細胞器細胞器是細胞內(nèi)部的功能性結(jié)構(gòu)。它們在維持細胞生命活動中扮演著至關(guān)重要的角色。本課程將深入探討各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。by細胞器的概念定義細胞器是存在于真核細胞中的膜包圍的功能性結(jié)構(gòu)。特點具有特定的形態(tài)和功能，維持細胞的正常生理活動。種類包括細胞核、線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等多種類型。細胞器的功能能量轉(zhuǎn)換線粒體和葉綠體負責(zé)細胞的能量代謝。遺傳信息細胞核存儲和傳遞遺傳信息。蛋白質(zhì)合成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體參與蛋白質(zhì)的合成和加工。細胞核細胞的指揮中心細胞核是真核細胞中最大、最顯著的細胞器。它控制著細胞的遺傳信息和生命活動。主要特征球形或橢圓形雙層膜結(jié)構(gòu)含有染色質(zhì)和核仁細胞核的結(jié)構(gòu)1核膜雙層膜結(jié)構(gòu)，有核孔2核基質(zhì)支持核內(nèi)結(jié)構(gòu)3染色質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)復(fù)合物4核仁合成核糖體RNA細胞核的功能存儲遺傳信息DNA包含細胞所有的遺傳指令。調(diào)控基因表達控制哪些基因被激活或抑制。DNA復(fù)制在細胞分裂前復(fù)制遺傳物質(zhì)。RNA合成轉(zhuǎn)錄過程中產(chǎn)生不同類型的RNA。細胞質(zhì)基質(zhì)定義細胞質(zhì)中除細胞器外的半流動性物質(zhì)。成分水、離子、蛋白質(zhì)、糖類和脂類等。功能為細胞器提供支持，參與代謝反應(yīng)。線粒體1發(fā)現(xiàn)19世紀(jì)末首次觀察到線粒體。2結(jié)構(gòu)研究20世紀(jì)50年代電子顯微鏡揭示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。3功能闡明60年代確定為細胞能量工廠。4現(xiàn)代研究深入研究線粒體DNA和疾病關(guān)系。線粒體的結(jié)構(gòu)外膜光滑的外層膜，含有蛋白質(zhì)通道。內(nèi)膜高度折疊形成嵴，增加表面積。基質(zhì)含有酶、DNA和核糖體。線粒體的功能能量生產(chǎn)通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP。鈣離子調(diào)節(jié)參與細胞內(nèi)鈣離子平衡。細胞凋亡在程序性細胞死亡中發(fā)揮關(guān)鍵作用。葉綠體植物細胞的獨特細胞器葉綠體是光合作用的場所，能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。它們只存在于植物和某些藻類中。主要特征雙層膜結(jié)構(gòu)含有葉綠素具有自己的DNA葉綠體的結(jié)構(gòu)1外膜保護和選擇性通透2內(nèi)膜形成類囊體系統(tǒng)3基質(zhì)含酶和葉綠體DNA4類囊體光反應(yīng)的場所5類囊體片層含光合色素葉綠體的功能光能捕獲葉綠素吸收光能。光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。暗反應(yīng)利用化學(xué)能固定二氧化碳。碳水化合物合成生成葡萄糖等有機物。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定義內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一個相互連接的膜性管道和囊泡系統(tǒng)。類型分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種。分布遍布整個細胞質(zhì)，與核膜相連。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附著核糖體，呈現(xiàn)顆粒狀外觀。主要參與蛋白質(zhì)合成。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面光滑，無核糖體附著。主要參與脂質(zhì)合成和解毒。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能蛋白質(zhì)合成粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成蛋白質(zhì)。脂質(zhì)合成光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與磷脂和固醇的合成。解毒作用光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的酶參與藥物代謝。高爾基體發(fā)現(xiàn)者1898年由意大利科學(xué)家卡米洛·高爾基發(fā)現(xiàn)。形態(tài)由扁平囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成，呈新月形或弓形。位置通常位于細胞核附近，靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。高爾基體的結(jié)構(gòu)1順面靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，接收新合成的蛋白質(zhì)。2中間區(qū)蛋白質(zhì)在此進行修飾和加工。3反面靠近細胞膜，負責(zé)分泌和運輸。4分泌囊泡從反面脫落，攜帶加工好的蛋白質(zhì)。高爾基體的功能蛋白質(zhì)修飾對蛋白質(zhì)進行糖基化等修飾。分選將蛋白質(zhì)分類并運往不同目的地。分泌將物質(zhì)包裝成囊泡并分泌到細胞外。溶酶體定義溶酶體是含有多種水解酶的膜包圍的細胞器。發(fā)現(xiàn)1955年由比利時科學(xué)家克里斯蒂安·德·迪夫發(fā)現(xiàn)。特點內(nèi)部環(huán)境呈酸性，pH約為4.5-5.0。溶酶體的結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)單層膜結(jié)構(gòu)，富含特殊的膜蛋白，防止內(nèi)部酶泄漏。內(nèi)部成分含有約40種水解酶，能降解各種生物大分子。溶酶體的功能細胞內(nèi)消化分解細胞吞噬的物質(zhì)。自噬作用降解細胞內(nèi)老化或損壞的細胞器。細胞分泌參與某些分泌過程。細胞防御降解入侵的病原體。微管結(jié)構(gòu)由α-微管蛋白和β-微管蛋白組成的中空管狀結(jié)構(gòu)。動態(tài)性能快速組裝和解聚，適應(yīng)細胞需求。極性具有正極和負極，影響其生長方向。中間纖維定義由蛋白質(zhì)亞基組成的纖維狀結(jié)構(gòu)。特點直徑介于微管和微絲之間，約10納米。種類包括角蛋白、波形蛋白等多種類型。微絲結(jié)構(gòu)由肌動蛋白單體聚合而成的細長絲狀結(jié)構(gòu)。直徑約7納米，是最細的細胞骨架成分。功能維持細胞形態(tài)參與細胞運動細胞質(zhì)流動細胞骨架的功能細胞支撐維持細胞形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。物質(zhì)運輸為細胞器和大分子提供運輸軌道。細胞運動參與細胞運動和細胞分裂。細胞膜定義細胞膜是包圍細胞的選擇性通透性屏障。組成主要由磷脂雙分子層和蛋白質(zhì)組成。特點具有流動性和選擇性通透性。細胞膜的結(jié)構(gòu)1磷脂雙分子層形成基本骨架2膜蛋白嵌入或附著于脂質(zhì)層3糖類附著于蛋白質(zhì)或脂質(zhì)4膽固醇調(diào)節(jié)膜的流動性細胞膜的功能保護屏障隔離細胞內(nèi)外環(huán)境。物質(zhì)運輸控制物質(zhì)進出細胞。信號傳導(dǎo)接收和傳遞外界信號。細胞識別通過表面分子識別其他細胞。細胞器的相互作用協(xié)同工作各細胞器相互配合，共同維持細胞正常功能。信息交流細胞器間通過信號分子和膜接觸進行