【正文】 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．受精 ．精子獲能 (capacitation) 獲能的本質(zhì) 是：精子在子宮或輸卵管中 ， 覆蓋精子表面特別是頂體區(qū)的精漿物質(zhì)和去能因子逐漸被去除 ， 暴露出精子受體部位而使精子特異地與卵的受體或者卵釋放的物質(zhì)相作用 ， 并在與卵的外圍屏障 （ 如 ， 放射冠 、 透明帶 ） 接觸中發(fā)生頂體反應(yīng) 。 若遇精子 ， 即在此受精 。 胞質(zhì)的成熟 表現(xiàn)為在胞質(zhì)內(nèi)形成皮質(zhì)顆粒 ，并沿次級(jí)卵母細(xì)胞膜分布 ， 顆粒外周有膜包被 ，內(nèi)含酶 。 射精后 ， 注入陰道穹窿的精子液化后才具有充分的運(yùn)動(dòng)力 。 成群的精子在運(yùn)行過程中經(jīng)過子宮 、輸卵管肌肉的收縮運(yùn)動(dòng) ， 大批精子失去活力而衰亡 ， 最后只有 20~200個(gè)左右的精子到達(dá)卵細(xì)胞的周圍 ， 最終只能有一個(gè)精子與一個(gè)卵子結(jié)合形成受精卵 。 生命的延續(xù) 4．受精 生命的特征與起源 精子 和 卵子 結(jié)合成 合子 (受精卵 )的過程稱為 受精 (fertilization)。 在減數(shù)分裂過程中非同源染色體重新組合 ， 同源染色體間發(fā)生部分交換 ， 結(jié)果使配子的遺傳基礎(chǔ)多樣化 ， 使后代對(duì)環(huán)境條件的變化有更大的適應(yīng)性 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．卵子發(fā)生 ．生長期 (2n) ． 初級(jí)卵泡 (primary follicle) ? 透明帶 (zona pellucida) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．卵子發(fā)生 ．生長期 (2n) ． 次級(jí)卵泡 (secondary follicle) ? 放射冠 (corona radiata) ? 顆粒層 (granulosa) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．卵子發(fā)生 ．生長期 (2n) ． 成熟卵泡 (mature follicle) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．卵子發(fā)生 ．成熟期 (n) ? 第一次減數(shù)分裂： 次級(jí)卵母細(xì)胞＋第一極體 ? 第二次減數(shù)分裂： 卵細(xì)胞＋第二極體 生命的特征與起源 增 殖 期 生長期 成熟期 變形期 第一次 第二次 生命的延續(xù) 3．減數(shù)分裂 生命的特征與起源 在細(xì)胞分裂過程中 ， 染色體復(fù)制一次 ， 細(xì)胞分裂了兩次 ， 所形成的 4個(gè)細(xì)胞中 ， 染色體數(shù)目減少了一半 ， 由二倍數(shù)(2n)變成單倍數(shù) (n)， 故稱為 減數(shù)分裂 或成熟分裂 。 女性生殖細(xì)胞在 卵泡 (follicle)中發(fā)育 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 ．變形期 (n) ? 頂體形成 ? 核染色質(zhì)凝集 ? 尾部形成 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．卵子發(fā)生 從 卵原細(xì)胞 (oogonium)發(fā)育為卵子的過程稱為 卵子發(fā)生 (oogenesis)。 ? 增殖期 (2n) ? 生長期 (2n) ? 成熟期 (n) ? 變形期 (n) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 ．增殖期 (2n) ? A型精原細(xì)胞 —— 干細(xì)胞 ， 分化較低 ， 有絲分裂 ? B型精原細(xì)胞 —— 進(jìn)入減數(shù)分裂 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 ．生長期 (2n) ? B型精原細(xì)胞體積增大 ， 形成初級(jí)精母細(xì)胞 (primary spermatocyte) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 ．成熟期 (n) ? 第一次減數(shù)分裂：形成兩個(gè) 次級(jí)精母細(xì)胞 ? 第二次減數(shù)分裂：形成 4個(gè) 精細(xì)胞 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 ．變形期 (n) 在變形期 ， 精細(xì)胞完成分化過程形成精子 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．精子發(fā)生 從 精原細(xì)胞 (spermatogonium)發(fā)育為精子的過程稱為 精子發(fā)生 ， 約需 64~72天 。 生命的延續(xù) 2．配子的發(fā)生 生命的特征與起源 配子發(fā)生 (gametogenesis)是有性生殖過程中精子和卵子的形成過程 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．有性生殖 ? 有性生殖過程必須有兩個(gè)親本參加 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．無性生殖 進(jìn)行 無性生殖 生物的細(xì)胞分裂過程十分簡(jiǎn)單 ， 主要是 無絲分裂 (amitosis)， 又稱為 直接分裂 ， 其分裂過程稱為 二分裂 (binary fission)。 生命的特征與起源 無性生殖 和 有性生殖 都是以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ) 。 而目前主要應(yīng)用的是 干細(xì)胞治療 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞治療 在疾病的治療方面 ， 細(xì)胞治療的時(shí)代已經(jīng)到來 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞骨架 ． 中間纖維 (intermediate filament， IF) 中間纖維具有相似的基本結(jié)構(gòu) ， 即在中間纖維蛋白分子肽鏈中部都有一個(gè)約 310個(gè)氨基酸殘基的 α螺旋桿狀區(qū) ， 其長度和氨基酸組成非常保守；桿狀區(qū)的兩端是非螺旋的頭部和尾部 ， 其氨基酸組成和化學(xué)性質(zhì)是高度可變的 。 ? 單體：球形肌動(dòng)蛋白 ? 多聚體：螺旋狀肌動(dòng)蛋白絲 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞骨架 ． 中間纖維 (intermediate filament， IF) 中間纖維 是中空管狀結(jié)構(gòu) ， 直徑約為10nm， 單根或成束地分布在細(xì)胞質(zhì)內(nèi) 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞骨架 ． 微絲 (microfilament) 微絲 的主要成分是肌動(dòng)蛋白 ， 它是微絲的基礎(chǔ)蛋白 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞骨架 ． 微管 (microtubule) 細(xì)胞中 微管 存在方式有 3種 ， 即單管 、 二聯(lián)管和三聯(lián)管 。直徑為 24~26nm， 管壁厚約 5nm， 由 13條原纖維縱行螺旋排列而成 ， 每條原纖維是由 α、 β微管蛋白相間排列而成的長鏈 。 微管 是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu) ， 能很快地組裝和去組裝 ， 在細(xì)胞中呈現(xiàn)各種形態(tài)和排列方式 ， 以適應(yīng)變動(dòng)的細(xì)胞質(zhì)狀態(tài)和完成它們的各種功能 。 細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)以蛋白質(zhì)纖維為主要成分的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ， 由主要的三類蛋白質(zhì)纖絲 (filament)構(gòu)成 ， 包括 微管 、 微絲 、 中間纖維 。 由于 線粒體 是細(xì)胞進(jìn)行氧化磷酸化并產(chǎn)生 ATP的主要場(chǎng)所 ， 細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的 80%是由線粒體提供的 ， 因此被稱為細(xì)胞的 “ 動(dòng)力工廠 ” 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ． 溶酶體 (lysosome) ． 溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與酶類 ? 膜上嵌有質(zhì)子泵 ? 膜蛋白高度糖基化 ? 膜上具有多種載體蛋白 ? 初級(jí)溶酶體 (primary lysosome) ? 次級(jí)溶酶體 (secondary lysosome) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ． 溶酶體 (lysosome) ． 溶酶體的功能 自體吞噬 異體吞噬 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ． 過氧化物酶體 (peroxisome) 過氧化物酶體 也叫 微體 ， 是由一層單位膜包裹而成的囊泡狀細(xì)胞器 ， 內(nèi)含多種與過氧化氫代謝有關(guān)的酶 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ． 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (endoplasmic reticulum， ER) ． 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 的表面結(jié)合有核糖體 ， 在粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終去向是提供給內(nèi)膜系統(tǒng) 、 細(xì)胞質(zhì)膜以及細(xì)胞外 。 粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 主要功能是合成分泌蛋白 、 多種膜蛋白和酶蛋白 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ． 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (endoplasmic reticulum， ER) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 是由一層單位膜形成的囊狀 、 泡狀和管狀結(jié)構(gòu) ， 并形成一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng) ， 廣泛存在于真核細(xì)胞中 ， 是細(xì)胞內(nèi)生物大分子合成基地 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 內(nèi)膜系統(tǒng) 的最大特點(diǎn)是動(dòng)態(tài)性質(zhì) ， 各種膜結(jié)構(gòu)處于流動(dòng)狀態(tài) 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 ． 核糖體 (ribosome) ． 核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 ． 核糖體 (ribosome) ． 核糖體的重要活性部位 ? mRNA結(jié)合部位 ? A、 P部位 ? 肽基轉(zhuǎn)移酶部位 ? GTP酶部位 ? E部位 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 內(nèi)膜系統(tǒng) (endomembrane system)是指位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi) ， 在結(jié)構(gòu) 、 功能以及發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱 。 染色體 是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中 ， 由染色質(zhì)聚縮而成的棒狀結(jié)構(gòu) 。 由于它的形態(tài)與胞質(zhì)骨架很相似 ， 相互之間又有一定的聯(lián)系 ， 也被稱為 核骨架 。 在細(xì)胞增殖周期中 ， 核仁又是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的結(jié)構(gòu) ， 表現(xiàn)出周期性消失與重建 ，其功能狀態(tài)與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成密切相關(guān) 。 ? 蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 ? 內(nèi)膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)細(xì)胞器 ? 細(xì)胞形態(tài)與運(yùn)動(dòng)相關(guān)細(xì)胞器 ? 能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器 ? 細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)的細(xì)胞器 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．蛋白質(zhì)合成細(xì)胞器 ． 細(xì)胞核 (nucleus) 細(xì)胞核 由核膜 、 核仁 、 染色質(zhì) (染色體 )和核基質(zhì)組成 ， 是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息貯存 、 復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所 ， 也是細(xì)胞 功能及代謝 、 生長 、 增 殖 、 分化 、 衰老的控制 中心 。 ? 脂 類 ： 50% ? 蛋白質(zhì) ： 40%~50% ? 糖 類 ： 1%~10% 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．膜的化學(xué)組成 ． 膜脂 ? 磷脂 ? 膽固醇 ? 糖脂 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．膜的化學(xué)組成 ． 膜蛋白 ? 外周蛋白 (外在蛋白 ) ? 鑲嵌蛋白 (內(nèi)在蛋白 ) ? 運(yùn)輸?shù)鞍? ? 酶 ? 連接蛋白 ? 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受體 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．膜的化學(xué)組成 ． 膜糖類 ? 細(xì)胞外被 (糖萼 ) 膜糖類主要分布在細(xì)胞膜的外表面 ， 是細(xì)胞相互識(shí)別 、 粘著 、 信號(hào)接收 、 通訊聯(lián)絡(luò) 、 免疫應(yīng)答等的分子基礎(chǔ) ， 在膜與外界環(huán) 境相互作用過程中擔(dān)負(fù)著許 多重要的功能 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 生物膜 (biomembrane) 內(nèi)膜 (internal membrane) 胞質(zhì)膜 (cytoplasmic membrane) 質(zhì)膜 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．膜的化學(xué)組成 細(xì)胞膜具有各種復(fù)雜而重要的功能 ， 其基礎(chǔ)在于它的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu) 。 質(zhì)膜的基本作用是維護(hù)細(xì)胞內(nèi)微環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定 ， 并參與同外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換 、 能量和信息傳遞 。 這種感染因子不含核酸 ， 在復(fù)制方式和傳染途徑上完全不同于傳統(tǒng)概念上的病毒 。 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 ． 原核細(xì)胞 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 ． 真核細(xì)胞 ? 在光學(xué)顯微鏡下觀察 ， 細(xì)胞結(jié)構(gòu)可分為 3部分 ? 細(xì)胞膜 (cell membrane) ? 細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm) ? 細(xì)胞核 (nucleus) 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 ． 真核細(xì)胞 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的主要區(qū)別 特 征 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 細(xì)胞大小 較小 ， 1～ 10 ?m 較大 ， 10～ 100 ?m 細(xì) 胞 壁 肽聚糖 纖維素 （ 植物細(xì)胞 ） 細(xì) 胞 質(zhì) 僅有核糖體，無胞質(zhì)環(huán)流 各種細(xì)胞器 ， 存在胞質(zhì)環(huán)流 核 糖 體 70S（ 50S＋ 30S） 80S（ 60S＋ 40S） 細(xì)胞骨架 無 有 內(nèi)膜系統(tǒng) 無 有 細(xì) 胞 核 擬核 （ 無核膜 、 核仁 ） 有核膜 、 核仁 染 色 體 單組 多組 細(xì)胞分裂 無絲分裂 有絲分裂 、 減數(shù)分裂 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 在結(jié)構(gòu)上比原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都要簡(jiǎn)單得多 ， 是由核酸 (DNA或 RNA)芯和蛋白質(zhì)外殼組成 。 ．細(xì)胞的大小、形態(tài)和數(shù)量 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．細(xì)胞的主要共性 ? 所有細(xì)胞都具有選擇透性的膜結(jié)構(gòu) ? 細(xì)胞都具有遺傳物質(zhì) ? 細(xì)胞都具有核糖體 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 生命的基本單位 —— 細(xì)胞 ．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞 ． 原核細(xì)胞 ? 原核細(xì)胞因沒有典型的核結(jié)構(gòu)而得名 ? 原核細(xì)胞最主要的特征是沒有膜包