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2015生物奥赛辅导课件—细胞生物学87ppt


生物奥赛辅导细胞生物学重难点解读

考点1、细胞生物学发展的重大事件
1.细胞的发现:
1665年英国物理学家罗伯特·虎克用他自制的显 微镜观察栓皮栎的死细胞。

2.细胞学说的建立
1838年德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出 了细胞学说:细胞是动、植物有机体的基本结构 单位,也是生命活动的基本单位。19

世纪自然科 学的三大发现之一。 3、细胞学研究的三个层次:显微水平、亚显微水平 和分子水平。

考点2、细胞的大小和分类
? 1、细胞的体积很小,需要借助显微镜才能 看到。常用的单位换算:1m=102cm= 106μm=109? ? 细胞的直径多在10μm~100μm之间。最小 的细胞支原体,其直径为0.1μm~0.2μm, 细菌的直径一般只有1μm~2μm。最大的 细胞是鸟类的卵,如鸵鸟蛋卵黄的直径可 达5cm。

考点2、细胞的大小和分类
大小 细胞核 遗传系 统 细胞质 原核细胞 很小(1~10微米) 真核细胞 较大(10~100微米) 无膜(称“类核”) 有膜 DNA不与蛋白质结合 核内的DNA与蛋白质结合形 一个细胞只有一条DNA 成染色质 一个细胞有两条以上染色体 无内质网 有内质网 无高尔基体 有高尔基体 无溶酶体 有溶酶体 有相近的中间体 有线粒体 但的有类囊体 有叶绿体(植物细胞) 一般无微管、无微丝 有微管、微丝 无中心粒 在中心粒(动物细胞) 主要由胞壁质组成 主要由纤维素组成

细胞壁

考点2、细胞的大小和分类
特性

内膜系 统
微梁系 统

原核细胞 简单 无

真核细胞 复杂 有微管和微丝

细胞分 二分体、出芽, 具有丝分裂器,能进行有 裂 无有丝分裂 丝分裂 转录与 转译 出现在同一时 间与地点 出现在不同时间与地点 (转录在核内,转译在 细胞质内)

考点2、细胞的大小和分类
? 3.古细菌 ? 具有原核生物的某些特征,无核膜及内膜 系统;也有真核生物的特征,细胞壁不含 肽聚糖,对青霉素不敏感;核糖体对氯霉 素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、 DNA具有重复序列并结合组蛋白、翻译时 以甲硫氨酸为蛋白质合成的起始氨基酸; 生活在极端环境中,如:产甲烷菌、极端 嗜盐菌、极端嗜热菌。

考点3 细胞形态结构的观察方法

? 紫外线显微镜:以紫外线为光源,分辨率提高一倍。 ? 暗视野显微镜:只允许被标本反射或衍射的光线进入 物镜,分辨率提高40倍,可见核、线粒体 ? 相差显微镜:用于观察活细胞、未染色组织切片或缺 少反差的染色标本。 ? 荧光显微镜:利用较短波长的光使样品受到激发,产 生较长波长的荧光,可用来观察和分辨样品中产生荧 光物质的成分和位置(叶绿素) ? 微分干涉差显微镜:显示结构的三维立体投影影像。 ? 电子显微镜:用电子束取代光束,最小分辨率 0.1nm。 ? 制片技术:超薄切片(50nm左右) ? 固定——包埋——切片——染色

考点4 细胞膜

一、真核细胞的结构 (一)细胞膜(质膜) 1、细胞膜的基本组成成分 (1)膜脂 :磷脂、胆固醇和糖脂

占50 %以上:具有一个极性头和两个由脂肪酸链形成的非极 性尾;脂肪酸碳链为偶数;既含饱和脂肪酸又含不饱和脂肪酸
胆固醇只存在于动物细胞、酵母菌、支原体;细菌、蓝藻等 原核细胞和植物细胞膜中一般没有胆固醇;助于增加膜的稳定 性,可调节膜的流动性,使膜的流动性不至于在温度降低时而 下降 (2)膜蛋白:外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)和内在膜蛋白 (或称整合膜蛋白) (3)膜糖类:与膜脂、膜蛋白以共价键形成的糖脂或糖蛋 白,与细胞识别有关

结构模型
?E.Gorter和F.Grendel(1925):

“蛋白质-脂类-蛋白质”三夹板质膜结构模型
?J.D.Robertson(1959年): 单位膜模型(unit membrane model) ?S.J.Singer和G.Nicolson(1972): 生物膜的流动镶嵌模型(fluid mosaic model)

2.细胞膜的流动镶嵌模型:Singer和Nicolson (1)脂双分子层是细胞膜的主要结构支架,具有极性头 部和非极性尾部的磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头 部朝向水相;(2)膜蛋白为球蛋白,分布于脂双层表面 或镶嵌脂分子中,有的甚至横跨整个脂双层;(3)在膜 的两侧脂分子的分布,蛋白质分子的分布与性质是不相 同的,即具有不对称性;(4)膜结构中蛋白质分子和脂 类分子都能运动,具有流动性。 3.细胞膜的流动性和不对称性 (1)膜的流动性 : 膜脂的运动方式主要有侧向扩散、旋转运动、左右摆动以 及翻转运动等 ;不饱和脂肪酸越多,脂肪酸链越短,膜脂流动 性越大 ;温度下降,膜脂的流动性减弱;胆固醇含量的增加, 可增加膜脂的有序性,降低膜脂的流动性。卵磷脂与鞘磷脂的 比值越高,膜脂的流动性越大

膜蛋白质分子的运动分为侧向扩散和旋转运动

(2)膜的不对称性:膜脂、膜蛋白及糖类的不对称性 4.细胞膜的生物学功能 (1)细胞膜与物质的跨膜运输 ①简单扩散:疏水的小分子或小的不带电荷的极性 分子(如O2、CO2、乙醇、尿素等);小分子比大 分子容易穿膜,非极性分子比极性分子容易穿膜, 而带电离子的跨膜运输则需要更高的自由能。 ②协助扩散 载体蛋白 通道蛋白,它横跨质膜形成 ③主动运输 ATP直接提供能量: Na+-K+ 泵( Na+-K+-ATP 酶)每消耗 1 个 ATP 分子,可使 细胞内减少3个Na+并增加2个K+ Ca2+泵(Ca2+-ATP酶)泵入内质网腔中消耗一个ATP分 子转运出两个 Ca2+

质子泵 细胞质膜上,溶酶体膜和植物泡膜上以及线 粒体内膜、植物内囊体膜

协同运输(伴随运输):不是由ATP提供能量,而是借其他物质 的浓度梯度为动力来进行的 同向协同运输 反向协同运输 动物细胞中葡萄糖的跨膜运输

? 质子泵 ? (1)P-type:载体蛋白利用ATP使自磷酸化发生 构象的改变来转移质子,如植物细胞膜上的H+泵、 H+-K+泵。 ? (2)V-type:水解ATP产生能量,但不发生自磷 酸化,从细胞质基质中泵出H+进入细胞器,保持 细胞质基质中性pH和细胞器内的酸性pH,位于 动物溶酶体膜、植物液泡膜上。 ? (3)F-type:H+沿浓度梯度运动,所释放的能 量与ATP合成偶联起来,所以也叫ATP合酶,位 于细菌质膜,线粒体内膜和叶绿体的类囊体膜上。

④内吞作用与外排作用 大分子(如蛋白质、多核苷酸、多糖)或颗粒物质 吞噬作用 胞饮作用

内吞作用与外排作用都需要细胞提供能量。

(2)细胞膜与细胞连接:封闭连接、锚定连接、通讯连接(包括 间隙连接、神经细胞间的化学突触、植物细胞中的胞间连丝) ①封闭连接(紧密连接是典型的代表)

②锚定连接 桥粒和半桥粒(中间纤维 )

粘着带和粘着斑(肌动蛋白纤维)

③通讯连接:间隙连接、植物细胞中的胞间连丝、神经细胞间 的化学突触 a.间隙连接

连接小体由6个 相同或相似的跨 膜蛋白亚单位环 绕,中心形成一 个直径约1.5nm 的孔道连接小体 成簇并两两相对 分别包埋在两相 邻细胞的质膜中, 形成一个间隙连 接单位

b.胞间连丝 胞间连丝连接处的细胞壁 不连续,相邻细胞的细胞 膜共同形成20~40 nm的管 状结构,中央是由内质网 延伸形成的链管状结构。 链管与管状质膜之间是由 胞液构成的环带。

c.化学突触

(3)细胞膜与细胞的识别 细胞识别与细胞表面的糖蛋白、糖脂及蛋白聚糖有关 (4) 细胞膜与信息的传递

①cAMP信号通路
激素→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→腺苷酸环化酶→cAMP→

cAMP依赖的蛋白激酶A→基因调控蛋白→基因转录

②磷脂酰肌醇信号通路
?胞外信号分子→G-蛋白偶联受体→G-蛋白→

→IP3→胞内Ca2+浓度升高→Ca2+结合蛋白(CaM)→细胞反应 磷脂酶C(PLC)→ →DG→激活PKC→蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH?

③通过细胞内受体介导的信号传递
固醇类激素介导的信号通路

(二)细胞外被(糖被)和细胞壁 动物细胞有细胞外被(糖萼、糖被),是细胞膜外表面的 糖类物质的总称,在细胞识别等方面起重要作用。 植物细胞有细胞壁:胞间层、初生壁、次生壁 ;保护 并支持细胞及整个植物体

考点5、线粒体
1、线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器, 各种生命活动所需的能量大部分都是靠线粒体中 合成的ATP提供的,因此有细胞的“动力工厂”之 称。 2、线粒体主要由蛋白质和脂质组成,其中蛋白质 占线粒体干重的一半以上。此外还有少量的DNA、 RNA、辅酶等。 3、线粒体外膜的标志酶为单胺氧化酶; 内膜为细胞色素氧化酶; 膜间隙为腺苷酸激酶; 线粒体基质的为苹果酸脱氢酶。

考点5、线粒体
4、四个部分: (1)外膜 为一个单位膜,膜中蛋白质与脂类含 量几乎均等。物质通透性较高。 (2)内膜 也是一个单位膜,膜蛋白质含量高, 占整个膜的80%左右。内膜对物质有高度地选择通 透性。部分内膜向线粒体腔内突出形成嵴。同时 内膜内表面排列着一些颗粒状的结构,称为基粒。 基粒包括三个部分:头部(F1因子,为水溶性蛋 白质,具有ATP酶活性)、腹部(F0因子,由疏水 性蛋白质组成)、柄部(位于F1与F0之间)。

考点5、线粒体
(3)膜间隙 为内外膜之间围成的间隙。其 内充满无定形物,主要是可溶性酶、反应 底物以及辅助因子等。 (4)基质 由内膜封闭形成的空间,其中含 有脂类、蛋白质、核糖体、RNA及DNA。

考点5、线粒体
5、在线粒体内膜上存在的电子传递链。

糖、脂肪、氨基酸的中间代谢产物在线粒 体基质中经三羧酸循环进行最终氧化分解。 在氧化分解过程中,产生NADH和FADH2两种 高还原性的电子载体。在有氧条件下,经 线粒体内膜上呼吸链的电子传递作用,将O2 还原为H2O;同时利用电子传递过程中释放 的能量将ADP合成ATP。

考点5、线粒体
6、是半自主性细胞器 DNA分子通常与线粒体内膜结合存在,呈环状, 和细菌DNA相似。在线粒体中有DNA聚合酶,并 且离体的线粒体在一定条件下有合成新DNA的 能力。线粒体DNA也是按半保留方式进行复制 的,其复制时间与核DNA不同,而与线粒体的 分裂增殖有关。一般是在核DNA进行复制后, 在核分裂前(G2)期,线粒体DNA进行复制,随 后线粒体分裂。

考点5、线粒体
7、起源:即内共生假说和分化假说。内共生假 说认为线粒体是来源于细菌,是被原始的前真 核生物吞噬的细菌。这种细菌与前真核生物共 生,在长期的共生过程中通过演化变成了线粒 体。另一种假说,即分化假说则认为线粒体在 进化过程中的发生是由于质膜的内陷,再经过 分化后形成的。

考点6、叶绿体
1、叶绿体是质体的一种,是绿色植物进行 光合作用的场所。质体是植物细胞所特有 的。它可分为具色素的叶绿体、有色体和 不具色素的白色体。 2、叶绿体主要由脂类和蛋白质分子组成, 此外在叶绿体基质中还有少量DNA和RNA。 电镜观察,叶绿体由双层单位膜构成(见 下图)。

考点6、叶绿体

考点6、叶绿体
3、外被:由两层单位膜构成,外膜通透性大,内膜物质 有较强选择通透性。内外膜间围有膜间隙。

4、基质:叶绿体内充满流动状态的基质,基质 中有类囊体。小类囊体互相堆叠在一起形成基粒, 这样的类囊体称为基粒类囊体。大的类囊体连接 两个或两个以上的基粒。类囊体膜亦称光合膜。 在叶绿体的基质中有颗粒较大的油滴、颗粒较小 的核糖体、、DNA纤维、可溶性蛋白(酶),以及 其他代谢有关的物质。

考点6、叶绿体
5、叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多。 其DNA也是呈双链环状,不与组蛋白结合, 能以半保留方式进行复制。同时还有自己 完整的蛋白质合成系统。叶绿体同线粒体 一样,其生长与增殖受核基因及其自身基 因两套遗传系统控制,称为半自主性细胞 器。 6、起源:内共生说和分化说。按内共生假 说,叶绿体的祖先是蓝藻或光合细菌。

考点7、内质网
? 1、内质网是细胞质中由膜围成的管状或扁平囊状 的结构,互相连通成网,构成细胞质中的扁平囊 状系统。 ? 2、两种类型:一种是粗面内质网,其结构特点是 由扁平囊状结构组成,膜的外侧有核糖体附着。 各种分泌蛋白质是在粗面内质网的结合核糖体上 合成的。还有一种内质网是滑面内质网,多由小 管与小囊构成不规则的网状结构,膜表面光滑, 无核糖体颗粒附着。主要存在于类固醇合成旺盛 的细胞中。

考点7、内质网
? 3、内质网的功能包括以下几点: *蛋白质的合成与转运(粗面内质网); *蛋白质的加工(如糖基化); *脂类代谢与糖类代谢(滑面内质网); *解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的 酶)。

蛋白质分选的两条基本途径 特征 第一条途径 第二条途径

合成主要 部位 蛋白质主 要类型 分选信号 序列
合成的时 间关系 转运方式

起始于细胞质基质,细胞质基质 完成于内质网 分泌性蛋白、内 线粒体、叶绿体、过氧 化物酶体与核蛋白等 质网、高尔基体和 溶酶体酶蛋白 N端信号肽 前导肽
边合成边转移 膜泡运输 先合成再转移 蛋白质跨膜转运

考点8、核糖体
1、核糖体是一种非常重要的细胞器。核糖体是无 膜的细胞器,主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的 RNA称为rRNA,约占60%,蛋白质约占40%,蛋白质 分子主要分布在核糖体的表面,而rRNA则位于内 部,二者靠非共价键结合在一起。 ? 2、分类:附着核糖体:它与内质网形成粗面内质 网。在原核细胞质膜内侧也常有核糖体附着。 ? 游离核糖体:合成的蛋白质种类不同,但核糖体 的结构与化学组成是完全相同的。 ? 3、核糖体由大、小两个亚单位组成。由于沉降系 数不同,核糖体又分为70S型和80S型。

考点8、核糖体
70S型核糖体主要存在于原核细胞及叶绿体、线 粒体基质中,其小亚单位为30S,大亚单位为50S; 80S型核糖体主要存在于真核细胞质中,其小亚 单位为40S,大亚单位60S。 ? 4、功能:是蛋白质合成的场所。因此核糖体是细 胞不可缺少的基本结构,存在于所有细胞中。核 糖体往往并不是单个独立地执行功能,而是由多 个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽键 的合成。这种具有特殊功能与形态的核糖体与 mRNA的聚合体称为多聚核糖体。

考点9、高尔基复合体
1、1898年最初在神经细胞发现这种细胞器,以发 明者的名字命名。其主要成分是脂类、蛋白质及多 糖物质组成。其标志酶为糖基转移酶。 ? 在电镜下可见高尔基体是由滑面膜围成的扁囊状和 泡状结构组成的。 ? 典型的高尔基体表现一定的极性。向着核膜或内质 网一侧凸出,而凹面向着质膜一侧。凸面称形成面, 凹面称成熟面。形成面的膜较薄,与内质网膜相似, 成熟面的膜较厚,与质膜相似。

考点9、高尔基复合体
? 2、功能:(1)为细胞提供一个内部的运输系统, 它把由内质网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩, 通过高尔基小泡运出细胞,这与动物分泌物形成有 关。高尔基体对脂质的运输也起一定的作用。 ? (2)合成和运输多糖:这可能与植物细胞壁的形 成有关。 ? (3)糖基化作用,即高尔基体中含有多种糖基转 移酶,能进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。 ? 关于高尔基体的发生,倾向于认为它是由内质网转 变来的。

考点10、溶酶体
1、溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。主要 化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富含水解酶, 由于这些酶的最适pH值为酸性,因而称为酸性水 解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。 ? 2、两种类型:一是初级溶酶体,含有种水解酶。 这些酶是在粗面内质网的核糖体上合成的,处于 潜伏状态。二是次级溶酶体,它是吞噬泡和初级 溶酶体融合的产物,有时亦称消化泡。在次级溶 酶体中把吞噬泡中的物质消化后剩余物质排出细 胞外。吞噬泡有两种,异体吞噬泡和自体吞噬泡, 前者吞噬的是外源物质,后者吞噬的是细胞本身 的成分。

考点10、溶酶体
? 3、功能是参与细胞内的正常消化作用。大分子物 质经内吞作用进入细胞后,通过溶酶体消化,分 解为小分子物质扩散到细胞质中,对细胞起营养 作用。第二个方面的作用是自体吞噬作用。溶酶 体可以消化细胞内衰老的细胞器,其降解的产物 重新被细胞利用。第三个作用是自溶作用。在一 定条件下,溶酶体膜破裂,其内的水解酶释放到 细胞质中,从而使整个细胞被酶水解、消化,甚 至死亡,发生细胞自溶。细胞自溶在个体正常发 生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失 等。

考点11、微体
1、微体也是一种由单位膜围成的细胞器。它呈圆球 状、椭圆形、卵圆形或哑铃形。根据酶活性的差 别可分为两种类型:过氧物体和乙醛酸循环体。 ? 过氧化物酶体:是具有过氧化氢酶活性的小体, 内含许多氧化酶、过氧化氢酶,能将对细胞有害 的的H2O2转化为H2O和O2。在植物叶肉细胞中,过 氧化物酶体执行光呼吸的功能。 ? 乙醛酸循环体:除含过氧化物酶体有关的酶系外, 还含有乙醛酸循环有关的酶系,如异柠檬酸裂合 酶、苹果酸合成酶等。乙醛酸循环体除了具有分 解过氧化物的作用,还参与糖异生作用等过程

考点12、圆球体和糊粉粒
圆球体和糊粉粒 ? 植物细胞有具水解酶活性的结构,如圆球 体。它们都是由一个单位膜围成的球状体。 圆球体具有消化作用及贮存脂肪功能;糊 粉粒也具消化作用,并且为蛋白质的贮存 场所。

考点13、液泡与液泡系
液泡与液泡系 ? 在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细胞有一 个很大的中央液泡,可能占细胞体积的90%,它是由许 多小液泡合并成的。动物细胞中的液泡较小,差别也不 显著。 ? 液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不同种类 细胞的液泡中含有不同的物质,如无机盐、糖类、脂类、 蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。 ? 液泡的功能是多方面的,强维持细胞的紧张度是它所起 的明显作用。其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖 就是贮藏在液泡中,而许多种花的颜色就是由于色素在 花瓣细胞的液泡中浓缩的结果。

考点13、液泡与液泡系
? 第三,液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细 胞内破坏的成分。最后,液泡在植物细胞的自 溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的细 胞通过自溶被消化掉。这时液泡破坏,其中的 水解酶被释放出来,导致细胞成分的分解和细 胞的死亡。例如蚕豆子叶中约80%的RNA是在种 子萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把 液泡破坏,其中的核糖核酸酶释放出来的话, 可在几小时内使核糖体RNA分解完。这说明一旦 液泡破坏,水解酶释放出来,可以很快使细胞 自溶。

考点14、细胞核
1、核膜:在电镜下真核细胞的核主要包括核膜、染色质、 核仁和核基质四部分。 ? 真核细胞具有核膜,核膜亦称核被膜,使遗传物质DNA与 细胞质分开。原核生物,如细菌、蓝藻等不具核膜,即 DNA和细胞质之间没有膜隔开。核膜由内外两层膜组成。 内膜平滑,外膜靠细胞质的一侧有时附着有核糖体,并且 常可看到外膜与粗面内质网是连续的,所以内外膜之间的 核周腔经过内质网似乎可能和细胞处相通。内外两膜在很 多地方愈合形成小孔,称为核膜孔。 ? 离子、比较小的分子可以通透核膜。但像球蛋白、清蛋白 等高分子则不能原样通过核膜。高分子的进出核要由核膜 孔通过。

考点14、细胞核
2、染色质
? 染色质是间期细胞核中易被碱性染料染色的物质,由 DNA与蛋白质为主组成的复合结构,是遗传物质的存 在形式。在分裂期,形成染色体。 ? 在真核细胞中,核小体是构成染色质的基本单位,核 小体是DNA与组蛋白结合形成的。另外,染色质的成 分还包括少量的RNA和非组蛋白。 ? 在间期核中,染色质的形态不均匀。根据其形态及染 色特点可分为常染色质和异染色质两种类型。 ? 常染色质:折叠疏松、凝缩程度低,处于伸展状态, 碱性染料染色时着色浅。具有转录活性的染色质一般 为常染色质。

考点14、细胞核
?异染色质:折叠压缩程度高,处于凝集 状态,经碱性染料染色着色深。其DNA 中重复序列多,复制较常染色质晚。其 中部分异染色质是由原来的常染色质凝 集而来,还有一些异染色质除复制期外, 在整个细胞周期中均处于集缩状态。

考点14、细胞核
3、核仁 ? 光学显微镜下观察,真核细胞的间期核中 可见到1个或多个球状小体称为核仁。 ? 经研究发现,核仁结构主要是四种。第一 种结构是直径为150?~200 ?的颗粒成分。 第二结构是直径为20?~30 ?的纤维成分。 第三种结构是伸入到核仁中的染色质,它 的电子密度比较低。第四种结构部分是基 质,即上述三种结构以外的部分。

考点14、细胞核
? 核仁是核糖体RNA(tRNA)合成及核糖体亚单位前 体组装的场所,与核糖体的生物发生密切相关。 核糖体RNA是在核仁合成的。如组成80S型核糖体 的rRNA共有四种:5S、5.8S、18S、28S,其中后 三种是在核仁中合成的。 4、核基质 间期核内非染色或染色很淡的基质称核内基质。 染色质和核仁悬浮于其中,它含有蛋白质、RNA、 酶等。核内基质亦称核液。

考点15、细胞骨架
细胞骨架普遍存在于真核细胞中,蛋白质纤维构 成的网架体系。主要包括细胞膜骨架、细胞质骨 架和细胞核骨架三部分。细胞骨架对于细胞形态 的维持、细胞运动、物质运输、细胞增殖及分化 等具有重要作用。 (1)细胞膜骨架 指细胞膜下由蛋白质纤维组成的网架结构,称为 细胞膜骨架。膜骨架一方面直接与膜蛋白结合, 另一方面又能与细胞质骨架相连,主要参与维持 细胞质膜的形态,并协助细胞膜完成某些生理功 能。

考点15、细胞骨架
(2)细胞质骨架 指存在于细胞质中的三类成分:微管、微丝和 中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结构。 ? 微管:它是中空的圆筒状结构,主要成分是微 管蛋白。这种蛋白既具有运动功能又具有ATP酶 的作用。纤毛、鞭毛、中心粒等基本上也是由 许多微管聚集而成,细胞分裂时出现的纺锤丝 也是由微管组成。

考点15、细胞骨架
? 微丝:微丝是原生质中一种细小的纤丝,在光 镜下看不见,但如果微丝集合成束,则可在光 镜下看到。微丝的成分是肌动蛋白和肌球蛋白, 这是肌纤维的运动蛋白。由此可知,它有运动 功能,细胞质的流动、变形运动等都和微丝的 活动有关。动物细胞在进行分裂时,细胞中央 发生横缢,将细胞分成两个,也必须由微丝收 缩而产生。 ? 中间纤维:其粗细介于微管和微丝之间,也是 由蛋白质组成。

考点15、细胞骨架
(3)细胞核骨架 ? 真核细胞核中也存在着一个以蛋白质为主 要结构成分的网架体系,称为核骨架。狭 义地讲,核骨架就是指核基质,广义地讲, 核骨架则包括了核基质、核纤层和核孔复 合体等。核基质为DNA复制提供空间支架, 对DNA超螺旋化的稳定起重要作用。核纤 层为核被膜及染色质提供结构支架。

考点15、细胞骨架
(4)鞭毛和纤毛 ? 鞭毛和纤毛是动物细胞及某些低等植物细胞表面 的特化结构,具有运动功能。纤毛与鞭毛结构基 本相同,包括两部分:鞭杆、基体。 ? 鞭杆轴心是由“9+2”排列的一束微管构成(包 括一对平行单管微管的组成的中央微管及围绕中 央微管外周的9个二联体微管)。 ? 基体则无中央微管,外周由9个三联体微管组成, 呈“9+0”结构。这与中心粒的相同。

考点16、细胞分裂
有丝分裂

1.分裂间期
? 分裂间期是细胞生长期,为分裂期作物质准备, 包括G1、S、G2三个时期。 ? G1期:它是一个生长期。在这个时期内细胞进行 着一些物质的合成,并且为下阶段S期的DNA合成 作准备,特别是合成DNA的前身物质、DNA聚合酶 和合成DNA所必不可少的其他酶系,以及储备能量。 ? S期:从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期 最主要的特征是DNA的合成。

考点16、细胞分裂
? G2期:这个时期又叫做“有丝分裂准备期”,因 为它主要为后面的分裂期作准备。在G2期中,DNA 的合成终止,但是还有RNA和蛋白质的合成,为分 裂期纺锤体微管的组装提供原料。 2、分裂期(M期) ? 细胞一旦完成了细胞分裂的准备,就进入有丝分 裂期。细胞分裂期是一个连续的过程,为了研究 的方便,可以人为地将它分成前、中、后、末四 个时期。M期的细胞有极明显的形态变化。间期中 的染色质在M期浓缩成染色体形态。染色体的形成、 复制和移动等活动,保证了将S期复制的两套DNA 分子平均地分到两个子细胞中去。

考点16、细胞分裂
? 减数分裂是一种特殊的有丝分裂,细胞连续分裂 两次,而染色体只复制一次,形成的四个子细胞 中的染色体数目比母细胞减少一半。 ? 在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长 的生长期,称为减数分裂前间期,也包括G1、S、 G2三个时期。但S期较长。 (1)第一次分裂 ? 减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂 中,特别是前期Ⅰ。 ①前期Ⅰ:时间较长,又分为五个时期。

考点16、细胞分裂
? 细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已 经进行了复制,一条染色体应由两条染色单体组 成。但一般看不出两条染色单体。 ? 偶线期 是同源染色体配对的时期。 ? 粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色 体紧密结合,同源染色体的非姊妹染色单体间发 生局部交换。 ? 双线期 联会的两条同源染色体开始分离,但在 交叉点上它们还保持连在一起,所以两条染色体 并不完全分开。 ? 终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。

考点16、细胞分裂
②中期Ⅰ ? 配对的同源染色体(二价体)排列于赤道面中, 形成赤道板。这时二价体因长短的不同和交叉数 目的多少和有无而呈不同形态,比如环状、棒状、 C字型、十字型等。 ③后期Ⅰ ? 二价体中两条同源染色体分开,分别向两极移动。 但这时的每条染色体是由两条染色单体组成的。 应当强调的是,二价体由哪条染色体移向哪一极 完全是随机的。

考点16、细胞分裂
④末期Ⅰ ? 染色体到达两极后开始末期过程。部分细胞进入末期后染 色体解螺旋,核膜、核仁重现,通过胞质分裂形成两个子 细胞。但也有的细胞只形成两个子核,不进行胞质分裂。 ? 减数分裂间期:在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间的间期很 短,且并不进行DNA合成。因而也不进行染色体的复制。 在有些生物甚至没有这个间期,而由末期Ⅰ直接转为前期 Ⅱ。 (2)第二次分裂 ? 第二次减数分裂基本上与普通有丝分裂相同。前期Ⅱ时间 较短。中期Ⅱ染色体排列于赤道面,两条染色单体的着丝 点分别向着两极,形成赤道板。后期Ⅱ时两条染色单体分 开,移向两极。末期Ⅱ时染色体解螺旋化形成核膜,出现 核仁经过胞质分裂,完成减数分裂过程。

考点16、细胞分裂
无丝分裂 ? 无丝分裂是最早发现的一种细胞分裂方式,早在 1841年就在鸡胚的血细胞中看到了。因为分裂时 没有纺锤丝出现,所以叫做无丝分裂。又因为这 种分裂方式是细胞核和细胞质的直接分裂,所以 又叫做直接分裂。 ? 关于无丝分裂,有不同的看法:有人认为无丝分 裂不是正常细胞的增殖方式,而是一种异常分裂 现象;另一些人则主张无丝分裂是正常细胞的增 殖方式之一,主要见于高度分化的细胞,如肝细 胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等。

考点16、细胞分裂
? 无丝分裂的早期,球形的细胞核和核仁都伸长。 然后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。 最后细胞核分裂,这时细胞质也随着分裂,并且 在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝分 裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体的出现, 当然也就看不到染色体的规律性变化。但是,这 并不说明染色质没有变化,实际上染色质也要进 行复制,并且细胞要增大。当细胞核体积增大一 倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质就分 配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如 何分配的,还待进一步研究。

考点17、细胞分化
1.细胞分化的原理 (1)细胞核的全能性 在动物个体发育过程中,受精卵具有分化出各种组织和 细胞,并建立一个完整个体的潜在能力,这种细胞称为 全能细胞。 在胚胎发育的囊胚细胞和原肠胚细胞,虽然具有分化出 多种组织的可能,但却不能发育成完整的个体,这部分 细胞叫做多能细胞。

考点17、细胞分化
? 在动物长成后,成体中储存着保持增殖能力的细 胞,它们产生的细胞后代有的可能分化为多种组 织,有的可能只分化出一种细胞。只能分化出一 种细胞的类型叫做单能细胞。 ? 看来,随着动物细胞分化程度提高,细胞分化潜 能越来越窄,尽管如此,但它们的细胞核仍保持 着原有的全部遗传物质,具有全能性。高度分化 的植物组织具有发育成完整植物的潜能,保持着 发育的全能性。

考点17、细胞分化
(2)基因的选择表达 ? 细胞分化并非由于某些遗传物质丢失造成的,而 是与基因选择表达有关。细胞的编码基因分为两 类:管家基因和奢侈基因。管家基因是维持细胞 生存必需的一类基因,在各类细胞中都处于活动 状态。奢侈基因是在不同组织细胞中选择表达的 基因,与分化细胞的特殊性状直接相关,这类基 因的丧失对细胞生存没有直接影响。目前一般认 为,细胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有 选择地表达的结果。

考点17、细胞分化
2.细胞质、细胞核及外界环境对细胞分化的影响
(1)细胞质在细胞分化中的决定作用 受精卵的分裂称卵裂。卵裂过程的每次分裂,从核物质的 角度看都是均匀分配到子细胞中,但是细胞质中物质的分 布是不均匀的。也许正是因为胞质分裂时的不均等分配, 在一定程度上决定了细胞的早期分化。 (2)细胞核在细胞分化中的作用 细胞核是真核细胞遗传信息的贮存场所。因此,在细胞分 化过程中,细胞核对于细胞分化也肯定有重要的影响,它 可能通过控制细胞质的生理代谢活动从而控制分化。

考点17、细胞分化
(3)外界环境对细胞分化的影响 细胞对邻近细胞的形态发生会产生影响, 并决定其分化方向。另外,在多细胞生物 幼体发育过程中,环境中的激素作用能引 发和促进细胞分化。

考点17、细胞分化
3.癌细胞
? 在个体正常发育过程中,细胞有控制地通过有丝 分裂增殖,有秩序地发生分化,执行特定的功能。 可是,有时部分细胞由于受到某种因素的作用则 发生转化,不再进行终未分化,而变成了不受调 节的恶性增殖细胞,这种细胞即称为癌细胞。 (1)癌细胞的主要特征 ? 癌细胞的主要特征表现在无限增殖;接触抑制现 象丧失;细胞间的粘着性降低,易分散和转移; 易于被凝集素凝集;粘壁性下降;细胞骨架结构 紊乱;产生新的膜抗原;对生长因子需要量降低 等方面。

(2)致癌因子及癌基因学说 ? 凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要 包括三类:化学致癌因子,物理致癌因子,病毒 致癌因子。 ? 一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学 说”:认为病毒对细胞的致癌作用是由于病毒基 因组中的癌基因引起,而正常细胞中存在的癌基 因是在早期进化过程中通过病毒感染而从病毒基 因组中获得。如果细胞癌基因受阻,则细胞能正 常发育;在各种致癌因子作用下,细胞癌基因被 活化而使细胞发生癌变。

例1 如何用实验区分内在膜蛋白和外周膜蛋白
A. 用1mol/LNaCl,仅外周蛋白而不是内在膜蛋白能从膜 上除去 B.用0.lmol/LNaOH,仅内在膜蛋白能从膜上除去 C.用lmol/LNaCl,仅内在膜蛋白能从膜上除去 D .仅外周蛋白而不是内在膜蛋白在变性剂去污剂中可被 溶解除去 E.仅外周蛋白而不是内在膜蛋白可被蛋白水解酶作用

例2

下列细胞中核仁较小的是 B.肿瘤细胞 C.神经细胞 D.胚胎细胞

A.胰腺细胞

例3 什么是动物和植物细胞、细胞质之间直接联系的通道途径

A.胞间连丝,桥粒

B.胞间连丝,Ca2+—ATP酶

C.膜孔蛋白,间隙连接 D.间隙连接,胞间连丝 例4 对于物质的主动运输,错误的阐述是 A.能逆着浓度梯度而发生 B.能逆着电化学势梯度而发生 C.将温度降低100C,其速率至少减至一半 D.代谢抑制剂对它无影响

E.表现出饱和特征

例5 高尔基体分类加工的蛋白质的去向是 A.溶酶体 B. 细胞质膜 C. 细胞核 D. 线粒体 例6 与人体内月经周期中黄体退化有关的作用是

A. 自溶作用 B. 异体吞噬 C. 自体吞噬 D. 粒溶作用
例7 植物细胞中具有半自主性的细胞器是

A. 高尔基体 B. 线粒体 C. 溶酶体 D. 叶绿体

例8 细胞的鞭毛和纤毛的结构呈9+2型;基体和中心体的为9+ 0型。关于它们的结构,下列叙述正确的是 A.+前的9所示结构相同 C.9表示9条三联微管 B.9表示9条二联微管 D.2和0表示中央微管的情况

例9 下面什么是对的
A.动力蛋白是一种钙ATP酶,可以产生用于纤毛和鞭毛弯曲所 需的能量

B.微管蛋白开始聚合成为微管的地方,被称为微管组织中心
C.如果用微注射法向细胞内注入钙离子,微管解聚受阻,聚合 增强

D.结蛋白是一种微丝
E.结蛋白在心肌细胞和平滑肌细胞中不存在


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