3、细胞形态与功能关系

2、掌握显微镜的使用方法，并能在试验过程中灵活运用。

1、理解细胞形态与功能的统一

2.细胞核的结构

细胞核的最外围是一双层膜结构，称为核膜，在核膜外层的表面上有颗粒状的核糖体，有合成蛋白质的功能，核膜并不是完全连续的，有许多部位，核膜内外两层互相连接，形成了穿过核膜的小孔，称为核孔。核孔是核内物质与细胞质进行物质交换的重要通道。细胞进行有丝分裂时，于前期末核膜破裂，到末期核膜又重新形成。真核细胞的间期核有一个或几个浓密的球形小体，称为核仁，因为它较周围的核液要浓密得多，所以在光学显微镜下清晰可见，核仁的形状、大小、数目，因生物种类和生理状态不同而有所不同，一般生理活动旺盛的细胞，核仁大，不太活动的细胞，核仁就小，核仁无膜包围，核仁的功能是转录rRNA和组装核糖体亚单位。在光学显微镜下还可以看到细胞核中有一种嗜碱性很强的物质，称为染色质，染色质的基本成分是DNA和蛋白质，蛋白质包括组蛋白和非组蛋白，染色质中DNA和组蛋白的重量比例很固定，总是1∶1。在细胞分裂的间期是细丝状的染色质，进入分裂期，高度螺旋化成为染色体。

1.细胞核的形态

细胞核大多呈球形或卵圆形，但也随物种和细胞类型的不同有很大差别，在哺乳动物中嗜中性白细胞的核为多叶形，而平滑肌的细胞核则为杆状。

2.叶绿体呈扁平的椭球形或球形，可以减少运动时的阻力，有利于叶绿体的运动。叶绿体在细胞质中散乱地分布，相互不重叠，有利于每个叶绿体充分接受光照，在不同光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。在弱光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，在强光下，以其椭球体的正面朝向光源。

1.细胞质中的叶绿体不是静止不动的，因为细胞质时刻处于流动状态，它会随细胞质的流动而运动。

2.细胞器

(1)线粒体

线粒体是各类真核细胞中广泛存在的一种细胞器，一般呈条形或粒状，但在不同生理条件下，其形态有所不同，线粒体体积大都与细菌近似，不同细胞线粒体含量有所不同，一般说来，动物细胞中比植物细胞要多，同一细胞不同生理状态，线粒体数量也不同。线粒体最外面的膜是外膜，外膜对各种物质的通透性很高，内膜对各种物质的通透性很低，内膜上有多种与有氧呼吸有关的酶，基质中除了有各种酶之外，还有小的核糖体和环状DNA等。

(2)液泡

液泡是细胞质中由单层膜围成的充满水液的泡，普遍存在于植物细胞中。原生动物的伸缩泡也是一种液泡，年幼的细胞只有很少的分散的小液泡，成熟植物细胞有中央大液泡，液泡中的液体成为细胞液，其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素，特别是花青素等，细胞液是高渗，所以植物细胞才能经常处于吸胀饱满的状态，细胞液中的花青素与植物颜色有关，花、果实和叶的紫色、深红色都决定于花青素。

(3)叶绿体

叶绿体是发现最早的细胞器，叶绿体的形态、数目、大小随不同植物和不同细胞而不同，生长在不同环境中的植物，叶绿体大小不一样，背阴区的植物与向阳区的植物相比，叶绿体体积要大，叶绿素含量也多。叶绿体由双层膜构成，内部有基质，基质中有由膜围成的扁囊和管网，成为类囊体，类囊体像一摞硬币一样垛叠成基粒，类囊体膜上含有叶绿素，类囊体膜上和基质中有与光合作用有关的酶，基质中有少量DNA和核糖体，能合成某些蛋白质。

(4)内质网和核糖体

细胞质内有一系列囊腔和细管，彼此相通，形成一个隔离于细胞质的管道系统，就是内质网。内质网向内与核被膜的外膜相通，两层核膜间的腔就是内质网腔的一部分。内质网的结构和细胞膜一样，也是以脂类双分子层为基础的。内质网分为滑面内质网和粗面内质网两种，滑面内质网的膜上没有核糖体颗粒，这种内质网比较少见，但在与脂类代谢有关的细胞中却很多。粗面内质网的膜上附有核糖体颗粒，核糖体是细胞合成蛋白质的场所，所以粗面内质网的功能是合成并运输蛋白质。除附着在内质网上的核糖体外，细胞质中还有游离的核糖体，两种核糖体在合成蛋白质时有所分工，输出细胞外的蛋白质，如分泌粒等都是在内质网上的核糖体上合成，存留在细胞质中的蛋白质，如各种膜中的结构蛋白是在游离的核糖体上合成的。

(5)高尔基体

1898年，意大利医生高尔基用银染法显示出，猫头鹰和猫的小脑蒲金野氏细胞(一种神经细胞)中有一种网状结构，当时高尔基将其定名为内网器，后人为了纪念他，改名为高尔基体。

高尔基体最基本的成分是由单层膜围成的扁囊，扁囊的边缘部分为分支的小管和圆泡。高尔基体的主要功能之一是形成和包装分泌物，分泌颗粒通过外排作用被输往细胞外。有些蛋白质的合成是先形成无生物活性的前体物，这种前体物要经过高尔基体加工才能活化。植物细胞含有纤维素和果胶的细胞壁物质也是在高尔基体中合成的。在植物细胞分裂过程中，高尔基体形成了多糖，并加以包装形成高尔基小泡，移至赤道面上，相互融合为细胞板，细胞板中所含的细胞壁物质形成了细胞壁。

(6)中心体

中心体是1888年首先由Boveri发现的。动物细胞和几种原始藻类细胞，在核的附近有两个(或多个)圆管状的短筒结构，称为中心粒。中心体由中心粒及中心粒周围物质共同组成。中心粒由9组三联体微管围成的圆筒状结构，一个细胞中成对的两个中心粒总是在一端相互垂直排列。中心粒的功能是形成鞭毛和参加有丝分裂。中心粒在细胞内具有自我装配能力。在分裂后的子细胞中，一对中心粒在一端互相垂直排列。G₁时期，两个中心粒略微分开，到将进入S期时，在每一中心粒的近端附近出现一短的中心粒，称为前中心粒。到分裂前期，前中心粒延长，从而形成两对成熟的中心粒。其中一对中心粒向另一极移动，与另一对中心粒逐渐分开，在前期末移到核的对侧，这样，便确定了细胞的两极。

1.细胞质基质

在细胞质基质中含有水、无机盐离子、脂类、糖类、蛋白质、氨基酸和核苷酸等物质，还有很多种酶，为生命活动提供了所需要的物质、如ATP、氨基酸和核苷酸等，也提供了一定的环境条件，是生物体进行新陈代谢的主要场所。此外细胞质基质还能影响细胞的形状、分裂和运动，以及细胞器的运转。