高三生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能

1、專題三專題三細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能【知識聯(lián)系框架】【知識聯(lián)系框架】 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞膜也稱生物膜或質(zhì)膜。是由類脂、蛋白質(zhì)和糖類細(xì)胞膜也稱生物膜或質(zhì)膜。是由類脂、蛋白質(zhì)和糖類組成組成 ，膜蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)是膜功能的主要體現(xiàn)者。是膜功能的主要體現(xiàn)者。質(zhì)膜中的糖類質(zhì)膜中的糖類是少量的，主要與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合是少量的，主要與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合形成糖蛋白質(zhì)或糖脂，是質(zhì)膜上的標(biāo)記物，與細(xì)胞形成糖蛋白質(zhì)或糖脂，是質(zhì)膜上的標(biāo)記物，與細(xì)胞的識別有關(guān)的識別有關(guān) 。類脂類脂種類很多，但最主要的是磷脂，超過膜脂總量的種類很多，但最主要的是磷脂，超過膜脂總量的5050。 ，磷脂對于

2、維持質(zhì)膜的流動性是非常重要的。質(zhì)磷脂對于維持質(zhì)膜的流動性是非常重要的。質(zhì)膜的流動性對細(xì)胞正常的生命活動是至關(guān)重要。質(zhì)膜流膜的流動性對細(xì)胞正常的生命活動是至關(guān)重要。質(zhì)膜流動性的大小與溫度有一定的關(guān)系，一般而言，溫度高流動性的大小與溫度有一定的關(guān)系，一般而言，溫度高流動性大，溫度低流動性小動性大，溫度低流動性小 。在動物細(xì)胞細(xì)胞膜中還有膽固醇，但在原核生物和植在動物細(xì)胞細(xì)胞膜中還有膽固醇，但在原核生物和植物細(xì)胞中沒有。膽固醇是一種極性分子，在動物細(xì)胞物細(xì)胞中沒有。膽固醇是一種極性分子，在動物細(xì)胞的質(zhì)膜中占有一定的比例，它可以穩(wěn)定膜的流動性，的質(zhì)膜中占有一定的比例，它可以穩(wěn)定膜的流動性，使膜的流動性

3、不會因溫度的變化而發(fā)生較大的波動，使膜的流動性不會因溫度的變化而發(fā)生較大的波動，以維持細(xì)胞正常的生理功能。以維持細(xì)胞正常的生理功能。 質(zhì)膜中的質(zhì)膜中的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是膜功能的主要體現(xiàn)者，其中有的是膜功能的主要體現(xiàn)者，其中有的與物質(zhì)的運輸有關(guān)，如載體，在主動運輸過程中，載與物質(zhì)的運輸有關(guān)，如載體，在主動運輸過程中，載體還兼有體還兼有ATPATP水解酶的作用；有的是酶，能催化與膜水解酶的作用；有的是酶，能催化與膜有關(guān)的生化反應(yīng)；有的是激素或其他有生物活性物質(zhì)有關(guān)的生化反應(yīng)；有的是激素或其他有生物活性物質(zhì)的受體。的受體。細(xì)胞膜對物質(zhì)的運輸具有選擇性是由其上的細(xì)胞膜對物質(zhì)的運輸具有選擇性是由其上的蛋白質(zhì)

4、蛋白質(zhì)載體決定的，載體蛋白具有專一性。載體決定的，載體蛋白具有專一性。 在質(zhì)膜的運輸方式中，自由擴散與協(xié)助擴散的在質(zhì)膜的運輸方式中，自由擴散與協(xié)助擴散的動力來自于膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差，分子通過膜動力來自于膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差，分子通過膜的擴散速度與膜內(nèi)外物質(zhì)的的擴散速度與膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差有關(guān)濃度差有關(guān)。但自由擴散與協(xié)助擴散有所不同，分子以但自由擴散與協(xié)助擴散有所不同，分子以自由自由擴散方式擴散方式通過細(xì)胞膜的速度與物質(zhì)的通過細(xì)胞膜的速度與物質(zhì)的濃度呈正濃度呈正比例關(guān)系；比例關(guān)系；分子以分子以協(xié)助擴散方式協(xié)助擴散方式通過細(xì)胞膜的通過細(xì)胞膜的速度與分子的速度與分子的濃度呈正相關(guān)濃度呈正相關(guān)，但不是正

5、比例關(guān)，但不是正比例關(guān)系，其原因是由于載體數(shù)量的限制造成的。系，其原因是由于載體數(shù)量的限制造成的。主動運輸主動運輸對物質(zhì)的運輸速度與細(xì)胞提供能量的多少呈對物質(zhì)的運輸速度與細(xì)胞提供能量的多少呈正相關(guān)，其主要原因也是受細(xì)胞膜上載體數(shù)量的限制正相關(guān)，其主要原因也是受細(xì)胞膜上載體數(shù)量的限制造成的。造成的。凡是離子的運輸都是主動運輸凡是離子的運輸都是主動運輸二、細(xì)胞質(zhì)二、細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)是指除去細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核以外的所有物質(zhì)。細(xì)胞質(zhì)是指除去細(xì)胞質(zhì)膜和細(xì)胞核以外的所有物質(zhì)。 1 1細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞質(zhì)中除去所有細(xì)胞器和各種顆細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞質(zhì)中除去所有細(xì)胞器和各種顆粒以外的部分，呈半透明

6、的膠體狀態(tài)。粒以外的部分，呈半透明的膠體狀態(tài)。 2 2細(xì)胞器細(xì)胞器 細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位，懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。一定生理功能的結(jié)構(gòu)單位，懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。 (1)(1)線粒體的結(jié)構(gòu)和功能線粒體的結(jié)構(gòu)和功能線粒體是雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，線粒體是雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，嵴的形嵴的形成增加了細(xì)胞內(nèi)的膜面積。成增加了細(xì)胞內(nèi)的膜面積。完成有氧呼吸第三階段過程完成有氧呼吸第三階段過程的所有的酶都分布在內(nèi)膜上。第二階段的酶在線粒體基的所有的酶都分布在內(nèi)膜上。第二階段的酶在線粒體基質(zhì)中。質(zhì)中。 線粒體是

7、動植物細(xì)胞中都具有的細(xì)胞器，線粒體是動植物細(xì)胞中都具有的細(xì)胞器，它與細(xì)胞的它與細(xì)胞的能量代謝有關(guān)。能量代謝有關(guān)。但原核生物但原核生物( (細(xì)菌和藍(lán)藻）中沒有線粒細(xì)菌和藍(lán)藻）中沒有線粒體。線粒體是有氧呼吸的主要場所，它的主要使命是體。線粒體是有氧呼吸的主要場所，它的主要使命是為各種生命活動提供能量，所以在能量代謝旺盛的細(xì)為各種生命活動提供能量，所以在能量代謝旺盛的細(xì)胞中，線粒體的數(shù)量就比較多。在線粒體中有少量的胞中，線粒體的數(shù)量就比較多。在線粒體中有少量的DNADNA和和RNARNA，線粒體在細(xì)胞中可以進(jìn)行自我增殖，如細(xì)，線粒體在細(xì)胞中可以進(jìn)行自我增殖，如細(xì)胞從低能量代謝轉(zhuǎn)到高能量代謝時，線粒體

8、的數(shù)量就胞從低能量代謝轉(zhuǎn)到高能量代謝時，線粒體的數(shù)量就會增加，所以線粒體在遺傳上不完全依賴于細(xì)胞核，會增加，所以線粒體在遺傳上不完全依賴于細(xì)胞核，有一定獨立性。有一定獨立性。 （2 2）葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能）葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu)，分為外膜和內(nèi)膜，但內(nèi)膜未葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu)，分為外膜和內(nèi)膜，但內(nèi)膜未向內(nèi)腔折疊，內(nèi)膜以內(nèi)是基粒和基質(zhì)?；Ｊ怯苫騼?nèi)腔折疊，內(nèi)膜以內(nèi)是基粒和基質(zhì)。基粒是由基粒片層結(jié)構(gòu)薄膜組成（線粒體中基粒是一種蛋白質(zhì)粒片層結(jié)構(gòu)薄膜組成（線粒體中基粒是一種蛋白質(zhì)復(fù)合體），亦稱類囊體，它有效地增加了葉綠體內(nèi)復(fù)合體），亦稱類囊體，它有效地增加了葉綠體內(nèi)的膜面積。的膜面積。葉綠

9、體中基粒的數(shù)量及發(fā)達(dá)程度與其進(jìn)行光合作用的葉綠體中基粒的數(shù)量及發(fā)達(dá)程度與其進(jìn)行光合作用的強度大小有關(guān)，光合作用旺盛的細(xì)胞中不僅葉綠體的強度大小有關(guān)，光合作用旺盛的細(xì)胞中不僅葉綠體的數(shù)量多，而且葉綠體中基粒的數(shù)量也多，每個基粒中數(shù)量多，而且葉綠體中基粒的數(shù)量也多，每個基粒中的片層結(jié)構(gòu)薄膜的數(shù)量也多，反之亦然。的片層結(jié)構(gòu)薄膜的數(shù)量也多，反之亦然。 葉綠體中含有少量的葉綠體中含有少量的DNADNA和和RNARNA，線粒體也一樣，線粒體也一樣，在葉肉細(xì)胞也能完成自我增殖，在遺傳上不完在葉肉細(xì)胞也能完成自我增殖，在遺傳上不完全依賴于細(xì)胞核，有一定的獨立性。全依賴于細(xì)胞核，有一定的獨立性。 葉綠體完成光合

10、作用的整個光反應(yīng)過程的色葉綠體完成光合作用的整個光反應(yīng)過程的色素和酶也都在片層結(jié)構(gòu)薄膜上，所以光合作素和酶也都在片層結(jié)構(gòu)薄膜上，所以光合作用的光反應(yīng)是在基粒類囊體的薄膜上進(jìn)行的。用的光反應(yīng)是在基粒類囊體的薄膜上進(jìn)行的。完成暗反應(yīng)過程的酶在葉綠體的基質(zhì)中，暗完成暗反應(yīng)過程的酶在葉綠體的基質(zhì)中，暗反應(yīng)過程是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的。反應(yīng)過程是在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的。 （3）線粒體和葉率體的異同點：）線粒體和葉率體的異同點：兩者形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、核酸、所含的酶都不太相同。兩者形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、核酸、所含的酶都不太相同。共同點：共同點：1、雙層膜；、雙層膜；2、都通過一定的方式增大表面積、都通過一定的方式增

11、大表面積3、含有少量的、含有少量的DNA和和RNA，遺傳，遺傳一定的獨立性；一定的獨立性；4 4、參、參與細(xì)胞內(nèi)能量代謝的重要細(xì)胞器。與細(xì)胞內(nèi)能量代謝的重要細(xì)胞器。（4）質(zhì)體類型比較）質(zhì)體類型比較質(zhì)體類型質(zhì)體類型 含有的色素含有的色素存在部位存在部位白色體白色體不含色素不含色素花、果、莖白色部花、果、莖白色部位，儲存有機物結(jié)位，儲存有機物結(jié)構(gòu)構(gòu)有色體有色體葉黃素、胡蘿卜素葉黃素、胡蘿卜素花、果實等花、果實等葉綠體葉綠體葉綠素、類胡蘿卜素葉綠素、類胡蘿卜素葉肉細(xì)胞為主葉肉細(xì)胞為主（3 3）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是指細(xì)胞質(zhì)中一系列囊腔和細(xì)管，彼此相通，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是指細(xì)胞質(zhì)中一系列囊腔和細(xì)管，彼此相通，

12、形成一個隔離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的管道系統(tǒng)。它是細(xì)胞質(zhì)的形成一個隔離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的管道系統(tǒng)。它是細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng)，外與細(xì)胞膜相連，內(nèi)與核膜的外膜相通，將細(xì)膜系統(tǒng)，外與細(xì)胞膜相連，內(nèi)與核膜的外膜相通，將細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)連成一個整體，具有承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運胞中的各種結(jié)構(gòu)連成一個整體，具有承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)淖饔?。輸?shù)淖饔谩；鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上沒有核糖體附著，這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所占比例上沒有核糖體附著，這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所占比例較少，但功能較復(fù)雜，它與脂類、糖類代謝有關(guān)。較少，但功能較復(fù)雜，它與脂類、糖類代謝有關(guān)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著有核糖體，其排列也較滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著有核糖體，其排列也較滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)規(guī)則，功能主要與蛋白

13、質(zhì)的合成有關(guān)。規(guī)則，功能主要與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。細(xì)胞質(zhì)中內(nèi)質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)達(dá)程度與其生命活動的旺盛程度呈正相關(guān)。網(wǎng)的發(fā)達(dá)程度與其生命活動的旺盛程度呈正相關(guān)。（4 4）核糖體）核糖體核糖體不是由生物膜構(gòu)成的，它是由蛋白質(zhì)和核糖體不是由生物膜構(gòu)成的，它是由蛋白質(zhì)和RNARNA構(gòu)構(gòu)成的復(fù)合體。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。附著在內(nèi)成的復(fù)合體。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)主要有兩類：質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的蛋白質(zhì)主要有兩類：一類一類是分泌蛋白，通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸?shù)礁郀柣w，經(jīng)加是分泌蛋白，通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸?shù)礁郀柣w，經(jīng)加工包裝后被分泌到細(xì)胞外工包裝后被分泌到細(xì)胞外另一類另一類是排

14、列到質(zhì)膜內(nèi)的蛋白質(zhì)。游離的核糖體合是排列到質(zhì)膜內(nèi)的蛋白質(zhì)。游離的核糖體合成的蛋白質(zhì)一般是分布到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)，成的蛋白質(zhì)一般是分布到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的蛋白質(zhì)，如分布于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的酶等。如分布于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的酶等。高爾基體是由光面膜所包圍成的分隔的腔及一些分泌高爾基體是由光面膜所包圍成的分隔的腔及一些分泌小泡組成。它屬于單層膜結(jié)構(gòu)。在所有動物細(xì)胞和植小泡組成。它屬于單層膜結(jié)構(gòu)。在所有動物細(xì)胞和植物細(xì)胞中都有這種細(xì)胞器，但成熟的紅細(xì)胞是例外。物細(xì)胞中都有這種細(xì)胞器，但成熟的紅細(xì)胞是例外。在分泌旺盛的細(xì)胞（如唾液腺細(xì)胞、胰腺細(xì)胞等）中，在分泌旺盛的細(xì)胞（如唾液腺細(xì)胞、胰腺細(xì)胞等）中，高爾基體特別

15、發(fā)達(dá)，數(shù)目也特別多。高爾基體特別發(fā)達(dá)，數(shù)目也特別多。 （5 5）高爾基體）高爾基體（6 6）中心體）中心體中心體存在于低等植物細(xì)胞（如衣藻、團(tuán)藻等藻類中心體存在于低等植物細(xì)胞（如衣藻、團(tuán)藻等藻類植物）和動物細(xì)胞中。中心體不具備膜結(jié)構(gòu)，是由植物）和動物細(xì)胞中。中心體不具備膜結(jié)構(gòu)，是由蛋白質(zhì)組成的。每個中心體是由兩個互相垂直的短蛋白質(zhì)組成的。每個中心體是由兩個互相垂直的短棒狀的中心粒排列而成棒狀的中心粒排列而成 。中心粒的功能是在有絲分中心粒的功能是在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中參與星射線（紡綞絲）的形成。裂或減數(shù)分裂過程中參與星射線（紡綞絲）的形成。（7 7）液泡）液泡 液泡是在細(xì)胞質(zhì)中由單層膜包圍

16、的充滿水液的泡，液泡是在細(xì)胞質(zhì)中由單層膜包圍的充滿水液的泡，是普遍存在于植物細(xì)胞中的一種細(xì)胞器。是普遍存在于植物細(xì)胞中的一種細(xì)胞器。液泡內(nèi)的液液泡內(nèi)的液體稱為細(xì)胞液，溶有很多有機小分子物質(zhì)和無機鹽。體稱為細(xì)胞液，溶有很多有機小分子物質(zhì)和無機鹽。液泡的功能是參與細(xì)胞的水分代謝（如質(zhì)壁分離和質(zhì)液泡的功能是參與細(xì)胞的水分代謝（如質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原），同時也是植物細(xì)胞代謝副產(chǎn)品及廢物壁分離復(fù)原），同時也是植物細(xì)胞代謝副產(chǎn)品及廢物（如蔗糖、植物堿、丹寧、多余的無機鹽等）屯集的（如蔗糖、植物堿、丹寧、多余的無機鹽等）屯集的場所。場所。三、細(xì)胞核三、細(xì)胞核 一切真核細(xì)胞都有細(xì)胞核，但在真核生物體內(nèi)某些高

17、一切真核細(xì)胞都有細(xì)胞核，但在真核生物體內(nèi)某些高度分化成熟的細(xì)胞（如哺乳動物血液中的紅細(xì)胞、高度分化成熟的細(xì)胞（如哺乳動物血液中的紅細(xì)胞、高等植物細(xì)胞體內(nèi)輸導(dǎo)有機物的篩管細(xì)胞等）沒有細(xì)胞等植物細(xì)胞體內(nèi)輸導(dǎo)有機物的篩管細(xì)胞等）沒有細(xì)胞核核 。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所。細(xì)胞細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)包括核膜、核仁、染色質(zhì)和核液核的結(jié)構(gòu)包括核膜、核仁、染色質(zhì)和核液4 4個部分。個部分。核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，外膜常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連續(xù)，在核膜是雙層膜結(jié)構(gòu)，外膜常與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相連續(xù)，在核膜上有核孔，是大分子物質(zhì)（如核膜上有核孔，是大分子物質(zhì)（如RNARNA、蛋白質(zhì)等）、蛋白質(zhì)

18、等）的通道，但對大分子物質(zhì)的運輸也是的通道，但對大分子物質(zhì)的運輸也是有選擇性的。有選擇性的。 核仁是形成核糖體的場所。核仁是形成核糖體的場所。染色質(zhì)是由蛋白質(zhì)和染色質(zhì)是由蛋白質(zhì)和DNADNA組成的在細(xì)胞核中成細(xì)絲狀組成的在細(xì)胞核中成細(xì)絲狀的物質(zhì)。在細(xì)胞進(jìn)入分裂時，染色質(zhì)高度螺旋化縮短的物質(zhì)。在細(xì)胞進(jìn)入分裂時，染色質(zhì)高度螺旋化縮短變粗而成為染色體。一條染色體中含有一個變粗而成為染色體。一條染色體中含有一個DNADNA分子分子 四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞生物膜系統(tǒng)是指由細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高細(xì)胞生物膜系統(tǒng)是指由細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)

19、和功能爾基體、線粒體等圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動中的作用：細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動中的作用： 不僅使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時不僅使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。遞的過程中起著決定性的作用。細(xì)胞內(nèi)的許多重要化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，細(xì)細(xì)胞內(nèi)的許多重要化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為胞內(nèi)的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化

20、學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。各種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行創(chuàng)造了有利條件。在這個過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小泡轉(zhuǎn)化成高爾基在這個過程中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小泡轉(zhuǎn)化成高爾基體膜，高爾基體膜又可通過分泌小泡形成細(xì)胞膜。體膜，高爾基體膜又可通過分泌小泡形成細(xì)胞膜。 細(xì)胞內(nèi)的生物膜把細(xì)胞分隔成一個個小的區(qū)細(xì)胞內(nèi)的生物膜把細(xì)胞分隔成一個個小的區(qū)室，如各種細(xì)胞器，這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同室，如各種細(xì)胞器，這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會相互干擾，保證時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會相互干擾，保證了細(xì)胞的生命活動高效、有序地進(jìn)行。了細(xì)胞的生命活動高效、有序地進(jìn)行。 五、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別五、原核細(xì)胞與真核

21、細(xì)胞的區(qū)別 在原核細(xì)胞中的在原核細(xì)胞中的DNADNA分子不與蛋白質(zhì)結(jié)合，成分子不與蛋白質(zhì)結(jié)合，成游離態(tài)，所以一般講原核細(xì)胞沒有染色體，也游離態(tài)，所以一般講原核細(xì)胞沒有染色體，也就沒有染色體變異。原核細(xì)胞中只有一種類型就沒有染色體變異。原核細(xì)胞中只有一種類型的細(xì)胞器的細(xì)胞器核糖體核糖體 。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為原核生物，主要包括兩大類：細(xì)菌和藍(lán)藻。稱為原核生物，主要包括兩大類：細(xì)菌和藍(lán)藻。進(jìn)行有氧呼吸的原核細(xì)胞，有氧呼吸過程主要是在內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸的原核細(xì)胞，有氧呼吸過程主要是在內(nèi)陷的細(xì)胞膜進(jìn)行。進(jìn)行光合作用的原核生物，光合作陷的細(xì)胞膜進(jìn)行。進(jìn)行光合作用的原核生物，光合作用

22、的光反應(yīng)也是在內(nèi)陷的細(xì)胞膜上進(jìn)行的。用的光反應(yīng)也是在內(nèi)陷的細(xì)胞膜上進(jìn)行的。六、植物細(xì)胞工程六、植物細(xì)胞工程 植物細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物不客分子生物不賓原植物細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物不客分子生物不賓原理和方法，通過中工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞理和方法，通過中工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。植物細(xì)胞工程的理植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。 植物細(xì)胞的全能性是指植物細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使

23、后代細(xì)胞生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能。生物體的每一個細(xì)胞都包含有形成完整個體的潛能。生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體必需的全部基因，所以從理論上講，生物體的每一體必需的全部基因，所以從理論上講，生物體的每一個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。在生物體內(nèi)的細(xì)胞沒有個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。在生物體內(nèi)的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性而是分化成不同的組織、器官，是因為表現(xiàn)出全能性而是分化成不同的組織、器官，是因為基因在特定的時間和空間條件下基因在特定的時間和空間條件下選擇性地表達(dá)選擇性地表達(dá)的結(jié)果。的結(jié)果。植物細(xì)胞植

24、物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用下，下，經(jīng)過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，才能表現(xiàn)出全能性。經(jīng)過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，才能表現(xiàn)出全能性。 植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為：植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為： 外植體外植體脫分化脫分化愈傷組織愈傷組織再分化再分化根、根、芽芽生長發(fā)育生長發(fā)育植物植物體體外植體外植體是用于植物組織培養(yǎng)的離體的植物器官、組織是用于植物組織培養(yǎng)的離體的植物器官、組織或細(xì)胞?；蚣?xì)胞。脫分化脫分化是指離體的植物組織器官或細(xì)胞，在是指離體的植物組織器官或細(xì)胞，在外源的生長素類物質(zhì)的誘導(dǎo)下開始分裂，形成一團(tuán)結(jié)外源的生長

25、素類物質(zhì)的誘導(dǎo)下開始分裂，形成一團(tuán)結(jié)構(gòu)疏松、顏色淺而透明的、高度液泡化的、呈無定形構(gòu)疏松、顏色淺而透明的、高度液泡化的、呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞群的愈傷組織的過程。狀態(tài)的薄壁細(xì)胞群的愈傷組織的過程。再分化再分化是指愈是指愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官的傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。過程。 植物組織培養(yǎng)具有快速繁殖、培育無病毒植株，可以植物組織培養(yǎng)具有快速繁殖、培育無病毒植株，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題而在生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用。等問題而在生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用。在轉(zhuǎn)基因在轉(zhuǎn)基因植物的植物

26、的培育中也要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。培育中也要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交植物體細(xì)胞雜交是指用兩個來自不同植物的體植物體細(xì)胞雜交是指用兩個來自不同植物的體細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培細(xì)胞融合成一個雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的方法。育成新的植物體的方法。第一步第一步是去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)是去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。去除細(xì)胞壁的常用方法是酶解法，即用纖體。去除細(xì)胞壁的常用方法是酶解法，即用纖維素酶和果膠酶等分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。維素酶和果膠酶等分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。第二步第二步是將兩個具有活力的原生質(zhì)體放在一起，是將兩個具有活力的

27、原生質(zhì)體放在一起，通過一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)實現(xiàn)原生質(zhì)通過一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)實現(xiàn)原生質(zhì)體的融合。常用的誘導(dǎo)方法有兩大類：物理法體的融合。常用的誘導(dǎo)方法有兩大類：物理法和化學(xué)法。物理法是利用離心、振動、電刺激和化學(xué)法。物理法是利用離心、振動、電刺激等促使原生質(zhì)體融合?；瘜W(xué)法是用聚乙二醇等促使原生質(zhì)體融合?；瘜W(xué)法是用聚乙二醇(PEG(PEG）等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合）等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。第三步第三步是將誘導(dǎo)融合得到的雜種細(xì)胞，和植是將誘導(dǎo)融合得到的雜種細(xì)胞，和植物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行培育，就可以得到雜種物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行培育，就可以得到雜種植株。植株。植物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點植物

28、體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點是可以克服是可以克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴大了可用植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴大了可用于雜交的親本基因組合的范圍。于雜交的親本基因組合的范圍。 七、動物細(xì)胞工程七、動物細(xì)胞工程動物細(xì)胞培養(yǎng)：動物細(xì)胞培養(yǎng)：用的培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、用的培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等，培養(yǎng)氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等，培養(yǎng)的動物細(xì)胞取自動物胚胎或出生不久的幼齡動的動物細(xì)胞取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織。物的器官或組織。細(xì)胞系細(xì)胞系是指動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活超過是指動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活超過5050代的細(xì)胞，代的細(xì)胞，細(xì)胞系的細(xì)胞常不太

29、正常，帶癌變的特點。動物細(xì)胞細(xì)胞系的細(xì)胞常不太正常，帶癌變的特點。動物細(xì)胞培養(yǎng)可以用于檢測有毒物質(zhì)。培養(yǎng)可以用于檢測有毒物質(zhì)。 原代培養(yǎng)原代培養(yǎng)是指將培養(yǎng)的動物取出來后，先用胰蛋白是指將培養(yǎng)的動物取出來后，先用胰蛋白酶等使組織分散成單個細(xì)胞，然后配制成一定濃度酶等使組織分散成單個細(xì)胞，然后配制成一定濃度的細(xì)胞懸液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。的細(xì)胞懸液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)是指需要定期地用胰蛋白酶使從瓶壁上脫是指需要定期地用胰蛋白酶使從瓶壁上脫離下來，配制成細(xì)胞懸液，分裝到兩個或兩個以上離下來，配制成細(xì)胞懸液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的過程。的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)

30、的過程。細(xì)胞株細(xì)胞株是指在細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活是指在細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活1010代到代到40405 05 0代代的細(xì)胞。的細(xì)胞。單克隆抗體的制備：單克隆抗體的制備：第一步第一步將抗原注射入小鼠體內(nèi)；將抗原注射入小鼠體內(nèi)；第二步第二步從小鼠脾臟中獲得能夠產(chǎn)生抗體的從小鼠脾臟中獲得能夠產(chǎn)生抗體的B B淋巴細(xì)胞，淋巴細(xì)胞，與小鼠骨髓瘤細(xì)胞在活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)與小鼠骨髓瘤細(xì)胞在活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再在特定的選擇性培養(yǎng)基中下融合，再在特定的選擇性培養(yǎng)基中篩選出雜交瘤細(xì)篩選出雜交瘤細(xì)胞胞。雜交瘤細(xì)胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有。雜交瘤細(xì)胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有B B淋淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細(xì)胞在巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力。從而可以克服單純體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力。從而可以克服單純B B淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點，能力大量產(chǎn)生單克淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點，能力大量產(chǎn)生單克隆抗體。隆抗體。動物細(xì)胞融合：動物細(xì)胞融合：動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是相