细胞核的相关知识
1.关于细胞方面的所有知识
细胞的定义 细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。
细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。
细胞定义的新思考 除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。
细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中,不可缺的一部分。
细胞是生命的基本单位,细胞的特殊性决定了个体的特殊性,因此,对细胞的深入研究是揭开生命奥秘、改造生命和征服疾病的关键。细胞生物学已经成为当代生物科学中发展最快的一门尖端学科,是生物、农学、医学、畜牧、水产和许多生物相关专业的一门必修课程。
50年代以来诺贝尔生理与医学奖大都授予了从事细胞生物学研究的科学家。 定义概要 细胞:是生命活动的基本单位,一切有机体都由细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位。
★细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,是代谢与功能的基本单位 ★细胞是有机体生长与发育的基础 ★细胞是遗传的基本结构单位,细胞具有遗传的全能性 ★没有细胞就没有完整的生命 细胞的基本共性 1、所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜,即细胞膜。 2、所有的细胞都含有两种核酸:即DNA与RNA。
3、作为遗传信息复制与转录的载体。 4、作为蛋白质合成的机器─核糖体,毫无例外地。
5、存在于一切细胞内。 6、所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。
细胞的基本结构 在光学显微镜下观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分 1.细胞壁 位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过。
细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。 2.细胞膜 细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。
这层由蛋白质分子和脂类分子组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用:既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞。 细胞膜在光学显微镜下不易分辨。
用电子显微镜观察,可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成。在细胞膜的中间,是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本骨架。
在磷脂双分子层的外侧和内侧,有许多球形的蛋白质分子,它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中,或者覆盖在磷脂分子层的表面。这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,可以说,细胞膜具有一定的流动性。
细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的。 3.细胞质 细胞膜包着的黏稠透明的物质,叫做细胞质。
在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒,这些颗粒多数具有一定的结构和功能,类似生物体的各种器官,因此叫做细胞器。例如,在绿色植物的叶肉细胞中,能看到许多绿色的颗粒,这就是一种细胞器,叫做叶绿体。
绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的。在细胞质中,往往还能看到一个或几个液泡,其中充满着液体,叫做细胞液。
在成熟的植物细胞中,液泡合并为一个中央液泡,其体积占去整个细胞的大半。 细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的。
在只具有一个中央液泡的细胞内,细胞质往往围绕液泡循环流动,这样便促进了细胞内物质的转运,也加强了细胞器之间的相互联系。细胞质运动是一种消耗能量的生命现象。
细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了。
除叶绿体外,植物细胞中还有一些细胞器,它们具有不同的结构,执行着不同的功能,共同完成细胞的生命活动。这些细胞器的结构需用电子显微镜观察。
在电镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。 ①线粒体 呈线状、粒状,故名。
在线粒体上,有很多种与呼吸作用有关的颗粒,即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所,通过呼吸作用,将有机物氧化分解,并释放能量,供细胞的生命活动所需,所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。
②叶绿体 叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、类囊体和基质三部分构成。
类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。
基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。
③内质网 内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜相通连,对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。
内质网有两种:一种是表面光滑的;另一种是上面附着许多小颗粒状的。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着这许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。
④高尔基体 高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为,细胞中的高尔基体与细胞。
2.细胞器的有关知识
细胞器是指细胞质中具有特定结构和执行一定功能的结构单位,悬浮在细胞质基质中。
一、线粒体 线粒体是细胞中进行能量转换的细胞器。 1. 分布 线粒体是一种普遍存在于真核细胞中的细胞器,但哺乳动物成熟的红细胞、体内寄生虫(如蛔虫、绦虫)中没有线粒体。
具体地说,在需能量较多的细胞或部位线粒体分布得多、且较集中;如心肌细胞中线粒体的数量比骨胳肌多。 2. 结构 线粒体是由两层单位膜构成的封闭的囊状结构,分为四部分:外膜、内膜、线粒体基质、膜间隙。
内外膜不相连,内膜向内折叠形成嵴,以增加内膜的表面积,有利于生化反应的进行。 3. 化学组成 线粒体膜的化学成分主要由蛋白质和脂质组成。
内膜蛋白质含量较高,种类较多;而外膜脂质含量较高。 线粒体基质含有酶、环状DNA、RNA等。
4. 功能 线粒体是有氧呼吸的主要场所,在有氧呼吸过程中,第二阶段——三羧酸循环是在线粒体基质中进行的,而第三阶段——氧化磷酸化则是在线粒体内膜上进行。因此,催化这两个阶段的酶分别存在于线粒体基质和内膜上。
5. 半自主性细胞器 线粒体基质中含有少量双链环状DNA分子和核糖体,可进行DNA复制和合成部分蛋白质,即线粒体有一套自身的遗传系统。 但线粒体中DNA的复制受细胞核的控制,并且在线粒体中合成的蛋白质只占线粒体蛋白质总量的一小部分,即线粒体的遗传系统仍要依赖于细胞核。
二、质体 1. 质体的分布 质体是植物细胞的细胞器之一。植物细胞区别于动物细胞的最主要特征之一就是它含有质体。
质体外围由两层单位膜包被。 2. 质体的分类 由于质体所含色素和功能的不同,可分为白色体、有色体和叶绿体三种类型。
(1)白色体 白色体无色不含色素。主要存在于分生组织以及不见光的细胞中。
(2)有色体 质体中含有各种色素如类胡萝卜素等呈现一定的颜色而称为有色体。成熟的果实、花以及秋天落叶的颜色主要就是由于这些器官组织中含有各种有色体所致。
例如,西红柿的红色来自一种含有特殊的类胡萝卜素和番茄红素的有色体。 (3)叶绿体 叶绿体是质体的一种,是绿色植物进行光合作用的场所。
①形态 高等植物中叶绿体一般为扁平的椭球状或球状,藻类中的叶绿体有带状、板状、杯状、星状等形态。 ②结构 叶绿体是双层膜结构,分为外膜和内膜,但内膜未向内腔折叠。
它的基本结构可分为四部分:外膜、内膜、基粒、叶绿体基质;其中基粒是由基粒片层结构即类囊体薄膜组成,有效地增加了叶绿体内的膜面积。另外,叶绿体外膜通透性较大,内膜则选择性强。
③化学组成 叶绿体主要由脂质和蛋白质分子组成,此外在叶绿体基质中还有少量DNA和RNA,以及存在于类囊体膜上的色素分子。 ④功能 叶绿体是进行光合作用的场所,类囊体膜是将光能转变成活跃的化学能的场所,叶绿体基质是同化CO2的场所。
⑤半自主性细胞器 叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多,其DNA也呈双链环状。但叶绿体和线粒体一样,其生长与增殖都受细胞核和自身两套遗传系统控制,为半自主性细胞器。
三、内质网 内质网是交织分布在细胞质中的内膜管道系统。 1. 分布 内质网的形态和数量依细胞种类和功能状态而异。
一般而言,在动物细胞中如卵细胞、胚胎细胞、未分化的细胞、癌细胞等,内质网不发达。而分泌细胞,如胰腺泡上皮细胞、肝细胞和浆细胞等,其内质网发达;分泌活动旺盛时较多。
2. 形态 内质网的基本形态为由膜围成的囊状、管状或小泡状的结构,互相连通成网。 3. 分类 内质网根据不同的形态结构,可分为两种类型:一种是粗面型内质网,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。
另一种是滑面型内质网,多由小管和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。 4. 功能 粗面型内质网的功能主要与蛋白质的合成及输送有关。
这些蛋白质主要包括:向细胞外分泌的蛋白、膜蛋白等。 滑面型内质网的功能主要是参与脂质合成。
如合成磷脂、固醇、脂肪等。另外,还参与糖类的合成。
如合成纤维素等。 滑面型内质网和粗面型内质网是相通的,而且内质网膜内通核膜(外膜),外连细胞膜,形成了一个内外联通的膜系统,故物质可通过内质网腔运输。
四、核糖体 核糖体普遍存在于所有原核细胞和真核细胞中。成熟的红细胞等极个别的高度分化的细胞内没有核糖体。
1. 形态 核糖体无膜结构,呈球形,由大、小两个亚单位组成。其成分主要由多种蛋白质和rRNA组成。
2. 分类 核糖体可以游离于细胞质中,称为游离核糖体,也可附着在内质网膜表面,称为附着核糖体。 3. 功能 核糖体的主要功能是按照mRNA的指令参与蛋白质的生物合成。
但附着在内质网膜上的核糖体与游离核糖体所合成的蛋白质种类不同,附着核糖体合成的蛋白质包括细胞外分泌蛋白、膜蛋白等,而游离的核糖体合成的蛋白质则分布在细胞质中。 五、高尔基体 1. 分布 高尔基体是一种在动植物细胞中都存在的单层膜结构的细胞器,但成熟的红细胞中没有。
2. 形态 在电镜下可见高尔基体是由滑面膜围成的扁平囊状和小泡结构组成。 3. 功能 其功能与细胞内某些物质的加工包装有关。
但在植物细。