专题三细胞的结构与功能

专题三细胞的结构与功能内容摘要：

无 无 无 无 无 有 无 无 真核细胞 较大 (10～ 100 m) 有 有 有 有 有 有 有 有 有 在原核细胞中的 DNA分子不与蛋白质结合，成游离态，所以一般讲原核细胞没有染色体，也就没有染色体变异。 原核细胞中只有一种类型的细胞器 —— 核糖体，比真核 细胞中的核糖体小一些。 没有其他形式的细胞器，但细胞膜常向内陷以增加膜面积，具有类似于内质网的功能。 由原核细胞构成的生物称为原核生物，主要包括两大类：细菌和蓝藻。 由真核细胞构成的生物称为真核生物，地球上绝大多数的生物属于真核生物，如酵母菌、霉菌等真菌；绿藻（水绵）、硅藻、褐藻（海带）、红藻（紫菜）等藻类，所有的高等植物和动物。 进行有氧呼吸的原核细胞，有氧呼吸过程主要是在内陷的细胞膜进行。 进行光合作用的原核生物，光合作用的光反应也是在内陷的细胞膜上进行的。 六、植物细胞工程 植物细胞工程是指应 用细胞生物不客分子生物不宾原理和方法，通过中工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性。 植物细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因，所以从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 在生物体内的细胞没有表现出全能性而是分化成不同的组织、器官，是因为基因在特定的时间和空间条件下 选择性地表达的结果。 在个体发育不同的时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不相同的，合成的蛋白质也是不一样的，从而形成了不同的组织和器官。 植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性。 植物组织培养 植物组织培养的过程可以归纳为： 外植体   脱分化 愈伤组织   再分化 根、芽   生长发育 植物体 外植体是用于植物组织培养的离体的 植物器官、组织或细胞。 脱分化是指离体的植物组织器官或细胞，在外源的生长素类物质的诱导下开始分裂，形成一团结构疏松、颜色浅而透明的、高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞群的愈伤组织的过程。 再分化是指愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程。 植物组织培养具有快速繁殖、培育无病毒植株，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题而在生产上得到广泛的应用。 在转基因植物的培育中也要用到植物组织培养技术。 植物体细胞杂交 植物体细胞杂交是指用两个来自不同植物的体细胞融 合成一个杂种细胞，并且把杂种细 胞培育成新的植物体的方法。 植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。 去除细胞壁的常用方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。 第二步是将两个具有活力的原生质体放在一起，通过一定的技术手段进行人工诱导实现原生质体的融合。 常用的诱导方法有两大类：物理法和化学法。 物理法是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合。 化学法是用聚乙二醇 (PEG）等试剂作为诱导剂诱导融合。 第三步是将诱导融合得到的杂种细胞，和植物组织培养的方法进行培育，就可以得到杂种植株。 植 物体细胞杂交的最大优点是可以克服植物远缘杂交不亲和的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本基因组合的范围。 七、动物细胞工程 动物细胞培养：用的培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等，培养的动物细胞取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。 原代培养是指将培养的动物取出来后，先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬液，再将该悬浮液放入培养箱中培养。 传代培养是指需要定期地用胰蛋白酶使从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养的过程。 细胞株是指在细胞培养过程中存活 10代到 40～ 5 0代的细胞。 细胞系是指动物细胞培养过程中存活超过 50代的细胞，细胞系的细胞常不太正常，带癌变的特点。 动物细胞培养可以用于检测有毒物质。 动物细胞融合：动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的，诱导融合的方法也类似。 诱导剂常灭活的病毒或聚乙二醇。 动物细胞融合最重要的途径是制备单克隆抗体。 单克隆抗体的制备：第一步将抗原注射入小鼠体内；第二步从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的 B淋巴细胞，与小鼠骨髓瘤细胞在活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，再在特定的选 择性培养基中筛选出杂交瘤细胞。 杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有 B淋巴细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力。 从而可以克服单纯 B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，能力大量产生单克隆抗体。 【经典例题解析】 例题 1 在下列结构中，含高尔基体和内质网较多的细胞是（ ） A．神经细胞 B．汗腺细胞 C．肌细胞 D．胰腺外分泌细胞 解析 本题考查的是细胞的结构与功能之间的关系，细胞的结构总是同其所执行的生理功能相适应。 内质网的功能是比较复杂的，但有一 点可以肯定，凡是合成代谢旺盛的细胞中，内质网就比较发达。 高尔基体是细胞分泌物最后加工和包装的场所，所以在具有分泌功能的细胞中比较发达。 本题供选答案中：神经细胞的代谢比较稳定，其内蛋白质的自我更新的速度较慢，一般没有分泌功能，故高尔基体和内质网是欠发达的；汗腺细胞虽有分泌功能，但分泌物中主要是水、无机盐和一些代谢废物如尿素等，无蛋白质及其他对人体有用的物质，所以汗腺的合成代谢是缓慢的，又因其分泌物中没有生物大分子物质或高分子物质，其分 泌过程并不需要高尔基体帮助，所以高尔基体也是不发达的；肌细胞一般无分泌功能 ，蛋白质的更新速度也较慢，所以这两个细胞器也。