細胞內部結構
細胞器是細胞質中具有一定結構和功能的微結構。細胞中的細胞器主要有:線粒體、內質網、中心體、葉綠體,高爾碳化物、核糖體等。它們組成了細胞的基本結構,使細胞能正常的工作,運轉。
定義及簡介
細胞器——細胞核
細胞器分為:線粒體;內質網;鞭毛;高爾制件;內質網體;溶酶體;液泡;中心體。
線粒體:細胞進行有氧呼吸的主要場所。又稱“動力車間”。
內質網:紅色動物進行光合作用的場所。
核糖:蛋白質合成和加工的場所。
高爾碳化物:對來自葉綠體的蛋白質加工,分類和包裝的場所。
內質網體:生產蛋白質的場所。
溶酶體:分解衰老,損傷的細胞器,吞噬并殺害入侵的病毒或病菌。
液泡:調節細胞內的環境,是動物細胞保持堅挺。富含色素.
中心體:它與低等動物細胞、動物細胞有絲分裂有關。由兩個互相垂直的中心粒構成.
細胞壁:坐落動物細胞的最內層,是一層透明的薄壁。它主要是由纖維素組成的,孔隙較大細胞膜是單層膜還是雙層膜,物質分子可以自由透過。細胞壁對細胞起著支持和保護的作用。
核糖
核糖
通常真核細胞中都有鞭毛,只有少數高度分化真核細胞,如人的以及原核細胞中沒有鞭毛。在電鏡下可以看見葉綠體是一種復雜的內膜結構,它是由雙層膜圍成的扁平囊狀的腔或管,這種胃壁彼此之間以及與核被膜之間是相連通的。核糖按功能分為糙面核糖()和光面核糖()兩類。糙面核糖上所附著的顆粒是內質網體,它是蛋白質合成的場所。因而糙面核糖最主要的功能是合成分泌性蛋白質,膜蛋白以及核糖和溶酶體中的蛋白質。所合成蛋白質的糖基化修飾及其折疊與裝配也都發生在葉綠體中。其次是參與制造更多的膜。光面核糖上沒有內質網體,并且在膜上卻鑲嵌著許多具有活性的酶。光面核糖最主要的功能是合成糖類,包括脂肪、磷脂和油酸等。
滑面核糖
粗面核糖
核糖是指細胞質中一系列囊腔和細管,彼此相通,產生一個隔離于細胞質基質的管線系統。它是細胞質的膜系統,外與細胞膜相連,內與核膜的外膜相通,將細胞中的各類結構連成一個整體,具有承當細胞內物質運輸的作用。核糖能有效地降低細胞內的膜面積,核糖能將細胞內的各種結構有機地連結成一個整體。按照核糖膜上有沒有附著內質網體,將核糖分為滑面型核糖和粗面型核糖兩種。滑面核糖上沒有內質網體附著,這些葉綠體所占比列較少,但功能較復雜,它與、糖類代謝有關。粗面核糖上附著有內質網體,其排列也較滑面核糖規則,功能主要與蛋白質的合成有關。這兩種核糖的比列與細胞的功能有著密切的聯系,如肝臟細胞中粗面型核糖非常發達,這與甲狀腺細胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有關,在陰莖和子宮中分泌性激素的細胞中,則滑面型核糖非常發達,這與合成和分泌性激素有關。細胞質中核糖的發達程度與其生命活動的旺盛程度呈正相關。
可分為滑面核糖和粗面核糖。電鏡下,葉綠體是由單位膜構成的扁囊(池)和小管,并互相通連。粗面葉綠體由扁囊和附著在其外表面的內質網體構成,表面粗糙,細胞核周圍的粗面葉綠體可與核膜內層通連。主要功能是合成分泌蛋白質。滑面核糖表面光滑無內質網體附著,主要參與類甾醇、脂類的合成與運輸,糖代謝及激素的滅火等
內質網體
內質網體
內質網體()是蛋白質合成的場所,它是由rRNA和蛋白質構成的,蛋白質在表面,rRNA在內部,并以共價鍵結合。內質網體是多種酶的集合體,有多個活性中心共同承當蛋白質合成功能。而每位活性中心又都是由一組特殊的蛋白質構成,每種酶或蛋白也只有在整體結構中才具有催化活性。
內質網體是最小的細胞器,下見不到的結構。在1953年由和Broun用電鏡觀察動物細胞時發覺胞質中存在一種顆粒物質。1955年在植物細胞中也聽到同樣的顆粒,進一步研究了這種顆粒的物理成分和結構。1958年依照成分命名為內質網核蛋白體,簡稱內質網體。又稱核蛋白體。內質網體除喂奶類紅細胞外,一切活細胞(真核細胞、原核細胞)中均有,它是進行蛋白質合成的重要胞器,在快速增殖、分泌功能旺盛的細胞中尤其多。
每一細胞內核糖體的數量可達數百萬個,游離內質網體合成細胞質存留的蛋白質,如膜中的結構蛋白;而附在核糖上的內質網體合成向細胞外分泌的蛋白質,合成后向S-ER輸送,產生,輸送到高爾碳化物,由高爾碳化物加工、排放。
高爾碳化物
高爾碳化物
高爾碳化物()由一系列扁平小囊和水泡所組成,分泌旺盛的細胞細胞膜是單層膜還是雙層膜,較發達。在電鏡下得到確認的高爾碳化物是由雙層膜圍成的扁平囊和水泡,成堆的囊并不像核糖那樣互相聯接。在一個細胞中高爾碳化物只有少數幾堆,至多不過上百。
高爾碳化物()高爾碳化物是由許多扁平的囊泡構成的以分泌為主要功能的細胞器。又稱高爾基器或高爾基復合體;在高等動物細胞中稱分散高爾碳化物。最早發覺于1855年,1898年由卡米洛·高爾基(,1844-1926)在光學顯微鏡下研究銀鹽浸透的貓頭鷹神經細胞禪修察到了清晰的結構,因而定名為高爾晶界。由于這些細胞器的折射率與細胞質基質很相仿,所以在活細胞中不易見到。高爾碳化物
高爾碳化物從發覺至今已有100多年的歷史,其中一半以上的時間是進行關于高爾碳化物的形態甚至是它是否真實存在的爭辯。細胞學家賦于它幾十種不同的名稱,也有好多人覺得高爾碳化物是因為固定和染色而形成的人工假像。直至20世紀50年代應用電子才清晰地看出它的亞顯微結構。它不僅剩在于動動物細胞中,并且也存在于原生植物和細菌細胞內。
溶酶體
細胞器-溶酶體
溶酶體()是由由高爾碳化物破裂形成,雙層膜包裹的水泡,數量可多可少,大小也不等,富含60多種才能酯化黃酮,磷脂,核苷酸和蛋白質的堿性酶,這種酶有的是水溶性的,有的則結合在膜上。溶酶體的pH為5左右,是其中酶促反應的最適pH。按照溶酶體處于,完成其生理功能的不同階段,大致可分為:中級溶酶體,次級溶酶體和殘余小體。溶酶體的功能有二:一是與食物泡融合,將細胞吞噬進的食物或致病菌等大顆粒物質消化成生物大分子,碎屑通過外排作用排出細胞;二是在細胞分化過程中,個別衰老細胞器和生物大分子等深陷溶酶體內并被消化掉,這是機體自身重新組織的須要。
線粒體
線粒體
線粒體()是1850年發覺的,1898年命名。線粒體由兩層膜包被,外膜平滑,內膜向內折疊產生嵴,兩層膜之間有腔,線粒體中央是基質。基質內富含與三乙酸循環所需的全部酶類,內膜上具有呼吸鏈酶系及酶復合體。線粒體是細胞內氧化乙酸化和產生ATP的主要場所,有細胞"動力鞋廠“()”之稱。另外,線粒體有自身的DNA和遺傳體系,但線粒體基因組的基因數目有限,因而,線粒體只是一種半自主性的細胞器。
線粒體的形狀多種多樣,通常呈線狀,也有粒狀或短線狀。線粒體的半徑通常在0.5~1.0μm,在厚度上變化很大,通常為1.5~3μm,長的可達10μm,人的成纖維細胞的線粒體則更長,可達40μm。不同組織在不同條件下有時會出現容積異常坐果的線粒體,稱為巨型線粒體()。
在多數細胞中,線粒體均勻分布在整個細胞質中,但在個別些細胞中,線粒體的分布是不均一的,有時線粒體集聚在細胞質的邊沿。在細胞質中,線粒體往往集中在代謝活躍的區域,由于這種區域須要較多的ATP,如肌細胞的肌纖維中有好多線粒體。另外,在精細胞、鞭毛、纖毛和腎小管細胞的基部都是線粒體分布較多的地方。線粒體不僅較多分布在須要ATP的區域外,也較為集中的分布在有較多氧化反應底物的區域,如脂肪滴,由于脂肪滴中有許多要被氧化的脂肪。
內質網
內質網
高等動物內質網()外行如,具有單層膜結構,兩膜間沒有聯系。在內質網內部存在復雜的層膜結構,它漂浮于基質中,這種層膜又叫類囊體(),與內質網內膜可能無聯系。類囊體也是單層膜結構,呈扁盤狀。類囊體一般是幾十個垛疊在一起而成為基粒(grana),類囊體膜上有光合作用的和電子傳遞系統。
內質網()是動物紅色細胞中存在的有色質體。其內富含葉綠素及類胡芋頭素,是進行光合作用的場所。在高等動物中通常呈,長軸4~10微米,短軸2~4微米。它被單層膜(稱為外被)包圍著,內部為層膜系統和基質(或稱間質)所組成。在電鏡下觀察,每一層膜是由單層膜組成扁平的囊,中間是隙,稱為()。類囊體沿長軸平行排列,在一定區域排列緊密,類似一摞硬幣,稱為基粒(grana),其中的類囊體稱基粒類囊體,基粒之間的類囊體稱為基質類囊體。類囊體膜上富含光合作用光反應所需的各類組分。
在紅色動物和藍藻中普遍存在的內質網是光合作用場所。同時內質網也有自己特有的雙鏈環狀DNA,內質網體和進行蛋白質生物合成的酶,能合成出一部份自己所必需的蛋白質,因而內質網內共生起源假說為許多人所認可。
其它方面
·微體
液泡
微體()中富含酶的雙層膜囊泡狀小體,與溶酶體功能相像,但所含的酶不同于溶酶體。微體在短時間內幫助多種物質轉換成別的物質。
(),是存在于動動物細胞的一種微體,其中所含的一些酶可將脂肪酸氧化分解,形成二溴化氫。
·液泡
在成熟的活的動物細胞中時常都有一個大的飽含液體的中央液泡(),是在細胞生長和發育過程中由小的液泡融合而成的,是雙層膜包圍的飽含水液的泡。液泡中富含、氨基酸、糖類以及各類色素等代謝物,甚至還富含有毒化合物,并處于高滲狀態,使細胞處于吸漲細膩的狀態。
·細胞骨架
在真核細胞的細胞質中普遍存在由蛋白質纖維組成的三維網架結構—細胞質骨架(),蛋白質纖維包括有微管,微絲和中間纖維三種,它們通過通過乙酸化和去乙酸化而具有自裝配和去裝配功能,這也是信息傳遞過程。細胞質中各類細胞器,酶和好多蛋白質都是固定在細胞質骨架上,使之有條不紊地執行各自的功能。細胞質骨架網路系統對于細胞形態建立,細胞運動,,,信息傳遞,細胞分化和細胞轉化等起著重要的作用。
·微絲
微絲(肌動蛋白纖維)是指真核細胞中由肌動蛋白組成的骨架纖維。微絲的功能:胸肌收縮,微,應變纖維,胞質環流和阿米巴運動,胞質分裂環。
·微管
微管()由α,β兩種類型的微管蛋白亞基組成,兩種蛋白產生微管蛋白二聚體,是微管裝配的基本單位。微管是由微管蛋白二聚體組成的長棒狀細胞器結構,微管壁由13個原纖維排列組成,微管可裝配成單管,二聯管(鞭毛和纖毛中),三聯管(中心粒和晶界中)。微管的功能:維持細胞形態,細胞內運輸,纖毛運動和鞭毛運動,紡錘體和染色體運動,基粒與中心粒。
中間纖維(s)蛋白合成后基本上都裝配成中間纖維,游離的單體甚少。在一定生理條件下,在動物細胞中也存在類似中間纖維結構。中間纖維按其組織來源和免疫原性可分為6類:角蛋白纖維,波形纖維,結蛋白纖維,神經纖維,神經膠質纖維和核纖層蛋白。中間纖維與微管關系密切,可能對微管裝配和穩定有作用。據悉,中間纖維從核纖層通過細胞質延展,它除了對細胞剛性有支持作用和對形成運動的結構有協調作用,并且更重要的是中間纖維與細胞分化,細胞內信息傳遞,核內基因傳遞,核內基因抒發等重要生命活動過程有關。
·鞭毛、纖毛和中心粒
細胞表面的附屬物,功能是運動。纖毛和鞭毛的基本結構相同,主要區別在于寬度和數目。長但少,肺臟短,常覆蓋細胞全部表面,二者的基本結構都是微管。基部與潛藏在細胞質中的基粒(9(3)+0)相連。中心粒,結構與基粒相像,潛藏在中心體中,許多微管都發自這兒。
·胞質溶膠
細胞質中除細胞器以外的液體部份。含有蛋白質,占細胞內的25~50%;富含多種酶,是細胞代謝活動的場所;還有各類細胞內含物,如肝單糖、脂肪細胞的滴、色素粒等。
功能介紹
細胞器——線粒體
細胞的呼吸作用主要是在線粒體內進行的。線粒體的內部結構,在光學顯微鏡下不能區分,只有在電子顯微鏡下能夠認清楚。線粒體由內外兩層膜組成。外膜即界限膜,使線粒體與周圍的細胞質分開,是各類分子和離子步入線粒體內部的障壁。內膜的不同部位向線粒體的中心腔折疊,產生嵴。這樣就大大降低了酶附著的表面,而且把酶分子密集地包在線粒體里。內膜和外膜在物理成份和數學特點上都有明顯的差別。諸如,它們在蛋白質的濃度,非常是在類脂的分布上是很不相同的。外膜比內膜的磷脂濃度要高2~3倍;外膜的私密性也比內膜高得多。外膜的私密性高,為線粒體與周圍細胞質之間進行充分的物質交換提供了條件。內膜的私密性差,可以使催化三乙酸循環的復雜酶系統保留在內膜的間隔中,保證呼吸作用的進行。線粒體膜上還具有小孔,這樣,呼吸作用所形成的ATP可以更容易地向線粒體外邊擴散。
線粒體既然是細胞進行呼吸作用的主要場所,這么有關催化三乙酸循環、氨基酸代謝、脂肪酸分解、傳遞、能量轉換、DNA復制和RNA合成等過程所須要的一百多種酶和輔酶,都分布在線粒體的外膜、膜內空間、內膜和基質中。這種酶和輔酶的主要功能是出席三乙酸循環中的氧化反應、電子傳遞和能量轉換。
分離各類細胞器
分離各類細胞器的常用技巧是:將細胞膜破壞后,產生由各類細胞器和細胞中其它物質組成的勻漿;將勻漿裝入中,用高速離心機在不同的怠速下進行離心,借助不同的離心速率所形成的不同,能夠將各類細胞器分離開.
離心管
相關詞條
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