Question

详细说明细胞结构及功能特点

Answer 1

细胞是构成生物体的基本单位.体形极微,在显微镜下始能窥见.形状多种多样.主要由细胞核与细胞质构成,表面有薄膜.动植物细胞结构大致相同.植物细胞质膜外有细胞壁,细胞壁中常有质体,体内有叶绿体和液泡,还有线粒体.动物细胞质中常有中心体,而高等植物细胞中则无.细胞有运动、营养和繁殖等机能.
　　细胞中常见的化学元素有20多种,这些组成生物体的化学元素虽然在生物体体内有一定的生理作用,但是单一的某种元素不可能表现出相应的生理功能.这些元素在生物体特定的结构基础上,有机的结合成各种化合物,这些化合物与其他的物质相互作用才能体现出相应的生理功能.组成细胞的化合物大体可以分为无机化合物和有机化合物.无机化合物包括水和无机盐；有机化合物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质.水、无机盐、蛋白质、核酸、糖类、脂质等有机的结合在一起才能体现出生物体的生命活动.
基本结构
1.细胞壁 　
位于植物细胞的最外层,是一层透明的薄壁.它主要是由纤维素和果胶组成的,孔隙较大,物质分子可以自由透过.细胞壁对细胞起着支持和保护的作用. 　　
2.细胞膜（Cell Membrane) 　　
细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜.这层由蛋白质分子和磷脂双层分子组成的薄膜,水和氧气等小分子物质能够自由通过,而某些离子和大分子物质则不能自由通过,因此,它除了起着保护细胞内部的作用以外,还具有控制物质进出细胞的作用：既不让有用物质任意地渗出细胞,也不让有害物质轻易地进入细胞. 　　
细胞膜在光学显微镜下不易分辨.用电子显微镜观察,可以知道细胞膜主要由蛋白质分子和脂类分子构成.在细胞膜的中间,是磷脂双分子层,这是细胞膜的基本骨架.在磷脂双分子层的外侧和内侧,有许多球形的蛋白质分子,它们以不同深度镶嵌在磷脂分子层中,或者覆盖在磷脂分子层的表面.这些磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的,可以说,细胞膜具有一定的流动性.细胞膜的这种结构特点,对于它完成各种生理功能是非常重要的.
3.细胞质（Cytoplasm） 　　
细胞膜包着的黏稠透明的物质,叫做细胞质.在细胞质中还可看到一些带折光性的颗粒,这些颗粒多数具有一定的结构和功能,类似生物体的各种器官,因此叫做细胞器.例如,在绿色植物的叶肉细胞中,能看到许多绿色的颗粒,这就是一种细胞器,叫做叶绿体.绿色植物的光合作用就是在叶绿体中进行的.在细胞质中,往往还能看到一个或几个液泡,其中充满着液体,叫做细胞液.在成熟的植物细胞中,液泡合并为一个中央大液泡,其体积占去整个细胞的大半.细胞质被挤压为一层.细胞膜以及液泡膜和两层膜之间的细胞质称为原生质层. 　　
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜.当细胞液浓度小于外界浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩.由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层与细胞壁分离,也就是发生了质壁分离.当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,外界溶液中的水分透过原生质层进入细胞液中使原生质层复原,逐渐发生质壁分离的复原. 　
　细胞质不是凝固静止的,而是缓缓地运动着的.在只具有一个中央液泡的细胞内,细胞质往往围绕液泡循环流动,这样便促进了细胞内物质的转运,也加强了细胞器之间的相互联系.细胞质运动是一种消耗能量的生命现象.细胞的生命活动越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢.细胞死亡后,其细胞质的流动也就停止了. 　　 　　
①线粒体 　　
线粒体线粒体是一些线状、小杆状或颗粒状的结构.在活细胞中可用健那绿.它是一种活体染色剂,专一用于线粒体的染色.它可以和线粒体中的细胞色素C氧化酶结合,从而出现蓝绿色在电子显微镜下观察,线粒体表面是由双层膜构成的.内膜向内形成一些隔,称为线粒体嵴.在线粒体内有丰富的酶系统.线粒体是细胞呼吸的中心,它是生物有机体借氧化作用产生能量的一个主要机构,它能将营养物质（如葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等）氧化产生能量,储存在ATP（三磷酸腺苷）的高能磷酸键上,供给细胞其他生理活动的需要,因此有人说线粒体是细胞的“动力工厂”. 　　
②叶绿体 　　
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器,其主要功能是进行光合作用.叶绿体由双层膜、基粒（类囊体）和基质三部分构成.类囊体是一种扁平的小囊状结构,在类囊体薄膜上,有进行光合作用必需的色素和酶.许多类囊体叠合而成基粒.基粒之间充满着基质,其中含有与光合作用有关的酶.基质中还含有DNA. 　　
③内质网 　　
内质网是细胞质中由膜构成的网状管道系统广泛的分布在细胞质基质内.它与细胞膜及核膜相通连,对细胞内蛋白质及脂质等物质的合成和运输起着重要作用. 　　
内质网有两种：一种是表面光滑的是滑面内质网,主要与脂质的合成有关；另一种是上面附着许多小颗粒状的,是粗面内质网,与蛋白质的合成有关.内质网增大了细胞内的膜面积,膜上附着着许多酶,为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件. 　　
④高尔基体 　　
高尔基体普遍存在于植物细胞和动物细胞中.一般认为,细胞中的高尔基体与细胞分泌物的形成有关,高尔基体本身没有合成蛋白质的功能,但可以对蛋白质进行加工和转运.植物细胞分裂时,高尔基体与细胞壁的形成有关（赤道板周围有特别多的高尔基体,以便合成纤维素及果胶）. 　　
⑤核糖体 　　
核糖体是椭球形的粒状小体,有些附着在内质网膜的外表面（供给膜上及膜外蛋白质）,有些游离在细胞质基质中（供给膜内蛋白质,不经过高尔基体,直接在细胞质基质内的酶的作用下形成空间构形）,是合成蛋白质的重要基地. 　　
⑥中心体 　　
中心体（存在于动物细胞和某些低等植物细胞中,因为它的位置靠近细胞核,所以叫中心体.每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒及其周围的物质组成. 动物细胞的中心体与有丝分裂有密切关系..中心粒这种细胞器的位置是固定的,具有极性的结构.在间期细胞中,经固定、染色后所显示的中心粒仅仅是1或2个小颗粒.而在电子显微镜下观察,中心粒是一个柱状体,长度约为0.3μm～0.5μm,直径约为0.15μm,它是由9组小管状的亚单位组成的,每个亚单位一般由3个微管构成.这些管的排列方向与柱状体的纵轴平行.中心粒通常是成对存在,2个中心粒的位置常成直角.中心粒在有丝分裂时有重要作用 　　
⑦液泡 　　
液泡是植物细胞中的泡状结构.成熟的植物细胞中的液泡很大,可占整个细胞体积的90%.液泡的表面有液泡膜.液泡内有细胞液,其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以达到很高的浓度.因此,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持一定的渗透压,保持膨胀的状态.动物细胞也同样有小液泡. 　　
⑧溶酶体 　　
溶酶体是细胞内具有单层膜囊状结构的细胞器.其内含有很多种水解酶类,能够分解很多物质. 　　
⑨微丝及微管 　　
在细胞质内除上述结构外,还有微丝和微管等结构,它们的主要机能不只是对细胞起骨架支持作用,以维持细胞的形状,如在红血细胞微管成束平行排列于盘形细胞的周缘,又如上皮细胞微绒毛中的微丝；它们也参加细胞的运动,如有丝分裂的纺锤丝,以及纤毛、鞭毛的微管.此外,细胞质内还有各种内含物,如糖原、脂类、结晶、色素等. 　　
4.细胞核 　　
细胞质里含有一个近似球形的细胞核,是由更加黏稠的物质构成的.细胞核通常位于细胞的中央,成熟的植物细胞的细胞核,往往被中央液泡推挤到细胞的边缘.细胞核中有一种物质,易被洋红、苏木精、甲基绿等碱性染料染成深色,叫做染色质.生物体用于传种接代的物质即遗传物质,就在染色质上.当细胞进行有丝分裂时,染色质在分裂间期螺旋缠绕成染色体. 　　
多数细胞只有一个细胞核,有些细胞含有两个或多个细胞核,如肌细胞、肝细胞等.细胞核可分为核膜、染色质、核液和核仁四部分.核膜与内质网相通连,染色质位于核膜与核仁之间.染色质主要由蛋白质和DNA组成.DNA是一种有机物大分子,又叫脱氧核糖核酸,是生物的遗传物质.在有丝分裂时,染色体复制,DNA也随之复制为两份,平均分配到两个子细胞中,使得后代细胞染色体数目恒定,从而保证了后代遗传特性的稳定.还有RNA,RNA是DNA在复制时形成的单链,它传递信息,控制合成蛋白质,其中有转移核糖核酸(tRNA)、信使核糖核酸(mRNA)和核糖体核糖核酸(rRNA).　
细胞核的机能是保存遗传物质,控制生化合成和细胞代谢,决定细胞或机体的性状表现,把遗传物质从细胞（或个体）一代一代传下去.但细胞核不是孤立的起作用,而是和细胞质相互作用、相互依存而表现出细胞统一的生命过程.细胞核控制细胞质；细胞质对细胞的分化、发育和遗传也有重要的作用.