細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能

1、 第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞壁細(xì)胞壁植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞所特有的結(jié)構(gòu)。(植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的主要區(qū)別植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的主要區(qū)別?)一一.細(xì)胞壁的化學(xué)組成細(xì)胞壁的化學(xué)組成1. 纖維素纖維素 無分枝長鏈，骨架成分，具親水性可吸水無分枝長鏈，骨架成分，具親水性可吸水膨脹，但不溶于水；膨脹，但不溶于水；2. 半纖維素半纖維素 可溶于堿的細(xì)胞壁多糖，不同來源的半可溶于堿的細(xì)胞壁多糖，不同來源的半纖維素單糖成分不同，親水如：木聚糖、木葡聚糖、纖維素單糖成分不同，親水如：木聚糖、木葡聚糖、葡甘露聚糖等。葡甘露聚糖等。3. 果膠果膠 復(fù)雜多糖復(fù)雜多糖.胞間層和初生壁的主要成分。包括胞間層和初生壁的主要成分。

2、包括原果膠、果膠、果膠酸三種，有不同的水溶性。原果膠、果膠、果膠酸三種，有不同的水溶性。 4.蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和酶酶 伸展蛋白與抗逆性有關(guān)。伸展蛋白與抗逆性有關(guān)。胞壁中至胞壁中至少有少有20種以上的酶，多數(shù)為水解酶，少數(shù)是種以上的酶，多數(shù)為水解酶，少數(shù)是氧化還原酶類；氧化還原酶類；5.木質(zhì)素木質(zhì)素 不是多糖，不是多糖，是苯基丙烷衍生物的聚合是苯基丙烷衍生物的聚合物，主要存在成熟的木質(zhì)部中，抗壓強(qiáng)度高。物，主要存在成熟的木質(zhì)部中，抗壓強(qiáng)度高。6.礦質(zhì)元素礦質(zhì)元素 以鈣為主，是胞質(zhì)濃度的以鈣為主，是胞質(zhì)濃度的100-1000倍，是細(xì)胞的鈣庫倍，是細(xì)胞的鈣庫,可穩(wěn)定胞壁結(jié)構(gòu)。可穩(wěn)定胞壁結(jié)構(gòu)。二二.細(xì)胞

3、壁的結(jié)構(gòu)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)：由外向內(nèi)包括胞間層、初生壁、次顯微結(jié)構(gòu)：由外向內(nèi)包括胞間層、初生壁、次生壁三層。不同細(xì)胞具體層次不同。生壁三層。不同細(xì)胞具體層次不同。例如：薄壁細(xì)胞只有初生壁。例如：薄壁細(xì)胞只有初生壁。3.有明顯的剛性有明顯的剛性 可限制細(xì)胞的生長；可限制細(xì)胞膨脹可限制細(xì)胞的生長；可限制細(xì)胞膨脹, 保護(hù)作用保護(hù)作用; 收縮能力有限收縮能力有限,當(dāng)細(xì)胞持續(xù)失水時(shí)當(dāng)細(xì)胞持續(xù)失水時(shí),可發(fā)生可發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象。質(zhì)壁分離現(xiàn)象。4.一定條件下可發(fā)生折疊一定條件下可發(fā)生折疊,并可使細(xì)胞質(zhì)遭致擠壓傷害。并可使細(xì)胞質(zhì)遭致擠壓傷害。5.參與植物的生命活動(dòng)，如細(xì)胞識別，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等參與植物的生命活動(dòng)

4、，如細(xì)胞識別，細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等過程。過程。包括質(zhì)膜和內(nèi)膜系統(tǒng)。占原生質(zhì)干重的包括質(zhì)膜和內(nèi)膜系統(tǒng)。占原生質(zhì)干重的7090%。一一.細(xì)胞膜的主要組分細(xì)胞膜的主要組分1.蛋白質(zhì)蛋白質(zhì): 膜蛋白占細(xì)胞蛋白總量的膜蛋白占細(xì)胞蛋白總量的2030%。外在蛋白：外在蛋白：占膜蛋白總量的占膜蛋白總量的2030%，含較多親水氨基酸，易與膜分離。，含較多親水氨基酸，易與膜分離。內(nèi)在蛋白：內(nèi)在蛋白：占膜蛋白總量的占膜蛋白總量的70%80%， 含較多疏水氨基酸，含較多疏水氨基酸， 不易被分離。不易被分離。膜錨蛋白：膜錨蛋白：一種特殊的外在蛋白，可以一種特殊的外在蛋白，可以 與膜脂分子共價(jià)結(jié)合，將蛋白質(zhì)與膜脂分子共價(jià)結(jié)合，

5、將蛋白質(zhì) 錨在膜上。錨在膜上。膜蛋白的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)、酶、信號受體、識別。膜蛋白的功能：轉(zhuǎn)運(yùn)、酶、信號受體、識別。2,3-2,3-雙?；p酰基-1-1- -D-D-葡萄糖葡萄糖-D-D-甘油（糖脂）甘油（糖脂）6-6-亞硫酸亞硫酸-6-6-脫氧脫氧- - - -葡萄糖甘油二酯葡萄糖甘油二酯( (硫脂硫脂) )腦磷脂腦磷脂 膜蛋白與膜脂的含量比膜蛋白與膜脂的含量比: 多數(shù)多數(shù)1:1 （ 1:4，4:1）。）。 脂類分子小于蛋白質(zhì)分子脂類分子小于蛋白質(zhì)分子, 其數(shù)目遠(yuǎn)多于蛋白質(zhì)分子其數(shù)目遠(yuǎn)多于蛋白質(zhì)分子 , 兩者分子比為兩者分子比為50:1。 脂類的作用：作為膜的骨架成分。脂類的作用：作為膜的骨架成分

6、。膜脂分子共同特點(diǎn)膜脂分子共同特點(diǎn):一端親水一端親水,一端親脂的兩性分子。一端親脂的兩性分子。1. 脂類分子以疏水尾部相對，親水頭部朝向脂類分子以疏水尾部相對，親水頭部朝向細(xì)胞內(nèi)外兩側(cè)，以雙分子層構(gòu)成膜的骨架細(xì)胞內(nèi)外兩側(cè)，以雙分子層構(gòu)成膜的骨架, 在磷脂分子之間。在磷脂分子之間。2.膜的不對稱性膜的不對稱性 磷脂的外層以卵磷脂為主，內(nèi)層以腦磷脂和磷脂酰絲氨酸磷脂的外層以卵磷脂為主，內(nèi)層以腦磷脂和磷脂酰絲氨酸為主，且數(shù)量不等；為主，且數(shù)量不等；3.膜的流動(dòng)性膜的流動(dòng)性 ：脂類（液晶態(tài)和液態(tài)）和蛋白：脂類（液晶態(tài)和液態(tài)）和蛋白質(zhì)都可流動(dòng)。質(zhì)都可流動(dòng)。 有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、側(cè)向運(yùn)動(dòng)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右擺有旋轉(zhuǎn)運(yùn)

7、動(dòng)、側(cè)向運(yùn)動(dòng)、翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、左右擺動(dòng)。脂肪酸鏈的不飽和程度越高，碳鏈越短，運(yùn)動(dòng)性就越強(qiáng)。動(dòng)。脂肪酸鏈的不飽和程度越高，碳鏈越短，運(yùn)動(dòng)性就越強(qiáng)。膜流動(dòng)性的意義：有彈性，不易破裂；可重膜流動(dòng)性的意義：有彈性，不易破裂；可重新調(diào)整和組合；允許膜相互融合或分離，并新調(diào)整和組合；允許膜相互融合或分離，并且能保持對通透性的控制。且能保持對通透性的控制。當(dāng)膜失去流動(dòng)性時(shí)，細(xì)胞抗逆能力下降。當(dāng)膜失去流動(dòng)性時(shí)，細(xì)胞抗逆能力下降。此外，還有板塊鑲嵌模型。此外，還有板塊鑲嵌模型。-液晶態(tài)和晶態(tài)液晶態(tài)和晶態(tài)三三.生物膜的功能生物膜的功能: 1.在細(xì)胞內(nèi)起分室作用在細(xì)胞內(nèi)起分室作用; 2.代謝反應(yīng)的場所（光反應(yīng)）代謝反應(yīng)的

8、場所（光反應(yīng)） 3.物質(zhì)運(yùn)輸物質(zhì)運(yùn)輸 質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境物質(zhì)交換的界面，質(zhì)膜是細(xì)胞與環(huán)境物質(zhì)交換的界面，對物質(zhì)出入具有選擇性（膜的半透性）對物質(zhì)出入具有選擇性（膜的半透性） 物質(zhì)出入質(zhì)膜的難易程度：物質(zhì)出入質(zhì)膜的難易程度：4. 信息傳遞和識別功能信息傳遞和識別功能 膜上糖蛋白的糖鏈有識別外界物質(zhì)的能力；膜上的多種受膜上糖蛋白的糖鏈有識別外界物質(zhì)的能力；膜上的多種受體能夠感受刺激，傳導(dǎo)信息。體能夠感受刺激，傳導(dǎo)信息。5.能量轉(zhuǎn)換功能能量轉(zhuǎn)換功能 氧化磷酸化、光合磷酸化氧化磷酸化、光合磷酸化都在膜表面進(jìn)行。都在膜表面進(jìn)行。 構(gòu)成細(xì)胞有生命的物質(zhì)。構(gòu)成細(xì)胞有生命的物質(zhì)。一一.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(胞質(zhì)

9、溶膠胞質(zhì)溶膠.細(xì)胞漿細(xì)胞漿) 細(xì)胞質(zhì)以內(nèi)細(xì)胞質(zhì)以內(nèi)可分辨細(xì)胞器以外的部分。是沒有分化的原可分辨細(xì)胞器以外的部分。是沒有分化的原生質(zhì)。約占整個(gè)細(xì)胞質(zhì)的生質(zhì)。約占整個(gè)細(xì)胞質(zhì)的50%，是均勻的部，是均勻的部分。分。（一）作用：是細(xì)胞與環(huán)境、各細(xì)胞器之間物（一）作用：是細(xì)胞與環(huán)境、各細(xì)胞器之間物質(zhì)、能量、信息交換的媒介物，也是某些中質(zhì)、能量、信息交換的媒介物，也是某些中間代謝的場所。間代謝的場所。（二）性質(zhì)：膠體溶液（二）性質(zhì)：膠體溶液 1.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 , 穩(wěn)定因素穩(wěn)定因素:親水性，膠粒外被水膜親水性，膠粒外被水膜; 帶電性帶電性.二二.液泡（植物細(xì)胞特有）液泡（植物細(xì)胞特有） 單層膜，內(nèi)含細(xì)胞液，

10、溶有多種有機(jī)物單層膜，內(nèi)含細(xì)胞液，溶有多種有機(jī)物和無機(jī)物，其濃度是決定細(xì)胞水勢的重要和無機(jī)物，其濃度是決定細(xì)胞水勢的重要因素。液泡是細(xì)胞鈣離子的重要貯庫。因素。液泡是細(xì)胞鈣離子的重要貯庫。 功能功能:調(diào)節(jié)吸水和調(diào)節(jié)吸水和pH；類溶酶體；代謝庫類溶酶體；代謝庫(吸收儲(chǔ)存吸收儲(chǔ)存)。三三.細(xì)胞器細(xì)胞器1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：單層膜，具運(yùn)輸貯藏供能，鈣的貯庫之一。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：單層膜，具運(yùn)輸貯藏供能，鈣的貯庫之一。2.高爾基體：單層膜，加工蛋白質(zhì)，與質(zhì)膜高爾基體：單層膜，加工蛋白質(zhì)，與質(zhì)膜.胞壁的形成胞壁的形成有關(guān)。有關(guān)。3.溶酶體：大量水解酶的局限倉庫溶酶體：大量水解酶的局限倉庫,可導(dǎo)致細(xì)胞自溶?？蓪?dǎo)致細(xì)胞自溶。4

11、.線粒體：與有氧呼吸有關(guān)，雙層膜。線粒體：與有氧呼吸有關(guān)，雙層膜。5.葉綠體：與線粒體是一對能量轉(zhuǎn)換器。葉綠體：與線粒體是一對能量轉(zhuǎn)換器。6.微體：包括過氧化體（微體：包括過氧化體（光呼吸與光呼吸與H2O2代謝）代謝）、乙醛酸體、乙醛酸體7.圓球體：貯藏脂肪和蠟質(zhì)。圓球體：貯藏脂肪和蠟質(zhì)。8.細(xì)胞核細(xì)胞核是由是由3種蛋白質(zhì)纖維相互連接組成的支架網(wǎng)絡(luò)。種蛋白質(zhì)纖維相互連接組成的支架網(wǎng)絡(luò)。1.微管微管 微管蛋白構(gòu)成微管蛋白構(gòu)成原纖絲原纖絲 13條原纖絲構(gòu)成條原纖絲構(gòu)成中空管狀微管。中空管狀微管。 過程可逆，低過程可逆，低Ca2+時(shí)促進(jìn)微管形成，高時(shí)促進(jìn)微管形成，高Ca2+時(shí)促進(jìn)拆卸。時(shí)促進(jìn)拆卸。有

12、核微管和細(xì)胞質(zhì)微管之分。有核微管和細(xì)胞質(zhì)微管之分。作用：控制細(xì)胞分裂（核微管作用：控制細(xì)胞分裂（核微管-紡錘絲）和細(xì)胞壁形成（控制紡錘絲）和細(xì)胞壁形成（控制微纖絲沉積的方向）微纖絲沉積的方向） ，保持細(xì)胞形狀，保持細(xì)胞形狀(沒有細(xì)胞壁的細(xì)胞沒有細(xì)胞壁的細(xì)胞精細(xì)胞和花粉細(xì)胞精細(xì)胞和花粉細(xì)胞)；參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)（纖毛、鞭毛）。參與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)（纖毛、鞭毛）。 3.中間纖維中間纖維 是絲狀角蛋白組成的中空管狀蛋白質(zhì)絲，直徑介于是絲狀角蛋白組成的中空管狀蛋白質(zhì)絲，直徑介于前兩者之間前兩者之間 。 作用：由于內(nèi)接核膜，外連質(zhì)膜，構(gòu)成支撐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，作用：由于內(nèi)接核膜，外連質(zhì)膜，構(gòu)成支撐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，起細(xì)胞支架作用；與

13、細(xì)胞分化有關(guān)，具有信息功能。起細(xì)胞支架作用；與細(xì)胞分化有關(guān)，具有信息功能。目前對之知之甚少。目前對之知之甚少。2、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu) 相鄰兩細(xì)胞的質(zhì)膜穿過細(xì)胞壁連接相鄰兩細(xì)胞的質(zhì)膜穿過細(xì)胞壁連接融合成管腔，中間是由微管構(gòu)成的中央套融合成管腔，中間是由微管構(gòu)成的中央套管，相鄰細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可通過套管相連。管，相鄰細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可通過套管相連。2.作用作用 （1）物質(zhì)運(yùn)輸）物質(zhì)運(yùn)輸 有機(jī)物有機(jī)物.無機(jī)物無機(jī)物.細(xì)胞器。細(xì)胞器。（2）信息傳遞）信息傳遞 如將細(xì)胞核發(fā)出的形成細(xì)胞壁如將細(xì)胞核發(fā)出的形成細(xì)胞壁的信息傳給原生質(zhì)團(tuán)。的信息傳給原生質(zhì)團(tuán)。（兩個(gè)原生質(zhì)小團(tuán)，有核小團(tuán)（兩個(gè)原生質(zhì)小團(tuán)，有核小團(tuán)3天可形成細(xì)胞壁；天可形成細(xì)胞壁；無核小團(tuán)不能形成，如二者之間有胞間連絲存無核小團(tuán)不能形成，如二者之間有胞間連絲存在，無核小團(tuán)也能成細(xì)胞壁）。在，無核小團(tuán)也能成細(xì)胞壁）。 2、質(zhì)外體、質(zhì)外體：細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和木質(zhì)部導(dǎo)管等無生活力細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和木質(zhì)部導(dǎo)管等無生活力的物質(zhì)相互連接在一起構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，允許物質(zhì)自由通過的物質(zhì)相互連接在一起構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，允許物質(zhì)自由通過所以又叫自由空間。所以又叫自由空間。 凱式帶：內(nèi)皮層