第一章植物细胞题库.ppt

* 19世纪中期，德国动物学家施旺(Theodor Schwann,1810~1882)进一步发现动物细胞里有细胞核，核的周围有液状物质，在外圈还有一层膜，却没有细胞壁，他认为细胞的主要部分是细胞核而非外圈的细胞壁。同一时期，德国植物学家施莱登(Matthias Schleiden,1804~1881)以植物为材料，研究结果获得与施旺相同的结论，他们都认为「动植物皆由细胞及细胞的衍生物所构成」，这就是细胞学说的基础。 在德国施旺和施莱登之后的十年，科学家陆续发现新的证据，证明细胞都是从原来就存在的细胞分裂而来，而至21世纪初期的细胞学说大致上可以简述为以下三点：细胞为一切生物的构造单位、细胞为一切生物的生理单位、细胞由原已生存的细胞分裂而来 * （1） 球状体形：游离或排列疏松； （2）多面体或其他形状：多排列紧密； （3）圆柱形、纺缍形：执行支持作用的细胞，细胞壁常增厚； （4）长管状：执行输导作用。 * * * 细胞质基质 　　细胞质基质-cytoplasmic matrix；cytoplasmicground substance；groundplasm　　除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。随观察方法、研究手段的改进，其涵义有所改变。显微水平上称为透明质或细胞液；亚显微水平上称为细胞质基质；细胞生化上称为胞质溶胶即细胞匀浆经超速离心除去所有细胞器和颗粒后的上清液部分。细胞质基质实质上是一个在不同层次均有高度组织结构的系统可分为两个部分：①微梁网络，分布在整个细胞中，由蛋白质性质的微梁纤维构成。②水状的网络空间，其中溶解或悬浮着多种小分子，如糖、氨基酸、无机盐等。微梁网络的边缘附着在细胞的质膜上 ，并与微管、微丝等细胞骨架成分交织成为网架，支挂着内质网、线粒体等细胞器。游离的多核糖体则悬于微梁网络的交叉点上。整个细胞质呈现复杂的结构秩序。 　　细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所，其为新陈代谢的进行，提供所需要的物质和一定的环境条件。例如，提供ATP、核苷酸、氨基酸等。胞基质是包围细胞器的细胞质部分,为透明的胶状物质,具有一定的弹性和粘滞性.目前尚未发现其有何特殊结构存在. 在生活细胞中,胞基质总是处于不断的运动状态,称胞质运动(cytoplasm streaming).它能带动其中的细胞器,在细胞内作有规则的持续的流动 .胞质运动,是细胞生命活动的表现。 在细胞质基质中主要含有与中间代谢有关的数千种酶类以及与维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架结构。从物质代谢与形态结构的角度考虑，有人还把糖原和脂滴等内含物也看作细胞质基质的组分。 虽然关于细胞质基质的组织程度还是一个有争议的问题，但根据已有的证据及对其功能的了解，人们推测细胞质基质是一个高度有序的体系，其中细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，完成特定的生物学功能。如与酵解有关的酶类，彼此之间可能以非常弱的键结合在一起形成多酶复合体，定位在细胞质基质的特定部位上，催化从葡萄糖至丙酮酸的一系列反应。前一个反应的产物即为下一个反应的底物，二者间的空间距离仅为几个纳米，各个反应途径之间也以类似的方式相互关联从而有效地完成复杂的代谢过程。 目前，人们仍在从细胞超微结构与生物化学等不同的侧面互相结合来研究细胞质基质的特殊的复杂的结构体系。在细胞质基质中，蛋白质与蛋白质之间，蛋白质与其它大分子之间的相互作用都是通过非常弱的键来进行，并且常常处于动态平衡之中，这种结构体系的维持只能在高浓度的蛋白质及特定的离子环境的条件之下实现。一旦细胞破裂，甚至在稀释的溶液中，这种靠分子之间的脆弱的相互作用而形成的结构体系就会遭到破坏。这也是研究细胞质基质比研究其它细胞器困难的主要原因。 二、细胞质基质的功能 细胞质基质担负着一系列重要的功能。人们了解最多的是许多中间代谢过程都在细胞质基质中进行，如糖酵解过程、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径、糖原的合成与部分分解过程等等。蛋白质的合成与脂肪酸的合成也在细胞质基质中进行。尽管人们对这些代谢反应的具体生化步骤早已比较清楚，但对它们在细胞质基质中如何进行的细节，特别是反应的底物和产物如何定向转运的机制还了解得不多。近些年来所取得的最主要的进展是蛋白质在细胞质基质中的转运机制的研究，证明了N-端含有某种信号序列的蛋白质合成起始后很快就转移到内质网上，继续进行蛋白质的合成。其它蛋白质的合成均在细胞质基质中完成，并根据蛋白自身所携带的信号，分别转运到线粒体、叶绿体、微体以及细胞核中，其余的蛋白则驻留在细胞质基质中，构成本身的结构成分． 细胞质基质另一方面的功能是与细胞质骨架相关的。细胞质骨架作为细胞质基质的主要结