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高中生物奥赛之细胞生物学


生物奥赛辅导

细胞生物学

细 胞 部 分 内 容 介 绍

细胞学部分比值:20% ? 主要内容:细胞的化学成分 ? 细胞的结构与功能 ? 细胞代谢 ? 细胞分裂。 ? 学习方法:掌握运用必修1内容 ? 掌握理解奥赛教材内容
?

( 一 ) 细 胞 生 物 学 的 发 展

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3.细胞学研究层次 P55 ( 显微水平: 一 亚显微水平: ) 分子水平: 细

胞 生 物 学 的 发 展

( 二 ) 生 物 学 层 次

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生物体的层次结构: 元素-化合物-细胞-组织-器官- 系统-生物体 注:植物没有系统层次,血液属于组 织层次。 最小、最简单的细胞——支原体

( 三 ) 细 胞 的 形 态 与 大 小

1.细胞概念:细胞是由膜包围的,能进行 独立繁殖的最小原生质团,是生命活 动的基本单位,是生物体最基本的形 态结构和功能活动单位。

2.细胞的大小:μm(显微结构和亚显
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微结构) 在显微技术和电镜技术中常用的单位 有:微米(μm或μ)、纳米(nm)和 埃三种。 1m=102cm=106μm=109 nm =1010 ?

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影响细胞大小的因素:

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1.细胞的核质比与细胞大小有关,决定
细胞上限;

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2.细胞的相对表面积与细胞大小有关; 3.细胞内物质的交流与细胞大小有关。

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3.原生质:细胞内所含有的生活物质,真核细胞 包括细胞质和细胞核。(注意与原生质层的区别) 4.细胞质:指质膜以内核以外的原生质。它不是 匀质的,其结构大体划分为两部分,一部分是有 形结构,称为细胞器,另一部分是可溶相,称细 胞质基质。 (1)细胞器:指存在于细胞中,用光镜或电镜 能够分辩出的,具有一定形态特点,并执行特定 功能的结构。 (2)细胞质基质:是细胞质的可溶相(胶状液 体),是作为细胞器的环境而存在的。 (3)细胞核:遗传物质的集中区域,在原核生 物细胞称拟核或类核区。

( 四 ) 细 胞 壁

(一)细胞壁
作用:维持细胞形状、保护原生质 体、支持器官等作用,并与植物的 吸收、蒸腾、运输和分泌等有很大 关系。

细胞壁的分层 和化学组成

胞间层(中层):细胞壁外面果胶 (亲水性强,黏附细胞),在细胞 间可起缓冲作用 初生壁:胞间层内侧纤维素、半纤维素、果胶, 通常较薄、柔软而有弹性,能随细胞生长而 扩展。 次生壁:细胞停止生长后形成,主要成分纤维 素、半纤维素,并常有木质素、木栓质等物 质填充其中

⒉纹孔和胞间连丝
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多细胞植物体通过纹孔和胞间连丝紧密联系 成统一体。 初生纹孔场 纹孔 胞间连丝:是穿过胞间层和初生壁连接相邻 细胞的原生质体的细胞质细丝。在细胞间起 着物质运输、传递刺激及控制细胞分化的作 用。

在初生壁上 有些较薄的 凹洼区域称 为初生纹孔 场。 ? 在次生壁上 不加厚的凹 陷部分称为 纹孔。
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( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

1.细胞膜/生物膜
(1)质膜的化学组成
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细胞膜主要由脂类和蛋白质组成, 蛋白质约占膜干重的20%~70%, 脂类约占30%~80%, 此外还有少量的糖类。 比例的不同与其功能相适应。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

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蛋白质分布位置:可分为两大类。
外在性蛋白或周缘蛋白:只是与膜的内外表面相 连

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内在性蛋白:嵌入双脂质内部,有的甚至还穿透 膜的内外表面。

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糖脂和胆固醇也都属于兼性分子 质膜中的多糖主要以糖蛋白和糖脂的形式存在。

一般认为,多糖在接受外界刺激的信息方面有重
要作用。免疫,保护,润滑等功能。
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质膜的功能:物质运输,能量转换,信息传递,细 胞识别,细胞连接,代谢调控,膜电位维持等

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(2)质膜的分子结构模型 三明治模型 流动镶嵌模型

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(3)物质通过质膜进出细胞

① 自由扩散 特点:顺浓度梯度,不需能量也不需
要载体蛋白。

? 影响因素:物质本身分子大小、物质极性大小、
膜两侧物质的浓度差及环境温度等。 ? 大量实验证明,许多物质通过膜的扩散都和它 们在脂肪中的溶解度成正比。 ? 水

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

② 促进扩散(协助扩散或易化扩散) 顺浓度
梯度,需蛋白质载体的协助,无需能量。 ? 葡萄糖进入红细。小肠上皮细胞(主动运 输) ③ 主动运输 逆浓度梯度,需蛋白质载体,需 能量。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

④ 协同运输:逆浓度梯度,不直接需要ATP,
而是借助其他物质的浓度梯度为动力进行 的。后一种物质是通过载体和前一种物质 相伴随运动的。小肠上皮细胞和肾小管上 皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖就是伴随Na+ 从细胞外流入细胞内的。

⑤ 内吞作用(胞吞作用:胞饮作用与吞噬作 用 )和外排作用(胞吐作用) 特点: 载体为囊泡(小泡),需能量

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(4)细胞膜与细胞的识别 细胞识别是指生物细胞对同种和异种细胞 的认识,对自己和异己物质的认识。(识 别功能细胞膜相关) ? 草履虫有性生殖过程中的细胞接合, ? 开花植物的雌蕊能否接受花粉进行受精, 都要靠细胞识别的能力。 ? 高等动物和人类的免疫功能更要依靠细胞 的识别能力。细胞识别的功能是和分不开 的。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(5)细胞膜与细胞连接
在多细胞生物体内,细胞与细胞之间通过细胞膜 相互联系,形成一个密切相关,彼此协调一致的 统一体,称为细胞连接。 动物细胞间的连接方式有紧密连接(封闭连接)、 桥粒、粘合带(锚定连接)、间隙连接(通讯连 接)等。 紧密连接: 两个细胞之间紧紧靠拢,膜之间不留 空隙,使物质不能通过。

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桥粒:相邻细胞间的一种斑点状黏着连接结构。 其质膜下方有盘状斑,与 10 nm粗的中间纤维相 连,使相邻细胞的细胞骨架间接地连成骨架网。 半桥粒:在结构上类似桥粒,位于上皮细胞基面 与基膜之间 与肌动蛋白纤维相关的锚定连接,有黏着带和粘 着斑。

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间隙连接:动物细胞中,由连接子构成的 细胞间通信连接。允许分子质量小于1000 Da的分子通过,使相邻细胞间形成电偶联 和代谢偶联。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

植物细胞间则通过胞间连丝连接。 胞间连丝:植物细胞间特有的连接方 式,在胞间连丝连接处的细胞壁不连 续,相邻细胞的细胞膜形成直径约 20nm~40nm的管状结构,使相邻细胞 的细胞质互相连通。胞间连丝是植物 细胞物质与信息交流的通道,对于调 节植物体的生长与发育具有重要作用。

细胞间的连接小结: ? (一)封闭连接:紧密连接 ? (二)锚定连接: ? 1.桥粒和半桥粒 (与中间纤维有关) ? 2.粘着带与粘着斑(与肌动蛋白丝有关) ? (三)通讯连接 ? 1.间隙连接 ? 2.化学突触 ? 3.胞间连丝
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( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

2.细胞质
真核细胞质膜以内核膜以外的结构称为细胞质。细 胞质主要包括细胞质基质和细胞器。 (1)细胞质的基质 ? 细胞质基质亦称透明质,是细胞质中除去所有细 胞器和各种颗粒以外的部分,呈均质半透明的胶 体状物质。其中包含了许多物质,如小分子的水、 无机离子,中等分子的脂类、氨基酸、核苷酸, 大分子的蛋白质、核酸、脂蛋白、多糖。 ? 细胞质的基质主要有两个方面的功能:一是含有 大量的酶,生物代谢的中间代谢过程大多是在细 胞质基质中完成,如糖酵解途径、磷酸戊糖途径、 脂肪酸合成等;二是细胞质基质作为细胞器的微 环境,为维护细胞器正常结构和生理活动提供所 需的环境,也为细胞器的功能活动提供底物。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(2)细胞器
①线粒体 ?线粒体主要由蛋白质和脂类组成,其中蛋白 质占线粒体干重的一半以上。此外还有少量 的DNA、RNA、辅酶等。

(3)质体 ? 质体为参与碳水化合物的合成与贮藏的 有关细胞器,为植物细胞特有结构。
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根据色素的有无和种类的不同,可将质 体分为叶绿体、有色体(杂色体)和白 色体(无色体)。几种质体之间能互相 转化。

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①叶绿体 光合色素:叶绿素类为a、b、c、d 四 类,高等植物的叶绿素为a和b;类胡 萝卜素类和叶黄素类。
化学组成:叶绿体主要由脂类和蛋白 质分子组成,此外在叶绿体基质中还 有少量DNA和RNA。 形态结构:(略) 功能:通过光合作用合成植物生长发 育所需的碳水化合物。

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( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

? 蓝藻和光合细菌等原核生物没有叶绿体。
蓝藻的类囊体是分布在细胞内,特别是分 散在细胞的周边部位。光合细菌的光合作 用是在含有光合色素的细胞内膜进行的。 这种内膜呈小泡状或扁囊状,分布于细胞 周围,称为载色体。 ? 叶绿体中的DNA含量比线粒体显著多。其 DNA也是呈双链环状,不与组蛋白结合, 能以半保留方式进行复制。同时还有自己 完整的蛋白质合成系统。当然,叶绿体同 线粒体一样,其生长与增殖受核基因及其 自身基因两套遗传系统控制,称为半自主 性细胞器。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

③内质网
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内质网结构(略) 内质网类型: 粗面内质网(RER):分泌蛋白质(如血浆蛋 白、血浆清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)合成。 滑面内质网(SER):主要存在类固醇合成旺 盛的细胞中。 内质网的功能包括以下几点:

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*蛋白质的合成与转运(粗面内质网);
*蛋白质的加工(如糖基化); *脂类代谢与糖类代谢(滑面内质网); *解毒作用(滑面内质网上有分解毒物的酶)。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

④核糖体
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核糖体是在各类细胞中普遍存在的颗粒状结构,
是一种非常重要的细胞器。核糖体是无膜的细胞 器,主要成分是蛋白质与RNA。核糖体的RNA称为

rRNA,约占60%,蛋白质约占40%,蛋白质分子主
要分布在核糖体的表面,而rRNA则位于内部,二 者靠非共价键结合在一起。
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分类:附着核糖体和游离状态
核糖体是蛋白质合成的场所,核糖体往往并不是 单个独立地执行功能,而是由多个核糖体串连在 一条mRNA分子上高效地进行肽键的合成。这种具 有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为

多聚核糖体。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

⑤高尔基复合体
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结构:略。 化学组成:其主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。 其标志酶为糖基转移酶。 功能: 运输功能,如:分泌蛋白质加工浓缩,通过高尔基小 泡运出细胞,这与动物分泌物形成有关。高尔基体对脂质 的运输也起一定的作用。 合成和运输多糖,如:植物细胞壁的形成有关 糖基化作用,即高尔基体中含有多种羟基转移酶,能 进一步加工、修饰蛋白质和脂类物质。

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来源:内质网转变来

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

⑥溶酶体 ? 溶酶体是由一个单位膜围成的球状体。 ? 化学组成:主要化学成分为脂类和蛋白质。溶酶体内富 含水解酶,由于这些酶的最适pH值为酸性,因而称为酸 性水解酶。其中酸性磷酸酶为溶酶体的标志酶。 ? 溶酶体来源:由高尔基囊产生小泡形成,因此它本质上 是分泌泡的一种,其中含有种种水解酶。酶来源(粗面 内质网的核糖体)。初级溶酶体的各种酶还没有开始消 化作用,处于潜伏状态。 ? 溶酶体功能 ? 参与细胞内的正常消化作用,如大分子消化。 ? 自体吞噬作用。消化细胞内衰老的细胞器,其降解 的产物重新被细胞利用。 ? 自溶作用。整个细胞自溶。细胞自溶在个体正常发 生过程中有重要作用。如无尾两栖类尾巴的消失等。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

⑦圆球体和糊粉粒 ? 圆球体具水解酶活性。它们都是由一个单位膜围 成的球状体。圆球体具有消化作用及贮存脂肪功 能; ? 糊粉粒主要为蛋白质组成也具消化作用,并且为 蛋白质的贮存场所。 ⑧微体 ? 微体也是一种由单位膜围成的细胞器。根据酶活 性的差别可分为两种类型:过氧物体和乙醛酸循 环体。 ? 过氧化物酶体:是具有过氧化氢酶活性的小体, 内含许多氧化酶、过氧化氢酶,能将对细胞有害 的H2O2转化为H2O和O2。在植物叶肉细胞中,过氧 化物酶体执行光呼吸的功能。 ? 乙醛酸循环体:除含过氧化物酶体有关的酶系外, 还含有乙醛酸循环有关的酶系,如异柠檬酸裂合 酶、苹果酸合成酶等。乙醛酸循环体除了具有分 解过氧化物的作用,还参与糖异生作用等过程

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

⑨液泡与液泡系 ? 液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。 不同种类细胞的液泡中含有不同的物质,如无 机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、 生物碱等。 ? 液泡的功能 ? 强维持细胞的紧张度是它所起的明显作用。 ? 贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖 ? 液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞 内破坏的成分。 ? 自溶,植物有些衰老退化的细胞通过自溶 被消化掉。这时液泡破坏,其中的水解酶被释 放出来,导致细胞成分的分解和细胞的死亡。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

3.细胞核
(1)核膜 ? 在电镜下真核细胞的核主要包括核膜、染色 质、核仁和核基质四部分。 ? 真核细胞具有核膜,原核生物,如细菌、蓝 藻等不具核膜。核膜由内外两层膜组成。 ? 离子、比较小的分子可以通透核膜。但像球 蛋白、清蛋白、RNA等高分子则不能原样通过 核膜。高分子的进出核要由核孔通过。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(2)染色质
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染色质是间期(碱性染料染色),由DNA与蛋白质为主 组成的复合结构,是遗传物质的存在形式。染色体与染 色质是化学组成一致、而在细胞周期的不同时期出现的 两种不同构型结构。 在真核细胞中,核小体是构成染色质的基本单位,核小 体是DNA与组蛋白结合形成的。另外,染色质的成分还 包括少量的RNA和非组蛋白。 在间期核中,染色质的形态不均匀。根据其形态及染色 特点可分为常染色质和异染色质两种类型。 常染色质:折叠疏松、凝缩程度低,处于伸展状态,碱 性染料染色时着色浅。具有转录活性的染色质一般为常 染色质。 异染色质:折叠压缩程度高,处于凝集状态,经碱性染 料染色着色深。其DNA中重复序列多,复制较常染色质 晚。其中部分异染色质是由原来的常染色质凝集而来, 还有一些异染色质除复制期外,在整个细胞周期中均处 于集缩状态。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(3)核仁
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光学显微镜下观察,真核细胞的间期核中
可见到1个或多个球状小体称为核仁。

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核仁是核糖体RNA(tRNA)合成及核糖体亚
单位前体组装的场所,与核糖体的生物发 生密切相关。核糖体RNA是在核仁合成的。

(4)核基质 间期核内非染色或染色很淡的基质称核内 基质。染色质和核仁悬浮于其中,它含有 蛋白质、RNA、酶等。核内基质亦称核液。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

4.细胞骨架
细胞骨架普遍存在于真核细胞中,蛋白质纤 维构成的网架体系。主要包括细胞膜骨架、 细胞质骨架和细胞核骨架三部分。细胞骨架 对于细胞形态的维持、细胞运动、物质运输、 细胞增殖及分化等具有重要作用。 (1)细胞膜骨架
指细胞膜下由蛋白质纤维组成的网架结构,称为细 胞膜骨架。膜骨架一方面直接与膜蛋白结合,另一 方面又能与细胞质骨架相连,主要参与维持细胞质 膜的形态,并协助细胞膜完成某些生理功能。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(2)细胞质骨架
指存在于细胞质中的三类成分:微管、微丝 和中间纤维。它们都是与细胞运动有关的结 构。
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(一)微管:中空的圆筒状结构,主要成分 是微管蛋白。这种蛋白既

具有运动功能又具有ATP 酶的作用,使ATP水解,

获得运动所需的能量。

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常见微管(细胞质微管,纤毛、鞭毛、中心粒、纺锤丝)。
功能:细胞质微管起细胞骨架的作用、纤毛、鞭毛的微管主 要与运动有关,而神经细胞中的微管可能与支持和神经递质 的运输有关。

(二)微丝:微丝是原生质中一种细小的纤丝, 常呈网状排列在细胞膜之下,微丝的成分是肌 动蛋白和肌球蛋白,这是肌纤维的运动蛋白。 ? 功能: ? 运动功能,细胞质的流动、 变形运动等都和微丝的活动有 关。动物细胞在进行分裂时, 细胞中央发生横缢。 ? 支架作用,维持细胞的形状。
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? (三)中间纤维:其粗细介于微管和微丝之

间,也是由蛋白质组成。 ? 功能: ? 支撑作用, ? 参与桥粒的形成,信息传递作用。

( 四 ) 真 核 细 胞 的 亚 显 微 结 构

(3)细胞核骨架 ? 成分:蛋白质。 ? 狭义地讲,核骨架就是指核基质,广义地 讲,核骨架则包括了核基质、核纤层和核 孔复合体等。 ? 作用:核基质为 DNA复制提供空 间支架,对DNA 超螺旋化的稳定 起重要作用。核 纤层为核被膜及 染色质提供结构 支架。

(4)鞭毛和纤毛 ? 鞭毛和纤毛是动物细胞及某些低等植物细胞表面的 特化结构,具有运动功能。纤毛与鞭毛结构基本相 同,包括两部分:鞭杆、基体。 ? 鞭杆轴心是由“9+2”排列的一束微管构成(包括 一对平行单管微管的组成的中央微管及围绕中央微 管外周的9个二联体微管)。 ? 基体则无中央微管,外周由9个三联体微管组成, 呈“9+0”结构。这与中心粒的相同。

五 、细胞外被
又称糖萼,指由细胞产生的、与细胞 膜外表面联系密切的粘多糖类物质。 由于它林立在细胞表面,与质膜中蛋 白质和脂类结合,故可认为它是质膜 的组成部分,但有其独立性。有人将 细胞外被与质膜比喻成“毛”与“皮” 的关系。

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六、细胞外基质 分布于细胞外空间(如细胞之间或细胞表

面),由细胞分泌的蛋白和多糖构成的网络
结构。与膜关系不密切,功能在于:
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(1)细胞间粘着;
(2)保护作用; (3)维持细胞外环境(调节细胞周围的物质 浓度); (4)过滤作用。

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真核细胞的染色质(体)
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化学组成:DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA 。组蛋白 是染色体的基本结构蛋白,分为5种组分,即 H1、H2A、 H2B、H3和H4 ;组蛋白富含碱性氨基酸;非组蛋白富含有 天冬氨酸、谷氨酸等酸性氨基酸,主要包括各种酶(如连接酶、 螺线管 转录酶等)以及少量的结构蛋白

核小体串珠结构

超螺旋管

染色体

1.有丝分裂

( 七 ) 细 胞 增 殖

(1)分裂间期 ? 分裂间期是细胞生长期,为分裂期作物质准备, 包括G1、S、G2三个时期。 ? G1期:细胞结束上一次有丝分裂后进入G1期。它 是一个生长期。在这个时期内细胞进行着一些物 质的合成,并且为下阶段S期的DNA合成作准备, 特别是合成DNA的前身物质、DNA聚合酶和合成DNA 所必不可少的其他酶系,以及储备能量。 ? S期:从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期 最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的复制就是 在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始, 细胞增殖活动就会进行下去,直到分成两个子细 胞。 ? G2期:这个时期又叫做“有丝分裂准备期”,因 为它主要为后面的分裂期作准备。在G2期中,DNA 的合成终止,但是还有RNA和蛋白质的合成,为分 裂期纺锤体微管的组装提供原料。 (2)分裂期(略)

细胞分裂
? 有丝分裂

后期

?从子染色体到达两极,至形成两个新细胞为止的时 期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。

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动物细胞的胞质分裂通过胞质收缩环的收缩实现, 收缩环由大量平行排列的肌动蛋白组成。 用细胞松弛素处理这一时期的细胞,会出现什么 现象?

2.减数分裂
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( 五 ) 细 胞 增 殖

在进行减数分裂形成生殖细胞前要经过一个较长的生长期, 称为减数分裂前间期,也包括G1、S、G2三个时期。但S期较 长。 减数分裂的一些重要过程主要发生在第一次分裂中,特别是 前期Ⅰ。 细线期 是减数分裂过程的开始时期。染色体已经进行了复 制,一条染色体应由两条染色单体组成。但一般看不出两条 染色单体。

(1)第一次分裂
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①前期Ⅰ:时间较长,又分为五个时期。
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偶线期

是同源染色体配对的时期。

粗线期 染色体明显缩短变粗。联会的同源染色体紧密结合, 同源染色体的非姊妹染色单体间发生局部交换。 双线期 联会的两条同源染色体开始分离,但在交叉点上它 们还保持连在一起,所以两条染色体并不完全分开。 终变期 一般核仁开始消失、核膜开始解体。

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细胞分裂
?减数分裂的特殊过程 ? 主要发生在前期I ①细线期:一般看不出
两条染色单体。

②合线期:亦称偶线期, 是同源染色体配对的时期。 ③粗线期:同源染色体的 非姊妹染色单体间发生 交换的时期。 ④双线期:联会的同源染色体 相互排斥、开始分离,交叉 开始端化,联会复合体消失。

( 五 ) 细 胞 增 殖

②中期Ⅰ(略) ③后期Ⅰ ? 四分体中两条同源染色体分开,应当强调的是,四 分体由哪条染色体移向哪一极完全是随机的。 ④末期Ⅰ ? 部分细胞进入末期后染色体解螺旋,核膜、核仁重 现,通过胞质分裂形成两个子细胞。但也有的细胞 只形成两个子核,不进行胞质分裂。 ? 减数分裂间期:在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间的 间期很短,且并不进行DNA合成。因而也不进行染 色体的复制。在有些生物甚至没有这个间期,而由 末期Ⅰ直接转为前期Ⅱ。 (2)第二次分裂 ? 普通有丝分裂相同。末期Ⅱ时染色体解螺旋化形成 核膜,出现核仁经过胞质分裂,完成减数分裂过程。

( 五 ) 细 胞 增 殖

3.无丝分裂 ? 因为分裂时没有纺锤丝出现,所以叫 做无丝分裂。又因为这种分裂方式是 细胞核和细胞质的直接分裂,所以又 叫做直接分裂。(蛙红细胞的分裂)

细菌的质粒
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细菌的质粒是除核区DNA外,可进行自主复制的遗传因子, 是裸露的环状DNA分子,所含遗传信息量为2~200个基因。 能进行自我复制,有时能整合到核DNA中去。 质粒常用作基因重组与基因转移的载体。

( 六 ) 细 胞 分 化

细胞分化,简单说是在个体发育过程中细 胞之间产生稳定差异的过程。细胞分裂与分 化都是生长发育的基础。
1.细胞分化的原理 (1)细胞核的全能性 ? 在动物个体发育过程中,受精卵具有分化出各种组 织和细胞,并建立一个完整个体的潜在能力,这种 细胞称为全能细胞。 ? 在胚胎发育的囊胚细胞和原肠胚细胞,虽然具有分 化出多种组织的可能,但却不能发育成完整的个体, 这部分细胞叫做多能细胞。 ? 动物细胞分化程度提高,细胞分化潜能越来越窄, 尽管如此,但它们的细胞核仍保持着原有的全部遗 传物质,具有全能性。高度分化的植物组织具有发 育成完整植物的潜能,保持着发育的全能性。

( 六 ) 细 胞 分 化

(2)基因的选择表达 ? 细胞分化实质:基因选择表达有关。 ? 细胞的编码基因分为两类:管家基因和奢侈 基因。 ? 管家基因是维持细胞生存必需的一类基因, 在各类细胞中都处于活动状态。 ? 奢侈基因是在不同组织细胞中选择表达的基 因,与分化细胞的特殊性状直接相关,这类 基因的丧失对细胞生存没有直接影响。目前 一般认为,细胞分化主要是奢侈基因中某些 特定基因有选择地表达的结果。。

3.癌细胞

( 六 ) 细 胞 分 化

在个体正常发育过程中,细胞有控制地通过有丝分裂增殖, 有秩序地发生分化,执行特定的功能。可是,有时部分细胞 由于受到某种因素的作用则发生转化,不再进行终未分化, 而变成了不受调节的恶性增殖细胞,这种细胞即称为癌细胞。 (1)癌细胞的主要特征 ? 癌细胞的主要特征表现在无限增殖;接触抑制现象丧失;细 胞间的粘着性降低,易分散和转移;易于被凝集素凝集;粘 壁性下降;细胞骨架结构紊乱;产生新的膜抗原;对生长因 子需要量降低等方面。 (2)致癌因子及癌基因学说 ? 凡能引起细胞发生癌变的因子称为致因子。主要包括三类: 化学致癌因子,物理致癌因子,病毒致癌因子。 ? 一些学者对细胞癌变的机理提出了“癌基因学说”:认为病 毒对细胞的致癌作用是由于病毒基因组中的癌基因引起,而 正常细胞中存在的癌基因是在早期进化过程中通过病毒感染 而从病毒基因组中获得。如果细胞癌基因受阻,则细胞能正 常发育;在各种致癌因子作用下,细胞癌基因被活化而使细 胞发生癌变。
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