? 第一章 植物细胞 和组织
教材内容
? 第一章 植物细胞和组织
? 第一节 植物细胞的形态结构
? 一、细胞是构成植物体的基本单位
? 二、植物细胞的形状和大小
? 三、植物细胞的结构
? 四、植物细胞的后含物
? 五、原核细胞和真核细胞
? 第二节 植物细胞的繁殖
? 一、有丝分裂
? 二、无丝分裂
? 三、减数分裂
1．了解 细胞学说 的提出在自然科学发展史上的
重大意义。
2．掌握构成 细胞的化学成分,以及这些化学成
分的重要作用。
3．掌握 细胞膜 的结构及其主要功能，主要 细胞
器 的结构和功能,细胞核 的结构和功能。
4．掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动
和延续物种的重要意义,细胞分裂的三种方式
（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）特别是有
丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。
5．通过做细胞有丝分裂的实验，观察和理解植
物细胞有丝分裂的过程。
重点、难点
1．重点
（ 1）细胞学说、原生质的概念；
（ 2）构成细胞各种化合物的含量、存在形式和
生理作用；
（ 3）细胞结构和功能；
（ 4）细胞质中细胞器的结构功能；
（ 5）染色质（体）的结构和功能；
（ 6）真核细胞和原核细胞的区别；
（ 7）细胞分裂的意义和方式；
（ 8）有丝分裂的过程、特点和意义。
2．难点
（ 1）细胞的结构和功能；
（ 2）染色质与染色体的成分和两者的
相互关系及细胞有丝分裂过程中，
染色体和 DNA的变化。
在学习过程中要注意运用比较的
方法，围绕染色体的均等分配这一
中心，在染色体,DNA、细胞核、
纺锤体等方面去掌握有丝分裂各个
时期的主要变化。
细胞是有生命的，活细胞不停
地进行着新陈代谢，生物体的生
命活动都要在细胞中进行，所以
说,细胞既是生物体结构的基本
单位，也是生物体功能的基本单
位。 只有首先弄清楚有关细胞的
知识，才有可能使我们更深刻地
理解以后将要讲述的一系列内容。
植物细胞是构成植物体的基本单位
是生命活动（功能）的基本单位
细胞
除病毒外的一切生物体的结构和功能的基
本单位。是生命物质 —— 原生质的存在形式。
一个细胞就是一小团能够不断进行自我更
新的 原生质 。这种原生质分化为 细胞膜、细胞
质、细胞核（或类核）和各种微细结构（细胞
器） 。通过细胞膜，细胞可与周围环境进行物
质交换；通过细胞质内一套完整的代谢结构及
其活动，不断进行细胞内成分的更新；通过细
胞核（或类核）所具有的一套基因组，细胞可
进行独立繁殖。可见，细胞是有膜包围的能进
行不断更新和独立繁殖的一小团原生质。
根据质膜外有无细胞壁和细胞质
内有无叶绿体，将细胞分为：
植物细胞
动物细胞
根据细胞的结构特点和进化关系，
将细胞分为：
原核细胞
真核细胞
第一节 植物细胞的形态结构
? 一、细胞的发现及其意义
? 二、植物细胞的形状和大小
? 三、植物细胞的结构与功能
? 四、植物细胞的后含物
? 五,原核细胞与真核细胞
一、细胞的发现及其意义
? 细胞 是生物体的形态结构和生命活
动的基本单位。单细胞植物如衣藻、细
菌等。多细胞植物的个体中的所有细胞，
在结构和功能上密切联系，分工协作，
共同完成个体的各种生命活动。病毒、
类病毒虽具有生命现象，但不具细胞结
构。它只是外有一层由蛋白质组成的外
壳，内面有核酸组成芯子，称 病毒粒子 。
? 细胞的发现：在 1665年，英国学者
虎克 (胡克）（ Robert Hooke1635---1703
年）用自己制造的显微镜观察软木切片，
看到有很多像蜂窝一样的小室，就称为
细胞 。
? 荷兰科学家列文,虎克（霍克）
Antonie van Leeuwenhoek1632— 1723)
? 1680年当选英国皇家学会外籍会员，
1699年被授予巴黎科学院通讯院士。
参考资料 ·细胞的发现简史
1665年，英国物理学家罗伯特 ·虎克
（ Robert Hooke）设计了结构相当复杂的
显微镜。有一次，他切了一块 软木 （木
栓）的薄片，放在自己制造的显微镜下
观察，看到这块软木片是由很多小室构
成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂
房似的。虎克给这样的小室结构取名为
“细胞”。其实，软木是由死细胞构成
的，只有细胞壁，没有原生质。
在细胞发现以后的较长一段时间里，
大家都把 细胞壁 看成是细胞的主要部分。
例如,1671年，英国人格留（ N·Grew）
和意大利人马尔比基（ M,Malpighi）同
时发现细胞里充满了粘稠物质，他们虽
然给这种粘稠物质以,粘质” 的名称，
可是认为这种物质不是主要的，主要的
还是细胞外面的细胞壁。 1831年，英国
人布朗（ R,Brown）发现植物的活细胞
里都有一个特别稠密的结构，他给这个
结构取名为 细胞核,并且认为细胞核是
细胞结构的一部分。可是，这时候人们
仍然认为细胞壁是细胞的主要部分。
罗伯特 ·虎克（ 1635～ 1703）
英国物理学家,1665年用自己创造出的第
一台能放大 200倍的复式显微镜观察到了细胞，
虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片，
将它放置在一片黑色的载物板上，再用一个深
度的平凸镜投光其上，于是他看到薄片全是多
孔多洞的，像一个蜂窝，虎克首先把这些空隙
叫做细胞，这个名称一直沿用至今。实际上，
当时虎克看到的是死了的植物细胞残留的细胞
壁，并由它围成封闭状的小室，中间充满了空
气，富有弹性。但是，虎克的工作使人们对生
物结构的认识，进入到细胞这个微观领域。
虎克发表的图片
世界上第一架显微镜是荷兰
眼镜商 Z.Jansen(1588---1628)
于 1604年创制的。用来观察跳蚤，
故称为, 跳蚤镜, 。
目前使用的显微镜有普通光
学显微镜、暗视野显微镜、相差
显微镜、荧光显微镜和电子显微
镜等。
光学显微镜技术
? 此技术在细胞学研究中起了
重要作用，至今仍离不开
? 第一台有科研价值的显微镜
是英国学者虎克（ Robert Hooke)
? 光学和电子显微镜成像原理
?不管是何种显微镜，镜像的形成
都需要三个基本要素,
?① 照明系统
?②被观察的样品
?③聚焦和成像的透镜系统
普通复式光学显微镜
组成
光学放大系统
照明系统
机械和支架系统
目镜
物镜
光源
折光镜
聚光镜
滤光片
目镜
物镜
聚光器
光源
分辨率 (resolution)
分辨率是指能分辨出的相
邻两个物点间最小距离的能力,这
种距离称为分辨距离。分辨距离越
小，分辨率越高。一般规定 ∶ 显微
镜或人眼在 25cm明视距离处，能清
楚地分辨被检物体细微结构最小间
隔的能力,称为 分辨率 。
人眼的分辨率是 100 μ m
光学显微镜的最大分辨率是 0.2
μ m
镜
下
荧
光
现
象
显微结构
在普通光学显微镜中能够观察到
的细胞结构。 普通光学显微镜的最大放
大倍数为 1000～ 1500倍，能够分辨两个
点之间的最小距是 0.2微米，小于这个距
离就不能分辨。所以，一般认为普通光
学显微镜的分辨力极限约为 0.2微米 。细
胞中的结构如 染色体、叶绿体、线粒体、
中心体、核仁 等结构的大小均超过 0.2微
米，用普通光学显微镜都能看到，因而
这些结构属于 细胞的显微结构。
? 19世纪 30年代,布朗
（ R,Brown,1833）在兰科植物
叶片表皮细胞中发现了 细胞核 。
? 特别是 1938一 1939年，德国
人 施莱登（ Schleiden）和施旺
(Schwann） 几乎同时得出结论，
提出了 细胞学说 。
施莱登（ 1804～ 1881）
德国植物学家。细胞
学说的创立者之一。 1838年，
施莱登在他的, 植物发生论,
一文中证明，植物形态的最
基本单位是细胞，最简单的
植物是由一个细胞构成的，
大多数植物是由细胞和细胞
的变态构成的。他与德国动
物学家施旺共同奠定了细胞
学说的基础。 1839-1863年
在耶拿大学任植物学教授。
著作有, 植物学概论, 等。
施旺（ 1810～ 1882）
德国 动物学 家，解剖学教
授。细胞学说的创立者之一，
1839年，施旺概括了施莱登的
成就，并在他的, 关于动植物
的结构和生长的一致性的显微
研究, 中指出：“细胞是有机
体。整个动物和植物都是细胞
的集合体。它们按照一定的规
律排列在动植物体内。”这样，
施旺就将施莱登的观点扩大到
了动物体，相继证实了细胞是
生命的单位。动、植物都是由
细胞构成的。与德国植物学家
施莱登共同奠定了细胞学说的
基础。
? 细胞学说
? 1.所有的植物和动物组织由细胞构
成。
? 2．所有的细胞来自其他的细胞，不
是由于细胞分裂就是细胞融合。
? 3．卵和精子是细胞。
? 4．单个细胞可分裂而形成组织。
? 恩格斯高度评价了细胞发现的
意义，认为这是 19世纪科学上三大
发现之一。
? 细胞学说建立的意义：
? 恩格斯的评价：十九世纪自然科学的
三大发现之一 。
? 细胞学说的重要意义在于,它从细
胞水平提供了有机界统一的证据, 证明
动植物有着细胞这一共同的起源, 动植
物的产生, 成长, 和构造的秘密被揭开
了, 从而为十九世纪自然哲学领域中辩
证唯物主义战胜形而上学的唯心主义,
提供了一个有力的证据, 为近代生物科
学的发展接受有机界进化的观念准备了
条件 。 如果没有细胞学说, 达尔文主义
也很难胜利完成 。
电子显微镜
? 显微镜是用于细胞观察的
主要工具,20世纪 30年代发
展起来的电子显微镜导致细
胞结构和功能研究发生了一
次革命，使生物学家得以从
亚显微水平上重新认识细胞。
亚显微结构
又称为 超微结构 。指在普通光学显
微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种
微细结构。普通光学显微镜的分辨力极
限约为 0.2微米,细胞膜、内质网膜和
核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微
丝 的直径等均小于 0.2微米，因而用普
通光学显微镜观察不到这些细胞结构，
要观察细胞中的各种亚显微结构，必须
用分辨力更高的 电子显微镜 。
?电子显微镜与光学显微镜在总
体结构的设计上有很大的差别。
在种类上，电镜可分为两大类,
?透射电子显微镜
?扫描电子显微镜
电子显微镜
电子显微镜是一种高度精密
分析的仪器，利用高速运动的 电
子束 代替光线，用 磁透镜 代替光
学显微镜的玻璃透镜，使电子束
汇聚折射、偏转而成像的一种显
微镜。
电子显微镜它的基本原理是在一
个高度的真空系统中，用电子枪发射
电子束,通过被研究的样品，经电子
透镜聚焦放大，在荧光屏上显示一放
大的物像。它的放大倍数比光学显微
镜高出几百倍，目前通用式电子显微
镜的放大倍数可达 80万倍以上，其分
辨率为 1.4-2埃。可看到病毒、单个分
子等。广泛用于生物学、医学、金属
物理学、高分子化学、微电子学等各
个领域的研究工作。
电子显微镜的基本构造
电子束照明系统
样品室
成像系统
真空系统
记录系统
电子枪
聚光镜
物镜
中间镜
投影镜
电
子
显
微
镜
为什么电子显微镜需要
真空系统 (vacuum system)?
由于电子在空气中行进的速
度很慢，所以必须由真空系统保
持电镜的真空度，否则，空气中
的分子会阻挠电子束的发射而不
能成像。
植
物
细
胞
结
构
全
图
真 核 细 胞
三大结构体系
遗传信息表达系统,染色质 (体 )、核糖体、
mRNA,tRNA等等
细胞骨架系统, 胞质骨架、核骨架
生物膜系统,质膜、内膜系统（细胞器）
二、植物细胞的形状和大小
? （ 一 ） 形状,理论上典型的未经分化的薄壁细
胞是十四面体, 由于适应不同的功能, 出现了
多种多样的形状 -----（ 16面体？ ）
? （ 二 ） 大小,一般很小, 但也有较大差异
? 最小：球菌直径 0.5um。
? 最大：苎麻纤维细胞长 550mm。
? 种子植物中一般直径 10— 100um较大的如番茄
果肉, 西瓜瓤细胞达 1mm,肉眼可见 。
思考：细胞大小与生物体大小有无关系？
? 细胞小的原因：
? （ 1） 受细胞核所能控制的范围的制约
? （ 2） 有利物质的交换 （ 相对表面积大 ）
和转运 。
? 细胞大小变化的一般规律：
? （ 1） 生理活跃的常常小, 而代谢活动弱
的细胞则往往较大；
? （ 2） 受外界条件的影响, 水, 肥, 光,
温, 化学药剂等 。
如何加以利用？
植物学常用单位
? 1cm
? =10mm
? =10000um
? =10000000nm（纳米）
? =10000000A
? 微米，过去单位符号用 μ，现改用 μm；纳米，过
去单位符号用 mμ（毫微米），现用 nm；（埃）
是习惯使用而应废除的单位，现改用 10-1nm
（ =0.1nm）。
利用各种显微镜进行观察的技术
?肉眼的分辨率,0.2mm
?光镜的分辨率,0.2um
?电镜的分辨率,0.2nm
?纳米技术
纳米技术相关知识
? 1,纳米
? 2、纳米 科学技术
? 3、生物学家研制出可以乱真的“纳
米人骨”
? 4、德医学专家借助磁性纳米微粒治
疗癌症
纳米（ nano meter,nm）：
一种长度单位，一纳米等于十亿分之
一米，千分之一微米。大约是三、四个
原子的宽度。
碳纳米管
纳米科学技术是用单个原子、分子制造物
质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先
进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学
（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物
学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描
隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，
纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，
例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。
纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高
科技。
纳米科学技术 （ nanotechnology）：
一种全新的骨置换材料将取代现有冰冷的
金属和脆弱的塑料等材质，用几乎可以以假乱
真的效果为病人送去福音。这种高科技产物 —
—— 纳米人工骨，近日已由四川大学生物医学
工程学科博士生导师李玉宝教授研制成功，并
顺利通过国家 863项目组验收。纳米人工骨作为
几乎与人骨特性相当的, 类人骨,,具有广泛
的应用前景。李教授纳米人工骨的研制成功，
目前在国际上尚属首例，其成果已可进入产业
化实施阶段。, 人民日报海外版, (2001年 01
月 02日第九版 )
生物学家研制出
可以乱真的“纳米人骨”
德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症
德国柏林, 沙里特, 临床医院尝试借助磁
性纳米微粒治疗癌症，并在动物试验中取得了较
好的疗效。据最新一期俄, 科学与生活, 月刊报
道，这家医院的研究人员利用磁性纳米微粒治疗
癌症的做法是：将一些极其细小的氧化铁纳米微
粒注入患者的肿瘤里，然后将患者置于可变的磁
场中。受磁场的影响，患者肿瘤里的氧化铁纳米
微粒升温到４５至４７摄氏度，这一温度足以烧
毁癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁
性微粒，因此这些健康组织的温度不会升高，也
不会受到伤害。 报道说，这种治疗癌症的新方
法在老鼠身上进行的实验获得了初步成功，研究
人员计划下一步进行人体试验。
三、植物细胞的结构与功能
原生质体, 是指单个细胞内
的原生质，它是 细胞内有生命的
物质,是细胞的最主要部分，细
胞的一切代谢活动都在这里进行。
? 原生质,是 细胞内有生命活性的物质 。
? 细胞质, 细胞膜内细胞核外的原生质部
分 。包括透明粘液状的基质和悬浮于其
中的细胞器以及细胞的代谢产物，如色
素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。接近细
胞膜的细胞质叫 外质,粘滞度较高，在
光学显微镜下，通常透明无颗粒，含有
许多微管、微丝，对维持细胞的表面形
状及细胞运动有关。外质内粘滞度较低
称 内质,在光学显微镜下，可见到有颗
粒存在。内质网、高尔基体、中心体等
许多重要结构都主要位于内质区。
参考资料 ·原生质
? 原生质 19世纪中叶开始采用这一名词。 原意是指
有生命的原始物质或基本物质 。法国动物学家迪雅尔丹
（ Dujardin）在 1835年将原生动物的细胞质称为 原肉质 。
1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野（ J,E,Purkyně）
把植物细胞物质称为 原生质 。同年德国植物学家摩尔
（ von Mohl）确认两者为同样物质。 1879年德国植物学
家、细胞学家施特拉斯布格（ E Strasburger）认为,原
生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包
括细胞质和核质。 1880年德国植物学家汉斯坦 （ Hanstein）
将细胞质和核质合成一个生命单位，称为 原生质体,其
外包围着质膜。后来，原生质这个名词泛指细胞的全部
生命物质，包括 细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主
要成分为核酸、脂类和蛋白质。
细胞化学成分
水, 85% 无机盐, 1.5%
蛋白质, 10% 脂 质, 2% 糖类, 0.4%
DNA, 0.4% RNA, 0.7%
植
物
细
胞
模
式
图
植物细胞模式图
液泡
细胞核
内质网
微管
质膜 细胞壁
线粒体
叶绿体
微丝
高尔基体
植物细胞 动物细胞
?细胞壁（ Cell Wall)
?叶绿体（ Chloroplast)
?大液泡（ Vacuole)
?胞间连丝（ Plasmodesmata)
植物细胞特有的细胞结构
植物细胞的结构组成
? 细胞壁 质膜
? 细胞质 细胞器
? 胞基质
? 植物细胞 原生质体 核膜
? 细胞核 核质
? 核仁
? 后含物
? （一）、细胞膜或质膜
? 植物细胞的细胞质外方与细
胞壁紧密相接的一层薄膜，称为
细胞膜或质膜。
? 膜的化学组成，几乎全由 磷
脂 和 蛋白质 组成，此外，尚有少
量的 糖类 。
细胞膜
围绕在细胞外的薄膜，又称原生质
膜或质膜。厚度约 60— 100A° （埃），
是细胞间或细胞与外界环境间的分界，
维持着细胞内外环境的差别。在电子显
微镜下，细胞膜显示出 三层结构,磷脂
双分子层是膜的骨架，每个磷脂分子都
可以自由地作横向运动，其结果使膜具
有流动性、弹性。磷脂双分子层的内外
两侧是膜蛋白，如球蛋白，有时镶嵌在
骨架中，也能作横向运动。
? 在电子显微镜下看到的质膜是由
两层染色深的暗层（一层蛋白质的分
子层和脂类双分子层的亲水头），中
间夹着一层染色浅的亮层（脂类双分
子层的疏水尾）组成。这样的结构称
为 单位膜 。
? 膜结构的 液态镶嵌模型,在脂质
双分子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中
的蛋白质有的是特异酶类，在一定条
件下具有“识别”、“捕捉”和“释
放”某些物质的能力，从而对物质的
透过起主动的控制作用 。
流
动
镶
嵌
模
型
脂类
蛋白质
糖
流动镶嵌模型
糖萼
蛋白质
脂双层
（ 1）类脂（ Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂
质膜 的分子结构
磷脂性质,在水环境中形成 的双分子层（ Bilayer） 是
双分子层
磷 脂
水溶性分子难以通过的天然屏障。
例证,水溶液中：超声 磷脂酰胆碱 +卵磷脂 脂质体
水
膜脂主要有：
卵磷脂
脑磷脂
鞘磷脂
磷脂酰丝氨酸
水
脂 质 体
（ 2） 膜蛋白,与磷脂双分子层 结合,执
行各种功能：
运输载体,各种分子泵,离子泵；
? 酶,催化剂,膜反应；
? 受体,接收和传导 化学信号；
? 连接,连接细胞骨架与胞外基质的 分子
结构。
膜 蛋 白
1,跨膜蛋白
2.镶嵌蛋白
3.共价蛋白
4.非共价蛋白
蛋白与磷脂双层的 结合方式
（ 1）流动
分子双层 内外 层的脂与蛋白质不尽相同；
糖链均在外表面（识别，免疫）。
生物膜特性
( 2 )不对称性
流动镶嵌模型特性
膜蛋白分布不对称
脂质双层
镶嵌蛋白
跨膜蛋白
膜表面
蛋白
细胞膜选择透性
? 细胞膜只允许某些分子或离子进
入或者排出细胞的特性，是 细胞膜
最基本的功能 。它能阻止细胞内的
许多有机物（如糖和可溶性蛋白）
从细胞内渗出，又能调节水和盐类
及其他营养物质进入细胞，使细胞
能在复杂的环境中保持相对的稳定
性，从而维持细胞正常的生命活动。
吞噬作用
把外界固态物质吞入细胞内
的过程 。吞噬的颗粒外包一层来
自质膜的薄膜，叫做吞噬体。后
者与溶酶体靠近，两者的膜互相
融合形成消化泡；不能消化的剩
留残渣排出细胞外。如有的原生
动物（如变形虫）用吞噬作用摄
取营养。
主动运输
? 细胞中物质运输的一种重要方式。
它的特点是，物质运输是逆浓度梯度进
行的，即从低浓度方向向高浓度方向进
行。需消耗能量。例如 Na+,K+离子透
过细胞膜的运输，就是主动运输。可用
钠一钾泵假说来解释，该学说认为在膜
上有一种 Na+-K+-ATP酶,通过磷酸化和
脱磷酸化引起 ATP酶一系列构象变化，
从而造成离子转位。主动运输的机制还
在进一步研究中。 主动运输是活的生物
膜的特性。
? 细胞膜 使细胞内外环境隔开，造成稳定
的内环境,具有保护作用 。控制着细胞内外
物质的交换作用。细胞膜具有 选择透过性作
用 。过膜的物质运输方式有自由扩散、协助
扩散、主动运输和内吞外排（胞吐）等形式。
膜上有许多酶，是 细胞代谢进行的重要部位 。
例如膜上的球蛋白与多糖结合成糖蛋白使细
胞不致被周围的酶所消化；有些糖蛋白是抗
原，具有高度的异性。细胞膜还是一种通讯
系统，细胞膜与细胞识别、激素作用有关；
此外对能量转换、免疫防御、细胞癌变 等方
面都起着十分重要的作用。
质膜具有多种生理功能
1.维持稳定的细胞内环境；
2.控制细胞内外的物质交换，有选择
性地使物质通过或排出废物；
3.吞食外围的液体或固体小颗粒；
4.参与胞内物质向胞外分泌；
5.接受外界的刺激和信号；
6.还参与细胞的相互识别的功能。
生物膜
? 细胞、细胞器和其环境接界的所有
膜的总称 。生物中除某些病毒外，都具
有生物膜。真核细胞除质膜（细胞膜）
外，还有 细胞核、线粒体、内质网、溶
酶体、高尔基体、叶绿体 等细胞器膜。
? 生物膜形态上都呈双分子层的片层
结构，即磷脂双分子层构成基本骨架，
蛋白质分子位于其表面或镶嵌其中，生
物膜厚度约 5～ 10纳米。
?不同的生物膜有不同的功能。
? 质膜 和物质的选择性通透、细胞对外
界的信号的识别作用、免疫作用等密切相
关； 神经细胞膜和肌肉细胞膜 是高度分化
的可兴奋性膜，起着电兴奋、化学兴奋的
产生和传递作用； 叶绿体内的类囊体膜和
光合细菌膜 可将光能分化为化学能； 线粒
体内膜 可将细胞呼吸中释放的能量合成
ATP； 内质网膜 是蛋白质及脂类生物合成
的场所
所以 生物膜在活细胞的物质、能量及
信息的形成、转换和传递等生命活动过程
中，是必不可少的结构 。
?质膜（ plasma membrane)
?内质网 (endoplasmic reticulum)
?高尔基体（ Golgi body)
?溶酶体（ lysosome)
?线粒体（ mitochondria)
?叶绿体（ chloroplast)
生物膜系统
? （二）细胞质及其细胞器
? 细胞质是质膜以内，细胞核以外
的原生质 。
? 细胞质可分胞基质和细胞器。 细
胞器 是细胞内具有特定结构和功能的
亚细胞结构，胞基质是无色透明的胶
体物质。
? 胞基质能维持细胞器的实体完整
性提供所需要的离子环境，供给细胞
器行使功能所必须的物质。同时，胞
基质本身还进行某些生化反应。
细胞器
? 即“细胞器官”，细胞质中
由原生质分化而成的、具有一定
形态和特定功能的结构。
? 线粒体、质体、内质网、高
尔基体、核糖体、溶酶体、（中
心体）、液泡等 。
内质网基本类型
?糙面内质网 ?光面内质网
高尔基体的形态结构
形成面
成熟面
空腔
分泌小泡
溶酶体（ lysome）
线 粒 体 的 形 态 结 构
外膜
嵴 基质 膜间隙
内膜
叶绿体基本结构
基粒 类囊体 内膜 外膜
核 糖 体
核糖体是合成蛋白质的
细胞器 ;
主要成分：蛋白质,RNA
功 能：按照 mRNA 的
指令合成多肽链
细胞骨架系统
?胞质骨架
微丝
微管中间
纤维
?核骨架
核纤层
核基质
? 1．质体
? 质体是绿色真核植物所特有的细
胞器。在幼龄细胞中，质体尚未
分化成熟，称为原质体或前质体。
? 根据色素和功能的不同。
? 叶绿体
? 有色体
? 白色体
质体 是 植物细胞中的一类
细胞器。早在 1883年就被提出。
也是具有双层膜结构的细胞器，
质体随细胞的生长而增大，并
能分裂增殖。与细胞的代谢过
程密切相关。
叶绿体
? 植物细胞特有的一种细胞器。形态
因植物的种类而异，在藻类中，叶绿体
形态多样，而且体积也大，其大小可达
100微米，有网状、带状、裂片状、星形
等。在高等植物中，叶绿体为圆形或椭
圆形，直径约 5— 10微米，厚度约 2— 3微
米。叶绿体在细胞内的数目也不一定，
如藻类细胞，有的仅有一个。但在高等
植物细胞中可多达 100个以上。
? 在电子显微镜下，高等植物的叶绿体为双
层膜结构。外膜光滑，包围在外，内膜层形成
了许多扁平封闭的小囊，叫 类囊体,是内部组
织的结构单位。大的类囊体叫基质类囊体，它
们之间由基质片层相连，许多类囊体象圆盘一
样叠在一起构成了内膜系统的 基粒片层 。光合
作用系统所有的色素：叶绿素和类胡萝卜素都
在基粒片层上。叶绿素获取太阳光的能量并把
这些能量用于有机物的合成。因此，叶绿体是
光合作用的场所。如果没有这些细胞器，地球
上就不可能有生命的存在。 叶绿体和线粒体一
样，含有 DNA和 RNA，具有自己的遗传系统
和合成蛋白质的系统，在遗传上有相对的独立
性 。
有色体
? 又称“杂色体”。植物细胞
中含有色素的质体。 色素为叶黄
素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔
红色。在高等植物的花瓣、果实
和根 等器官中表现出来。它的光
合作用的能力已处于不活动的状
态。它们能积累淀粉和脂类。
白色体
? 又称 无色体 。植物细胞质中不含
色素的质体，如植物体内的分生组织
和见不到阳光的块茎等细胞内的质体。
有制造和贮藏淀粉、蛋白质的功能。
白色体的前体为“原质体”，它进行
多次分裂成为白色体，或为叶绿体。
在黑暗中生长的植物的质体，也是白
色体的一种类型。
叶 绿 体
?形态结构
?功能, 光合作用
— 能量转换器
叶绿体基本结构
内膜
外膜
基质层 基粒
类囊体
类囊体间隙
基质膜间隙
叶绿体 的 光合作用
叶绿体 的 光合作用
光合作用, 绿色
植物和光合细
菌摄取太阳光
，使二氧化碳
固定成为有机
物,
光合作用
是一切生命得
以生存的基础,
? 三种质体的关系
? 有色体多从叶绿体转化而来，积累
脂类和淀粉。白色体,近球形，存在于
甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，
种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也
有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成
脂肪和油的造油体，合成蛋白质的糊粉
体等等。
? 在一定条件下，一种质体可转变为
另一种质体。
叶绿体
白色体 有色体
三种质体
的关系 你能够举例吗？
? 2、线粒体
? 除细菌、蓝藻和厌氧
真菌外，生活的细胞一般
都有线粒体。线粒体呈粒
状、棒状、丝状或分枝状。
线粒体较小，直径一般为
0,5-------1,0微米。
? 线粒体结构
? 显微镜下用詹纳斯绿 B染色才
能看到。 用电子显微镜观察，线粒
体有一层 外膜 和一层 内膜,内膜在
许多部位向内褶叠成管状或搁板状
突起称为 嵴 。嵴间的空间为 基质,
其中含有 DNA、蛋白质、核糖体、
类脂球等。在基质和内膜中，有
ATP酶，与呼吸作用有关。
? 线粒体的功能
? 是细胞进行有氧
呼吸的场所，提供能
量。
? 细胞中线粒体的数量是不定
的，活跃细胞（如肝细胞）的线
粒体可能有 1000个以上，在电子
显微镜下，每个线粒体以双层膜
为界，外膜平滑包围于外，内膜
向内折叠形成 嵴 。线粒体的膜与
细胞膜相似，它们含有磷脂分子
和蛋白质分子。大部分蛋白质嵌
在脂质双层中。
? 自 60年代以来，认为内膜和嵴与
外膜完全不同，内膜和嵴上有许多带
柄的颗粒状结构 —— 内膜球，它是线
粒体进行电子传递和氧化磷酸化的基
本单位。线粒体是形成 ATP的主要场
所,有细胞的“动力工厂”之称。
? 线粒体基质内有自身的 DNA、
RNA及蛋白质、酶系和生化过程中间
产物等液态物质。因此,DNA可自我
复制，具有一定的 遗传独立性 。
线 粒 体
?形态结构
?功能
?半自主性
— 能量转换器
线粒体的形态结构
?外膜（ outer membrane)
?内膜（ inner membrane)
?嵴（ crista)
?基质（ matrix)
?膜间隙（ intermembrane
space)
线粒体主要功能
线粒体进行氧化磷酸化，产生 ATP,是
细胞的“动力工厂”。
线粒体和叶绿体的半自主性
1.腔内都有成环状 DNA,70S
核糖体。
2.它们都能自行分化。
3.但部分蛋白质还要在
胞质内合成
? 3,核糖核蛋白体 （ 核糖体）
? 是合成蛋白质的场所。核蛋
白体含有大约 40%蛋白质 和 60%的
RNA。核糖体大小约 15-30纳米的
小颗粒，由大小两个亚单位组成。
? 核糖体常几个到几十个与信
使 RNA分子结合成念珠状的复合
体，称为 多聚核糖体 。
核糖核蛋白体，简称核糖体
所有的细胞中都可见到。 核糖体
呈颗粒状结构，椭圆形，由大小
两个亚基组成，直径 150— 250A°
（埃），基本成分是蛋白质、酶
和 RNA，在真核细胞中，一种是
附着在内质网上，一种在细胞质
里呈游离状。在原核细胞中，核
糖体是附着在细胞膜上的。
内质网表面的核糖体,所合成的蛋白
质分子量大，分泌到细胞外，如抗体，胶
元蛋白和酶等。 游离的核糖体,合成的蛋
白质供细胞本身的生长、发育和分化作用，
或者是合成一批特殊蛋白质，如血红蛋白。
在进行蛋白质的生物合成时，执行功
能的核糖体不是一个而是几个或几十个核
糖体，通过一条信使 RNA间隔地串在一起，
成念珠状。上面的每个核糖体都可合成一
条肽链,这样便大大的提高了合成的效率 。
当蛋白质合成完毕时，两个亚基又解离开。
核 糖 体
核糖体是合
成蛋白质的细
胞器,它的主要
成分是蛋白与
RNA,其唯一的
功能是按照
mRNA的指令
用氨基酸合成
多肽链。
? 4、内质网
? 是胞基质中的膜系统。在电镜
图象上表现为成对的平行的膜转成
的囊、泡或更大的“池”。其立体
构型将基质隔成许多间室，有利于
种种不同的系列化反应的进行。膜
的外表面附有核糖体颗粒的称 粗糙
型内质网 ；膜的外表面没有核糖体
颗粒的称 光滑型内质网 。其功能不
同。
? 粗糙型内质网参与蛋白
质合成，并运输和贮存蛋白
质。
? 光滑型内质网与脂类、
激素合成有关。内质网是许
多细胞器的来源。
?基本类型
?功能
?信号假说
内 质 网
?粗面内质网 （ rER)
?光面内质网 （ sER)
内质网基本类型
?1、蛋白质的合成
?2、脂类的合成
?3、蛋白质的修饰
?4、新生多肽的折叠与组装
内质网功能
? 5、高尔基体
? 高尔基体由扁平内凹的囊泡
或槽库、致密小泡和分泌小泡组
成。高尔基体来源和内质网有关。
致密小泡来自内质网，结合形成
高尔基体囊泡，囊泡的凸面称形
成面,凹面称成熟面。
? 高尔基体在植物细胞内的 功
能 是合成纤维素、半纤维素等构
成细胞壁的多糖类物质，同时将
多糖或多糖与蛋白质的复合物以
高尔基小泡的形式运输到细胞的
某些部位。具有分泌作用，并参
与细胞壁的形成。
?形态结构
?功能
高 尔 基 体
高尔基体的形态结构
?1、蛋白质修饰与加工（糖基
? 化等）
?2、蛋白质的分拣
?3,蛋白质和脂的运输
?4,蛋白质分泌等
高尔基体功能
? 6、溶酶体
? 常为圆球形，只有一层膜包围，
含有活性范围非常广泛的各种水解
酶类，以酸性磷酸酶为特有的酶。
? 溶酶体在细胞内起消化作用，
能降解生物大分子。进行异体吞噬、
自体吞噬甚至发生自溶作用。
? 溶酶体是内质网分离出来的小
泡形成的。
? 溶酶体 是 细胞质内的一种球形细胞器。
直径约 0.5微米，比重 1.15，外有一层膜与
细胞质分隔，以含有酸性水解酶（ 30多种）
为特征，具有消化作用。
? 从高尔基体芽生出来的 初级溶酶体 与
来自细胞内外的物质结合，就形成 次级溶
酶体 。当与外来颗粒如细菌结合，就成为
吞噬溶酶体,消化后剩余部分叫做 残渣体 。
在正常细胞中，水解酶只局限于溶酶体内。
当细胞坏死时，溶酶体外膜破裂，酶溢出
进入细胞质，使细胞发生自溶。
溶 酶 体
?结构类型
?功能
结 构 类 型
根据溶酶体处于完成其生理功能
的不同阶段，大致可分为：
?初级溶酶体（ primary lysosome)
?次级溶酶体（ secondary lysosome)
?残余小体（ residual body)
溶酶体的各种代谢类型
溶酶体功能
溶酶体的标志酶是 酸性水解酶
?清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤
和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。
?防御功能
例如,1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；
2,哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程
都与溶酶体有关。
? 7．圆球体
? 圆球体是一层膜包围的球状小
体，圆球体含有 脂肪酶,是积累脂
肪的场所，因而是一种贮藏细胞器，
贮藏油滴、脂肪等。
? 圆球体也具有溶酶体的性质。近
年来，认为圆球体与周围细胞质构
界面上存在半单位膜，能被饿酸强
烈还原，故圆球体又被称为 类脂球 。
? 8．微体
? 膜内有一单位膜，含有酶，
都含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化
酶与尿酸酶。
? 分为两种类型：一是 过氧化物酶
体,与光呼吸有密切关系；另一
种为 乙醛酸循环体,与脂肪代谢
有关，能将脂肪分解成糖。
? 9、液泡
? 液泡是植物细胞的显著特征之一。
? 液胞内的液汁称细胞液，其主要成分是
水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、
酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花
青素和无机盐等物质。
? 花瓣、果实上红色或蓝色是因含有
花青素，花青素的颜色随着细胞液的酸
碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱
性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色
→ 中午的红色。
液泡是 细胞质中一种泡状结构的细胞
器，外有液泡膜与细胞质分开，内含水样
的细胞液，幼年的植物细胞中液泡较小，
成熟的植物细胞中液泡很大，往往只存单
个大液泡，它几乎占据了细胞整个体积的
90%。细胞质被挤压成薄薄的一层，紧贴
在大液泡的周围。
植物中的液泡还可保持细胞的紧张度 。
高等动物细胞中的液泡不明显；有些原生
动物中也具有液泡，如草履虫的伸缩泡。
通过液泡原生动物可将多余的水和废物排
出体外，以保持细胞恒定的渗透压。
? 液泡的生理功能,
1.贮藏作用 ;
2.消化作用 ;
3.液泡在维持细胞质的内环境的
稳定上起着重要的作用；
? 4.液泡形成的内环境可以缓冲外
界条件的突然变化，因而液泡与
植物抗性有关。
? 10、微管和微丝
? 植物细胞质中存在着骨架结
构，称为 细胞骨架 。构成细胞骨
架的三种结构是微管、微丝和居
间纤丝。它们和细胞质基质中更
细微的纤维状蛋白系统，称为微
梁系统。
? 微管呈中空管状或纤丝状结构,
微管的管壁由 13条原纤丝集合而成，
每条原纤丝由 a和月球状蛋白，即微
管蛋白的亚基组成双体，沿着管径
的长轴呈斜向交替排列。微管在细
胞中起支架作用，使细胞保持一定
的形状；微管还参与构成纺锤丝；
参与细胞壁的形成和生长；微管也
与胞质运动和鞭毛运动有关。
? 微丝是比微管更细的纤丝。
细胞骨架系统
?胞质骨架：微丝
?核骨架,核纤层
核基质
微管
中间纤
细 胞 质 骨 架
微丝
微管
中间纤维
微 丝
微丝（肌动蛋白纤维） 是指真核细胞中由 肌
动蛋白组成的骨架纤维。
细胞松驰素 和 鬼笔环肽 分别对肌动蛋白纤维
的装配有抑制和稳定作用。
微丝的功能
?肌肉收缩
?微绒毛
?应力纤维
?胞质环流和阿米巴
运动
?胞质分裂环
微管的形态
微管是由微管蛋
白二聚体组成的长
管状细胞器结构，
微管壁由 13根原纤
维排列组成，微管
可装配成单管、二
连管（纤毛和鞭毛
中）、三连管（中
心粒和基体中）
微管的功能
?1、维持细胞形态
?2、细胞内运输
?3、鞭毛运动与纤毛运动
?4、纺锤体和染色体运动
?5、基粒与中心粒
微管运动示意图
由于微管
的动态装配过
程而带动小泡
的运动。
?复习 1.线粒体
(1)形状,粒状、棒状
? 外膜、双层膜
(2)结构 内膜,形成嵴,有基粒有许多与有氧呼吸有关的酶
? 空腔,充满液态的基质，还含有少量 DNA和 RNA
内膜形成嵴，增加了内膜面积，液态的基质，保证了
线粒体各类化学反应得以进行。
(3)功能,是进行有氧呼吸的场所,为细胞生命活动提供能量。
因此,线粒体被喻为细胞内供应能量的“动力工厂”
2.质体 (植物细胞所特有的 )
质体包括白色体、有色体和叶绿体。其中叶绿体是最重要的一种,
? (1)叶绿体的形状,扁平的椭球形或球形、双层膜 (分外膜和内膜 )
(2)叶绿体 基粒,圆柱状,由 10-100个片层的结构 结构重叠而成,含
各种素 含有许多与光合作用有关的空腔 酶,含少量的 DNA和 RNA
液态的基质由许多片层结构组成基粒，使叶绿体内的膜面积大大
增加。
(3)功能,是进行光合作用的场所。
?比较线粒体和叶绿体有何相似和不同的地方
①均有双层膜。
但线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体
没有。
②有巨大的内膜面积。
线粒体通过形成嵴增加面积，叶绿体的基粒
许多片层结构组成，增加面积。
③均有液态的基质。
④均含有酶。
但各含的酶的种类不同，酶的种类不同，决
定他们具不同的功能。
⑤均含有少量的 DNA和 RNA
? 3.内质网
由膜结构连成的网状物,增大细胞内膜面积,膜上
附有许多酶和其他东西。
4.核糖体
粒状小体,附在内质网上或呈漩离状态,
作用 ──是细胞内合成蛋白质的场所
5.高尔基体
(1)植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关
(2)动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关
6.液泡 (成熟的植物细胞特有的 )
泡状结构,表面有液泡膜,内充满的液体叫细胞液,
细胞液中溶解有各种物质和色 素,植物的花、果
实、和叶的颜色,除绿色外,其他的颜色大多由液
泡中的色素所 产生。
? （三）、细胞核
? 控制着蛋白质的合成，控制着
细胞的生长和发育。
? 间期核通常呈圆球形。在幼小细
胞中，核居于细胞中央。
? 在真核细胞中，除高等植物成熟
的筛管以及哺乳类成熟的红细胞外，
都含有细胞核。在细胞的生活周期内，
细胞核有两个不同时期：分裂间期和
分裂期。
?细胞核由核膜、核仁、核液和染色质构成 。
? 1、核膜是双层膜，在电子显微镜下可
观察到，它是细胞核与细胞质的界膜。核
模上具有许多孔，沟通细胞核和细胞质间
的物质运输。如神经细胞有 1万多个核膜孔。
核膜孔直径为 400— 1000埃。在细胞病变时
核膜孔特别大。
? 2、一般核中有 1个核仁，但也有不少
细胞有两上以上核仁。核仁中的成分有蛋
白质,RNA和 DNA。核仁的结构也十分复
杂，是合成 RNA的场所。
? 3、核液呈透明状，其中有 RNA聚
合酶、核糖体小亚基和一些小分子
RNA等。
? 4、染色质是细胞核中重要的结构
成分，易被碱性染料着色的物质，成
分是 DNA和蛋白质。染色体的基本单
位是核小体或核粒。核粒的串珠螺旋
化形成染色质纤维，在分裂期进一步
螺旋化和盘曲浓缩成为染色体。细胞
核是细胞内遗传物质的储存、复制和
转录的主要场所。
?染色质
? 是指细胞核内易于被碱性染料（如洋
红、苏木精、龙胆紫等）染上颜色的物质，
这些物质是由 DNA、蛋白质（组蛋白和非
组蛋白）和少量 RNA组成。在光镜下常呈
颗粒状、块状、细丝状交织成网状的结构。
它存在于间期细胞核内，是细胞间期遗传
物质的存在形式。实质上染色质就是间期
核内伸展开来的 DNA-蛋白质纤维。可分为
常染色质和异染色质 两部分。 DNA是染色
质中的主要成分，是遗传物质。
遗传信息表达系统
?核被膜
?染色质和染色体
?核仁
?核糖体
核被膜
核被膜可分为三个区域：
?核外膜 （ outer nuclear membrane）,面向胞质，附有
核糖体颗粒，与内质网相连。
?核内膜 （ inner nuclear membrane）,面向核质，表面
无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提
供结合位点。
?核孔 （ nuclear pore）,在内外膜的融合处形成环状开
口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水通道,
核 被 膜
染色质与染色体
?染色质 (chromatin)是指间期细胞内由 DNA,组蛋白、
非组蛋白及少量 RNA组成的线性复合结构，是
间 期细胞遗传物质存在的形式。
?染色体（ chomosome） 是指细胞在有丝分裂或减数分
裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。
染色质的分类 (1)
间期染色质按其形态表现和染色性能可分为两种类
型,
?常染色质,间期核内染色质丝折叠压缩程度低的染色质,
处于常染色质状态是基因转录的必要条件。
?异染色质,间期核中染色质丝折叠压缩程度高,处于凝集
状态，碱性染料染色时着色深的染色质。
异染色质的分类
-结构异染色质 (组成性异染色质 ):各种类型的细胞除复
制以外在整个细胞周期均处于聚缩状态，
DNA包装在整个细胞周期基本没有变化
的染色质。
-兼性异染色质,在某些细胞或一定的发育阶段,原来的
常染色质凝缩,并丧失基因转录活性，成
为异染色质。
染色质的分类 (2)
染色质按其功能的不同还可分为：
?活性染色质, 具有转录活性的常染色质。
?非活性染色质,不进行转录的染色质，包括异染色质和
部 分常染色质。
染色质的基本结构单位
染 色 体
短臂
着丝粒
长臂
DNA
染色单体
染 色 体
短臂
着丝粒
长臂
DNA
染色单体
中期染色体分类图示
中着丝粒
染色体
近端着丝
粒染色体
端着丝粒
染色体
近中着丝
粒染色体
染色体包装的结构模型
?多级螺旋模型 (multiple coiling model )
?骨架 -放射环模型 ( scaffold-radial loop
structure model)
多级螺线管模型
螺线管
核小体
中 期 染 色 体
中期染色体形态稳定，由两条姐妹染色单体组成，
彼此以着丝粒相连,根据着丝粒在染色体上所处位置可
分为,
?中着丝粒染色体：两臂长度相等或基本相等 ;
?亚中着丝粒染色体 ;
?亚端着丝粒染色体：具有微小短臂 ;
?端着丝粒染色体。
染色体分类图示
染色体 DNA的关键序列
?复制起点,确保染色体在细胞周期中能够
自我复制，维持 染色体在细胞世代传递
中的连续性 ;
?着 丝 粒,使细胞分裂时复制了的染色体
能够平均分配到子细胞中 ;
?端 粒, 使 DNA能够完成复制，并保持
染色体的独立性与稳 定性。
核仁的结构与功能
（１）纤维中心
（２）致密纤维组分
（３）颗粒组分
核仁是 rRNA基因储存,rRNA合成、加工和核糖
体亚单位的装配场所,
附：“人类基因组计划”及意
义
? 规模化、
? 序列化、
? 信息化、
? 医学化、
? 产业化
? 人文化
? 人类基因组计划的科学宗旨与“定
时、定量、定质”的具体目标，是测定
组成人类基因组的 30亿个核昔酸的序列，
从而奠定阐明人类基因组及所有基因的
结构与功能，解读人类的全部遗传信息，
奠定揭开人体奥秘的基础。由于生命物
质的一致性与生物进化的连续性，以及
“人类基因组计划”所建立的策略与技
术的通用性，这就意味着奠定着揭开生
命最终奥秘的基础。
人类基因组计划对生命科学研究与
生物产业发展的导向性意义。
人类基因组计划简介
? 由 美、英、日、德、法、中 六国参与的国际
人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创
举之一。其核心内容是测定人基因组的全部 DNA
序列，从而获得人类全面认识自我最重要的生物
学信息。我中心于 1999年 9月 1日代表中国正式加
入该计划，承担了 1 %人类基因组（约三千万个
碱基）的测序任务。
2000年 6月 26日，六国相继宣布人类基因组
工作框架图完成。随着人类基因组计划工作框架
图的完成,其对人类社会巨大的科学和经济意义
已清晰显现。她所倡导的 "全球合作、免费共享 "
的人类基因组计划精神已成为自然科学史上国际
合作的楷模。世界各国也因此受益无限。
? 人类基因组计划对带动和促进生物产业和生命科学的发展是
显而易见。她着眼于基因组的整体理论、策略、技术，前所未有
的加速了人的新基因发现及其功能研究的速度。生命科学开始了
以 DNA序列为基础的，以生物信息学为导向的新纪元 (Sequence-
Based Era)。
人类基因组计划的进展，对未来生命科学研究的思想和方法
论也带来了革命性的改变。人们将从基因组和比较生物基因组的
水平，而不是孤立的、单基因水平，来重新探讨和认识生命的进
化、遗传、发育，生物和环境，脑功能等重要生物学问题。
人类基因组计划对人类社会的影响将波及到每一个人，将会
对现有的法律、道德、伦理甚至生活方式都带来冲击和思考。这
是人类历史上任何事件都无法比拟的。
那么基因究竟为何物，人类基因组计划又是什么呢？是否未
来每个人都会拥有自己的,基因 身份证”？当基因成为商业资
源进入市场时，会不会引发全球性的经济结构变革？基因解密到
底是福，还是祸？中国科学家在这场基因革命中又展现了怎样的
智慧与风采呢？
?http://www.genomics.org.cn:8080/bgi/index.jsp
?复习 1、核膜
?外层膜上附有核糖体 ;内层膜是光滑的。两层膜在一定
间隔愈合形成核孔,核孔是控制细。胞核与细胞质之间物
质交换的通道。
?2、核仁
?大多数细胞的核内有 1个或几个核仁,呈致密的匀质球体。
?核仁没有膜包围。它的中央为纤维区，外围是颗粒区。
在有的细胞中，核仁有一个染色较浅的部分，称为核仁
液泡。
?核仁的主要功能是进行核糖体 RNA合成。
?3、核质
?核仁以外，核膜以内的物质称为核质。核质可分为核液
和染色质。核液是细胞核内的基质，染色质和核仁悬浮
在其中 。
? 染色质易被碱性染料着色。它是由 DNA、组
蛋白、非组蛋白和少量 RNA组成的复合体。在间
期核内，染色质常伸展成网状细丝。到有丝分裂
时，染色质高度螺旋化变粗成为光学显微镜下能
看见的染色体。因此，染色质和染色体是细胞生
活周期中不同时期的两种存在形式，两者实为同
一物质。
?· 染色质由球状核蛋白所组成的基本单位核小体
或核粒，被 DNA的纤丝缠绕成念珠状。
?· 细胞核的主要功能是控制蛋白质的合成，控制
细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调
为 "细胞的控制中心 "，在细胞遗传和代谢方面起
着主导作用。
（四）、细胞壁
? 细胞膜外围的一层厚壁，为植物细胞的特
征之一。细菌和蓝藻等细胞也有细胞壁。 初生
壁 具有弹性，可随细胞生长而伸长。植物细胞
成熟过程中，还长出 次生壁,位于初生壁内侧
与细胞膜之间，它们都由纤维素和果胶质构成。
细胞壁在有丝分裂的末期开始形成。有保护和
支持作用。细菌细胞壁的成分不是纤维素，而
是乙酰氨基葡萄糖、氨基酸和乙酰胞壁酸等。
细胞壁是全透性的。与细胞膜的选择透过性很
不一样。植物细胞壁间常有原生质通过，称 胞
间连丝,也是细胞的通讯系统。
? 细胞壁
1．细胞壁的结构和化学组成
细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。一般认
为，细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁。
（ 1）胞间层 又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻
细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是果胶质，果胶是一类多
糖物质。
（ 2）初生壁在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层
上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维
素和果胶质。
（ 3）次生壁 次生壁是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。
? 次生壁的主要成分有纤维素、半纤维素，且常有木质素等物质填
充其内而发生质变。
? 纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可
以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚
集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。
? 2．细胞壁的生长
? 细胞壁生长有两种方式：
? 1、内填生长，当初生壁刚形成时，微纤
丝少，分布稀疏，随着细胞的伸展生长，
原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质填
充于初生壁的无数网孔之间，使初生壁
延展，表面积增加 ;
? 2、敷加生长，即原生质体分泌的纤维素
微纤丝等物质自外向内为层层添加，使
细胞壁增厚,这种生长方式主要发生在次
生壁上,
? 3．纹孔和胞间连丝
? · （ 1） 纹孔 细胞形成初牛壁时．有某些较薄的凹洼区
域，称为初生纹孔场。以后产生次生壁时，在初生纹
孔场处往往不加厚，形成纹孔。相邻两个细胞的纹孔
常成对存在，称纹孔对。中间的胞间层和初生壁称为
纹孔股，它的腔称纹孔腔。
? · 纹孔可分为单纹孔和具缘纹孔。前者呈圆筒形，纹孔
的口、腔和膜同样大小；后者由于次生壁增厚时，向
细胞内方拱起形成效孔缘，故口小，腔大而呈圆锥形。
? · （ 2） 胞间连丝 它是穿过胞间层和初生壁的细胞质细
丝，以此连接相信细胞间的原生质体。
? · 胞间连丝的功能是在细胞间起着物质运输、传递刺激
及控制细胞分化的作用。通过胞间连丝，使整个植物
体的细胞原生质体联成一个整体。
? 4．细胞壁的质变
? （ 1） 木化 细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇
类化合物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而
术化，以调强细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。
? （ 2） 角化 叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）
所浸透，且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后
细胞壁透水性降低,但透光。
? （ 3） 栓化 栓化是水栓质消类化合物）渗入细胞壁引起的变化，
使细胞壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞
常呈褐色，富于弹性。
? （ 4） 矿化 细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙等就会发生矿化。稻、
麦等禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧化
硅。细胞壁的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗倒伏
和抗病虫害的能力。
? （ 5） 粘液化 （胶化） 粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成
粘液或树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。
? 细胞壁是在细胞分裂、生长和
分化过程中形成的。由于功能不同，
壁在结构和成分上变化很大。细胞
壁可以分为：
? 胞间层
? 初生壁
? 次生壁
? 纹孔
? 胞间连丝
? 胞间层 由相邻的两个细胞向
外分泌果胶物质构成，果胶为多
糖物质，胶粘而柔软，能将相邻
两个细胞粘连在一起。
? 胞间层将细胞粘起，细胞幼时，
呈现柔软。
? 初生壁 初生璧是细胞增长体积时所形成的壁层，
由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。
? 初生壁的成分是：
? 纤维素
? 半纤维素
? 果胶质
? 它的特点薄、有弹性、可随细胞的生长而扩大
面积。
? 初生壁一般薄，但有时也局部成显著均匀增厚。
如柿胚乳，成为储藏营养物质，供种子萌发需
要。
洋葱细胞不断长大，
初生壁也扩大
胞间连丝图
?纹孔 细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。
在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚
的区域成为纹孔。
?相邻两个细胞壁上的纹孔往往精确地发生，形
成纹孔时，纹孔对中间的胞间层和两侧的初生
壁，合称纹孔膜。
?由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。
?随声音而指出纹孔膜、纹孔腔。 纹孔可以分
为,单纹孔、具缘纹孔
?单纹孔简单，纹孔口和底同大，纹孔腔为上下
等径，圆筒形。 具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞
内延伸。
单纹孔、具缘纹孔结构图
柿胚乳细胞胞间连丝，
示厚的初生壁
四、植物细胞的后含物
? 植物细胞在生长、分化和成熟过
程中，由于新陈代谢活动所产生的
地边用渡边提颇见贮藏物质等，统
称 后合物 。后会物在结构上是非原
生质的物质。后含物库主要是贮藏
物质，具中以淀粉、蛋白质和脂类
为主。
? （－）淀粉
? 淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物
质，通常呈颗粒状，称淀粉粒。在淀粉
粒中常可见到脐，它是积累淀粉的起点，
并有围绕脐的同心层次称为轮纹。
? 淀粉粒可分为 单粒，复粒和半复粒
三种类型。单粒淀粉只有 1个脐和围绕脐
的轮纹；复粒淀粉有 2个以上的脐，每个
脐各有轮纹围绕；半复粒淀粉是在复粒
淀粉的外围还有共同的轮纹围绕。淀粉
遇碘呈蓝到紫色。
? 淀粉是植物细胞中最普遍的
贮藏物质。贮藏的淀粉常呈颗粒
状，称为淀粉粒。光合作用产生
的葡萄糖在叶绿体中聚合成同化
淀粉转成可溶性糖类，运输到造
粉体中，由造粉体将它们再合成
为贮藏淀粉。
? 在淀粉粒中，中间有 脐,围
绕脐形成许多同心的层次 --轮纹。
淀粉有 单粒、复粒和半复粒 。
? 单粒 为有一个脐和许多轮纹围绕。
复粒 有 2个以上脐和各自轮纹。
半复粒 是在复粒基础张上外围有
共同的轮纹。
? 淀粉粒主要存在于种子的胚
乳，甘薯、萝卜等地下肉质根。
? 马铃薯淀粉粒图 示单粒、复粒、半复粒
? 甘薯块根、小麦胚乳图，示淀粉粒
? （二）蛋白质
? 蛋白质常贮存于种子中，这种
蛋白质处于非活性的比较稳定的状
态，且常以无定形或结晶状存在于
细胞,
? 以 糊粉粒 的形式存在，呈圆形
或椭圆形，外有一层膜。蓖麻、油
桐胚乳细胞内的糊粉粒比较大，在
无定形蛋白质中包含有蛋白质的拟
晶体和非蛋白质的球状体。
糊粉层
? （三）脂肪和油
? 含能量最高而体积最小的贮
藏物质，常温下为液体的称为油，
呈固体的称为脂肪。
? 植物细胞中，油和脂肪或多或少都
存在，但通常是存在油料植物种子或果
实中，由造油体合成。如花生、大豆、
油菜的子叶，蓖麻的胚乳，都含有大量
脂肪，可用苏丹 Ⅲ 染色
? 植物含油和脂肪模式图，人工做的蓖麻
种子，含有脂肪的染色层
? （四）晶体
? · 晶体常为草酸钙沉积在液泡内。
晶体常被认为是排泄的废物，集
中到某个细胞内。
? · 禾本科等植物的茎、叶表皮细
胞内含有二氧化硅晶体，称硅胶
晶体。
? · 有针晶、单晶和晶簇。
? 在植物细胞内，常可见到各
种形状的晶体，晶体常为草酸钙
的，形状多样，常沉积在液泡内。
晶体常认为是排泄的废物。
? 禾本科、莎草科植物茎，叶
表皮细胞内常含有二氧化硅的晶
体。
? 丹宁 是一类酚类化合物，存在于
细胞质、液泡和细胞壁中，在叶、周
皮，维管组织以及未熟的果肉细胞中。
丹宁被认为有保护作用。 用刀切开苹
果后变黑，证明有单宁。 植物细胞中
的色素，除存在于质体中的叶绿素、
类胡萝卜素，还有存在于液泡中的一
类水溶色素，称为花色素苷和黄酮或
黄酮醇，在部分植物的花瓣以及果实
细胞中有这类色素。花色素苷显示出
颜色因细胞液的 pH值而异。
各
种
晶
体
五,原核细胞与真核细胞
? 原核细胞与真核细胞
? 原核生物与真核生物
原 核 细 胞
主要特点 遗传物质仅一个环状
无核膜
无细胞骨架
以无丝分裂或出芽繁殖
代表生物 支原体、细菌、蓝藻
?原核细胞
? 细菌和蓝藻等原核生物的细胞。 没有
真正的细胞核，只有原核或拟核,所含的
一个基因带（或染色体），为环状双股单
一顺序的脱氧核糖核酸（ DNA）分子，没
有组蛋白与之结合；无核仁，缺乏核膜。
外层原生质中有 70S核糖体与中间体，缺乏
高尔基体、内质网、线粒体和中心体等。
转录和转译同时进行，四周质膜内含有呼
吸酶。无有丝分裂和减数分裂，脱氧核糖
核酸复制后，细胞随即分裂为两个。
?原核生物
? 细胞结构处于原始阶段的生物个体，
即具有一般的细胞形态，而无明显的细胞
核的生物。其主要特点：①细胞内的核物
质如 DNA等分散于细胞质中（但是通常集
中于某一区域），故细胞质内同时具有
DNA和 RNA；②无核膜，因而无典型的细
胞核；③细胞质内无线粒体、高尔基复合
体和内质网等细胞器；④鞭毛结构简单，
为单丝；⑤ DNA不与 RNA或蛋白质结合，
转录和翻译出现于同一时间和位置。多为
异养型。如蓝绿藻、细菌、立克次体、支
原体等都属于原核生物。
细菌模式图
菌毛
核糖体
间体
鞭毛
性菌毛
颗粒
?细菌
? 具有原核细胞的生物类型之一。其质膜外侧多
有细胞壁，主要由肽聚糖构成。有些细菌细胞壁外还
有荚膜，它是由细菌分泌的多糖组成的。有些细菌鞭
毛穿出细胞壁。鞭毛是细菌的运动工具，由鞭毛蛋白
组成。细菌细胞膜和真核细胞膜的主要区别是不含固
醇；细胞膜上存在着进行呼吸作用的电子传递系统；
有些细菌的细胞膜内褶形成中间体或者光合作用膜。
细胞质内有核糖体，以及糖元、淀粉和脂肪等内含物。
细菌内部没有被核膜包围的定形的细胞核，一个环状
双链 DNA分子聚集在特定的区域，称为拟核或核区。
细菌有球形、杆形、螺旋形和弧形四种基本形状。一
般都很小，球菌细胞直径 0.5～ 1微米，杆菌细胞的宽
度 0.5～ 1微米，长 1～ 5微米。
?蓝藻
? 又称蓝绿藻，地球上最早出现的生物
之一。常见的种类有色球藻、念珠藻、地
木耳、发藻等。蓝藻无真正的细胞核，属
于原核生物，其遗传物质是一个环形双链
DNA，没有组蛋白与之相结合。细胞质内
有大量核糖体，但无叶绿体、线粒体、高
尔基体和内质网等细胞器。蓝藻细胞内含
叶绿素 a，能进行光合作用并放出氧气，放
氧是蓝藻与光合细菌的主要不同之处。蓝
藻还含有胡萝卜素、叶黄素、大量的藻蓝
素及藻红素等，所以多数蓝藻呈蓝绿色，
有的呈红色或黄褐色。
?真核细胞
? 在光学显微镜下可见到明显的细胞核和
核仁，地球上绝大多数生物是具有真核细胞
的真核生物。构造比原核细胞复杂得多，真
核细胞间的构造基本相似，但动物细胞和植
物细胞稍有不同。真核细胞除有核膜和核仁
外，核内有染色体，一般多于一个，由 DNA
和蛋白质构成。细胞质内有细胞器，例如线
粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体，
植物细胞还有光合作用的细胞器 —— 叶绿体。
动物细胞和低等的植物细胞有中心体。细胞
分裂时以有丝分裂为主。
?第二节 植物细胞的繁殖
? 植物细胞分裂的方式有三种：
最常见的是 有丝分裂,另一种是
无丝分裂,发生在某些区域；还
有一种是 减数分裂 。
? 有丝分裂是真核细胞繁殖的
基本形式。通过分裂，使细胞遗
传物质得以在细胞世代间相传。
细胞分裂
一个生物体通过细胞分裂才能达到生
长与繁殖的目的。单细胞生物以细胞分裂
的方式，产生新个体。多细胞生物通过细
胞分裂来补充身体里衰老和死亡的细胞。
同时，多细胞生物是由受精卵，经过细胞
的分裂和分化才发育成一个多细胞的个体。
因此，细胞分裂对生物体的个体维持和种
族绵延有着十分重要的意义。 细胞分裂的
方式有三种：即无丝分裂、有丝分裂和减
数分裂。
细 胞 分 裂
?无丝分裂
?有丝分裂
?减数分裂
细胞周期
? 细胞的这种生长与分裂的
周期称为细胞周期。具体地说，
细胞周期 是 指细胞一次分裂结束
开始，到下一次分裂完成所经历
的整个过程 。一个细胞周期可分
为 间期和分裂期 。间期是有丝分
裂的准备；分裂期是具体的分裂
过程。
?每个细胞周期可分为 4期：
?① G1期,为 DNA（脱氧核糖核酸）合成前期，
有核糖核酸和蛋白质合成；
?② S期,为 DNA合成期，核内染色质复制加
倍；
?③ G2期,为 DNA合成后期，也有核糖核酸和
蛋白质合成；
?④ M期,即细胞分裂期。各种细胞的周期不
同，通常至少要 10小时左右。不再分裂的细
胞从最后一次 M期逸出细胞周期，直到死亡。
暂时休止的细胞从 M期逸出细胞周期后停留于
G0期（休止期）；当受到适当刺激后，可再
进入 G1期，重新分裂。
? 有丝分裂又称为间接分裂,
它是一种普遍的分裂方式。
有丝分裂为连续分裂，一般
分为 核分裂和胞质 分裂。
核分裂时，在形态上表现为
一系列变化，分为 前期，中期，
后期和末期 等四个时期。通常在
核分裂后期的终了和末期过程中，
可见到胞质分裂。
?有丝分裂的细胞分裂包括两个过程,
?①细胞核分裂,已复制的染色体一分为二，所产生
的两个子细胞核都有与亲代相同数目的染色体。核分
裂过程分为前期、中期、后期和末期 4个时期。前期：
染色质凝缩成染色体，每一已复制的染色体含两个染
色单体，以着丝粒连接在一起；两颗中心粒移向两极，
其间出现纺锤体；核仁消失，核膜破裂。中期：染色
体排列在纺锤体的赤道面上，以着丝粒与纺锤体连接。
后期：每条染色体从着丝粒分裂为二，两组子染色体
分别移向两极。末期：染色体解旋松散成染色质，核
仁复现，并重建核膜，形成两个子细胞核。
?②细胞质分裂,在动物中，末期以后开始细胞质分
裂。在植物中，在早末期出现细胞板，以后组成成膜
体，最终形成两个子细胞。
? 前期,核内的染色质凝缩成染
色体，核仁解体，核膜破裂以及纺
缍体开始形成。
? 中期,中期是染色体排列到赤
道板上，纺缍体完全形成时期。
? 后期,后期是各个染色体的两
条染色单体分开，分别由赤道向细
胞两极度的时期。
? 末期,为形成二子核和胞质分裂
的时期。
有 丝 分 裂
早中期 后中期
早后期 后后期 末期
前期
?1．间期
?间期是细胞进行生长的时期，合成代谢最为活
跃，进行着包括 DNA合成在内的一系列生化反应，
并积累能量，准备分裂。
?· （ 1） DNA合成前期（ G1期） G1期是指前一分
裂结束开始到 DNA合成以前的间隔时期，此期进
行极活跃的合成 RNA、蛋白质和磷脂等。
?· （ 2） DNA合成期（ S期） 是指合成 DNA的时
期。此期内 DNA进行复制，组蛋白也相应增加
一倍。
?· （ 3） DNA合成后期或有丝分裂准备期（ G2期）
是指 DNA复制完成后到分裂开始前的间隔时期。
此期 RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微
管蛋白及能量准备。
? 2．分裂期
?分裂期包含两个过程：第一个过程是核分
裂，细胞核分裂为两个；第二个过程是胞
质分裂，形成两个新的子细胞。
?前期
? ① 染色质的螺旋化作用缩短变粗
?· ② 分裂极的确定分裂极决定细胞分裂的
方向。
?· ③ 核仁解体
?· ④ 核膜崩解,前期的每条染色体，包含经 S
期复制的两条完全相同的染色单体，除着
丝点外，两条单体之间是不相联系的。
?（ 2）中期 中期是纺锤体形成和染色体排
列在赤道面上的时期。
?· 纺锤体形成
?· 微管进一步组装形成纺锤终至其中有的
纺锤丝连通两极准续丝），有的从一极到
附于染色体的着丝点上（染色体丝）。每。
百染色体有两条单体，各有一个着丝点，
分别和某一条染色体丝相连。这样形成组
锤状的构象工称为纺锤体。
?· 染色体开始移动，当移动到纺锤体的赤
道面上合进入中期。应当注意，只有染色
体的着丝点部分占据在赤道面上 。
?（ 3）后期是染色体着丝点分开，并
分别从赤道面移向两极的时期。
?· 医染色体的分开通常从着丝点开始，
然后两条染色单体的行分开，接着向
相对的两极移目区每个单体独立后，
就成为一个新的染色体，即于染色体。
?· 染色体运动与纺锤丝有关
? ④ 末期从于染色体到达两极后至
形成两个新细胞为止。末期的主要过
程包括子核形成和胞质分裂。
? 到达两极后的染色体，首先解螺
旋化，松弛、膨胀而轮廓消失，形成
一个大块状的染色质，继而伸长变为
细丝状而回复到间期状态。与此同时，
其周围集合新的核膜成分，融合成新
的核膜。核仁也重新出现，从而形成
于细胞核。
胞质分裂
? 染色体到达两极后，两极的纺锤丝消
失，但在两个子核之间的纺锤丝（中间丝）
越来越密，在赤道面区域形成桶状的成股
体。同时赤道面上排列着来自高尔基体的
小泡。小渔间有内质网、微管穿过；这些
小渔排列整齐，泡内含有果胶质，形成由
一单层小泡组成的细胞板。小泡内的果胶
质形成新的细胞壁的胞间层，两侧的单层
膜成为两个子细胞的质膜。穿于小抱之间
的内质网与微管形成胞间连丝，细胞板扩
展形成新的细胞壁，分隔成两个细胞。
?细胞板数目和母细胞相同。
? 有丝分裂各个时期的持续时间
是不同的。通常前期的时间最长。
? 从整个细胞周期来说，各个时
期的长短，以 S期最长，分裂期最
短,GI期和 G2期长短变化较大。
但同样受到温度等各种因素的影
响。
有丝分裂的特点和意义
? 特点：包括核分裂和胞质分
裂两个显著的步骤；有纺锤丝的
出现；有染色体的复制和染色单
体的分离
? 意义：保持了细胞遗传的稳
定性, 因为子细胞具有与母细胞
相同的遗传潜能 。
减数分裂
? 是与植物的 有性生殖 密
切相关的一种特殊的细胞分
裂, 属于有丝分裂范畴, 但
只发生在生殖细胞中, 分裂
的结果使每个子细胞的 染色
体数只有母细胞的一半 。
? 具体过程在第四章论述。
减数分裂（ 1）
细线期 偶线期 粗线期
终变期双线期
第一次
减数分
裂中期
减数分裂（ 2）
第一次减数分裂后期 第一次减数分裂末期 第二次减数分裂前期
第二次减数分裂中期 第二次减数分裂后期 第二次减数分裂末期
2
1
3
4
间 第一次分裂 第二次分裂
减数分裂过程中染色
体和 DNA数目的变化
DNA数目的变化
染色体数目的变化
?无丝分裂
?无丝分裂无丝分裂也称直接分裂。
?无丝分裂有许多方式，如横缢、纵裂、
出芽等。
?分裂开始时，核增大，核仁先分裂为
二，细胞核伸长，中部一面或两面向
内凹进横缢，形成细胞壁，再形成两
个子细胞。因其间不经过染色体的复
杂变化。故称无丝分裂。
无丝分裂（直接分裂）
? 1,过程：核首先发生延长, 然后在中间
缢缩, 变细, 最后断裂, 分成二子核, 子
核间形成新壁, 形成二新细胞
? 2,特点,不出现染色体, 纺锤丝 等, 存
在遗传的稳定性问题 。 因为不能保证遗传
物质平均地分配到二子细胞中去 。
? 无丝分裂在植物体中, 还是较普遍地
存在 。 如胚乳发育过程中, 植物形成愈伤
组织, 在正常组织中, 为薄壁组织, 表皮,
生长点, 花药的绒毡层细胞等
细胞学
? 研究细胞结构和功能的生物学分支学科。细
胞是组成有机体的形态和功能的基本单位，自
身又是由许多部分构成的。关于结构的研究不
仅要知道它是由哪些部分构成的，而且要进一
步搞清每个部分的组成。相应地，关于功能不
仅要知道细胞作为一个整体的功能，而且要了
解各个部分在功能上的相互关系。有机体的生
理功能和一切生命现象都是以细胞为基础表达
的。因此，不论对有机体的遗传、发育及生理
机能的了解，还是对于作为医疗基础的病理学、
药理学等以及农业的育种等，细胞学都至关重
要。（大三开设）
热点问题
?克隆
?应用前景
Dolly
胚胎核移植克隆猴
应用前景 (1)
?计算机, 光敏蛋白（细菌视紫红质）
生物芯片
?化工,工业酶
纤维素分解
生物塑料（聚羟基丁酸）
化妆品（苹果酰酪氨酸）
甜味剂（槟榔糖蛋白）
应用前景 (2)
?能源,绿色石油
垃圾
光和放氢气
?环境,净化有毒污染（基因工程菌）
?材料,蜘蛛丝蛋白
人造骨骼，血管，皮 肤 等
C60（ 纳米材料）
再见！
下一节：提示
细胞的增殖与分化
?细胞繁殖（ cell reproduction）：
细胞生命的一个基 本特征，单细胞生物以
此繁殖后代，而多细胞生物是依赖它来完成个体发育，
它是细胞分化的基础，即组织、器官、系统形成的基
础。
?细胞分化（ cell differentiation）：
胚胎细胞分裂后的未定型细胞或简单可塑
性细胞，在形态和化学组成上向专一性或特异性方向
转化，演变为特定细胞类型的过程。
细胞增殖、分化、死亡是多细胞生物的个体发育
过程中三项基本的生命活动。
教材内容
? 第一章 植物细胞和组织
? 第一节 植物细胞的形态结构
? 一、细胞是构成植物体的基本单位
? 二、植物细胞的形状和大小
? 三、植物细胞的结构
? 四、植物细胞的后含物
? 五、原核细胞和真核细胞
? 第二节 植物细胞的繁殖
? 一、有丝分裂
? 二、无丝分裂
? 三、减数分裂
1．了解 细胞学说 的提出在自然科学发展史上的
重大意义。
2．掌握构成 细胞的化学成分,以及这些化学成
分的重要作用。
3．掌握 细胞膜 的结构及其主要功能，主要 细胞
器 的结构和功能,细胞核 的结构和功能。
4．掌握细胞分裂对于生物体维持一切生命活动
和延续物种的重要意义,细胞分裂的三种方式
（无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）特别是有
丝分裂的过程和各个分裂时期的特点。
5．通过做细胞有丝分裂的实验，观察和理解植
物细胞有丝分裂的过程。
重点、难点
1．重点
（ 1）细胞学说、原生质的概念；
（ 2）构成细胞各种化合物的含量、存在形式和
生理作用；
（ 3）细胞结构和功能；
（ 4）细胞质中细胞器的结构功能；
（ 5）染色质（体）的结构和功能；
（ 6）真核细胞和原核细胞的区别；
（ 7）细胞分裂的意义和方式；
（ 8）有丝分裂的过程、特点和意义。
2．难点
（ 1）细胞的结构和功能；
（ 2）染色质与染色体的成分和两者的
相互关系及细胞有丝分裂过程中，
染色体和 DNA的变化。
在学习过程中要注意运用比较的
方法，围绕染色体的均等分配这一
中心，在染色体,DNA、细胞核、
纺锤体等方面去掌握有丝分裂各个
时期的主要变化。
细胞是有生命的，活细胞不停
地进行着新陈代谢，生物体的生
命活动都要在细胞中进行，所以
说,细胞既是生物体结构的基本
单位，也是生物体功能的基本单
位。 只有首先弄清楚有关细胞的
知识，才有可能使我们更深刻地
理解以后将要讲述的一系列内容。
植物细胞是构成植物体的基本单位
是生命活动（功能）的基本单位
细胞
除病毒外的一切生物体的结构和功能的基
本单位。是生命物质 —— 原生质的存在形式。
一个细胞就是一小团能够不断进行自我更
新的 原生质 。这种原生质分化为 细胞膜、细胞
质、细胞核（或类核）和各种微细结构（细胞
器） 。通过细胞膜，细胞可与周围环境进行物
质交换；通过细胞质内一套完整的代谢结构及
其活动，不断进行细胞内成分的更新；通过细
胞核（或类核）所具有的一套基因组，细胞可
进行独立繁殖。可见，细胞是有膜包围的能进
行不断更新和独立繁殖的一小团原生质。
根据质膜外有无细胞壁和细胞质
内有无叶绿体，将细胞分为：
植物细胞
动物细胞
根据细胞的结构特点和进化关系，
将细胞分为：
原核细胞
真核细胞
第一节 植物细胞的形态结构
? 一、细胞的发现及其意义
? 二、植物细胞的形状和大小
? 三、植物细胞的结构与功能
? 四、植物细胞的后含物
? 五,原核细胞与真核细胞
一、细胞的发现及其意义
? 细胞 是生物体的形态结构和生命活
动的基本单位。单细胞植物如衣藻、细
菌等。多细胞植物的个体中的所有细胞，
在结构和功能上密切联系，分工协作，
共同完成个体的各种生命活动。病毒、
类病毒虽具有生命现象，但不具细胞结
构。它只是外有一层由蛋白质组成的外
壳，内面有核酸组成芯子，称 病毒粒子 。
? 细胞的发现：在 1665年，英国学者
虎克 (胡克）（ Robert Hooke1635---1703
年）用自己制造的显微镜观察软木切片，
看到有很多像蜂窝一样的小室，就称为
细胞 。
? 荷兰科学家列文,虎克（霍克）
Antonie van Leeuwenhoek1632— 1723)
? 1680年当选英国皇家学会外籍会员，
1699年被授予巴黎科学院通讯院士。
参考资料 ·细胞的发现简史
1665年，英国物理学家罗伯特 ·虎克
（ Robert Hooke）设计了结构相当复杂的
显微镜。有一次，他切了一块 软木 （木
栓）的薄片，放在自己制造的显微镜下
观察，看到这块软木片是由很多小室构
成的，各个小室之间都有壁隔开，像蜂
房似的。虎克给这样的小室结构取名为
“细胞”。其实，软木是由死细胞构成
的，只有细胞壁，没有原生质。
在细胞发现以后的较长一段时间里，
大家都把 细胞壁 看成是细胞的主要部分。
例如,1671年，英国人格留（ N·Grew）
和意大利人马尔比基（ M,Malpighi）同
时发现细胞里充满了粘稠物质，他们虽
然给这种粘稠物质以,粘质” 的名称，
可是认为这种物质不是主要的，主要的
还是细胞外面的细胞壁。 1831年，英国
人布朗（ R,Brown）发现植物的活细胞
里都有一个特别稠密的结构，他给这个
结构取名为 细胞核,并且认为细胞核是
细胞结构的一部分。可是，这时候人们
仍然认为细胞壁是细胞的主要部分。
罗伯特 ·虎克（ 1635～ 1703）
英国物理学家,1665年用自己创造出的第
一台能放大 200倍的复式显微镜观察到了细胞，
虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片，
将它放置在一片黑色的载物板上，再用一个深
度的平凸镜投光其上，于是他看到薄片全是多
孔多洞的，像一个蜂窝，虎克首先把这些空隙
叫做细胞，这个名称一直沿用至今。实际上，
当时虎克看到的是死了的植物细胞残留的细胞
壁，并由它围成封闭状的小室，中间充满了空
气，富有弹性。但是，虎克的工作使人们对生
物结构的认识，进入到细胞这个微观领域。
虎克发表的图片
世界上第一架显微镜是荷兰
眼镜商 Z.Jansen(1588---1628)
于 1604年创制的。用来观察跳蚤，
故称为, 跳蚤镜, 。
目前使用的显微镜有普通光
学显微镜、暗视野显微镜、相差
显微镜、荧光显微镜和电子显微
镜等。
光学显微镜技术
? 此技术在细胞学研究中起了
重要作用，至今仍离不开
? 第一台有科研价值的显微镜
是英国学者虎克（ Robert Hooke)
? 光学和电子显微镜成像原理
?不管是何种显微镜，镜像的形成
都需要三个基本要素,
?① 照明系统
?②被观察的样品
?③聚焦和成像的透镜系统
普通复式光学显微镜
组成
光学放大系统
照明系统
机械和支架系统
目镜
物镜
光源
折光镜
聚光镜
滤光片
目镜
物镜
聚光器
光源
分辨率 (resolution)
分辨率是指能分辨出的相
邻两个物点间最小距离的能力,这
种距离称为分辨距离。分辨距离越
小，分辨率越高。一般规定 ∶ 显微
镜或人眼在 25cm明视距离处，能清
楚地分辨被检物体细微结构最小间
隔的能力,称为 分辨率 。
人眼的分辨率是 100 μ m
光学显微镜的最大分辨率是 0.2
μ m
镜
下
荧
光
现
象
显微结构
在普通光学显微镜中能够观察到
的细胞结构。 普通光学显微镜的最大放
大倍数为 1000～ 1500倍，能够分辨两个
点之间的最小距是 0.2微米，小于这个距
离就不能分辨。所以，一般认为普通光
学显微镜的分辨力极限约为 0.2微米 。细
胞中的结构如 染色体、叶绿体、线粒体、
中心体、核仁 等结构的大小均超过 0.2微
米，用普通光学显微镜都能看到，因而
这些结构属于 细胞的显微结构。
? 19世纪 30年代,布朗
（ R,Brown,1833）在兰科植物
叶片表皮细胞中发现了 细胞核 。
? 特别是 1938一 1939年，德国
人 施莱登（ Schleiden）和施旺
(Schwann） 几乎同时得出结论，
提出了 细胞学说 。
施莱登（ 1804～ 1881）
德国植物学家。细胞
学说的创立者之一。 1838年，
施莱登在他的, 植物发生论,
一文中证明，植物形态的最
基本单位是细胞，最简单的
植物是由一个细胞构成的，
大多数植物是由细胞和细胞
的变态构成的。他与德国动
物学家施旺共同奠定了细胞
学说的基础。 1839-1863年
在耶拿大学任植物学教授。
著作有, 植物学概论, 等。
施旺（ 1810～ 1882）
德国 动物学 家，解剖学教
授。细胞学说的创立者之一，
1839年，施旺概括了施莱登的
成就，并在他的, 关于动植物
的结构和生长的一致性的显微
研究, 中指出：“细胞是有机
体。整个动物和植物都是细胞
的集合体。它们按照一定的规
律排列在动植物体内。”这样，
施旺就将施莱登的观点扩大到
了动物体，相继证实了细胞是
生命的单位。动、植物都是由
细胞构成的。与德国植物学家
施莱登共同奠定了细胞学说的
基础。
? 细胞学说
? 1.所有的植物和动物组织由细胞构
成。
? 2．所有的细胞来自其他的细胞，不
是由于细胞分裂就是细胞融合。
? 3．卵和精子是细胞。
? 4．单个细胞可分裂而形成组织。
? 恩格斯高度评价了细胞发现的
意义，认为这是 19世纪科学上三大
发现之一。
? 细胞学说建立的意义：
? 恩格斯的评价：十九世纪自然科学的
三大发现之一 。
? 细胞学说的重要意义在于,它从细
胞水平提供了有机界统一的证据, 证明
动植物有着细胞这一共同的起源, 动植
物的产生, 成长, 和构造的秘密被揭开
了, 从而为十九世纪自然哲学领域中辩
证唯物主义战胜形而上学的唯心主义,
提供了一个有力的证据, 为近代生物科
学的发展接受有机界进化的观念准备了
条件 。 如果没有细胞学说, 达尔文主义
也很难胜利完成 。
电子显微镜
? 显微镜是用于细胞观察的
主要工具,20世纪 30年代发
展起来的电子显微镜导致细
胞结构和功能研究发生了一
次革命，使生物学家得以从
亚显微水平上重新认识细胞。
亚显微结构
又称为 超微结构 。指在普通光学显
微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种
微细结构。普通光学显微镜的分辨力极
限约为 0.2微米,细胞膜、内质网膜和
核膜的厚度，核糖体、微体、微管和微
丝 的直径等均小于 0.2微米，因而用普
通光学显微镜观察不到这些细胞结构，
要观察细胞中的各种亚显微结构，必须
用分辨力更高的 电子显微镜 。
?电子显微镜与光学显微镜在总
体结构的设计上有很大的差别。
在种类上，电镜可分为两大类,
?透射电子显微镜
?扫描电子显微镜
电子显微镜
电子显微镜是一种高度精密
分析的仪器，利用高速运动的 电
子束 代替光线，用 磁透镜 代替光
学显微镜的玻璃透镜，使电子束
汇聚折射、偏转而成像的一种显
微镜。
电子显微镜它的基本原理是在一
个高度的真空系统中，用电子枪发射
电子束,通过被研究的样品，经电子
透镜聚焦放大，在荧光屏上显示一放
大的物像。它的放大倍数比光学显微
镜高出几百倍，目前通用式电子显微
镜的放大倍数可达 80万倍以上，其分
辨率为 1.4-2埃。可看到病毒、单个分
子等。广泛用于生物学、医学、金属
物理学、高分子化学、微电子学等各
个领域的研究工作。
电子显微镜的基本构造
电子束照明系统
样品室
成像系统
真空系统
记录系统
电子枪
聚光镜
物镜
中间镜
投影镜
电
子
显
微
镜
为什么电子显微镜需要
真空系统 (vacuum system)?
由于电子在空气中行进的速
度很慢，所以必须由真空系统保
持电镜的真空度，否则，空气中
的分子会阻挠电子束的发射而不
能成像。
植
物
细
胞
结
构
全
图
真 核 细 胞
三大结构体系
遗传信息表达系统,染色质 (体 )、核糖体、
mRNA,tRNA等等
细胞骨架系统, 胞质骨架、核骨架
生物膜系统,质膜、内膜系统（细胞器）
二、植物细胞的形状和大小
? （ 一 ） 形状,理论上典型的未经分化的薄壁细
胞是十四面体, 由于适应不同的功能, 出现了
多种多样的形状 -----（ 16面体？ ）
? （ 二 ） 大小,一般很小, 但也有较大差异
? 最小：球菌直径 0.5um。
? 最大：苎麻纤维细胞长 550mm。
? 种子植物中一般直径 10— 100um较大的如番茄
果肉, 西瓜瓤细胞达 1mm,肉眼可见 。
思考：细胞大小与生物体大小有无关系？
? 细胞小的原因：
? （ 1） 受细胞核所能控制的范围的制约
? （ 2） 有利物质的交换 （ 相对表面积大 ）
和转运 。
? 细胞大小变化的一般规律：
? （ 1） 生理活跃的常常小, 而代谢活动弱
的细胞则往往较大；
? （ 2） 受外界条件的影响, 水, 肥, 光,
温, 化学药剂等 。
如何加以利用？
植物学常用单位
? 1cm
? =10mm
? =10000um
? =10000000nm（纳米）
? =10000000A
? 微米，过去单位符号用 μ，现改用 μm；纳米，过
去单位符号用 mμ（毫微米），现用 nm；（埃）
是习惯使用而应废除的单位，现改用 10-1nm
（ =0.1nm）。
利用各种显微镜进行观察的技术
?肉眼的分辨率,0.2mm
?光镜的分辨率,0.2um
?电镜的分辨率,0.2nm
?纳米技术
纳米技术相关知识
? 1,纳米
? 2、纳米 科学技术
? 3、生物学家研制出可以乱真的“纳
米人骨”
? 4、德医学专家借助磁性纳米微粒治
疗癌症
纳米（ nano meter,nm）：
一种长度单位，一纳米等于十亿分之
一米，千分之一微米。大约是三、四个
原子的宽度。
碳纳米管
纳米科学技术是用单个原子、分子制造物
质的科学技术。纳米科学技术是以许多现代先
进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学
（混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物
学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描
隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，
纳米科学技术又将引发一系列新的科学技术，
例如纳米电子学、纳米材科学、纳米机械学等。
纳米科学技术被认为是世纪之交出现的一项高
科技。
纳米科学技术 （ nanotechnology）：
一种全新的骨置换材料将取代现有冰冷的
金属和脆弱的塑料等材质，用几乎可以以假乱
真的效果为病人送去福音。这种高科技产物 —
—— 纳米人工骨，近日已由四川大学生物医学
工程学科博士生导师李玉宝教授研制成功，并
顺利通过国家 863项目组验收。纳米人工骨作为
几乎与人骨特性相当的, 类人骨,,具有广泛
的应用前景。李教授纳米人工骨的研制成功，
目前在国际上尚属首例，其成果已可进入产业
化实施阶段。, 人民日报海外版, (2001年 01
月 02日第九版 )
生物学家研制出
可以乱真的“纳米人骨”
德医学专家借助磁性纳米微粒治疗癌症
德国柏林, 沙里特, 临床医院尝试借助磁
性纳米微粒治疗癌症，并在动物试验中取得了较
好的疗效。据最新一期俄, 科学与生活, 月刊报
道，这家医院的研究人员利用磁性纳米微粒治疗
癌症的做法是：将一些极其细小的氧化铁纳米微
粒注入患者的肿瘤里，然后将患者置于可变的磁
场中。受磁场的影响，患者肿瘤里的氧化铁纳米
微粒升温到４５至４７摄氏度，这一温度足以烧
毁癌细胞。由于肿瘤附近的机体组织中不存在磁
性微粒，因此这些健康组织的温度不会升高，也
不会受到伤害。 报道说，这种治疗癌症的新方
法在老鼠身上进行的实验获得了初步成功，研究
人员计划下一步进行人体试验。
三、植物细胞的结构与功能
原生质体, 是指单个细胞内
的原生质，它是 细胞内有生命的
物质,是细胞的最主要部分，细
胞的一切代谢活动都在这里进行。
? 原生质,是 细胞内有生命活性的物质 。
? 细胞质, 细胞膜内细胞核外的原生质部
分 。包括透明粘液状的基质和悬浮于其
中的细胞器以及细胞的代谢产物，如色
素粒、分泌粒、脂滴和糖原等。接近细
胞膜的细胞质叫 外质,粘滞度较高，在
光学显微镜下，通常透明无颗粒，含有
许多微管、微丝，对维持细胞的表面形
状及细胞运动有关。外质内粘滞度较低
称 内质,在光学显微镜下，可见到有颗
粒存在。内质网、高尔基体、中心体等
许多重要结构都主要位于内质区。
参考资料 ·原生质
? 原生质 19世纪中叶开始采用这一名词。 原意是指
有生命的原始物质或基本物质 。法国动物学家迪雅尔丹
（ Dujardin）在 1835年将原生动物的细胞质称为 原肉质 。
1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野（ J,E,Purkyně）
把植物细胞物质称为 原生质 。同年德国植物学家摩尔
（ von Mohl）确认两者为同样物质。 1879年德国植物学
家、细胞学家施特拉斯布格（ E Strasburger）认为,原
生质是指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体，包
括细胞质和核质。 1880年德国植物学家汉斯坦 （ Hanstein）
将细胞质和核质合成一个生命单位，称为 原生质体,其
外包围着质膜。后来，原生质这个名词泛指细胞的全部
生命物质，包括 细胞膜、细胞质和细胞核三部分，其主
要成分为核酸、脂类和蛋白质。
细胞化学成分
水, 85% 无机盐, 1.5%
蛋白质, 10% 脂 质, 2% 糖类, 0.4%
DNA, 0.4% RNA, 0.7%
植
物
细
胞
模
式
图
植物细胞模式图
液泡
细胞核
内质网
微管
质膜 细胞壁
线粒体
叶绿体
微丝
高尔基体
植物细胞 动物细胞
?细胞壁（ Cell Wall)
?叶绿体（ Chloroplast)
?大液泡（ Vacuole)
?胞间连丝（ Plasmodesmata)
植物细胞特有的细胞结构
植物细胞的结构组成
? 细胞壁 质膜
? 细胞质 细胞器
? 胞基质
? 植物细胞 原生质体 核膜
? 细胞核 核质
? 核仁
? 后含物
? （一）、细胞膜或质膜
? 植物细胞的细胞质外方与细
胞壁紧密相接的一层薄膜，称为
细胞膜或质膜。
? 膜的化学组成，几乎全由 磷
脂 和 蛋白质 组成，此外，尚有少
量的 糖类 。
细胞膜
围绕在细胞外的薄膜，又称原生质
膜或质膜。厚度约 60— 100A° （埃），
是细胞间或细胞与外界环境间的分界，
维持着细胞内外环境的差别。在电子显
微镜下，细胞膜显示出 三层结构,磷脂
双分子层是膜的骨架，每个磷脂分子都
可以自由地作横向运动，其结果使膜具
有流动性、弹性。磷脂双分子层的内外
两侧是膜蛋白，如球蛋白，有时镶嵌在
骨架中，也能作横向运动。
? 在电子显微镜下看到的质膜是由
两层染色深的暗层（一层蛋白质的分
子层和脂类双分子层的亲水头），中
间夹着一层染色浅的亮层（脂类双分
子层的疏水尾）组成。这样的结构称
为 单位膜 。
? 膜结构的 液态镶嵌模型,在脂质
双分子层中镶嵌着球蛋白分子。膜中
的蛋白质有的是特异酶类，在一定条
件下具有“识别”、“捕捉”和“释
放”某些物质的能力，从而对物质的
透过起主动的控制作用 。
流
动
镶
嵌
模
型
脂类
蛋白质
糖
流动镶嵌模型
糖萼
蛋白质
脂双层
（ 1）类脂（ Lipid):质膜结构的分子骨架，主要是磷脂
质膜 的分子结构
磷脂性质,在水环境中形成 的双分子层（ Bilayer） 是
双分子层
磷 脂
水溶性分子难以通过的天然屏障。
例证,水溶液中：超声 磷脂酰胆碱 +卵磷脂 脂质体
水
膜脂主要有：
卵磷脂
脑磷脂
鞘磷脂
磷脂酰丝氨酸
水
脂 质 体
（ 2） 膜蛋白,与磷脂双分子层 结合,执
行各种功能：
运输载体,各种分子泵,离子泵；
? 酶,催化剂,膜反应；
? 受体,接收和传导 化学信号；
? 连接,连接细胞骨架与胞外基质的 分子
结构。
膜 蛋 白
1,跨膜蛋白
2.镶嵌蛋白
3.共价蛋白
4.非共价蛋白
蛋白与磷脂双层的 结合方式
（ 1）流动
分子双层 内外 层的脂与蛋白质不尽相同；
糖链均在外表面（识别，免疫）。
生物膜特性
( 2 )不对称性
流动镶嵌模型特性
膜蛋白分布不对称
脂质双层
镶嵌蛋白
跨膜蛋白
膜表面
蛋白
细胞膜选择透性
? 细胞膜只允许某些分子或离子进
入或者排出细胞的特性，是 细胞膜
最基本的功能 。它能阻止细胞内的
许多有机物（如糖和可溶性蛋白）
从细胞内渗出，又能调节水和盐类
及其他营养物质进入细胞，使细胞
能在复杂的环境中保持相对的稳定
性，从而维持细胞正常的生命活动。
吞噬作用
把外界固态物质吞入细胞内
的过程 。吞噬的颗粒外包一层来
自质膜的薄膜，叫做吞噬体。后
者与溶酶体靠近，两者的膜互相
融合形成消化泡；不能消化的剩
留残渣排出细胞外。如有的原生
动物（如变形虫）用吞噬作用摄
取营养。
主动运输
? 细胞中物质运输的一种重要方式。
它的特点是，物质运输是逆浓度梯度进
行的，即从低浓度方向向高浓度方向进
行。需消耗能量。例如 Na+,K+离子透
过细胞膜的运输，就是主动运输。可用
钠一钾泵假说来解释，该学说认为在膜
上有一种 Na+-K+-ATP酶,通过磷酸化和
脱磷酸化引起 ATP酶一系列构象变化，
从而造成离子转位。主动运输的机制还
在进一步研究中。 主动运输是活的生物
膜的特性。
? 细胞膜 使细胞内外环境隔开，造成稳定
的内环境,具有保护作用 。控制着细胞内外
物质的交换作用。细胞膜具有 选择透过性作
用 。过膜的物质运输方式有自由扩散、协助
扩散、主动运输和内吞外排（胞吐）等形式。
膜上有许多酶，是 细胞代谢进行的重要部位 。
例如膜上的球蛋白与多糖结合成糖蛋白使细
胞不致被周围的酶所消化；有些糖蛋白是抗
原，具有高度的异性。细胞膜还是一种通讯
系统，细胞膜与细胞识别、激素作用有关；
此外对能量转换、免疫防御、细胞癌变 等方
面都起着十分重要的作用。
质膜具有多种生理功能
1.维持稳定的细胞内环境；
2.控制细胞内外的物质交换，有选择
性地使物质通过或排出废物；
3.吞食外围的液体或固体小颗粒；
4.参与胞内物质向胞外分泌；
5.接受外界的刺激和信号；
6.还参与细胞的相互识别的功能。
生物膜
? 细胞、细胞器和其环境接界的所有
膜的总称 。生物中除某些病毒外，都具
有生物膜。真核细胞除质膜（细胞膜）
外，还有 细胞核、线粒体、内质网、溶
酶体、高尔基体、叶绿体 等细胞器膜。
? 生物膜形态上都呈双分子层的片层
结构，即磷脂双分子层构成基本骨架，
蛋白质分子位于其表面或镶嵌其中，生
物膜厚度约 5～ 10纳米。
?不同的生物膜有不同的功能。
? 质膜 和物质的选择性通透、细胞对外
界的信号的识别作用、免疫作用等密切相
关； 神经细胞膜和肌肉细胞膜 是高度分化
的可兴奋性膜，起着电兴奋、化学兴奋的
产生和传递作用； 叶绿体内的类囊体膜和
光合细菌膜 可将光能分化为化学能； 线粒
体内膜 可将细胞呼吸中释放的能量合成
ATP； 内质网膜 是蛋白质及脂类生物合成
的场所
所以 生物膜在活细胞的物质、能量及
信息的形成、转换和传递等生命活动过程
中，是必不可少的结构 。
?质膜（ plasma membrane)
?内质网 (endoplasmic reticulum)
?高尔基体（ Golgi body)
?溶酶体（ lysosome)
?线粒体（ mitochondria)
?叶绿体（ chloroplast)
生物膜系统
? （二）细胞质及其细胞器
? 细胞质是质膜以内，细胞核以外
的原生质 。
? 细胞质可分胞基质和细胞器。 细
胞器 是细胞内具有特定结构和功能的
亚细胞结构，胞基质是无色透明的胶
体物质。
? 胞基质能维持细胞器的实体完整
性提供所需要的离子环境，供给细胞
器行使功能所必须的物质。同时，胞
基质本身还进行某些生化反应。
细胞器
? 即“细胞器官”，细胞质中
由原生质分化而成的、具有一定
形态和特定功能的结构。
? 线粒体、质体、内质网、高
尔基体、核糖体、溶酶体、（中
心体）、液泡等 。
内质网基本类型
?糙面内质网 ?光面内质网
高尔基体的形态结构
形成面
成熟面
空腔
分泌小泡
溶酶体（ lysome）
线 粒 体 的 形 态 结 构
外膜
嵴 基质 膜间隙
内膜
叶绿体基本结构
基粒 类囊体 内膜 外膜
核 糖 体
核糖体是合成蛋白质的
细胞器 ;
主要成分：蛋白质,RNA
功 能：按照 mRNA 的
指令合成多肽链
细胞骨架系统
?胞质骨架
微丝
微管中间
纤维
?核骨架
核纤层
核基质
? 1．质体
? 质体是绿色真核植物所特有的细
胞器。在幼龄细胞中，质体尚未
分化成熟，称为原质体或前质体。
? 根据色素和功能的不同。
? 叶绿体
? 有色体
? 白色体
质体 是 植物细胞中的一类
细胞器。早在 1883年就被提出。
也是具有双层膜结构的细胞器，
质体随细胞的生长而增大，并
能分裂增殖。与细胞的代谢过
程密切相关。
叶绿体
? 植物细胞特有的一种细胞器。形态
因植物的种类而异，在藻类中，叶绿体
形态多样，而且体积也大，其大小可达
100微米，有网状、带状、裂片状、星形
等。在高等植物中，叶绿体为圆形或椭
圆形，直径约 5— 10微米，厚度约 2— 3微
米。叶绿体在细胞内的数目也不一定，
如藻类细胞，有的仅有一个。但在高等
植物细胞中可多达 100个以上。
? 在电子显微镜下，高等植物的叶绿体为双
层膜结构。外膜光滑，包围在外，内膜层形成
了许多扁平封闭的小囊，叫 类囊体,是内部组
织的结构单位。大的类囊体叫基质类囊体，它
们之间由基质片层相连，许多类囊体象圆盘一
样叠在一起构成了内膜系统的 基粒片层 。光合
作用系统所有的色素：叶绿素和类胡萝卜素都
在基粒片层上。叶绿素获取太阳光的能量并把
这些能量用于有机物的合成。因此，叶绿体是
光合作用的场所。如果没有这些细胞器，地球
上就不可能有生命的存在。 叶绿体和线粒体一
样，含有 DNA和 RNA，具有自己的遗传系统
和合成蛋白质的系统，在遗传上有相对的独立
性 。
有色体
? 又称“杂色体”。植物细胞
中含有色素的质体。 色素为叶黄
素、胡萝卜素等，呈现黄色或桔
红色。在高等植物的花瓣、果实
和根 等器官中表现出来。它的光
合作用的能力已处于不活动的状
态。它们能积累淀粉和脂类。
白色体
? 又称 无色体 。植物细胞质中不含
色素的质体，如植物体内的分生组织
和见不到阳光的块茎等细胞内的质体。
有制造和贮藏淀粉、蛋白质的功能。
白色体的前体为“原质体”，它进行
多次分裂成为白色体，或为叶绿体。
在黑暗中生长的植物的质体，也是白
色体的一种类型。
叶 绿 体
?形态结构
?功能, 光合作用
— 能量转换器
叶绿体基本结构
内膜
外膜
基质层 基粒
类囊体
类囊体间隙
基质膜间隙
叶绿体 的 光合作用
叶绿体 的 光合作用
光合作用, 绿色
植物和光合细
菌摄取太阳光
，使二氧化碳
固定成为有机
物,
光合作用
是一切生命得
以生存的基础,
? 三种质体的关系
? 有色体多从叶绿体转化而来，积累
脂类和淀粉。白色体,近球形，存在于
甘薯（番薯）、马铃薯地下贮藏器官中，
种子的胚及少数植物叶的表皮细胞中也
有存在。包括合成淀粉的造粉体、合成
脂肪和油的造油体，合成蛋白质的糊粉
体等等。
? 在一定条件下，一种质体可转变为
另一种质体。
叶绿体
白色体 有色体
三种质体
的关系 你能够举例吗？
? 2、线粒体
? 除细菌、蓝藻和厌氧
真菌外，生活的细胞一般
都有线粒体。线粒体呈粒
状、棒状、丝状或分枝状。
线粒体较小，直径一般为
0,5-------1,0微米。
? 线粒体结构
? 显微镜下用詹纳斯绿 B染色才
能看到。 用电子显微镜观察，线粒
体有一层 外膜 和一层 内膜,内膜在
许多部位向内褶叠成管状或搁板状
突起称为 嵴 。嵴间的空间为 基质,
其中含有 DNA、蛋白质、核糖体、
类脂球等。在基质和内膜中，有
ATP酶，与呼吸作用有关。
? 线粒体的功能
? 是细胞进行有氧
呼吸的场所，提供能
量。
? 细胞中线粒体的数量是不定
的，活跃细胞（如肝细胞）的线
粒体可能有 1000个以上，在电子
显微镜下，每个线粒体以双层膜
为界，外膜平滑包围于外，内膜
向内折叠形成 嵴 。线粒体的膜与
细胞膜相似，它们含有磷脂分子
和蛋白质分子。大部分蛋白质嵌
在脂质双层中。
? 自 60年代以来，认为内膜和嵴与
外膜完全不同，内膜和嵴上有许多带
柄的颗粒状结构 —— 内膜球，它是线
粒体进行电子传递和氧化磷酸化的基
本单位。线粒体是形成 ATP的主要场
所,有细胞的“动力工厂”之称。
? 线粒体基质内有自身的 DNA、
RNA及蛋白质、酶系和生化过程中间
产物等液态物质。因此,DNA可自我
复制，具有一定的 遗传独立性 。
线 粒 体
?形态结构
?功能
?半自主性
— 能量转换器
线粒体的形态结构
?外膜（ outer membrane)
?内膜（ inner membrane)
?嵴（ crista)
?基质（ matrix)
?膜间隙（ intermembrane
space)
线粒体主要功能
线粒体进行氧化磷酸化，产生 ATP,是
细胞的“动力工厂”。
线粒体和叶绿体的半自主性
1.腔内都有成环状 DNA,70S
核糖体。
2.它们都能自行分化。
3.但部分蛋白质还要在
胞质内合成
? 3,核糖核蛋白体 （ 核糖体）
? 是合成蛋白质的场所。核蛋
白体含有大约 40%蛋白质 和 60%的
RNA。核糖体大小约 15-30纳米的
小颗粒，由大小两个亚单位组成。
? 核糖体常几个到几十个与信
使 RNA分子结合成念珠状的复合
体，称为 多聚核糖体 。
核糖核蛋白体，简称核糖体
所有的细胞中都可见到。 核糖体
呈颗粒状结构，椭圆形，由大小
两个亚基组成，直径 150— 250A°
（埃），基本成分是蛋白质、酶
和 RNA，在真核细胞中，一种是
附着在内质网上，一种在细胞质
里呈游离状。在原核细胞中，核
糖体是附着在细胞膜上的。
内质网表面的核糖体,所合成的蛋白
质分子量大，分泌到细胞外，如抗体，胶
元蛋白和酶等。 游离的核糖体,合成的蛋
白质供细胞本身的生长、发育和分化作用，
或者是合成一批特殊蛋白质，如血红蛋白。
在进行蛋白质的生物合成时，执行功
能的核糖体不是一个而是几个或几十个核
糖体，通过一条信使 RNA间隔地串在一起，
成念珠状。上面的每个核糖体都可合成一
条肽链,这样便大大的提高了合成的效率 。
当蛋白质合成完毕时，两个亚基又解离开。
核 糖 体
核糖体是合
成蛋白质的细
胞器,它的主要
成分是蛋白与
RNA,其唯一的
功能是按照
mRNA的指令
用氨基酸合成
多肽链。
? 4、内质网
? 是胞基质中的膜系统。在电镜
图象上表现为成对的平行的膜转成
的囊、泡或更大的“池”。其立体
构型将基质隔成许多间室，有利于
种种不同的系列化反应的进行。膜
的外表面附有核糖体颗粒的称 粗糙
型内质网 ；膜的外表面没有核糖体
颗粒的称 光滑型内质网 。其功能不
同。
? 粗糙型内质网参与蛋白
质合成，并运输和贮存蛋白
质。
? 光滑型内质网与脂类、
激素合成有关。内质网是许
多细胞器的来源。
?基本类型
?功能
?信号假说
内 质 网
?粗面内质网 （ rER)
?光面内质网 （ sER)
内质网基本类型
?1、蛋白质的合成
?2、脂类的合成
?3、蛋白质的修饰
?4、新生多肽的折叠与组装
内质网功能
? 5、高尔基体
? 高尔基体由扁平内凹的囊泡
或槽库、致密小泡和分泌小泡组
成。高尔基体来源和内质网有关。
致密小泡来自内质网，结合形成
高尔基体囊泡，囊泡的凸面称形
成面,凹面称成熟面。
? 高尔基体在植物细胞内的 功
能 是合成纤维素、半纤维素等构
成细胞壁的多糖类物质，同时将
多糖或多糖与蛋白质的复合物以
高尔基小泡的形式运输到细胞的
某些部位。具有分泌作用，并参
与细胞壁的形成。
?形态结构
?功能
高 尔 基 体
高尔基体的形态结构
?1、蛋白质修饰与加工（糖基
? 化等）
?2、蛋白质的分拣
?3,蛋白质和脂的运输
?4,蛋白质分泌等
高尔基体功能
? 6、溶酶体
? 常为圆球形，只有一层膜包围，
含有活性范围非常广泛的各种水解
酶类，以酸性磷酸酶为特有的酶。
? 溶酶体在细胞内起消化作用，
能降解生物大分子。进行异体吞噬、
自体吞噬甚至发生自溶作用。
? 溶酶体是内质网分离出来的小
泡形成的。
? 溶酶体 是 细胞质内的一种球形细胞器。
直径约 0.5微米，比重 1.15，外有一层膜与
细胞质分隔，以含有酸性水解酶（ 30多种）
为特征，具有消化作用。
? 从高尔基体芽生出来的 初级溶酶体 与
来自细胞内外的物质结合，就形成 次级溶
酶体 。当与外来颗粒如细菌结合，就成为
吞噬溶酶体,消化后剩余部分叫做 残渣体 。
在正常细胞中，水解酶只局限于溶酶体内。
当细胞坏死时，溶酶体外膜破裂，酶溢出
进入细胞质，使细胞发生自溶。
溶 酶 体
?结构类型
?功能
结 构 类 型
根据溶酶体处于完成其生理功能
的不同阶段，大致可分为：
?初级溶酶体（ primary lysosome)
?次级溶酶体（ secondary lysosome)
?残余小体（ residual body)
溶酶体的各种代谢类型
溶酶体功能
溶酶体的标志酶是 酸性水解酶
?清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤
和死亡的细胞，为新细胞的产生创造条件。
?防御功能
例如,1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化；
2,哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等过程
都与溶酶体有关。
? 7．圆球体
? 圆球体是一层膜包围的球状小
体，圆球体含有 脂肪酶,是积累脂
肪的场所，因而是一种贮藏细胞器，
贮藏油滴、脂肪等。
? 圆球体也具有溶酶体的性质。近
年来，认为圆球体与周围细胞质构
界面上存在半单位膜，能被饿酸强
烈还原，故圆球体又被称为 类脂球 。
? 8．微体
? 膜内有一单位膜，含有酶，
都含有过氧化氢酶、乙醇酸氧化
酶与尿酸酶。
? 分为两种类型：一是 过氧化物酶
体,与光呼吸有密切关系；另一
种为 乙醛酸循环体,与脂肪代谢
有关，能将脂肪分解成糖。
? 9、液泡
? 液泡是植物细胞的显著特征之一。
? 液胞内的液汁称细胞液，其主要成分是
水，并含有糖、有机酸、脂类、蛋白质、
酶、氨基酸、树胶、粘液、植物碱、花
青素和无机盐等物质。
? 花瓣、果实上红色或蓝色是因含有
花青素，花青素的颜色随着细胞液的酸
碱性不同而有变化，酸性时呈红色，碱
性时呈蓝色。如牵牛花：由早上的蓝色
→ 中午的红色。
液泡是 细胞质中一种泡状结构的细胞
器，外有液泡膜与细胞质分开，内含水样
的细胞液，幼年的植物细胞中液泡较小，
成熟的植物细胞中液泡很大，往往只存单
个大液泡，它几乎占据了细胞整个体积的
90%。细胞质被挤压成薄薄的一层，紧贴
在大液泡的周围。
植物中的液泡还可保持细胞的紧张度 。
高等动物细胞中的液泡不明显；有些原生
动物中也具有液泡，如草履虫的伸缩泡。
通过液泡原生动物可将多余的水和废物排
出体外，以保持细胞恒定的渗透压。
? 液泡的生理功能,
1.贮藏作用 ;
2.消化作用 ;
3.液泡在维持细胞质的内环境的
稳定上起着重要的作用；
? 4.液泡形成的内环境可以缓冲外
界条件的突然变化，因而液泡与
植物抗性有关。
? 10、微管和微丝
? 植物细胞质中存在着骨架结
构，称为 细胞骨架 。构成细胞骨
架的三种结构是微管、微丝和居
间纤丝。它们和细胞质基质中更
细微的纤维状蛋白系统，称为微
梁系统。
? 微管呈中空管状或纤丝状结构,
微管的管壁由 13条原纤丝集合而成，
每条原纤丝由 a和月球状蛋白，即微
管蛋白的亚基组成双体，沿着管径
的长轴呈斜向交替排列。微管在细
胞中起支架作用，使细胞保持一定
的形状；微管还参与构成纺锤丝；
参与细胞壁的形成和生长；微管也
与胞质运动和鞭毛运动有关。
? 微丝是比微管更细的纤丝。
细胞骨架系统
?胞质骨架：微丝
?核骨架,核纤层
核基质
微管
中间纤
细 胞 质 骨 架
微丝
微管
中间纤维
微 丝
微丝（肌动蛋白纤维） 是指真核细胞中由 肌
动蛋白组成的骨架纤维。
细胞松驰素 和 鬼笔环肽 分别对肌动蛋白纤维
的装配有抑制和稳定作用。
微丝的功能
?肌肉收缩
?微绒毛
?应力纤维
?胞质环流和阿米巴
运动
?胞质分裂环
微管的形态
微管是由微管蛋
白二聚体组成的长
管状细胞器结构，
微管壁由 13根原纤
维排列组成，微管
可装配成单管、二
连管（纤毛和鞭毛
中）、三连管（中
心粒和基体中）
微管的功能
?1、维持细胞形态
?2、细胞内运输
?3、鞭毛运动与纤毛运动
?4、纺锤体和染色体运动
?5、基粒与中心粒
微管运动示意图
由于微管
的动态装配过
程而带动小泡
的运动。
?复习 1.线粒体
(1)形状,粒状、棒状
? 外膜、双层膜
(2)结构 内膜,形成嵴,有基粒有许多与有氧呼吸有关的酶
? 空腔,充满液态的基质，还含有少量 DNA和 RNA
内膜形成嵴，增加了内膜面积，液态的基质，保证了
线粒体各类化学反应得以进行。
(3)功能,是进行有氧呼吸的场所,为细胞生命活动提供能量。
因此,线粒体被喻为细胞内供应能量的“动力工厂”
2.质体 (植物细胞所特有的 )
质体包括白色体、有色体和叶绿体。其中叶绿体是最重要的一种,
? (1)叶绿体的形状,扁平的椭球形或球形、双层膜 (分外膜和内膜 )
(2)叶绿体 基粒,圆柱状,由 10-100个片层的结构 结构重叠而成,含
各种素 含有许多与光合作用有关的空腔 酶,含少量的 DNA和 RNA
液态的基质由许多片层结构组成基粒，使叶绿体内的膜面积大大
增加。
(3)功能,是进行光合作用的场所。
?比较线粒体和叶绿体有何相似和不同的地方
①均有双层膜。
但线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体
没有。
②有巨大的内膜面积。
线粒体通过形成嵴增加面积，叶绿体的基粒
许多片层结构组成，增加面积。
③均有液态的基质。
④均含有酶。
但各含的酶的种类不同，酶的种类不同，决
定他们具不同的功能。
⑤均含有少量的 DNA和 RNA
? 3.内质网
由膜结构连成的网状物,增大细胞内膜面积,膜上
附有许多酶和其他东西。
4.核糖体
粒状小体,附在内质网上或呈漩离状态,
作用 ──是细胞内合成蛋白质的场所
5.高尔基体
(1)植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关
(2)动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关
6.液泡 (成熟的植物细胞特有的 )
泡状结构,表面有液泡膜,内充满的液体叫细胞液,
细胞液中溶解有各种物质和色 素,植物的花、果
实、和叶的颜色,除绿色外,其他的颜色大多由液
泡中的色素所 产生。
? （三）、细胞核
? 控制着蛋白质的合成，控制着
细胞的生长和发育。
? 间期核通常呈圆球形。在幼小细
胞中，核居于细胞中央。
? 在真核细胞中，除高等植物成熟
的筛管以及哺乳类成熟的红细胞外，
都含有细胞核。在细胞的生活周期内，
细胞核有两个不同时期：分裂间期和
分裂期。
?细胞核由核膜、核仁、核液和染色质构成 。
? 1、核膜是双层膜，在电子显微镜下可
观察到，它是细胞核与细胞质的界膜。核
模上具有许多孔，沟通细胞核和细胞质间
的物质运输。如神经细胞有 1万多个核膜孔。
核膜孔直径为 400— 1000埃。在细胞病变时
核膜孔特别大。
? 2、一般核中有 1个核仁，但也有不少
细胞有两上以上核仁。核仁中的成分有蛋
白质,RNA和 DNA。核仁的结构也十分复
杂，是合成 RNA的场所。
? 3、核液呈透明状，其中有 RNA聚
合酶、核糖体小亚基和一些小分子
RNA等。
? 4、染色质是细胞核中重要的结构
成分，易被碱性染料着色的物质，成
分是 DNA和蛋白质。染色体的基本单
位是核小体或核粒。核粒的串珠螺旋
化形成染色质纤维，在分裂期进一步
螺旋化和盘曲浓缩成为染色体。细胞
核是细胞内遗传物质的储存、复制和
转录的主要场所。
?染色质
? 是指细胞核内易于被碱性染料（如洋
红、苏木精、龙胆紫等）染上颜色的物质，
这些物质是由 DNA、蛋白质（组蛋白和非
组蛋白）和少量 RNA组成。在光镜下常呈
颗粒状、块状、细丝状交织成网状的结构。
它存在于间期细胞核内，是细胞间期遗传
物质的存在形式。实质上染色质就是间期
核内伸展开来的 DNA-蛋白质纤维。可分为
常染色质和异染色质 两部分。 DNA是染色
质中的主要成分，是遗传物质。
遗传信息表达系统
?核被膜
?染色质和染色体
?核仁
?核糖体
核被膜
核被膜可分为三个区域：
?核外膜 （ outer nuclear membrane）,面向胞质，附有
核糖体颗粒，与内质网相连。
?核内膜 （ inner nuclear membrane）,面向核质，表面
无核糖体颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层提
供结合位点。
?核孔 （ nuclear pore）,在内外膜的融合处形成环状开
口。又称核孔复合体，是选择性双向亲水通道,
核 被 膜
染色质与染色体
?染色质 (chromatin)是指间期细胞内由 DNA,组蛋白、
非组蛋白及少量 RNA组成的线性复合结构，是
间 期细胞遗传物质存在的形式。
?染色体（ chomosome） 是指细胞在有丝分裂或减数分
裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构。
染色质的分类 (1)
间期染色质按其形态表现和染色性能可分为两种类
型,
?常染色质,间期核内染色质丝折叠压缩程度低的染色质,
处于常染色质状态是基因转录的必要条件。
?异染色质,间期核中染色质丝折叠压缩程度高,处于凝集
状态，碱性染料染色时着色深的染色质。
异染色质的分类
-结构异染色质 (组成性异染色质 ):各种类型的细胞除复
制以外在整个细胞周期均处于聚缩状态，
DNA包装在整个细胞周期基本没有变化
的染色质。
-兼性异染色质,在某些细胞或一定的发育阶段,原来的
常染色质凝缩,并丧失基因转录活性，成
为异染色质。
染色质的分类 (2)
染色质按其功能的不同还可分为：
?活性染色质, 具有转录活性的常染色质。
?非活性染色质,不进行转录的染色质，包括异染色质和
部 分常染色质。
染色质的基本结构单位
染 色 体
短臂
着丝粒
长臂
DNA
染色单体
染 色 体
短臂
着丝粒
长臂
DNA
染色单体
中期染色体分类图示
中着丝粒
染色体
近端着丝
粒染色体
端着丝粒
染色体
近中着丝
粒染色体
染色体包装的结构模型
?多级螺旋模型 (multiple coiling model )
?骨架 -放射环模型 ( scaffold-radial loop
structure model)
多级螺线管模型
螺线管
核小体
中 期 染 色 体
中期染色体形态稳定，由两条姐妹染色单体组成，
彼此以着丝粒相连,根据着丝粒在染色体上所处位置可
分为,
?中着丝粒染色体：两臂长度相等或基本相等 ;
?亚中着丝粒染色体 ;
?亚端着丝粒染色体：具有微小短臂 ;
?端着丝粒染色体。
染色体分类图示
染色体 DNA的关键序列
?复制起点,确保染色体在细胞周期中能够
自我复制，维持 染色体在细胞世代传递
中的连续性 ;
?着 丝 粒,使细胞分裂时复制了的染色体
能够平均分配到子细胞中 ;
?端 粒, 使 DNA能够完成复制，并保持
染色体的独立性与稳 定性。
核仁的结构与功能
（１）纤维中心
（２）致密纤维组分
（３）颗粒组分
核仁是 rRNA基因储存,rRNA合成、加工和核糖
体亚单位的装配场所,
附：“人类基因组计划”及意
义
? 规模化、
? 序列化、
? 信息化、
? 医学化、
? 产业化
? 人文化
? 人类基因组计划的科学宗旨与“定
时、定量、定质”的具体目标，是测定
组成人类基因组的 30亿个核昔酸的序列，
从而奠定阐明人类基因组及所有基因的
结构与功能，解读人类的全部遗传信息，
奠定揭开人体奥秘的基础。由于生命物
质的一致性与生物进化的连续性，以及
“人类基因组计划”所建立的策略与技
术的通用性，这就意味着奠定着揭开生
命最终奥秘的基础。
人类基因组计划对生命科学研究与
生物产业发展的导向性意义。
人类基因组计划简介
? 由 美、英、日、德、法、中 六国参与的国际
人类基因组计划是人类文明史上最伟大的科学创
举之一。其核心内容是测定人基因组的全部 DNA
序列，从而获得人类全面认识自我最重要的生物
学信息。我中心于 1999年 9月 1日代表中国正式加
入该计划，承担了 1 %人类基因组（约三千万个
碱基）的测序任务。
2000年 6月 26日，六国相继宣布人类基因组
工作框架图完成。随着人类基因组计划工作框架
图的完成,其对人类社会巨大的科学和经济意义
已清晰显现。她所倡导的 "全球合作、免费共享 "
的人类基因组计划精神已成为自然科学史上国际
合作的楷模。世界各国也因此受益无限。
? 人类基因组计划对带动和促进生物产业和生命科学的发展是
显而易见。她着眼于基因组的整体理论、策略、技术，前所未有
的加速了人的新基因发现及其功能研究的速度。生命科学开始了
以 DNA序列为基础的，以生物信息学为导向的新纪元 (Sequence-
Based Era)。
人类基因组计划的进展，对未来生命科学研究的思想和方法
论也带来了革命性的改变。人们将从基因组和比较生物基因组的
水平，而不是孤立的、单基因水平，来重新探讨和认识生命的进
化、遗传、发育，生物和环境，脑功能等重要生物学问题。
人类基因组计划对人类社会的影响将波及到每一个人，将会
对现有的法律、道德、伦理甚至生活方式都带来冲击和思考。这
是人类历史上任何事件都无法比拟的。
那么基因究竟为何物，人类基因组计划又是什么呢？是否未
来每个人都会拥有自己的,基因 身份证”？当基因成为商业资
源进入市场时，会不会引发全球性的经济结构变革？基因解密到
底是福，还是祸？中国科学家在这场基因革命中又展现了怎样的
智慧与风采呢？
?http://www.genomics.org.cn:8080/bgi/index.jsp
?复习 1、核膜
?外层膜上附有核糖体 ;内层膜是光滑的。两层膜在一定
间隔愈合形成核孔,核孔是控制细。胞核与细胞质之间物
质交换的通道。
?2、核仁
?大多数细胞的核内有 1个或几个核仁,呈致密的匀质球体。
?核仁没有膜包围。它的中央为纤维区，外围是颗粒区。
在有的细胞中，核仁有一个染色较浅的部分，称为核仁
液泡。
?核仁的主要功能是进行核糖体 RNA合成。
?3、核质
?核仁以外，核膜以内的物质称为核质。核质可分为核液
和染色质。核液是细胞核内的基质，染色质和核仁悬浮
在其中 。
? 染色质易被碱性染料着色。它是由 DNA、组
蛋白、非组蛋白和少量 RNA组成的复合体。在间
期核内，染色质常伸展成网状细丝。到有丝分裂
时，染色质高度螺旋化变粗成为光学显微镜下能
看见的染色体。因此，染色质和染色体是细胞生
活周期中不同时期的两种存在形式，两者实为同
一物质。
?· 染色质由球状核蛋白所组成的基本单位核小体
或核粒，被 DNA的纤丝缠绕成念珠状。
?· 细胞核的主要功能是控制蛋白质的合成，控制
细胞的生长、发育和遗传。因此，细胞核被强调
为 "细胞的控制中心 "，在细胞遗传和代谢方面起
着主导作用。
（四）、细胞壁
? 细胞膜外围的一层厚壁，为植物细胞的特
征之一。细菌和蓝藻等细胞也有细胞壁。 初生
壁 具有弹性，可随细胞生长而伸长。植物细胞
成熟过程中，还长出 次生壁,位于初生壁内侧
与细胞膜之间，它们都由纤维素和果胶质构成。
细胞壁在有丝分裂的末期开始形成。有保护和
支持作用。细菌细胞壁的成分不是纤维素，而
是乙酰氨基葡萄糖、氨基酸和乙酰胞壁酸等。
细胞壁是全透性的。与细胞膜的选择透过性很
不一样。植物细胞壁间常有原生质通过，称 胞
间连丝,也是细胞的通讯系统。
? 细胞壁
1．细胞壁的结构和化学组成
细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层、初生壁和次生壁。一般认
为，细胞分化完成后仍保持有生活原生质体的细胞不具次生壁。
（ 1）胞间层 又称中胶层，是细胞分裂产生新细胞时形成的，是相邻
细胞间共有的一层薄膜。它的主要成分是果胶质，果胶是一类多
糖物质。
（ 2）初生壁在细胞生长过程中，原生质体分泌的造壁物质在胞间层
上沉积，构成细胞的初生壁。初生壁主要成分是纤维素、半纤维
素和果胶质。
（ 3）次生壁 次生壁是细胞体积停止增大后加在初生壁内表面的壁层。
? 次生壁的主要成分有纤维素、半纤维素，且常有木质素等物质填
充其内而发生质变。
? 纤维素是细胞壁的主要成分，它构成细胞壁的框架，其他物质可
以填充在其内。纤维素分子是由链状系列葡萄糖基构成的，它聚
集成微纤丝，微纤丝又聚集成大纤丝。
? 2．细胞壁的生长
? 细胞壁生长有两种方式：
? 1、内填生长，当初生壁刚形成时，微纤
丝少，分布稀疏，随着细胞的伸展生长，
原生质体分泌的纤维素微纤丝等物质填
充于初生壁的无数网孔之间，使初生壁
延展，表面积增加 ;
? 2、敷加生长，即原生质体分泌的纤维素
微纤丝等物质自外向内为层层添加，使
细胞壁增厚,这种生长方式主要发生在次
生壁上,
? 3．纹孔和胞间连丝
? · （ 1） 纹孔 细胞形成初牛壁时．有某些较薄的凹洼区
域，称为初生纹孔场。以后产生次生壁时，在初生纹
孔场处往往不加厚，形成纹孔。相邻两个细胞的纹孔
常成对存在，称纹孔对。中间的胞间层和初生壁称为
纹孔股，它的腔称纹孔腔。
? · 纹孔可分为单纹孔和具缘纹孔。前者呈圆筒形，纹孔
的口、腔和膜同样大小；后者由于次生壁增厚时，向
细胞内方拱起形成效孔缘，故口小，腔大而呈圆锥形。
? · （ 2） 胞间连丝 它是穿过胞间层和初生壁的细胞质细
丝，以此连接相信细胞间的原生质体。
? · 胞间连丝的功能是在细胞间起着物质运输、传递刺激
及控制细胞分化的作用。通过胞间连丝，使整个植物
体的细胞原生质体联成一个整体。
? 4．细胞壁的质变
? （ 1） 木化 细胞在代谢过程中。产生一种木质，它是由三种醇
类化合物脱氢形成的高分子聚合物，填充于纤维素的框架内而
术化，以调强细胞壁的硬度，增强细胞的支持力量。
? （ 2） 角化 叶和幼茎的表皮细胞外壁常为胶质（脂类化合物）
所浸透，且常在细胞壁外堆积起来，形成角质层或膜。角化后
细胞壁透水性降低,但透光。
? （ 3） 栓化 栓化是水栓质消类化合物）渗入细胞壁引起的变化，
使细胞壁既不透气，也不透水，增加了保护作用。栓化的细胞
常呈褐色，富于弹性。
? （ 4） 矿化 细胞壁渗入二氧化硅或碳酸钙等就会发生矿化。稻、
麦等禾谷类作物的叶片和茎秆的表皮细胞常含有大量的二氧化
硅。细胞壁的矿化能增强作物茎、叶的机械强度，提高抗倒伏
和抗病虫害的能力。
? （ 5） 粘液化 （胶化） 粘液化是细胞壁中果胶质和纤维素变成
粘液或树胶的一种变化，多见于果实或种子的表面。
? 细胞壁是在细胞分裂、生长和
分化过程中形成的。由于功能不同，
壁在结构和成分上变化很大。细胞
壁可以分为：
? 胞间层
? 初生壁
? 次生壁
? 纹孔
? 胞间连丝
? 胞间层 由相邻的两个细胞向
外分泌果胶物质构成，果胶为多
糖物质，胶粘而柔软，能将相邻
两个细胞粘连在一起。
? 胞间层将细胞粘起，细胞幼时，
呈现柔软。
? 初生壁 初生璧是细胞增长体积时所形成的壁层，
由相邻细胞分别在胞间层两面沉积壁物质而成。
? 初生壁的成分是：
? 纤维素
? 半纤维素
? 果胶质
? 它的特点薄、有弹性、可随细胞的生长而扩大
面积。
? 初生壁一般薄，但有时也局部成显著均匀增厚。
如柿胚乳，成为储藏营养物质，供种子萌发需
要。
洋葱细胞不断长大，
初生壁也扩大
胞间连丝图
?纹孔 细胞壁形成次生壁时并非全面地增厚。
在一些位置上不沉积次生壁物质，这种未增厚
的区域成为纹孔。
?相邻两个细胞壁上的纹孔往往精确地发生，形
成纹孔时，纹孔对中间的胞间层和两侧的初生
壁，合称纹孔膜。
?由次生壁围成的纹孔腔穴，叫做纹孔腔。
?随声音而指出纹孔膜、纹孔腔。 纹孔可以分
为,单纹孔、具缘纹孔
?单纹孔简单，纹孔口和底同大，纹孔腔为上下
等径，圆筒形。 具缘纹孔在纹孔腔周围向细胞
内延伸。
单纹孔、具缘纹孔结构图
柿胚乳细胞胞间连丝，
示厚的初生壁
四、植物细胞的后含物
? 植物细胞在生长、分化和成熟过
程中，由于新陈代谢活动所产生的
地边用渡边提颇见贮藏物质等，统
称 后合物 。后会物在结构上是非原
生质的物质。后含物库主要是贮藏
物质，具中以淀粉、蛋白质和脂类
为主。
? （－）淀粉
? 淀粉是植物细胞中最普遍的贮藏物
质，通常呈颗粒状，称淀粉粒。在淀粉
粒中常可见到脐，它是积累淀粉的起点，
并有围绕脐的同心层次称为轮纹。
? 淀粉粒可分为 单粒，复粒和半复粒
三种类型。单粒淀粉只有 1个脐和围绕脐
的轮纹；复粒淀粉有 2个以上的脐，每个
脐各有轮纹围绕；半复粒淀粉是在复粒
淀粉的外围还有共同的轮纹围绕。淀粉
遇碘呈蓝到紫色。
? 淀粉是植物细胞中最普遍的
贮藏物质。贮藏的淀粉常呈颗粒
状，称为淀粉粒。光合作用产生
的葡萄糖在叶绿体中聚合成同化
淀粉转成可溶性糖类，运输到造
粉体中，由造粉体将它们再合成
为贮藏淀粉。
? 在淀粉粒中，中间有 脐,围
绕脐形成许多同心的层次 --轮纹。
淀粉有 单粒、复粒和半复粒 。
? 单粒 为有一个脐和许多轮纹围绕。
复粒 有 2个以上脐和各自轮纹。
半复粒 是在复粒基础张上外围有
共同的轮纹。
? 淀粉粒主要存在于种子的胚
乳，甘薯、萝卜等地下肉质根。
? 马铃薯淀粉粒图 示单粒、复粒、半复粒
? 甘薯块根、小麦胚乳图，示淀粉粒
? （二）蛋白质
? 蛋白质常贮存于种子中，这种
蛋白质处于非活性的比较稳定的状
态，且常以无定形或结晶状存在于
细胞,
? 以 糊粉粒 的形式存在，呈圆形
或椭圆形，外有一层膜。蓖麻、油
桐胚乳细胞内的糊粉粒比较大，在
无定形蛋白质中包含有蛋白质的拟
晶体和非蛋白质的球状体。
糊粉层
? （三）脂肪和油
? 含能量最高而体积最小的贮
藏物质，常温下为液体的称为油，
呈固体的称为脂肪。
? 植物细胞中，油和脂肪或多或少都
存在，但通常是存在油料植物种子或果
实中，由造油体合成。如花生、大豆、
油菜的子叶，蓖麻的胚乳，都含有大量
脂肪，可用苏丹 Ⅲ 染色
? 植物含油和脂肪模式图，人工做的蓖麻
种子，含有脂肪的染色层
? （四）晶体
? · 晶体常为草酸钙沉积在液泡内。
晶体常被认为是排泄的废物，集
中到某个细胞内。
? · 禾本科等植物的茎、叶表皮细
胞内含有二氧化硅晶体，称硅胶
晶体。
? · 有针晶、单晶和晶簇。
? 在植物细胞内，常可见到各
种形状的晶体，晶体常为草酸钙
的，形状多样，常沉积在液泡内。
晶体常认为是排泄的废物。
? 禾本科、莎草科植物茎，叶
表皮细胞内常含有二氧化硅的晶
体。
? 丹宁 是一类酚类化合物，存在于
细胞质、液泡和细胞壁中，在叶、周
皮，维管组织以及未熟的果肉细胞中。
丹宁被认为有保护作用。 用刀切开苹
果后变黑，证明有单宁。 植物细胞中
的色素，除存在于质体中的叶绿素、
类胡萝卜素，还有存在于液泡中的一
类水溶色素，称为花色素苷和黄酮或
黄酮醇，在部分植物的花瓣以及果实
细胞中有这类色素。花色素苷显示出
颜色因细胞液的 pH值而异。
各
种
晶
体
五,原核细胞与真核细胞
? 原核细胞与真核细胞
? 原核生物与真核生物
原 核 细 胞
主要特点 遗传物质仅一个环状
无核膜
无细胞骨架
以无丝分裂或出芽繁殖
代表生物 支原体、细菌、蓝藻
?原核细胞
? 细菌和蓝藻等原核生物的细胞。 没有
真正的细胞核，只有原核或拟核,所含的
一个基因带（或染色体），为环状双股单
一顺序的脱氧核糖核酸（ DNA）分子，没
有组蛋白与之结合；无核仁，缺乏核膜。
外层原生质中有 70S核糖体与中间体，缺乏
高尔基体、内质网、线粒体和中心体等。
转录和转译同时进行，四周质膜内含有呼
吸酶。无有丝分裂和减数分裂，脱氧核糖
核酸复制后，细胞随即分裂为两个。
?原核生物
? 细胞结构处于原始阶段的生物个体，
即具有一般的细胞形态，而无明显的细胞
核的生物。其主要特点：①细胞内的核物
质如 DNA等分散于细胞质中（但是通常集
中于某一区域），故细胞质内同时具有
DNA和 RNA；②无核膜，因而无典型的细
胞核；③细胞质内无线粒体、高尔基复合
体和内质网等细胞器；④鞭毛结构简单，
为单丝；⑤ DNA不与 RNA或蛋白质结合，
转录和翻译出现于同一时间和位置。多为
异养型。如蓝绿藻、细菌、立克次体、支
原体等都属于原核生物。
细菌模式图
菌毛
核糖体
间体
鞭毛
性菌毛
颗粒
?细菌
? 具有原核细胞的生物类型之一。其质膜外侧多
有细胞壁，主要由肽聚糖构成。有些细菌细胞壁外还
有荚膜，它是由细菌分泌的多糖组成的。有些细菌鞭
毛穿出细胞壁。鞭毛是细菌的运动工具，由鞭毛蛋白
组成。细菌细胞膜和真核细胞膜的主要区别是不含固
醇；细胞膜上存在着进行呼吸作用的电子传递系统；
有些细菌的细胞膜内褶形成中间体或者光合作用膜。
细胞质内有核糖体，以及糖元、淀粉和脂肪等内含物。
细菌内部没有被核膜包围的定形的细胞核，一个环状
双链 DNA分子聚集在特定的区域，称为拟核或核区。
细菌有球形、杆形、螺旋形和弧形四种基本形状。一
般都很小，球菌细胞直径 0.5～ 1微米，杆菌细胞的宽
度 0.5～ 1微米，长 1～ 5微米。
?蓝藻
? 又称蓝绿藻，地球上最早出现的生物
之一。常见的种类有色球藻、念珠藻、地
木耳、发藻等。蓝藻无真正的细胞核，属
于原核生物，其遗传物质是一个环形双链
DNA，没有组蛋白与之相结合。细胞质内
有大量核糖体，但无叶绿体、线粒体、高
尔基体和内质网等细胞器。蓝藻细胞内含
叶绿素 a，能进行光合作用并放出氧气，放
氧是蓝藻与光合细菌的主要不同之处。蓝
藻还含有胡萝卜素、叶黄素、大量的藻蓝
素及藻红素等，所以多数蓝藻呈蓝绿色，
有的呈红色或黄褐色。
?真核细胞
? 在光学显微镜下可见到明显的细胞核和
核仁，地球上绝大多数生物是具有真核细胞
的真核生物。构造比原核细胞复杂得多，真
核细胞间的构造基本相似，但动物细胞和植
物细胞稍有不同。真核细胞除有核膜和核仁
外，核内有染色体，一般多于一个，由 DNA
和蛋白质构成。细胞质内有细胞器，例如线
粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体，
植物细胞还有光合作用的细胞器 —— 叶绿体。
动物细胞和低等的植物细胞有中心体。细胞
分裂时以有丝分裂为主。
?第二节 植物细胞的繁殖
? 植物细胞分裂的方式有三种：
最常见的是 有丝分裂,另一种是
无丝分裂,发生在某些区域；还
有一种是 减数分裂 。
? 有丝分裂是真核细胞繁殖的
基本形式。通过分裂，使细胞遗
传物质得以在细胞世代间相传。
细胞分裂
一个生物体通过细胞分裂才能达到生
长与繁殖的目的。单细胞生物以细胞分裂
的方式，产生新个体。多细胞生物通过细
胞分裂来补充身体里衰老和死亡的细胞。
同时，多细胞生物是由受精卵，经过细胞
的分裂和分化才发育成一个多细胞的个体。
因此，细胞分裂对生物体的个体维持和种
族绵延有着十分重要的意义。 细胞分裂的
方式有三种：即无丝分裂、有丝分裂和减
数分裂。
细 胞 分 裂
?无丝分裂
?有丝分裂
?减数分裂
细胞周期
? 细胞的这种生长与分裂的
周期称为细胞周期。具体地说，
细胞周期 是 指细胞一次分裂结束
开始，到下一次分裂完成所经历
的整个过程 。一个细胞周期可分
为 间期和分裂期 。间期是有丝分
裂的准备；分裂期是具体的分裂
过程。
?每个细胞周期可分为 4期：
?① G1期,为 DNA（脱氧核糖核酸）合成前期，
有核糖核酸和蛋白质合成；
?② S期,为 DNA合成期，核内染色质复制加
倍；
?③ G2期,为 DNA合成后期，也有核糖核酸和
蛋白质合成；
?④ M期,即细胞分裂期。各种细胞的周期不
同，通常至少要 10小时左右。不再分裂的细
胞从最后一次 M期逸出细胞周期，直到死亡。
暂时休止的细胞从 M期逸出细胞周期后停留于
G0期（休止期）；当受到适当刺激后，可再
进入 G1期，重新分裂。
? 有丝分裂又称为间接分裂,
它是一种普遍的分裂方式。
有丝分裂为连续分裂，一般
分为 核分裂和胞质 分裂。
核分裂时，在形态上表现为
一系列变化，分为 前期，中期，
后期和末期 等四个时期。通常在
核分裂后期的终了和末期过程中，
可见到胞质分裂。
?有丝分裂的细胞分裂包括两个过程,
?①细胞核分裂,已复制的染色体一分为二，所产生
的两个子细胞核都有与亲代相同数目的染色体。核分
裂过程分为前期、中期、后期和末期 4个时期。前期：
染色质凝缩成染色体，每一已复制的染色体含两个染
色单体，以着丝粒连接在一起；两颗中心粒移向两极，
其间出现纺锤体；核仁消失，核膜破裂。中期：染色
体排列在纺锤体的赤道面上，以着丝粒与纺锤体连接。
后期：每条染色体从着丝粒分裂为二，两组子染色体
分别移向两极。末期：染色体解旋松散成染色质，核
仁复现，并重建核膜，形成两个子细胞核。
?②细胞质分裂,在动物中，末期以后开始细胞质分
裂。在植物中，在早末期出现细胞板，以后组成成膜
体，最终形成两个子细胞。
? 前期,核内的染色质凝缩成染
色体，核仁解体，核膜破裂以及纺
缍体开始形成。
? 中期,中期是染色体排列到赤
道板上，纺缍体完全形成时期。
? 后期,后期是各个染色体的两
条染色单体分开，分别由赤道向细
胞两极度的时期。
? 末期,为形成二子核和胞质分裂
的时期。
有 丝 分 裂
早中期 后中期
早后期 后后期 末期
前期
?1．间期
?间期是细胞进行生长的时期，合成代谢最为活
跃，进行着包括 DNA合成在内的一系列生化反应，
并积累能量，准备分裂。
?· （ 1） DNA合成前期（ G1期） G1期是指前一分
裂结束开始到 DNA合成以前的间隔时期，此期进
行极活跃的合成 RNA、蛋白质和磷脂等。
?· （ 2） DNA合成期（ S期） 是指合成 DNA的时
期。此期内 DNA进行复制，组蛋白也相应增加
一倍。
?· （ 3） DNA合成后期或有丝分裂准备期（ G2期）
是指 DNA复制完成后到分裂开始前的间隔时期。
此期 RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微
管蛋白及能量准备。
? 2．分裂期
?分裂期包含两个过程：第一个过程是核分
裂，细胞核分裂为两个；第二个过程是胞
质分裂，形成两个新的子细胞。
?前期
? ① 染色质的螺旋化作用缩短变粗
?· ② 分裂极的确定分裂极决定细胞分裂的
方向。
?· ③ 核仁解体
?· ④ 核膜崩解,前期的每条染色体，包含经 S
期复制的两条完全相同的染色单体，除着
丝点外，两条单体之间是不相联系的。
?（ 2）中期 中期是纺锤体形成和染色体排
列在赤道面上的时期。
?· 纺锤体形成
?· 微管进一步组装形成纺锤终至其中有的
纺锤丝连通两极准续丝），有的从一极到
附于染色体的着丝点上（染色体丝）。每。
百染色体有两条单体，各有一个着丝点，
分别和某一条染色体丝相连。这样形成组
锤状的构象工称为纺锤体。
?· 染色体开始移动，当移动到纺锤体的赤
道面上合进入中期。应当注意，只有染色
体的着丝点部分占据在赤道面上 。
?（ 3）后期是染色体着丝点分开，并
分别从赤道面移向两极的时期。
?· 医染色体的分开通常从着丝点开始，
然后两条染色单体的行分开，接着向
相对的两极移目区每个单体独立后，
就成为一个新的染色体，即于染色体。
?· 染色体运动与纺锤丝有关
? ④ 末期从于染色体到达两极后至
形成两个新细胞为止。末期的主要过
程包括子核形成和胞质分裂。
? 到达两极后的染色体，首先解螺
旋化，松弛、膨胀而轮廓消失，形成
一个大块状的染色质，继而伸长变为
细丝状而回复到间期状态。与此同时，
其周围集合新的核膜成分，融合成新
的核膜。核仁也重新出现，从而形成
于细胞核。
胞质分裂
? 染色体到达两极后，两极的纺锤丝消
失，但在两个子核之间的纺锤丝（中间丝）
越来越密，在赤道面区域形成桶状的成股
体。同时赤道面上排列着来自高尔基体的
小泡。小渔间有内质网、微管穿过；这些
小渔排列整齐，泡内含有果胶质，形成由
一单层小泡组成的细胞板。小泡内的果胶
质形成新的细胞壁的胞间层，两侧的单层
膜成为两个子细胞的质膜。穿于小抱之间
的内质网与微管形成胞间连丝，细胞板扩
展形成新的细胞壁，分隔成两个细胞。
?细胞板数目和母细胞相同。
? 有丝分裂各个时期的持续时间
是不同的。通常前期的时间最长。
? 从整个细胞周期来说，各个时
期的长短，以 S期最长，分裂期最
短,GI期和 G2期长短变化较大。
但同样受到温度等各种因素的影
响。
有丝分裂的特点和意义
? 特点：包括核分裂和胞质分
裂两个显著的步骤；有纺锤丝的
出现；有染色体的复制和染色单
体的分离
? 意义：保持了细胞遗传的稳
定性, 因为子细胞具有与母细胞
相同的遗传潜能 。
减数分裂
? 是与植物的 有性生殖 密
切相关的一种特殊的细胞分
裂, 属于有丝分裂范畴, 但
只发生在生殖细胞中, 分裂
的结果使每个子细胞的 染色
体数只有母细胞的一半 。
? 具体过程在第四章论述。
减数分裂（ 1）
细线期 偶线期 粗线期
终变期双线期
第一次
减数分
裂中期
减数分裂（ 2）
第一次减数分裂后期 第一次减数分裂末期 第二次减数分裂前期
第二次减数分裂中期 第二次减数分裂后期 第二次减数分裂末期
2
1
3
4
间 第一次分裂 第二次分裂
减数分裂过程中染色
体和 DNA数目的变化
DNA数目的变化
染色体数目的变化
?无丝分裂
?无丝分裂无丝分裂也称直接分裂。
?无丝分裂有许多方式，如横缢、纵裂、
出芽等。
?分裂开始时，核增大，核仁先分裂为
二，细胞核伸长，中部一面或两面向
内凹进横缢，形成细胞壁，再形成两
个子细胞。因其间不经过染色体的复
杂变化。故称无丝分裂。
无丝分裂（直接分裂）
? 1,过程：核首先发生延长, 然后在中间
缢缩, 变细, 最后断裂, 分成二子核, 子
核间形成新壁, 形成二新细胞
? 2,特点,不出现染色体, 纺锤丝 等, 存
在遗传的稳定性问题 。 因为不能保证遗传
物质平均地分配到二子细胞中去 。
? 无丝分裂在植物体中, 还是较普遍地
存在 。 如胚乳发育过程中, 植物形成愈伤
组织, 在正常组织中, 为薄壁组织, 表皮,
生长点, 花药的绒毡层细胞等
细胞学
? 研究细胞结构和功能的生物学分支学科。细
胞是组成有机体的形态和功能的基本单位，自
身又是由许多部分构成的。关于结构的研究不
仅要知道它是由哪些部分构成的，而且要进一
步搞清每个部分的组成。相应地，关于功能不
仅要知道细胞作为一个整体的功能，而且要了
解各个部分在功能上的相互关系。有机体的生
理功能和一切生命现象都是以细胞为基础表达
的。因此，不论对有机体的遗传、发育及生理
机能的了解，还是对于作为医疗基础的病理学、
药理学等以及农业的育种等，细胞学都至关重
要。（大三开设）
热点问题
?克隆
?应用前景
Dolly
胚胎核移植克隆猴
应用前景 (1)
?计算机, 光敏蛋白（细菌视紫红质）
生物芯片
?化工,工业酶
纤维素分解
生物塑料（聚羟基丁酸）
化妆品（苹果酰酪氨酸）
甜味剂（槟榔糖蛋白）
应用前景 (2)
?能源,绿色石油
垃圾
光和放氢气
?环境,净化有毒污染（基因工程菌）
?材料,蜘蛛丝蛋白
人造骨骼，血管，皮 肤 等
C60（ 纳米材料）
再见！
下一节：提示
细胞的增殖与分化
?细胞繁殖（ cell reproduction）：
细胞生命的一个基 本特征，单细胞生物以
此繁殖后代，而多细胞生物是依赖它来完成个体发育，
它是细胞分化的基础，即组织、器官、系统形成的基
础。
?细胞分化（ cell differentiation）：
胚胎细胞分裂后的未定型细胞或简单可塑
性细胞，在形态和化学组成上向专一性或特异性方向
转化，演变为特定细胞类型的过程。
细胞增殖、分化、死亡是多细胞生物的个体发育
过程中三项基本的生命活动。
