能:参与糖元和脂类的合成、固醇类激素的合成以及具有分泌等功能分布:动、植物细胞中功能:与分泌有关与溶酶体的形成有关第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(三)高尔基体从高尔基体断裂出来的部分小跑含多种水解酶类共同特点:结构较稳定含较多鞘磷脂胆固醇也较多膜蛋白有特殊功能且高度糖基化内容物电子密度较高含多种酸性水解酶功能:酶解消化作用第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(四)溶酶体构成:有内外两成单位膜构成的封闭囊状结构。由外膜、内膜、膜间隙和基质组成功能:为细胞生命活动提供能量。生物体内ATP由线粒体产生第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(五)线粒体外膜:nm含多种运输蛋白它们构成水溶性物质运输的通道。标志酶单胺氧化酶内膜:~nm通透性小具有高度选择性。标志酶细胞色素氧化酶。膜间隙:~nm含多种可溶性酶、底物和辅助因子。标志酶腺苷激酶等。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(五)线粒体基质:为胶体溶液含与三羧酸循环、脂肪酸氧化、氨基酸分解和蛋白质合成等有关的酶类以及核酸合成酶系、环状的DNA及核糖体。标志酶苹果酸脱氢酶标志酶:指细胞中某细胞器或亚细胞结构所特有的酶根据此酶的特异反应可以对亚细胞结构进行定位或定性。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(五)线粒体真核细胞中不同种类单层膜泡状小体。但其内所含的酶与溶酶体所含的不同主要是含氧化酶和过氧化氢酶的微体又称过氧化物酶体功能:使细胞免受HO毒害并能氧化分解脂肪酸等。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(六)微体核糖蛋白体的简称又称核蛋白体是细胞内合成蛋白质的细胞器。构成:核糖体蛋白质与核糖体rRNA构成。形态:椭球形粒状小体分类:附着核糖体:在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜游离核糖体:一些核糖体不附着在跟上呈游离状态分布在细胞质基质内功能:在细胞内合成蛋白质。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(七)核糖体概念:狭义:真核细胞中的蛋白纤维网络结构它组成的结构体系称为‘细胞骨架系统’与细胞内的遗传系统、生物膜系统并称‘细胞内的三大系统’。广义:在细胞核中存在的核骨架核纤层体系。结构:第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(八)细胞骨架结构特征:由无数亚基组装成纤维状蛋白质在细胞生命活动中细胞骨架的蛋白纤维常处于拆卸与组装的动态之中微管:构成纺锤体、中心粒以及细胞特化结构鞭毛、纤毛的基本成分。由微管蛋白装配而成的长管状结构以单管、二联管和三联管的形式存在。通过微管结合蛋白结合扩展其功能参与细胞内物质的运输细胞形态的维持核细胞分裂。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(八)细胞骨架微丝:又称肌动蛋白纤维。是真核细胞中由球状肌动蛋白装配而成的具有极性的骨架纤维。参与组成细胞的骨架维持细胞的形状参与肌肉收缩、变形运动、胞质分裂及胞质环流等活动中间纤维:介于微丝和微管之间是最稳定的细胞骨架成分。为细胞提供机械强度支持参与细胞连接构成核骨架的主要成分并维持细胞核膜稳定。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(八)细胞骨架细胞核骨架:存在于真核细胞核内以蛋白成分为主的纤维网架体系。与真核细胞DNA的复制基因的表达以及染色体DNA的有序包装和构建有关。第二节细胞的形态与基本结构三、真核细胞的形态结构(八)细胞骨架第二节细胞的形态与基本结构(九)细胞连接和细胞外基质细胞连接细胞连接(celljunction):机体各种组织的相邻细胞彼此按一定方式相互接触并形成特殊结构这种起连接作用的特殊结构或装置称为细胞连接。主要功能:加强细胞间的机械联系维持组织结构的完整性维持和协调细胞的功能。细胞连接的基本类型封闭连接锚定连接通讯连接紧密连接粘合连接第二节细胞的形态与基本结构()紧密连接(tightjunction)、紧密连接分布:体表、各种上皮细胞管腔面的顶端。消化道上皮、膀胱上皮、脑毛细血管内皮以及睾丸支持细胞之间都存在紧密连接。第二节细胞的形态与基本结构结构特点:紧密连接:相邻细胞间局部紧密结合在连接处两细胞膜发生点状融合没有缝隙形成与外界隔离的封闭带第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构()紧密连接(tightjunction)紧密连接的功能紧密连接除了连接细胞之外还有两个作用:防止物质双向渗漏维持细胞的极性有利于物质的跨细胞转运。第二节细胞的形态与基本结构间壁连接:存在于无脊椎动物上皮细胞的紧密连接。连接蛋白呈梯子状排列形状非常规则连接的细胞内骨架成分为肌动蛋白纤维。第二节细胞的形态与基本结构间壁连接存在于无脊椎动物涉及相邻两细胞之间的连接粘着带。)分布:上皮层细胞常在紧密连接下方相邻细胞的间隙约~nm。()、锚定连接(anchoringjunction)、粘着带中间连接:粘着带第二节细胞的形态与基本结构)结构:参与粘着带连接的主要蛋白是钙粘着蛋白和肌动蛋白。、粘着小带:()、锚定连接(anchoringjunction)第二节细胞的形态与基本结构图:粘着带连接的结构)作用)作用A、细胞间牢固连接的跨细胞网络维体系组织整体性的结构基础。B、保持细胞形状。C、传递细胞收缩力。、粘着小带:()、锚定连接(anchoringjunction)第二节细胞的形态与基本结构、粘着斑:整合素肌动蛋白纤维细胞与细胞外基质形成:肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。()、锚定连接(anchoringjunction)第二节细胞的形态与基本结构分布:桥粒在两个细胞之间形成纽扣式的结构将相邻细胞铆接在一起同时桥粒也是细胞内中间纤维的锚定位点。()、锚定连接(anchoringjunction)、桥粒:第二节细胞的形态与基本结构图:桥粒位于粘合带下方结构:由中间纤维、胞质斑和跨膜连接糖蛋白组成。()、锚定连接(anchoringjunction)、桥粒:第二节细胞的形态与基本结构()、锚定连接(anchoringjunction)、桥粒:第二节细胞的形态与基本结构图:桥粒连接的电子显微镜照片图中所示是两个皮肤细胞桥粒连接是上皮组织基底层细胞与基底膜之间的连接装置。()、锚定连接(anchoringjunction)第二节细胞的形态与基本结构、半桥粒:整联蛋白是上皮组织基底层细胞与基底膜之间的连接装置。()、锚定连接(anchoringjunction)第二节细胞的形态与基本结构、半桥粒:()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)间隙连接化学突触胞间连丝植物细胞特化的具有通讯作用的细胞特殊的连接方式第二节细胞的形态与基本结构()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构)、结构:连接蛋白:四次跨膜糖蛋白已发现种。连接子:个连接蛋白组成。间隙连接:相邻细胞的连接子对接成通道、间隙连接(gapjunction)()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构左连接子电镜照片右间隙连接模型()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)左连接子电镜照片右间隙连接模型()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构)、功能:)、功能:在由不具电兴奋细胞构成的组织中建立细胞间代谢互助、代谢偶联。在具电兴奋细胞构成的组织中建立细胞间电偶联。参与信息的传递。()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构释放神经介质的化学突触:通过释放神经递质来传导兴奋。由突触前膜、突触后膜和突触间隙部分组成。释放神经介质的化学突触:通过释放神经递质来传导兴奋。由突触前膜、突触后膜和突触间隙部分组成。()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构胞间连丝:植物细胞特有的通讯连接一些小分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞间传递。功能:I细胞间物质包括小泡的运输和转移II信息、刺激的传导III影响细胞的生长、发育和分化。胞间连丝:植物细胞特有的通讯连接一些小分子可通过细胞质溶质环在相邻细胞间传递。功能:I细胞间物质包括小泡的运输和转移II信息、刺激的传导III影响细胞的生长、发育和分化。()、通讯连接(COMMUNICATIONJUNCTION)第二节细胞的形态与基本结构细胞连接封闭连接(紧密连接)锚定连接通讯连接中间纤维相关半桥粒间隙连接化学突触胞间连丝(植物)桥粒肌动蛋白相关第二节细胞的形态与基本结构第二节细胞的形态与基本结构表:各种细胞连接的比较第二节细胞的形态与基本结构细胞外基质(extracelluarmatrix,ECM)细胞周围构成高度水和的凝胶成纤维性网状结构成分:胶原单白、弹性蛋白、蛋白聚糖、氨基聚糖、层粘连蛋白和纤粘连蛋白作用:为细胞提供支持和机械保护作用与细胞代谢生长、分裂、分化、凋亡等重要生命活动有关小结:生物膜(液态镶嵌模型、跨膜运动、生物电现象)原核细胞和真核细胞区别真核细胞形态结构第二节细胞的形态与基本结构一神经肌肉接头处兴奋的传递二骨骼肌细胞的微细结构三骨骼肌的收缩机制四骨骼肌的兴奋-收缩耦联五影响骨骼肌收缩效能因素一、神经骨骼肌(NM)接头的兴奋传递一、神经骨骼肌(NM)接头的兴奋传递NM接头结构接头前膜:突触囊泡(含Ach)、膜上有Ca通道。接头间隙:充满C外液内含粘蛋白、多糖。接头后膜(终板膜):有Ach–R、胆碱酯酶。Na、K通道等。运动N元AP传到N末梢轴突膜上Ca通道开放Ca入C囊泡靠近接头前膜内侧面接头前膜量子式释放(quantalrelease)AchAch经间隙扩散到接头后膜AchN受体结合终板膜Na、K通道开放Na内流>K外流终板膜去极化(终板电位endplatepotentialEPP)至阈电位肌C膜产生AP经兴奋-收缩耦联使肌细胞收缩。(二)神经肌接头兴奋传递过程当神经冲动传到轴突末膜Ca+通道开放膜外Ca+向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂囊泡中的ACh释放(量子释放)ACh与终板膜上的N受体结合受体蛋白分子构型改变终板膜对Na+、K+(尤其是Na+)通透性终板膜去极化终板电位(EPP)EPP电紧张性扩布至肌膜去极化达到阈电位爆发肌细胞膜动作电位NM接头处的兴奋传递过程膜Ca+通道开放膜外Ca+向膜内流动接头前膜内囊泡移动、融合、破裂囊泡中的ACh释放(量子释放)ACh与终板膜上的N受体结合受体蛋白分子构型改变终板膜对Na+、K+(尤其是Na+)通透性二、骨骼肌的微细结构二、骨骼肌的微细结构肌原纤维和肌小节肌纤维暗带(粗、细肌丝总长不变)肌原纤维明带中央Z线(细肌丝缩窄舒宽)中央透明H带中央M线(粗肌丝长度可变缩窄舒宽)暗带两侧较暗(粗、细肌丝重叠缩宽舒窄)肌小节=明带暗带明带μm=(理论值)实际其长μm说明粗细肌丝有重叠。肌管系统横管系统(transversetabularsystem,T管):肌C膜从表面(Z线水平)横向伸入穿行在肌原纤维之间的膜小管系统。作用:肌膜AP通过其传到C内部。纵管系统(longitudinaltubularsystem,L管):C内肌质网包绕每条肌原纤维相互沟通与肌小节平行在靠近横管处膨大成终末池。(肌质网内Ca>>肌浆内膜上有钙泵)作用:通过对Ca贮存释放、回收触发肌小节收缩、舒张。三联管(triad):由每个横管与二侧的终末池构成。作用:它是把肌C膜的电变化和C内的收缩过程衔接或耦联起来的关键部位。粗肌丝(myosin):由肌凝蛋白组成杆头(横桥crossbridge)呈豆芽形与杆垂直伸出杆外各横桥间夹角º。细肌丝:由三种蛋白组成肌纤(动)蛋白(actin):双螺旋状单体为球形其上有与横桥结合的位点可与横桥可逆结合。原肌凝蛋白(troponin):呈双螺旋状位于肌纤蛋白的螺旋沟中。安静时阻障肌纤蛋白与横桥的结合。肌钙蛋白(troponin):球形含三个亚单位:C:与Ca结合。T:使肌钙蛋白结合于原肌凝蛋白上。I:在C亚单位与Ca结合后把信息传给原肌凝蛋白构象变化肌纤蛋白上与横桥结合点暴露(去阻碍作用)。三、骨骼肌的收缩原理:肌肉收缩时无肌丝缩短和卷曲是细肌丝在粗肌丝间滑行重叠的结果。收缩:肌膜上AP肌浆中CaCa肌钙蛋白信息传给原肌凝蛋白扭转横桥与肌纤蛋白结合、扭动、解离及再结合如此反复细肌丝向暗带中央移动肌小节缩短肌肉收缩。舒张:当肌质网把Ca泵回网腔肌浆内CaCa与肌钙蛋白解离原肌凝蛋白恢复原先构型肌纤蛋白上的结合点被掩盖横桥不能扭动细肌丝恢复原状肌肉舒张。(二)、骨骼肌的兴奋收缩耦连(二)、骨骼肌的兴奋收缩耦连、概念:以肌膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌丝滑行为基础的收缩过程之间的中介过程称~。、兴奋收缩耦联过程肌膜Ap至横管膜三联体(关键部位)终末池Ca通道开放Ca内流肌浆中Ca(关键耦联物)肌丝滑行收缩(三)包括三

用户评论(0)

0/200

精彩专题

上传我的资料

每篇奖励 +2积分

资料评价:

/292
1下载券 下载 加入VIP, 送下载券

意见
反馈

立即扫码关注

爱问共享资料微信公众号

返回
顶部