-
细胞器 编辑
细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微器官,也称为拟器官或亚结构。其中质体与液泡在光镜下即可分辨,其他细胞器一般需借助电子显微镜方可观察。
细胞器(organelle)一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。但对于“细胞器”这一名词的范围,还存在着某些不同意见。细胞中的细胞器主要有:线粒体、内质网、中心体、叶绿体,高尔基体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构,使细胞能正常的工作,运转。
目录
- 1 基本信息
2 基本简介
3 内质网
4 核糖体
5 高尔基体
6 溶酶体
7 线粒体
8 叶绿体
9 中心体
10 液泡
11 细胞器观察方法
12 延伸
基本信息
编辑中文名:细胞器
存在于:细胞质基质
观察仪器:电子显微镜
外文名:organelle
包括:线粒体、叶绿体、内质网、中心体等
学科:细胞生物学
基本简介
编辑动物细胞与植物细胞细胞的细胞器
细胞器是悬浮在细胞质基质中的具有特定结构功能的微小构造。细胞核属于真核细胞基本结构中最重要的组成部分,控制遗传和代谢。成熟的植物细胞内体积最大的是液泡。动物细胞内面积最大的细胞器是内质网。
内质网
编辑内质网是由膜连接而成的网状结构,单层膜,是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”。可分为滑面内质网和粗面内质网,粗面内质网加工蛋白,滑面内质网合成脂质。真核动植物细胞中都含有内质网。
单层膜:一般真核细胞中都有内质网,少数高度分化真核细胞(如人的成熟红细胞)以及原核细胞中没有内质网。在电镜下可以看到内质网是一种复杂的内膜结构,它是由单层膜围成的扁平囊状的腔或管组成,这些管腔彼此之间以及与核被膜之间是相连通的。内质网按功能分为糙面内质网(rough ER)和光面内质网(smooth ER)两类。糙面内质网上所附着的颗粒是核糖体,它是蛋白质合成的场所。因此糙面内质网最主要的功能是合成分泌性蛋白质,膜蛋白以及内质网和溶酶体中的蛋白质。所合成蛋白质的糖基化修饰及其折叠与装配也都发生在内质网中。其次是参与制造更多的膜。光面内质网上没有核糖体,但是在膜上却镶嵌着许多具有活性的酶。光面内质网最主要的功能是合成脂类,包括脂肪、磷脂和甾醇等。
功能
粗面内质网
内质网能有效地增加细胞内的膜面积,内质网能将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体。这两种内质网的比例与细胞的功能有着密切的联系,如胰腺细胞中粗面型内质网特别发达,这与胰腺细胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有关,在睾丸和卵巢中分泌性激素的细胞中,则滑面型内质网特别发达,这与合成和分泌性激素有关。细胞质中内质网的发达程度与其生命活动的旺盛程度呈正相关。
内质网和核糖体是细胞内蛋白质合成和加工的及脂质合成“车间”。
两种种类
滑面内质网
核糖体
编辑核糖体是无膜结构,分为附着核糖体和游离核糖体,将氨基酸合成蛋白质是由rRNA和核糖核蛋白构成的微小颗粒,是合成蛋白质的场所,所有细胞都含有核糖体。
核糖体
核糖体是蛋白质合成的场所,它是由rRNA和蛋白质构成的,蛋白质在表面(称为大亚基),rRNA在内部(称为小亚基),并以共价键结合。核糖体是多种酶的集合体,有多个活性中心共同承担蛋白质合成功能。而每个活性中心又都是由一组特殊的蛋白质构成,每种酶或蛋白也只有在整体结构中才具有催化活性。
每一细胞内核糖体的数目可达数百万个,大部分处在细胞溶胶中,也有一些处在线粒体、叶绿体中。游离核糖体合成细胞质留存的蛋白质,如膜中的结构蛋白;而附在内质网上的核糖体合成向细胞外分泌的蛋白质,合成后向S-ER输送,形成分泌泡,输送到高尔基体,由高尔基体加工、排放。
种类划分
按核糖体存在的部位可分为三种类型:细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。
按存在的生物类型 可分为两种类型:真核生物核糖体和原核生物核糖体。
原核细胞的核糖体较小,沉降系数为70S,相对分子质量为2.5x103 kDa,由50S和30S两个亚基组成; 而真核细胞的核糖体体积较大,沉降系数是80S,相对分子质量为3.9~4.5x103 kDa,由60S和40S两个亚基组成。典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30S小亚基组成的。在完整的核糖体中,rRNA约占2/3,蛋白质约为1/3。50S大亚基含有34多肽链和两种RNA分子,相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S,相对分子质量小的rRNA为5S。30S小亚基含有21多肽链和一个16S的rRNA分子。
真核细胞中,核糖体进行蛋白质合成时,既可以游离在细胞质中,称为游离核糖体(free ribosome)。也可以附着在内质网的表面,称为膜旁核糖体或附着核糖体。参与构成RER,称为固着核糖体或膜旁核糖体,是以大亚基圆锥形部与膜接着游离核糖体(free ribosome)。分布在线粒体中的核糖体,比一般核糖体小,约为55S(35S和25S大、小亚基),称为胞器或线粒体核体。凡是幼稚的、未分化的细胞、胚胎细胞、培养细胞、肿瘤细胞,它们生长迅速,在胞质中一般具有大量游离核糖体。真核细胞含有较多的核糖体,每个细胞平均有106~107个,而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有1.5×104~1.8×104个。真核细胞核糖体的沉降系数为80S,大亚基为60S,小亚基为40S。在大亚基中,有大约49种蛋白质,另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质,一种18S的rRNA。
无论哪种核糖体,在执行功能时,即进行蛋白质合成时,常3~5个或几十个甚至更多聚集并与mRNA结合在一起,由mRNA分子与小亚基凹沟处结合,再与大亚基结合,形成一串,称为多聚核糖体(游离多聚核糖体及固着多聚核糖体),Polyribosome或Polysome。mRNA的长短,决定多聚核糖体的多少,可排列成螺纹状,念珠状等,多聚核糖体是合成蛋白质的功能团。此时,每一核糖体上均在以mRNA的密码为模板,翻译成蛋白质的氨基酸顺序。在活细胞中,核糖体的大小亚基,单核糖体和多聚核糖体是处于一种不断解聚与聚合的动态平衡中,随功能而变化,执行功能量为多聚核糖体、功能完成后解聚为大、小亚基。
按在细胞中的分布分类,可分为游离核糖体和附着核糖体。游离核糖体位于细胞质基质中,主要合成胞内蛋白,分泌在细胞内;附着核糖体主要附着在糙面内质网上,负责合成外运蛋白,分泌在细胞外。
高尔基体
编辑高尔基体(Golgi apparatus,Golgi complex)亦称高尔基复合体、高尔基器。是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银染方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成的囊泡系统,它由扁平膜囊(saccules)、大囊泡(vacuoles)、小囊泡(vesicles)三个基本成分组成。
高尔基体
高尔基体在分泌蛋白的合成与运输中起着重要的交通枢纽作用。
高尔基体
(1)是细胞分泌物的最后加工和包装的场所,分泌泡通过外排作用排出细胞外。
(2)能合成多糖,如粘液,植物细胞的各种细胞外多糖。
(3)断裂后形成溶酶体。
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
(注:囊泡产生的方向是细胞膜或者说高尔基体的成熟面面向细胞膜,形成面面向细胞质。)
溶酶体
编辑溶酶体是单层膜结构,是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老,损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒或细菌,真核动植物细胞中都含有溶酶体。
溶酶体
溶酶体的功能有二:
一是与食物泡融合,将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子,残渣通过外排作用排出细胞;
二是在细胞分化过程中,某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉,这是机体自身重新组织的需要。
线粒体
编辑线粒体形状为棒状,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,具有双层膜,内层膜向内折叠形成“嵴”(作用是可以扩大酶的附着位点)。线粒体又称"动力车间",细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体,含核糖体,可产生DNA和RNA,能相对独立遗传。存在于所有真核生物细胞中(厌氧菌及哺乳动物成熟的红细胞除外),动植物细胞中都含有线粒体(除哺乳动物成熟的红细胞外),分布于代谢旺盛处,属于半自主性细胞器。
线粒体
(注:厌氧性生物无线粒体)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体
飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时,新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。
注:能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体,如细菌(含有呼吸酶)
线粒体是有氧呼吸的主要场所,“细胞动力车间”。
叶绿体
编辑叶绿体具有双层膜。是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器,产生氧气和有机物,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。双层膜,形状为扁平椭球形或球形,含核糖体可产生DNA和RNA,属于半自主性细胞器。
注:1、能进行光合作用的细胞并不一定都含有叶绿体,如蓝藻(其中只含有叶绿素);2、并不是所有的植物细胞都含有叶绿体,只分布于绿色植物的绿色器官中,如洋葱表皮细胞,根尖细胞等
叶绿体
高等植物叶绿体外形如凸透镜,具有双层膜结构,两膜间没有联系。在叶绿体内部存在复杂的层膜结构,它悬浮于基质中,这些层膜又叫类囊体(thylakoids),类囊体是叶绿体内膜系统的构造单位,为扁平袋状结构。类囊体通常是几十个垛叠在一起而成为基粒(grana),类囊体膜上有光合作用的色素和电子传递系统。
在绿色植物和藻类中普遍存在的叶绿体是光合作用场所。同时叶绿体也有自己特有的双链环状DNA、少量RNA、核糖体和进行蛋白质生物合成的酶,能合成出一部分自己所必需的蛋白质,因此叶绿体内共生起源假说为许多人所认可。
叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
中心体
编辑细胞器
中心体一般位于细胞核旁,高尔基区中央。在细胞分裂前,中心体完成自身复制成两个,然后分别向细胞两极移动;到中期时,两个中心体分别移到细胞两极;到细胞分裂后期、末期,随细胞的分裂分配到两个子细胞中。而且,绝大多数动物细胞的中心是细胞核区,而中心体只是位于细胞核一侧的高尔基区的中央。
因此,以“位于……接近于细胞的中心”而命名“中心体”不尽科学,只能说:“中心体通常位于细胞核一侧的细胞质中”。
组成及其可视度
1、发现及组成
早在19世纪Von Beneden(1876)观察细胞有丝分裂过程中发现中心粒(centrioles)。在光学显微镜下可以看到中心粒成对存在。中心粒在细胞分裂时,周围出现一个比较明亮的区域称中心粒团。在中心粒团的外面还有一圈染色较深的区域,合起来称为中心球(centrosphere)。成对的中心粒及其所附属的中心球统称中心体(centrosome)。
2、可视度
在电子显微镜下可以看到中心粒的超微结构。中心粒为成对的圆筒状小体,长度大约为0.3~0.5微米,直径为0.15~0.20 微米。每个中心粒由27条很短的微管组成。在横切面上,可以看到中心粒圆筒状的壁是由9组三联体微管盘绕成环状结构。尽管普通光学显微镜的分辨率为0.2微米,但已可以看到成对的中心粒的存在了。
因此,在普通光学显微镜下可以看到、每个中心体主要含有两个中心粒。而在电子显微镜下已经可以看到中心粒的三联体组成等更细微的结构了。
中心粒与细胞分裂
在细胞分裂间期的S期,两个相互垂直的中心粒已自身复制形成两对中心体。在细胞分裂前期,两对中心体分别向细胞两极移动,当中有凝胶化的纺锤丝相连。到中期时,成对的中心粒(中心体)移到细胞两极,当中的纺锤丝形成纺锤体。到了分裂后期、末期,纺锤丝、纺锤体逐渐不鲜明,已在细胞两极的中心体也随细胞的分裂分配到两个子细胞中。
中心体在细胞分裂时期,中心粒在结构上也发生一定的变化。首先是在中心粒的周围生长出一些圆形小体,每个圆形小体有一个短杆与中心粒上的每个三联体微管相联。因此,实际上每个中心粒上是相联九对圆形纺锤丝、纺锤丝以中心粒向四周放射,这种放射的纺锤丝——星射线就构成中心粒四周的星体。中心体之间的纺锤丝(星射线)牵引着染色体,导致了染色体的移动,故称为染色体丝。
因此,中心粒(中心体)参加细胞分裂的活动,是细胞分裂时内部运动的中心。即,中心粒与细胞分裂有关,而不仅仅“与细胞的有丝分裂有关”。只是,中心体在有丝分裂过程中发现,在有丝分裂过程中研究得较多而已。
综上所述,对于“中心体和中心粒”应如此描述:“动物细胞和低等植物细胞中都有中心体,它通常位于细胞核一侧的细胞质中。在光学显微镜下可以看到,每个中心体主要含有两个中心粒,这两个中心粒互相垂直排列,中心体与细胞分裂有关”。
液泡
编辑液泡
单层膜,只存在于植物细胞,是调节细胞内的环境,是植物细胞保持坚挺的细胞器。含有细胞液,色素(花青素等)。
注:并不是所有的植物细胞(如根尖分生区细胞)都含有大液泡,只有成熟的植物细胞有。
细胞器观察方法
编辑高尔基体
2. 神经细胞的胞体呈圆形或椭圆形。
3. 转换高倍镜观察,细胞中央不着色的圆形区为细胞核。
4. 在核的周围有黑褐色颗粒状或呈不规则的条索状结构即为高尔基复合体。
尼氏小体观察
1. 甲苯胺兰染色的牛脊髓涂片,尼氏小体即光镜下的粗面内质网。
尼氏小体
3. 转换高倍镜观察,可见脊髓前角神经细胞的细胞质中许多蓝色颗粒或网状结构即为尼氏小体。
中心体观察
中心体
2. 在某些卵细胞内,于核附近有圆形的小粒—中心粒,它与周围致密的细胞质—中心球,组成中心体。
3. 转换高倍镜观察,可见中心体的外围还有星状的放射细丝即星体。
延伸
编辑细胞器
有人先用去垢剂处理细胞,去除可溶性蛋白质,再用改良的水干法制备细胞标本,在电子显微镜下就看不到微梁结构。若不经去垢剂处理,则出现微梁网络。因此,微梁网络是否真正存在还不能确定。
-
北条麻妃
北条麻妃,原名白石さゆり,以其高挑的身材以及贵族的气质称霸熟女界,1974年3月26日出生于日本石川县,AV女优。
2024-08-18 -
橘ひなた
橘日向(橘 ひなた)1990年8月12日出生,是日本90后AV女优。 2009年11月出道,已经下马拍了多部步兵。
2023-01-10 -
武藤兰
武藤兰,1980年9月4日b出生,初期曾使用过清水优香的艺名,后名武藤兰,日本AV女优。
2023-01-07 -
成濑心美
成濑心美,1989年3月3日出生于日本新潟县,E罩杯,2008年12月以素人身份出道,日本AV女优。
2023-01-07 -
波多野结衣
波多野结衣(はたの ゆい),女,1988年5月24日出生于日本京都府,著名日本女演员、AV女优。
2023-01-07