專題三細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能(編輯修改稿)
2024-12-17 04:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 無 無 無 無 無 有 無 無 真核細(xì)胞 較大 (10～ 100? m) 有 有 有 有 有 有 有 有 有 在原核細(xì)胞中的 DNA分子不與蛋白質(zhì)結(jié)合，成游離態(tài)，所以一般講原核細(xì)胞沒有染色體，也就沒有染色體變異。原核細(xì)胞中只有一種類型的細(xì)胞器 —— 核糖體，比真核 細(xì)胞中的核糖體小一些。沒有其他形式的細(xì)胞器，但細(xì)胞膜常向內(nèi)陷以增加膜面積，具有類似于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為原核生物，主要包括兩大類：細(xì)菌和藍(lán)藻。由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生物，地球上絕大多數(shù)的生物屬于真核生物，如酵母菌、霉菌等真菌；綠藻（水綿）、硅藻、褐藻（海帶）、紅藻（紫菜）等藻類，所有的高等植物和動物。進(jìn)行有氧呼吸的原核細(xì)胞，有氧呼吸過程主要是在內(nèi)陷的細(xì)胞膜進(jìn)行。進(jìn)行光合作用的原核生物，光合作用的光反應(yīng)也是在內(nèi)陷的細(xì)胞膜上進(jìn)行的。 六、植物細(xì)胞工程 植物細(xì)胞工程是指應(yīng) 用細(xì)胞生物不客分子生物不賓原理和方法，通過中工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。植物細(xì)胞工程的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞的全能性。 植物細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個體的潛能。生物體的每一個細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)，都有發(fā)育成為完整個體必需的全部基因，所以從理論上講，生物體的每一個活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。在生物體內(nèi)的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性而是分化成不同的組織、器官，是因?yàn)榛蛟谔囟ǖ臅r間和空間條件下 選擇性地表達(dá)的結(jié)果。在個體發(fā)育不同的時期，生物體不同部位的細(xì)胞表達(dá)的基因是不相同的，合成的蛋白質(zhì)也是不一樣的，從而形成了不同的組織和器官。植物細(xì)胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用下，經(jīng)過細(xì)胞分裂形成愈傷組織，才能表現(xiàn)出全能性。 植物組織培養(yǎng) 植物組織培養(yǎng)的過程可以歸納為： 外植體 ?? ?? 脫分化 愈傷組織 ?? ?? 再分化 根、芽 ??? ?? 生長發(fā)育 植物體 外植體是用于植物組織培養(yǎng)的離體的 植物器官、組織或細(xì)胞。脫分化是指離體的植物組織器官或細(xì)胞，在外源的生長素類物質(zhì)的誘導(dǎo)下開始分裂，形成一團(tuán)結(jié)構(gòu)疏松、顏色淺而透明的、高度液泡化的、呈無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞群的愈傷組織的過程。再分化是指愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng)，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。 植物組織培養(yǎng)具有快速繁殖、培育無病毒植株，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結(jié)子困難或發(fā)芽率低等問題而在生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用。在轉(zhuǎn)基因植物的培育中也要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。 植物體細(xì)胞雜交 植物體細(xì)胞雜交是指用兩個來自不同植物的體細(xì)胞融 合成一個雜種細(xì)胞，并且把雜種細(xì) 胞培育成新的植物體的方法。植物體細(xì)胞雜交的第一步是去掉細(xì)胞壁，分離出有活力的原生質(zhì)體。去除細(xì)胞壁的常用方法是酶解法，即用纖維素酶和果膠酶等分解植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。第二步是將兩個具有活力的原生質(zhì)體放在一起，通過一定的技術(shù)手段進(jìn)行人工誘導(dǎo)實(shí)現(xiàn)原生質(zhì)體的融合。常用的誘導(dǎo)方法有兩大類：物理法和化學(xué)法。物理法是利用離心、振動、電刺激等促使原生質(zhì)體融合。化學(xué)法是用聚乙二醇 (PEG）等試劑作為誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)融合。第三步是將誘導(dǎo)融合得到的雜種細(xì)胞，和植物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行培育，就可以得到雜種植株。植 物體細(xì)胞雜交的最大優(yōu)點(diǎn)是可以克服植物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)大了可用于雜交的親本基因組合的范圍。 七、動物細(xì)胞工程 動物細(xì)胞培養(yǎng)：用的培養(yǎng)液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等，培養(yǎng)的動物細(xì)胞取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織。原代培養(yǎng)是指將培養(yǎng)的動物取出來后，先用胰蛋白酶等使組織分散成單個細(xì)胞，然后配制成一定濃度的細(xì)胞懸液，再將該懸浮液放入培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。傳代培養(yǎng)是指需要定期地用胰蛋白酶使從瓶壁上脫離下來，配制成細(xì)胞懸液，分裝到兩個或兩個以上的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)的過程。 細(xì)胞株是指在細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活 10代到 40～ 5 0代的細(xì)胞。細(xì)胞系是指動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中存活超過 50代的細(xì)胞，細(xì)胞系的細(xì)胞常不太正常，帶癌變的特點(diǎn)。動物細(xì)胞培養(yǎng)可以用于檢測有毒物質(zhì)。 動物細(xì)胞融合：動物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是相同的，誘導(dǎo)融合的方法也類似。誘導(dǎo)劑常滅活的病毒或聚乙二醇。動物細(xì)胞融合最重要的途徑是制備單克隆抗體。 單克隆抗體的制備：第一步將抗原注射入小鼠體內(nèi)；第二步從小鼠脾臟中獲得能夠產(chǎn)生抗體的 B淋巴細(xì)胞，與小鼠骨髓瘤細(xì)胞在活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導(dǎo)下融合，再在特定的選 擇性培養(yǎng)基中篩選出雜交瘤細(xì)胞。雜交瘤細(xì)胞具備雙親的遺傳物質(zhì)，不僅具有 B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細(xì)胞在體外培養(yǎng)條件下大量增殖的能力。從而可以克服單純 B淋巴細(xì)胞不能無限增殖的缺點(diǎn)，能力大量產(chǎn)生單克隆抗體。 【經(jīng)典例題解析】 例題 1 在下列結(jié)構(gòu)中，含高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)較多的細(xì)胞是（ ） A．神經(jīng)細(xì)胞 B．汗腺細(xì)胞 C．肌細(xì)胞 D．胰腺外分泌細(xì)胞 解析 本題考查的是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)總是同其所執(zhí)行的生理功能相適應(yīng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是比較復(fù)雜的，但有一 點(diǎn)可以肯定，凡是合成代謝旺盛的細(xì)胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)就比較發(fā)達(dá)。高爾基體是細(xì)胞分泌物最后加工和包裝的場所，所以在具有分泌功能的細(xì)胞中比較發(fā)達(dá)。本題供選答案中：神經(jīng)細(xì)胞的代謝比較穩(wěn)定，其內(nèi)蛋白質(zhì)的自我更新的速度較慢，一般沒有分泌功能，故高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是欠發(fā)達(dá)的；汗腺細(xì)胞雖有分泌功能，但分泌物中主要是水、無機(jī)鹽和一些代謝廢物如尿素等，無蛋白質(zhì)及其他對人體有用的物質(zhì)，所以汗腺的合成代謝是緩慢的，又因其分泌物中沒有生物大分子物質(zhì)或高分子物質(zhì)，其分 泌過程并不需要高爾基體幫助，所以高爾基體也是不發(fā)達(dá)的；肌細(xì)胞一般無分泌功能 ，蛋白質(zhì)的更新速度也較慢，所以這兩個細(xì)胞器也
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