魏道智《普通生物学》第一章 细胞(2)教案.pdf

第三节细胞的形态、结构和功能教案

一、细胞的形态和大小

形状多种多样：有球形、椭圆形、柱形、梭形、星形、多边形等等。

细胞的直径通常在10~100μm。支原体是最小的细胞；鸵鸟的蛋黄是世界上最大的动物细胞。

一般说来，生物体积的增加，是由于细胞数目增加，而不是由于细胞体积加大。单细胞生物仅有一个细

胞；而多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比。

大细胞的表面积与体积之比小，难以完成无外界环境的物质和信息交换。

二、原核细胞和真核细胞

我们都知道，细胞可分为两大类：原核细胞和真核细胞。什么是原核？真核【提问】？那他们的区别有哪

些呢【提问】区别见表。

我们来简单了解一下原核细胞的结构。和真核细胞一样，原核细胞也有质膜，控制着物质进出细胞，质膜

上有很多种各种功能的蛋白质。大多数细菌的质膜外还有坚固的细胞壁，保护细胞并有助于维持细胞形状。某

些原核细胞外面还有一个粘稠的荚膜，进一步保护细胞，并有助于附着在寄主的表面上。某些细菌表面有突出

物，短的称菌毛（帮助细菌附着在物体表面），长的叫鞭毛（运动功能）。

三、真核细胞的结构

先观看一段有关细胞结构的视频。【7min】

（一）细胞外被

1、细胞外被的结构、组成和功能

细胞外被：又称糖萼，是指细胞质膜外面覆盖的一层黏多糖物质，，其中的糖与质膜的蛋白质、脂类结合

形成糖蛋白或糖脂分子。一般含有糖蛋白和蛋白聚糖，起保护作用，如消化道等上皮组织的细胞外被有润滑作

用，防止机械损伤，同时保护上皮组织不被消化酶和细菌侵蚀。

2.植物细胞壁与细菌细胞壁

植物细胞壁：由纤维素、半纤维素和果胶质组成。功能：（1）赋予植物硬度和强度；（2）维持植物的形态：

高大的树木只所以能挺拔直立、枝叶伸展，实际上也是由每个细胞的细胞壁支撑的；（3）保护植物免受病原微

生物的侵染：当病原菌侵染时，寄主植物细胞壁内产生一系列抗性反应，如引起植物细胞壁中伸展蛋白的积累

和木质化、栓质化程度的提高，从而抵御病原微生物的侵入和扩散；（4）物质通透的障碍；（5）在代谢和分泌

过程中起作用。

细菌细胞壁：主要成分为肽聚糖，由乙酰葡萄糖胺和乙酰胞壁酸交替连接组成。细菌最外层的保护性结构，

可以抵制机械损伤、化学损伤以及水的渗透。革兰氏阳性菌细胞壁较厚，壁酸含量高；革兰氏阳性菌壁酸含量

少，青霉素的作用机制是抑制壁酸合成，因此主要针对革兰氏阳性菌起作用。

（二）细胞质膜

细胞膜是指围绕在细胞最外层的膜，与细胞的内膜系统如内质网膜、高尔基体膜、核膜、

线粒体膜和类囊体膜等统称为生物膜。

主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。有关其结构有许多假说，如三明治模型、单位膜模型和流动

镶嵌模型。最近有人提出一种新的脂筏模型：胆固醇富集形成有序脂相，如同脂筏一样载有各种蛋白质，脂筏

最初可能在内质网是形成，转运到细胞膜上后，有些脂筏可在不同程度上与膜下细胞骨架蛋白交联。

作用：（1）为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；（2）为多种酶提供结合位点，使酶促反应高效有序进

行；（3）调节细胞内外物质运输及能量转换；（4）提供细胞识别位点，介导细胞内外信号的跨膜转导；（5）参

与细胞间及细胞与胞外基质间的连接与相互作用；（6）膜蛋白异常与某些遗传疾病、肿瘤等相关。

（三）细胞核

细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器。真核生物的概念就是有完整成型的细胞核，大多数细胞只有

1个核，有些细胞有多个核（动物的肌肉、结缔组织中），哺乳动物红细胞和维管植物的筛管细胞中无细胞核。

功能：通过核内遗传物质的复制和细胞分裂保持细胞世代间的连续性；通过基因的选择性表达，控制细胞

的活动，以适应外界环境。

1.核被膜（核膜）

是双层膜，分为内核膜和外核膜。在两层膜之间形成的腔叫核周腔（与内质网腔相通）。外核膜常延伸与细

胞质中的粗面内质网相连，并且外核膜上有很多核糖体，因此实际上，外核膜是围绕细胞核的内质网部分。

内核膜的内侧有由纤维状蛋白组成的核纤层。

核被膜上有小孔，称核孔（由内外两层膜的局部融合而成），与核纤层形成核孔复合体，在核内外的物质

转运中起作用。

2.染色质

染色质：分成常染色质，即细丝状的部分；和异染色质，即染色较深的团块。

组成：DNA和组蛋白质，及少量RNA和非组蛋白（含量随细胞生理状态不同而改变）。

组蛋白富含赖氨酸和精氨酸，两者都是碱性氨基酸，所以组蛋白是碱性蛋白，易与DNA的磷酸基团结合。