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细胞概述
2014-01-15 16:53   发布范围:公开

一、细胞的定义

细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成,是生物体的结构和功能的基本单位,也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位,或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官机体;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。

二、细胞的基本结构

在光学显微镜下观察植物的细胞,可以看到它的结构分为下列四个部分

1.细胞壁

位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁。它主要是由纤维素组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过。细胞壁对细胞起着支持和保护的作用。动物细胞没有细胞壁。

2.细胞膜

细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。由蛋白质分子和脂类分子组成的双层膜结构,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用:既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞。

3.细胞质

细胞膜内的黏稠透明的物质,叫做细胞质。细胞质中包含有各种细胞器:线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、叶绿体、液泡。

细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的。细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了。

①线粒体

呈线状、粒状,故名。在线粒体上,有很多种与呼吸作用有关的颗粒,即多种呼吸酶。它是细胞进行呼吸作用的场所,通过呼吸作用,将有机物氧化分解,并释放能量,供细胞的生命活动所需,所以有人称线粒体为细胞的“发电站”或“动力工厂”。

②叶绿体

叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶。基质中还含有DNA。

③内质网

内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内。它与细胞膜相通连,对细胞内蛋白质等物质的合成和运输起着重要作用。

内质网有两种:一种是表面光滑的;另一种是上面附着许多小颗粒状的。内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着这许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。

④高尔基体

高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。一般认为,细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运。植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关。

⑤核糖体

核糖体是椭球形的粒状小体,有些附着在内质网膜的外表面,有些游离在细胞质基质中,是合成蛋白质的重要基地。

⑥中心体

中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,因为它的位置靠近细胞核,所以叫中心体。每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成。动物细胞的中心体与丝分裂有密切关系。

⑦液泡

液泡是植物细胞中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大,可占整个细胞体积的90%。液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度。因此,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀的状态。

⑧溶酶体

溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器。其内含有很多种水解酶类,能够分解很多物质。

4.细胞核

细胞质里含有一个近似球形的细胞核,是由更加黏稠的物质构成的。细胞核通常位于细胞的中央,成熟的植物细胞的细胞核,往往被中央液泡推挤到细胞的边缘。细胞核中有一种物质,易被洋红、苏木精等碱性染料染成深色,叫做染色质。生物体用于传种接代的物质即遗传物质,就在染色质上。当细胞进行有丝分裂时,染色质浓缩就变化成染色体。

由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成,是生物体的结构和功能的基本单位,也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位,或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性(植物),动物细胞核也有全能性。

多数细胞只有一个细胞核,有些细胞含有两个或多个细胞核,如肌细胞、肝细胞等。细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁四部分。核膜与内质网相通连,染色质位于核膜与核仁之间。染色质主要由蛋白质和DNA组成。DNA是一种有机物大分子,又叫脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质。在有丝分裂时,染色体复制,DNA也随之复制为两份,平均分配到两个子细胞中,使得后代细胞染色体数目恒定,从而保证了后代遗传特性的稳定。还有RNA,RNA是DNA在复制时的单链,它传递蛋白质,被称为DNA的信使。

三、动物细胞与植物细胞比较

动物细胞与植物细胞相比较,具有很多相似的地方,如动物细胞也具有细胞膜、细胞质、细胞核等结构。但是动物细胞与植物细胞又有一些重要的区别,如动物细胞的最外面是细胞膜,没有细胞壁;动物细胞的细胞质中不含叶绿体,也不形成中央液泡。

总之,不论是植物还是动物,都是由细胞构成的。细胞是生物体结构和功能的基本单位。

四、细胞的化学成分

组成细胞的基本元素是:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的75%—80%。

五、细胞的分类

真核细胞

真核细胞(eukaryoticcell) 指含有真核(被核膜包围的细胞核核)的细胞。真核细胞构成的生物我们称之为真核生物,包括:动植物以及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。

原核细胞

原核细胞(prokaryotic cell)没有核膜,遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区,称为拟核(nucleoid)。DNA为裸露的环状分子,通常没有结合蛋白,环的直径约为2.5nm,周长约几十纳米。大多数原核生物没有恒定的内膜系统,核糖体为70S型,原核细胞构成的生物称为原核生物,均为单细胞生物。

组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和核仁,只有拟核,进化地位较低。

古核细胞

古核细胞也称古细菌(archaebacteria):是一类很持殊的细菌,多生活在极端的生态环境中。如:极端嗜热菌(themophiles):能生长在90℃以上的高温环境。极端嗜盐菌(extremehalophiles):生活在高盐度环境中,盐度可达25%。极端嗜酸菌(acidophiles):能生活在pH值1以下的环境中,生活在火山地区的酸性热水中,能氧化硫,硫酸作为代谢产物排出体外。

极端嗜碱菌(alkaliphiles):多数生活在盐碱湖或碱湖、碱池中,生活环境pH值可达11.5以上。

六、人体细胞之最

体内最大的细胞

体内最大的细胞有各种说法:(1)按细胞直径而言,要数卵细胞,其直径约200微米(1微米=1/1000毫米)。(2)以细胞长度来说,当之为骨骼肌细胞,长的可超过4厘米。(3)而以细胞突出的长度来划分,当之无愧的是神经细胞(也称神经元)。神经元的轴突长的可达1米以上。故神经元可称之为体内最大的细胞了。它们的活动受机体神经体液因素的调节。

线粒体最多的细胞

人体内线粒体最多的细胞是肝脏的肝细胞。每一个肝细胞内约有2000个线粒体。正常线粒体寿命为一周,线粒体可以通过分裂增生。线粒体的主要化学成分为蛋白质,约占65%,其他成分为甘油脂、卵磷脂、脑磷脂和胆固醇等。线粒体内含有多种酶(蛋白质),主要作用是为细胞功能活动不断提供能量,细胞生命活动所必需的总能量中,大约有95%来自线粒体。肝细胞是体内生命活动最活跃的细胞。

溶酶体最多的细胞

溶酶体普遍存在于各种细胞中,不过数目不多,较线粒体为少得多。最多要数巨噬细胞,溶酶体内含有50多种水解酶。能够消化细胞内衰老死亡的细胞器和吞噬进入细胞内的物质。因巨噬细胞具有很强吞噬和参与免疫应答作用。故溶酶体最多。

内质网最多的细胞

浆细胞是含有内质网最多的细胞。浆细胞是由B淋巴细胞在抗原刺激下分化增生而来的,是一种不再具有增殖分化能力的终末细胞。

寿命最长的细胞

细胞是具有生命的机体结构和功能单位。人体所含细胞数量的多少,取决于个体的大小,而且细胞数量几乎每一瞬间都有变化。细胞是在不断生长繁殖之中,所以存在细胞寿命长短问题,这种长短,各类细胞差别也很大,如很多人知道的红细胞寿命大约120天,而神经细胞的数量,出生时有多少以后就有多少,不能增加,可见神经细胞的寿命最长。俗话说:“万两黄金易尽,一线江河永存”,脑细胞死一个就少一个、衰老便不由人愿了,可见“笑一笑十年少,愁一愁白了头”是有些道理的。

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