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1、第一章动物体的基本结构与机能 第一节细胞 生物体结构与机能的基本单位 图1 1几种动物细胞 细胞 原核细胞 真核细胞 一 真核细胞的一般特征1 细胞的大小与形状一般十分微小 但鸟卵可达几厘米 形态多样 上图 2 细胞的共同特征 1 结构 2 机能 都能够利用和转变能量 都具有生物合成的能力 都具有自我复制和分裂繁殖的能力 细胞膜细胞质细胞核 动物细胞模式图 微丝 微管 质膜 线粒体 中心体 细胞核 溶酶体 内质网 高尔基体 区别项目动物细胞植物细胞细胞壁无有叶绿体 质体 无有中央大液泡无有中心粒有无 动物细胞与植物细胞的区别 动物细胞和植物细胞模式图 C H O N S P特别重要1 元素 C
2、a K Na Cl Mg Fe不可缺少Mn I Mo Co Zn Se Cu Cr Sn V Si F12种微量元素2 化合物 无机物 水 结合水和自由水 前者是细胞的组成部分 后者是良好的溶剂 参与细胞的一切生理活动 70 80 无机盐以离子状态存在 生理功能是细胞结构的成分 维持生物体的生命活动 维持细胞的形态和功能 1 有机物 糖类 1 脂类 2 3 蛋白质 10 20 和核酸 1 二 细胞的化学组成 12种大量元素 24种必需元素 细胞是一团原生质 由它分化出细胞膜 细胞核 细胞质和细胞器等 一 细胞膜或质膜包围在细胞表面的膜 由蛋白质和脂类构成 三 动物细胞结构 液态镶嵌模型 质膜不
3、是静止的 而是流动的结构 是由球形蛋白质分子和连续的脂类双分子层构成的流动体 膜的流动性是生物膜结构的基本特性之一 主要功能 具有选择透性 信息传递 代谢调控 细胞识别和免疫功能 二 细胞质 细胞质 细胞质基质 内含物 细胞器 胞器 三 细胞器 1 线粒体 主要功能 线粒体是细胞进行呼吸作用的场所 2 内质网 主要功能 有糙面和光面内质网2种 前者参加蛋白质的修饰加工和运输 后者与脂类的合成和糖类代谢有关 核糖体 合成蛋白质 糙面 光面 3 高尔基体 主要功能 对蛋白质起着加工 浓缩 储存和运输 4 溶酶体 主要功能 消化细胞内吞的食物 为细胞提供营养 清除衰老的细胞器 防御功能 内质网 高尔
4、基体 溶酶体的功能 高尔基体 运输小泡 内质网 内吞小泡 溶酶体 质膜 细胞核 分泌小泡 5 中心粒 主要功能 对细胞的支持和有丝分裂中起作用 6 微管和微丝 对细胞起骨架支持作用 维持细胞的形状 四 细胞核 核膜 内外双层生物膜构成 核孔 核质与细胞质进行物质交换的重要通道 染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质 是同一物质在间期和分裂期的不同形态表现 核仁 合成核蛋白RNA 四 细胞周期 cellcycle 细胞周期示意图 细胞由一次分裂结束到下一次分裂结束之间的期限称为细胞周期 细胞周期 细胞周期 分裂间期 G1期 DNA合成前期S期 DNA合成期G2期 DNA合成后期分裂期 主要包括
5、无丝分裂 有丝分裂 减数分裂 细胞分裂 无丝分裂 细胞核伸长 从中部缢缩 然后细胞质分裂 其间不涉及纺锤体形成及染色体变化 故称为无丝分裂 又称为直接分裂 如原生动物 纤毛虫类 高等动物胚的胎膜 肌肉组织 神经细胞等 五 细胞的分裂 动物细胞分裂 小鼠腱细胞无丝分裂 有丝分裂图解 前期 中期 后期 末期 有丝分裂 有丝分裂期 M期 前期 染色体 模式图 显微图 染色质 着丝点 染色单体 姊妹染色单体 前期 染色质凝缩 变粗变短 前期两个中心体向两极移动 纺锤体开始形成 核仁解体 核膜消失 染色体移到赤道面 中期 指从染色体排列到赤道面上 到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间 纵向观动物染色体呈
6、辐射状排列 染色体的数目和形态清楚 中心粒 纺锤丝 姊妹染色单体 后期 指姊妹染色单体分开并移向两极的时期 当子染色体到达两极后 标志这一时期结束 后期姊妹染色单体到达两极 末期 是从子染色体到达两极 至形成两个新细胞为止的时期 末期涉及子细胞的形成和胞质分裂两个方面 末期子细胞的形成 即染色体解聚缩 核仁出现和核膜重新形成 胞质分裂是以形成收缩环的方式完成 赤道面 新生细胞的去向 重新进入细胞周期 细胞分化 执行特殊的机能 减数分裂 有性生殖的动植物均有减数分裂 其类型有合子减数分裂 少数低等生物 孢子减数分裂 高等植物 和配子减数分裂 动物 3种 精子发生 spermatogenesis
7、后生动物的精子发生都在雄性生殖腺内进行的 同一精巢内的精原细胞并不是同时发育成为精子 而是周期性地由部分细胞进入发育期 因此 在精巢内 可以同时看到不同发育期的生精细胞 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精子细胞 精子 联会 四分体 人类精子 结构示意图 减数分裂 前期I中期I后期I末期I子细胞 前期II中期II后期II末期II子细胞 三 卵子发生 卵巢 卵子 发生 减数分裂过程图解 减数分裂的特点 1 遗传物质只复制一次 细胞连续分裂两次 导致形成4个生殖细胞 染色体数目减半 2 同源染色体在减数分裂期I配对联会 基因重组 3 减数分裂I同源染色体配对排列在赤道板上 第一次分裂时 同源染
8、色体分开 1 确保世代间遗传的稳定性 2 增加变异机会 确保生物的多样性 增强生物适应环境变化的能力 3 减数分裂是生物有性生殖的基础 是生物遗传 生物进化和生物多样性的重要基础保证 减数分裂的意义 第二节组织 器官和系统 一 组织 一 概念 二 基本类型 4种 同形态 同功能 同来源的一群细胞集合在一起 加上其中非细胞形态的间质 共同完成某一功能的结构 1 上皮组织 epithelialtissue 1 组成 密集的细胞 少量细胞间质 2 分布 3 功能 保护 吸收 排泄 分泌 呼吸 感觉 上皮细胞覆盖在动物体表和体内消化管 以及各种管 腔 囊等的内表面上 4 类型 被覆上皮组织 腺上皮组织
9、 感觉上皮 按细胞层数分 按细胞形状分 嗅觉上皮组织味觉上皮组织视觉上皮组织听觉上皮组织 图1 5上皮组织的类型 图1 6腺体的类型 单层扁平上皮表面观 表层 基底层 非角质化的复层扁平上皮 食管HE x400 小肠上皮细胞 2 结缔组织 connectivetissue 1 组成 有发达的细胞间质 细胞分散于细胞间质中 细胞间质由液态 胶体状或固体状的基质和纤维组成 2 功能 支持 保护 连接 营养 修复 物质运输 疏松结缔组织致密结缔组织脂肪组织软骨组织骨组织血液 类型 3 类型 1 疏松结缔组织 纤维排列疏松 细胞种类多 数量少 成纤维细胞产生的胶原纤维和弹性纤维交织成网状 该组织柔软
10、疏松而有弹性 大部分分布在皮肤下面 器官间隙 起填充 支持和联系等作用 图1 6疏松结缔组织 2 致密结缔组织 含有大量胶原纤维和弹力纤维 细胞和基质少 如肌腱和韧带 图1 8肌腱和韧带 3 脂肪组织 含有大量脂肪细胞 少量纤维和基质 分布在皮肤下面 填充在器官之间的空隙内 起到缓冲之间的压力和保温作用 主要功能是动物储备能源的场所 3 脂肪组织 4 软骨组织 软骨细胞 间质 软骨细胞分泌大量间质 间质由黏多糖 胶原纤维和弹性纤维组成 弹性软骨纤维软骨透明软骨 组成 含大量弹力纤维如外耳壳 含大量胶原纤维如椎间盘 基质为透明凝胶状固体 纤维少如关节软骨 肋软骨 气管软骨 作用 脊椎动物体内起支
11、持作用的一种组织 透明软骨 弹性软骨 软骨组织 5 硬骨组织 只存在于脊椎动物体内 是一种坚硬具有活性的结缔组织 主要是由于间质沉积大量的矿物盐 形成坚硬的固体结晶 间质里还有骨蛋白和胶原纤维 使骨具有一定的韧性 防止骨易碎 类型 骨密质 骨松质 5 硬骨组织 密骨质与松骨质 6 血液 blood 血细胞 血浆 纤维 血清 血细胞包括 红细胞多种白细胞血小板 3 肌肉组织 musculartissue 由收缩性强的肌细胞 肌纤维 构成 1 组成 2 分布 3 功能 将化学能转变为机械能 使肌纤维收缩 机体进行各种活动 4 种类 横纹肌 骨骼肌 随意肌 心肌平滑肌斜纹肌 1 横纹肌 附着在动物骨
12、骼上 故又称骨骼肌 横纹肌细胞一般呈圆柱状 长度很长 与一束肌肉的长度相等 一个肌细胞的细胞核可多达上百个 分布在细胞膜的边缘 光学显微镜下 一个肌细胞有明显的明带和暗带交替排列 故称横纹肌 横纹肌收缩力强 易疲劳 受意识支配 又称随意肌 1 横纹肌 骨骼肌 随意肌 肌原纤维 肌细胞 多核细胞 粗肌丝 肌球蛋白丝 暗带细肌丝 肌动蛋白丝 明带 2 心肌 心脏所特有 具有自动的节律性 属于不随意肌一般有1个细胞核 横纹不明显 平滑肌肌细胞一般呈梭形 只有一个细胞核位于中间 分布在脊椎动物的内脏器官 如胃壁和肠壁等 反应慢 但能持久收缩 一般不由意志所支配 称不随意肌 平滑肌 斜纹肌 反应慢 广泛
13、存在于无脊椎动物 结构似横纹肌 但暗带错开排列或斜纹 像一个围绕细胞排列的暗螺旋 斜纹肌微细结构图解 蛔虫斜纹肌 蚯蚓斜纹肌 平滑肌 骨骼肌 心肌 由神经细胞 神经元 和神经胶质细胞构成 功能神经细胞具有感受刺激和传导兴奋的能力 又称神经元 神经胶质细胞有支持 保护 营养和修复的功能 神经组织 nervoustissue 1 组成 信号 树突 细胞体 轴突 另一个神经元的树突 肌肉或腺体 组织应答 神经细胞 上皮组织 结缔组织 肌肉组织 神经组织 二 器官和系统 一 器官 organ 由几种不同类型的组织联合形成的 具有一定的形态特征和一定生理机能的结构 二 系统 system 各种不同的器官
14、按照一定的顺序排列起来共同完成某些生理功能的结构 消化系统 基本构成 消化道 口 口腔 咽 食道 胃 小肠 大肠 直肠 肛门 消化腺 唾液腺 肝 胰 胃腺 肠腺 基本功能 摄取营养物质物理性 化学性分解这些物质吸取其精华排除其糟粕 例如 tissues organsandorgansystems 组织 器官和系统 动物的个体具有多个执行不同功能的系统 包括皮肤系统 消化系统 循环系统 呼吸系统 排泄系统 内分泌系统 肌肉系统 神经系统 骨骼系统和生殖系统等 各类细胞大小的比较 图1 1几种动物细胞 细胞形态的多样性 酵母菌 植物纤维细胞 植物表皮细胞 动物精子 动物细胞模式图 微丝 微管 质膜
15、 线粒体 中心体 细胞核 溶酶体 内质网 高尔基体 同源染色体 姐妹染色单体 姊妹染色单体 一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体 由着丝点连在一起 配对的两个染色体 形状和大小一般相同 一个来自父方 一个来自母方 联会 同源染色体两两配对 叫联会 四分体 每一对同源染色体中 含有四个染色单体 叫做一个四分体 从染色单体的角度考虑 一个四分体 两个四分体 内质网 高尔基体 出芽 小泡 小泡 前中期 指由核膜解体到染色体排列到赤道面这一阶段 纺锤体微管向细胞内部侵入 与染色体的着丝点结合 前中期 减数分裂 前期II中期II后期II末期II子细胞 减数分裂 前期I中期I后期I末期I子细胞 前期II中期II后期II末期II子细胞 微丝 叶绿体 线粒体 质膜 液泡 细胞核 内质网 微管 细胞壁 高尔基体 植物细胞模式图
