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1、第一章动物体的基本结构和功能目的与要求了解生命有机体的构成，掌握细胞、 组织、器官和系统等重要概念及其结构和机能。重点与难点细胞、组织、器官的概念、结构、机能方法与手段多媒体、讲授与讨论第一节细胞 Cell一、细胞的一般特征细胞 cell 是生物体结构与机能的基本单位。细胞的共同特征：结构方面： 具有细胞膜，细胞质（包括各种细胞器），细胞核。 少数细胞如细菌、蓝藻等细胞核不具核膜，称为原核细胞prokaryoticcell ，而具有核膜的细胞称为真核细胞eukaryotic cell 。机能方面： 能利用和转化能量，维持细胞的生命活动；具有生物合成能力；具有自我复制和繁殖能力；具有协调整体生命
2、活动的能力。二、细胞的化学组成C、 H 、 O、 N、 P、 S 对生命起着特别重要的，构成生物大部分的有机分子； Ca 、 K 、 Na 、Cl 、Mg 、Fe 等元素也是必须的。其它的 12 种元素是 Mn 、I 、Mo 、Co、Zn 、 Se、Cu 、 Cr 、Sn、V 、Si、Ft 等微量元素是生命不可缺少的。这些化学元素形成细胞中的化合物。这些化合物包括水、无机盐、蛋白质、核酸、脂类和糖类等。1、蛋白质ProteinProtein: 细胞的基本物质，是生命活动的基础，由氨基酸构成，已知的氨基酸约20 余种。蛋白质是由几十，几百甚至成千上万的氨基酸分子通过肽键按一定顺序相连而的长链，又
3、按一定方式盘曲折叠形成的复杂的生物大分子。 蛋白质具有种的特异性， 可作为种类鉴别及种类间亲缘关系的证据。2、核酸Nucleic acid生物的遗传变异是由核酸决定的。 核酸可分为 RNA 和 DNA 。前者在细胞质和细胞核中均发现， 后者是细胞核的主要成份。 构成核酸的基本单位是核苷酸， 一个核苷酸包括一个五碳糖，一个含氮碱基和磷酸。核酸就是由几十个到几万个甚至几百万个核苷酸聚合而成的生物大分子。 DNA 分子是由两条多核苷酸链平行围绕着同一轴盘旋成一双链螺旋结构，双链之间由氢键连接一定的碱基对：腺嘌呤 A 与胸腺嘧啶 T，鸟嘌呤 G 和胞嘧啶 C。双螺旋结构对生物的多样性及传递遗传信息具有
4、极大的优越性，为遗传物质的复制提供了条件。3、糖类 Carbohydrate糖的基本单位是由 C、H 、O 组成，化学式为 CX （H 2O） Y ，单糖在体内脱水合成多糖，如肝糖元、肌糖元等。糖是细胞的主要能源，也是细胞的成份。4、脂类 Lipid主要有甘油脂、磷脂和固醇三大类。脂类既是能源，也是细胞的重要组成成份。Fig. 2.1 Relative composition of majorconstituents of animal cellsWater, 75-85%Protein, 10-20%Fats, 2-3%Inorganic, 1%Carbohydrates, 1%Nuclei
5、c acid, 1%三、细胞的结构Fig. 2.2 The mode of structure of animal cell 1、细胞膜 cell membrane包围在细胞外面的膜，在电子显微镜下观察，细胞膜可分为三层，内外两层为致密层，中间为一层不太致密的层。称 单位膜 nuit membrane 。单位膜结构： 厚度一般为 5nm-10nm ，主要由蛋白质与脂类构成。致密层相当于蛋白质成份，中间的一层由 2 层磷脂分子构成。蛋白质排列不规则，在磷脂双分子层的内外表面，并以不同的深度伸入到脂类双分子层中，有些从膜内伸到膜外。Fig. 2.3 unit membrane单位膜具有动态的结构。
6、认为质膜是由球形蛋白分子和连续的脂类双分子层构成的流体。由于膜脂具有流动性，所以质膜也具有流动性。细胞膜对维持细胞内外环境的稳定、信息传递、代谢调控、细胞识别与免疫等功能。2、细胞质 cytoplasmfundamental or细胞膜以内，细胞核以外的部分为细胞质。光学显微镜下，细胞质呈半透明、均质的状态，粘滞性较低。在细胞质中有不同折光的颗粒，这些是细胞器organelle 和内含物inclusions 。除去细胞器和内含物外，剩余的均质、半透明的胶体物质，称为基本细胞质 basic or ground cytoplasm 细胞质基质 cytoplasmic matrix 。Organel
7、le 又称细胞器官或胞器，具有一定的形态结构和功能，是细胞生命活动必不可少的。重要的细胞器包括： 内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体和中心粒。Inclusions 是细胞代谢的产物或进入细胞的外来物，不具代谢活性。Fundamental cytoplasm ：在电子显微镜下呈现复杂的内膜系统，为内质网。(1) 内质网 endoplasmic reticulum, abbreviation: EREndoplasmic reticulum 是由膜形成的的一些小管、小囊和膜层构成的，形态差异较大，在不同类型的细胞中，其形态、排列、数量和分布不同，即使在同种细胞的不同发育时期也是不同的。 Endopl
8、asmic reticulum 有一定的形态，根据其形态可主要分为二种形式：糙面内质网rough or granular ER ：常呈扁平囊状， 且与核膜相连， 膜的外面附着有颗粒，这些颗粒称核蛋白体或核糖核蛋白体或核糖体 ribosome。 Ribosome 是蛋白质合成的主要部位，也参与蛋白质的修饰、加工和运输。滑面内质网 smooth or agranular ER ：膜呈管状，小管相连成网，无颗粒。与脂类的合成及糖类代谢有关，参与细胞内物质的运输。(2) 高尔基体 Golgi apparatus 或高尔基体 Golgi body 或高尔基复合体 Golgi complex Golgi
9、apparatus 用一定的固定、 染色技术处理高等动物的细胞， 高尔基器呈现网状结构，大多数无脊椎动物则呈现分散的圆形或凹盘形结构。 在电子显微镜下观察， 高尔基器也是一种膜结构 .它是由一些表面光滑的大扁囊（或称网内地）和小囊构成的。几个大扁囊平行重叠在一起，小囊分散于大扁囊的周围。高尔基器参与细胞分泌及糖的生物合成过程。(3) 溶酶体 lysosome溶酶体是一些颗粒状结构，大小一般在0.25 0.8m 之间，实际界于光学显微镜的分辨范围。 表面围有一单层膜（一个单位膜） 其大小、 形态有很大变化。其中含有多种水解酶，因此称为溶酶体，就是能消化或溶解物质的小体。目前已鉴定出60 多种水解
10、酶，特征性的酶是酸性磷酸酶。这些酶能对些大分子（如蛋白质、核酸、多糖、脂类等大分子）分解为较小的分子， 供细胞内的物质合成或供线粒体的氧化需要。溶酶体主要有溶解和消化的作用。它对排除生活机体内的死亡细胞、排除异物保护机体，以及胚胎形成和发育都有重要作用。对病理研究也有重要意义。(4) 线粒体motichondrium线粒体是一些线状、小杆状或颗粒状的结构。在活细胞中可用占纳司绿（Janus green）染成蓝绿色。在电子显微镜下观察，线粒体表面是由双层膜构成的。内膜向内形成一些隔，称为线粒体嵴（cristae）。在线粒体内有丰富的酶系统。线粒体是细胞呼吸的中心，它是生物有机体借氧化作用产生能量
11、的一个主要机构，它能将营养物质（如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等）氧化产生能量，储存在 ATP（腺苷三磷酸）的高能磷酸键上，供给细胞其他生理活动的需要，(5) 中心粒 centriole中心粒（ centriole ）这种细胞器的位置是固定的，具有极性的结构。在间期细胞中，经固定、 染色后所显示的中心粒仅仅是1 或 2 个小颗粒。 而在电子显微镜下观察，中心位是一个柱状体，它是由9 组小管状的亚单位组成的，每个亚单位一般由3 个微管构成。这些管的排列方向与柱状体的纵轴平行。中心粒通常是成对存在，2 个中心位的位置常成直角。中心粒在有丝分裂时有重要作用。在细胞质内除上述结构外，还有微丝（microfi
12、lament ）和微管（ microtubule ）等结构，它们的主要机能不只是对细胞起骨架支持作用，以维持细胞的形状， 它们也参加细胞的运动，此外，细胞质内还有各种内含物，如糖原、脂类、结晶、色素等。3、细胞核nucleusnucleus 是细胞的重要组成部分。细胞核的形状多种多样，一般与细胞的形状有关。通常每一个细胞有一个核，也有双核或多核的。在核的外面包围一层极薄的膜，称为核膜或核被膜（nuclear membrane or nuclear envelope ）。在活细胞核膜的里边，在暗视野下呈光学 “空洞”，只可见其中有一、二个核仁（ nucleolus ）。经固定、染色后，一般可分辨
13、出核膜、核仁、核基质（或称核骨架， nuclear matrix or nuclear skeleton ）和染色质（ chromatin ）。电子显微镜：(1) 核膜是由双层膜（ 2 个单位膜）构成的，内外两层膜大致是平行的。外层与糙面内质网相连。核膜上有许多孔，称为核孔（unclear Pore），是由内、外层的单位膜融合而成的，直径约 50 m，它们约占哺乳动物细胞核总表面积的 10。核膜对控制核内外物质的出入，维持核内环境的恒定有重要作用。(2) 核仁是由核仁丝（ nucleolonema ）、颗粒和基质构成的，核仁丝与颗粒是由核糖核酸和蛋白质结合而成的， 基质主要由蛋白质组成。 没有界膜包围核仁。 核仁的主要机能是合成核蛋白体 RNA(rRNA) 、并能组合成核蛋白体亚单位的前体颗粒。(3) 核基质中进行很多代谢过程，提供戊糖、能量和酶等。(4) 染色质是一种嗜碱性的物质，能用碱性染料染色，因而得名。染色质主要由DNA 和组蛋白结合而成的丝状结构染色质丝（Chromatin filament ）。染色质丝在间期核内是分散的，因此在光学显微镜下一般看不见丝状结构。在细胞分裂时，由于染色质丝螺旋化，盘绕折叠，形成明显可见的染色体(chromosmoe)。在染色体内
