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細(xì)胞器
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

細(xì)胞器(organelle)是細(xì)胞質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和執(zhí)行特定功能的超微結(jié)構(gòu),也稱為擬器官或亞結(jié)構(gòu),是真核細(xì)胞典型的結(jié)構(gòu)特征之一。質(zhì)體與液泡在光鏡下即可分辨,其他細(xì)胞器一般需借助電子顯微鏡方可觀察。

細(xì)胞器可按各自擁有膜的層數(shù)大致分為3類:雙層膜內(nèi)共生體細(xì)胞器主要包括葉綠體線粒體等;單層膜細(xì)胞器主要包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體、液泡、溶酶體和過(guò)氧化物酶體等;無(wú)膜細(xì)胞器主要包括核糖體、中心體等。其中,葉綠體和液泡只存在于植物細(xì)胞,中心體只存在于低等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞。

廣義的細(xì)胞器還包括囊泡及核小體等。不同細(xì)胞的細(xì)胞器的種類和數(shù)量不同。細(xì)胞器是細(xì)胞維持正常工作和運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證,種類繁多,各司其職:可將線粒體比喻為動(dòng)力車間,核糖體是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器,高爾基復(fù)合體即為分泌蛋白的加工、分類和包裝的車間和發(fā)送站,溶酶體是消化車間,葉綠體是養(yǎng)料制造車間、能量轉(zhuǎn)換站等。

介紹

細(xì)胞器分為:線粒體;葉綠體;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體;溶酶體;液泡,核糖體,中心體。其中,葉綠體只存在于植物細(xì)胞,液泡只存在于植物細(xì)胞和低等動(dòng)物,中心體只存在于低等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞。另外,在中學(xué)階段,細(xì)胞核并不承認(rèn)為細(xì)胞器,而在大學(xué)階段,細(xì)胞核則被認(rèn)為是細(xì)胞中最大,最重要的細(xì)胞器。

細(xì)胞器是懸浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的具有特定結(jié)構(gòu)功能的微小構(gòu)造。細(xì)胞核屬于真核生物基本結(jié)構(gòu)中最重要的組成部分,控制遺傳和代謝。成熟的植物細(xì)胞內(nèi)體積最大的是液泡。動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)面積最大的細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

簡(jiǎn)介

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),單層膜,是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)加工,以及脂質(zhì)合成的“車間”。可分為滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng),粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工蛋白,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成脂質(zhì)。真核動(dòng)植物細(xì)胞中都含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

單層膜。一般真核細(xì)胞中都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),少數(shù)高度分化真核細(xì)胞(如人的成熟紅細(xì)胞)以及原核生物中沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在電鏡下可以看到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是一種復(fù)雜的內(nèi)膜結(jié)構(gòu),它是由單層膜圍成的扁平囊狀的腔或管組成,這些管腔彼此之間以及與核被膜之間是相連通的。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)按功能分為糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough ER)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth ER)兩類。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上所附著的顆粒是核糖體,它是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。因此糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)最主要的功能是合成分泌性蛋白質(zhì),膜蛋白以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和溶酶體中的蛋白質(zhì)。所合成蛋白質(zhì)的糖基化修飾及其折疊與裝配也都發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。其次是參與制造更多的膜。陽(yáng)春面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上沒(méi)有核糖體,但是在膜上卻鑲嵌著許多具有活性的酶。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)最主要的功能是合成脂類,包括脂肪、磷脂植物固醇等。

功能

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是指細(xì)胞質(zhì)中一系列囊腔和細(xì)管,彼此相通,形成一個(gè)隔離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的管道系統(tǒng)。它是細(xì)胞質(zhì)的膜系統(tǒng),外與細(xì)胞膜相連,內(nèi)與核孔復(fù)合體相通,將細(xì)胞中的各種結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體,具有承擔(dān)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔谩?/p>

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能有效地增加細(xì)胞內(nèi)的膜面積,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能將細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)有機(jī)地聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。這兩種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的比例與細(xì)胞的功能有著密切的聯(lián)系,如胰腺細(xì)胞中粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達(dá),這與胰腺細(xì)胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有關(guān),在睪丸卵巢中分泌性激素的細(xì)胞中,則滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達(dá),這與合成和分泌性激素有關(guān)。細(xì)胞質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的發(fā)達(dá)程度與其生命活動(dòng)的旺盛程度呈正相關(guān)。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工的及脂質(zhì)合成“車間”。

種類劃分

根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有沒(méi)有附著核糖體,將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(又稱陽(yáng)春面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))(smooth ER)和粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough ER)兩種。滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上沒(méi)有核糖體附著,這種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所占比例較少,但功能較復(fù)雜,它與脂類糖類代謝有關(guān)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上附著有核糖體,其排列也較滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)規(guī)則,功能主要與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。電鏡下,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由單位膜構(gòu)成的扁囊(池)和小管,并互相通連。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由扁囊和附著在其外表面的核糖體構(gòu)成,表面粗糙,細(xì)胞核周圍的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可與核膜外層通連。主要功能是合成分泌蛋白質(zhì)。滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面光滑無(wú)核糖體附著,主要參與類固醇、脂類的合成與運(yùn)輸,糖代謝及激素的滅活等。

核糖體

簡(jiǎn)介

核糖體是無(wú)膜結(jié)構(gòu),分為附著核糖體和游離核糖體,將氨基酸合成蛋白質(zhì)是由rRNA和核糖核蛋白構(gòu)成的微小顆粒,是合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所,所有細(xì)胞都含有核糖體。

核糖體是細(xì)胞內(nèi)一種核糖核蛋白顆粒,主要由核糖核酸(rRNA)和蛋白質(zhì)構(gòu)成,其惟一功能是按照mRNA的指令將氨基酸合成蛋白質(zhì)多肽鏈,所以核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的分子機(jī)器。核糖體無(wú)膜結(jié)構(gòu),主要由蛋白質(zhì)(40%)和RNA(60%)構(gòu)成。核糖體按沉降系數(shù)分為兩類,一類(70S)存在于細(xì)菌等原核生物中,另一類(80S)存在于真核生物細(xì)胞質(zhì)中。他們有的漂浮在細(xì)胞內(nèi),有的結(jié)集在一起。

核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所,它是由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的,蛋白質(zhì)在表面(稱為大亞基),rRNA在內(nèi)部(稱為小亞基),并以共價(jià)鍵結(jié)合。核糖體是多種酶的集合體,有多個(gè)活性中心共同承擔(dān)蛋白質(zhì)合成功能。而每個(gè)活性中心又都是由一組特殊的蛋白質(zhì)構(gòu)成,每種酶或蛋白也只有在整體結(jié)構(gòu)中才具有催化活性。

每一細(xì)胞內(nèi)核糖體的數(shù)目可達(dá)數(shù)百萬(wàn)個(gè),大部分處在細(xì)胞溶膠中,也有一些處在線粒體葉綠體中。游離核糖體合成細(xì)胞質(zhì)留存的蛋白質(zhì),如膜中的結(jié)構(gòu)蛋白;而附在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成向細(xì)胞外分泌的蛋白質(zhì),合成后向S-ER輸送,形成分泌泡,輸送到高爾基體,由高爾基體加工、排放。

種類劃分

按核糖體存在的部位可分為三種類型:細(xì)胞質(zhì)核糖體、線粒體核糖體、葉綠體核糖體。

按存在的生物類型 可分為兩種類型:真核生物核糖體和原核生物核糖體。

原核細(xì)胞的核糖體較小,沉降系數(shù)為70S,相對(duì)分子質(zhì)量為2.5x103 kDa,由50S和30S兩個(gè)亞基組成;而真核細(xì)胞的核糖體體積較大,沉降系數(shù)是80S,相對(duì)分子質(zhì)量為3.9~4.5x103 kDa,由60S和40S兩個(gè)亞基組成。典型的原核生物大腸桿菌核糖體是由50S大亞基和30S小亞基組成的。在完整的核糖體中,rRNA約占2/3,蛋白質(zhì)約為1/3。50S大亞基含有34多肽鏈和兩種RNA分子,相對(duì)分子質(zhì)量大的rRNA的沉降系數(shù)為23S,相對(duì)分子質(zhì)量小的rRNA為5S。30S小亞基含有21多肽鏈和一個(gè)16S的rRNA分子。

真核生物中,核糖體進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí),既可以游離在細(xì)胞質(zhì)中,稱為游離核糖體(free ribosome)。也可以附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的表面,稱為膜旁核糖體或附著核糖體。參與構(gòu)成RER,稱為固著核糖體或膜旁核糖體,是以大亞基圓錐形部與膜接著游離核糖體(free ribosome)。分布在線粒體中的核糖體,比一般核糖體小,約為55S(35S和25S大、小亞基),稱為胞器或線粒體核體。凡是幼稚的、未分化的細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、培養(yǎng)細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞,它們生長(zhǎng)迅速,在胞質(zhì)中一般具有大量游離核糖體真核生物含有較多的核糖體,每個(gè)細(xì)胞平均有10^6 ~10^7 個(gè),而原核生物中核糖體較少每個(gè)細(xì)胞平均只有1.5×10^4 ~1.8×10^4 個(gè)。真核細(xì)胞核糖體的沉降系數(shù)為80S,大亞基為60S,小亞基為40S。在大亞基中,有大約49種蛋白質(zhì),另外有三種rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亞基含有大約33種蛋白質(zhì),一種18S的rRNA。無(wú)論哪種核糖體,在執(zhí)行功能時(shí),即進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí),常3-5個(gè)或幾十個(gè)甚至更多聚集并與mRNA結(jié)合在一起,由mRNA分子與小亞基凹溝處結(jié)合,再與大亞基結(jié)合,形成一串,稱為多聚核糖體(游離多聚核糖體及固著多聚核糖體),Polyribosome或Polysome。mRNA的長(zhǎng)短,決定多聚核糖體的多少,可排列成螺紋狀,念珠狀等,多聚核糖體是合成蛋白質(zhì)的功能團(tuán)。此時(shí),每一核糖體上均在以mRNA的密碼為模板,翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸順序。在活細(xì)胞中,核糖體的大小亞基,單核糖體和多聚核糖體是處于一種不斷解聚與聚合的動(dòng)態(tài)平衡中,隨功能而變化,執(zhí)行功能量為多聚核糖體、功能完成后解聚為大、小亞基。按在細(xì)胞中的分布分類 可分為游離核糖體和附著核糖體。游離核糖體位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,主要合成胞內(nèi)蛋白,分泌在細(xì)胞內(nèi);附著核糖體主要附著在糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,負(fù)責(zé)合成外運(yùn)蛋白,分泌在細(xì)胞外。

高爾基體

高爾基體(Golgi apparatus,Golgi complex)亦稱高爾基復(fù)合體、高爾基器。是真核生物中內(nèi)膜系統(tǒng)的組成之一。為意大利細(xì)胞學(xué)家高爾基Golgi于1898年首次用銀染方法在神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。是由光面膜組成的囊泡系統(tǒng),它由扁平膜囊(saccules)、大囊泡(vacuoles)、小囊泡(vesicles)三個(gè)基本成分組成。

單層膜,對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)再加工,分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”,真核動(dòng)植物細(xì)胞中都含有高爾基體,高爾基體在動(dòng)物細(xì)胞中參與分泌物的形成,在植物細(xì)胞中參與細(xì)胞壁的形成。

高爾基體在分泌蛋白的合成與運(yùn)輸中起著重要的交通樞紐作用。

由一系列扁平小囊和小泡所組成,分泌旺盛的細(xì)胞,較發(fā)達(dá)。在電鏡下得到確認(rèn)的高爾基體是由單層膜圍成的扁平囊和小泡,成堆的囊并不像內(nèi)質(zhì)網(wǎng)那樣相互連接。在一個(gè)細(xì)胞中高爾基體只有少數(shù)幾堆,至多不過(guò)上百。

⑴是細(xì)胞分泌物的最后加工和包裝的場(chǎng)所,分泌泡通過(guò)外排作用排出細(xì)胞外。

⑵能合成多糖,如粘液,植物細(xì)胞的各種細(xì)胞外多糖。

(3)斷裂后形成溶酶體。

高爾基體主要是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。

(注:囊泡產(chǎn)生的方向是細(xì)胞膜或者說(shuō)高爾基體的成熟面面向細(xì)胞膜,形成面面向細(xì)胞質(zhì)。)

溶酶體

溶酶體是單層膜結(jié)構(gòu),是“消化車間”,內(nèi)部含有多種水解酶,能分解衰老,損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死入侵的病毒或細(xì)菌,真核生物動(dòng)植物細(xì)胞中都含有溶酶體。

溶酶體是由高爾基體斷裂產(chǎn)生,單層膜包裹的小泡,數(shù)目可多可少,大小也不等,含有60多種能夠水解多糖磷酸甘油酯核酸和蛋白質(zhì)的酸性酶,這些酶有的是水溶性的,有的則結(jié)合在膜上。溶酶體的pH為5左右,是其中酶促反應(yīng)的最適pH。根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段,大致可分為:初級(jí)溶酶體,次級(jí)溶酶體和殘余小體。溶酶體的功能有二:一是與食物泡融合,將細(xì)胞吞噬進(jìn)的食物或致病菌等大顆粒物質(zhì)消化成生物大分子,殘?jiān)ㄟ^(guò)外排作用排出細(xì)胞;二是在細(xì)胞分化過(guò)程中,某些衰老細(xì)胞器和生物大分子等陷入溶酶體內(nèi)并被消化掉,這是機(jī)體自身重新組織的需要。

線粒體

線粒體形狀為棒狀,是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,具有雙層膜,內(nèi)層膜向內(nèi)折疊形成“嵴”(作用是可以擴(kuò)大酶的附著位點(diǎn))。線粒體又稱"動(dòng)力車間",細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量,大約95%來(lái)自線粒體,含核糖體,可產(chǎn)生脫氧核糖核酸核糖核酸,能相對(duì)獨(dú)立遺傳。存在于所有真核生物細(xì)胞中(厭氧菌及哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞除外),動(dòng)植物細(xì)胞中都含有線粒體(除哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞外),分布于代謝旺盛處,屬于半自主性細(xì)胞器。

線粒體具有雙層膜結(jié)構(gòu),外膜是平滑而連續(xù)的界膜;內(nèi)膜反復(fù)延伸折入內(nèi)部空間,形成嵴。內(nèi)外膜不相通,形成膜腔。光鏡下,線粒體成顆粒狀或短桿狀,橫徑0.2um~8um,細(xì)菌大小。線粒體是細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的重要部位,是細(xì)胞內(nèi)動(dòng)力工廠或能量轉(zhuǎn)換器。線粒體具有半自主性,腔內(nèi)有成環(huán)狀的脫氧核糖核酸分子、少量核糖核酸和70S核糖體,它們都能自行分化,但是部分蛋白質(zhì)還要在胞質(zhì)內(nèi)合成。

(注:厭氧性生物無(wú)線粒體)線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所,是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”。細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量,大約95%來(lái)自線粒體

飛翔鳥類胸肌細(xì)胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類多。運(yùn)動(dòng)員肌細(xì)胞線粒體的數(shù)量比缺乏鍛煉的人多。在體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí),新生細(xì)胞比衰老細(xì)胞或病變細(xì)胞的線粒體多。

注:能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞不一定都含有線粒體,如細(xì)菌(含有呼吸酶)

線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所,“細(xì)胞動(dòng)力車間”。

葉綠體

葉綠體具有雙層膜。是綠色植物能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞含有的細(xì)胞器,產(chǎn)生氧氣有機(jī)化合物,是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。雙層膜,形狀為扁平橢球形或球形,含核糖體可產(chǎn)生脫氧核糖核酸核糖核酸,屬于半自主性細(xì)胞器。

注:1、能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞并不一定都含有葉綠體,如藍(lán)藻(其中只含有葉綠素);2、并不是所有的植物細(xì)胞都含有葉綠體,只分布于綠色植物的綠色器官中,如洋蔥表皮細(xì)胞,根尖細(xì)胞等

葉綠體屬于有色體(與白色體相對(duì)),由質(zhì)體前體受光照刺激發(fā)育而成。

維管植物葉綠體外形如凸透鏡,具有雙層膜結(jié)構(gòu),兩膜間沒(méi)有聯(lián)系。在葉綠體內(nèi)部存在復(fù)雜的層膜結(jié)構(gòu),它懸浮于基質(zhì)中,這些層膜又叫類囊體(thylakoids),類囊體是葉綠體內(nèi)膜系統(tǒng)的構(gòu)造單位,為扁平袋狀結(jié)構(gòu)。類囊體通常是幾十個(gè)垛疊在一起而成為基粒(grana),類囊體膜上有光合作用的色素和電子傳遞系統(tǒng)。

在綠色植物和藻類中普遍存在的葉綠體是光合作用場(chǎng)所。同時(shí)葉綠體也有自己特有的雙鏈環(huán)狀脫氧核糖核酸、少量核糖核酸核糖體和進(jìn)行蛋白質(zhì)生物合成的酶,能合成出一部分自己所必需的蛋白質(zhì),因此葉綠體內(nèi)共生起源假說(shuō)為許多人所認(rèn)可。

葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞含有的細(xì)胞器,是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。

中心體

簡(jiǎn)介

中心體是細(xì)胞中一種重要的無(wú)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,存在于動(dòng)物及低等植物細(xì)胞中。每個(gè)中心體主要含有兩個(gè)中心粒。它是細(xì)胞分裂時(shí)內(nèi)部活動(dòng)的中心。高中《生物》對(duì)“中心體和中心粒”是這樣描述的:“動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中都有中心體。它總是位于細(xì)胞核附近的細(xì)胞質(zhì)中,接近于細(xì)胞的中心,因此叫中心體。在電子顯微鏡下可以看到,每個(gè)中心體含有兩個(gè)中心粒,這兩個(gè)中心粒相互垂直排列。中心體與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。”筆者認(rèn)為如此描述不盡嚴(yán)謹(jǐn),有以下幾處值得商:

中心體一般位于細(xì)胞核旁,高爾基區(qū)中央。在細(xì)胞分裂前,中心體完成自身復(fù)制成兩個(gè),然后分別向細(xì)胞兩極移動(dòng);到中期時(shí),兩個(gè)中心體分別移到細(xì)胞兩極;到細(xì)胞分裂后期、末期,隨細(xì)胞的分裂分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。而且,絕大多數(shù)動(dòng)物細(xì)胞的中心是細(xì)胞核區(qū),而中心體只是位于細(xì)胞核一側(cè)的高爾基區(qū)的中央。

因此,以“位于……接近于細(xì)胞的中心”而命名“中心體”不盡科學(xué),只能說(shuō):“中心體通常位于細(xì)胞核一側(cè)的細(xì)胞質(zhì)中”。

組成及其可視度

1、發(fā)現(xiàn)及組成

早在19世紀(jì)Von Beneden(1876)觀察細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中發(fā)現(xiàn)中心粒(centrioles)。在光學(xué)顯微鏡下可以看到中心粒成對(duì)存在。中心粒在細(xì)胞分裂時(shí),周圍出現(xiàn)一個(gè)比較明亮的區(qū)域稱中心粒團(tuán)。在中心粒團(tuán)的外面還有一圈染色較深的區(qū)域,合起來(lái)稱為中心球(centrosphere)。成對(duì)的中心粒及其所附屬的中心球統(tǒng)稱中心體(centrosome)。

2、可視度

在電子顯微鏡下可以看到中心粒的超微結(jié)構(gòu)。中心粒為成對(duì)的圓筒狀小體,長(zhǎng)度大約為0.3—0.5微米,直徑為0.15—0.20 微米。每個(gè)中心粒由27條很短的微管組成。在橫切面上,可以看到中心粒圓筒狀的壁是由9組三聯(lián)體微管盤繞成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。盡管普通光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.2微米,但已可以看到成對(duì)的中心粒的存在了。

因此,在普通光學(xué)顯微鏡下可以看到、每個(gè)中心體主要含有兩個(gè)中心粒。而在電子顯微鏡下已經(jīng)可以看到中心粒的三聯(lián)體組成等更細(xì)微的結(jié)構(gòu)了。

中心粒與細(xì)胞分裂

在細(xì)胞分裂間期的S期,兩個(gè)相互垂直的中心粒已自身復(fù)制形成兩對(duì)中心體。在細(xì)胞分裂前期,兩對(duì)中心體分別向細(xì)胞兩極移動(dòng),當(dāng)中有凝膠化的紡錘絲相連。到中期時(shí),成對(duì)的中心粒(中心體)移到細(xì)胞兩極,當(dāng)中的紡錘絲形成紡錘體。到了分裂后期、末期,紡錘絲、紡錘體逐漸不鮮明,已在細(xì)胞兩極的中心體也隨細(xì)胞的分裂分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。

中心體在細(xì)胞分裂時(shí)期,中心粒在結(jié)構(gòu)上也發(fā)生一定的變化。首先是在中心粒的周圍生長(zhǎng)出一些圓形小體,每個(gè)圓形小體有一個(gè)短桿與中心粒上的每個(gè)三聯(lián)體微管相聯(lián)。因此,實(shí)際上每個(gè)中心粒上是相聯(lián)九對(duì)圓形紡錘絲、紡錘絲以中心粒向四周放射,這種放射的紡錘絲——星射線就構(gòu)成中心粒四周的星體。中心體之間的紡錘絲(星射線)牽引著染色體,導(dǎo)致了染色體的移動(dòng),故稱為染色體絲。

因此,中心粒(中心體)參加細(xì)胞分裂的活動(dòng),是細(xì)胞分裂時(shí)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的中心。即,中心粒與細(xì)胞分裂有關(guān),而不僅僅“與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)”。只是,中心體在有絲分裂過(guò)程中發(fā)現(xiàn),在有絲分裂過(guò)程中研究得較多而已。

綜上所述,對(duì)于“中心體和中心粒”應(yīng)如此描述:“動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中都有中心體,它通常位于細(xì)胞核一側(cè)的細(xì)胞質(zhì)中。在光學(xué)顯微鏡下可以看到,每個(gè)中心體主要含有兩個(gè)中心粒,這兩個(gè)中心粒互相垂直排列,中心體與細(xì)胞分裂有關(guān)”。

液泡

在成熟的活的植物細(xì)胞中經(jīng)常都有一個(gè)大的充滿液體的中央液泡,是在細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中由小的液泡融合而成的,是單層膜包圍的充滿水液的泡。液泡中含有無(wú)機(jī)鹽、氨基酸、糖類以及各種色素等代謝物,甚至還含有有毒化合物,并處于高滲狀態(tài),使細(xì)胞處于吸漲飽滿的狀態(tài)。

單層膜,只存在于植物細(xì)胞,是調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,是植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺的細(xì)胞器。含有細(xì)胞液,色素(花青素等)。

注:并不是所有的植物細(xì)胞(如根尖分生區(qū)細(xì)胞)都含有大液泡,只有成熟的植物細(xì)胞有。

細(xì)胞器觀察方法

高爾基復(fù)合體觀察

1. 用鍍銀法染色的豚鼠類脊神經(jīng)節(jié)光鏡切片:神經(jīng)細(xì)胞因合成運(yùn)輸大量的蛋白質(zhì)而含有發(fā)達(dá)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基復(fù)合體,在低倍鏡下觀察,神經(jīng)節(jié)的假單極細(xì)胞體被神經(jīng)束分隔成群。

2. 神經(jīng)細(xì)胞的胞體呈圓形或橢圓形。

3. 轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察,細(xì)胞中央不著色的圓形區(qū)為細(xì)胞核

4. 在核的周圍有黑褐色顆粒狀或呈不規(guī)則的條索狀結(jié)構(gòu)即為高爾基復(fù)合體。

尼氏小體觀察

1. 甲苯胺蘭染色的牛脊髓涂片,尼氏小體即光鏡下的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

2. 在低倍鏡卡觀察,染成藍(lán)色的大三角形、星形細(xì)胞就是脊髓前角神經(jīng)細(xì)胞,染色較深的小細(xì)胞為神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。

3. 轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察,可見脊髓前角神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中許多藍(lán)色顆粒或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)即為尼氏小體。

中心體觀察

1. 鐵蘇木素染色的馬蛔蟲病子宮切片,在低倍鏡下觀察可見許多受精卵細(xì)胞,細(xì)胞的外面有卵殼,細(xì)胞與卵殼之間的腔叫卵殼腔。

2. 在某些卵細(xì)胞內(nèi),于核附近有圓形的小粒-中心粒,它與周圍致密的細(xì)胞質(zhì)-中心球,組成中心體。

3. 轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察,可見中心體的外圍還有星狀的放射細(xì)絲即星體。

延伸

70年代美國(guó)細(xì)胞生物學(xué)家K.R.波特用高穿透力的高壓電子顯微鏡觀察經(jīng)戊二醛固定的離體培養(yǎng)的細(xì)胞,才在細(xì)胞基質(zhì)內(nèi)發(fā)現(xiàn)微梁網(wǎng)絡(luò)。于是便把基質(zhì)分為兩個(gè)部分:①微梁網(wǎng)絡(luò),分布在整個(gè)細(xì)胞中,由蛋白質(zhì)性質(zhì)的微梁纖維構(gòu)成。②水狀的網(wǎng)絡(luò)空間,其中溶解或懸浮著多種小分子,如糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽等。微梁網(wǎng)絡(luò)的邊緣附著在細(xì)胞的質(zhì)膜上,并與微管微絲細(xì)胞骨架成分交織成為網(wǎng)架,支掛著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體等細(xì)胞器。游離的多核糖體則懸于微梁網(wǎng)絡(luò)的交叉點(diǎn)上。整個(gè)細(xì)胞質(zhì)呈現(xiàn)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)秩序。

有人先用去垢劑處理細(xì)胞,去除可溶性蛋白質(zhì),再用改良的水干法制備細(xì)胞標(biāo)本,在電子顯微鏡下就看不到微梁結(jié)構(gòu)。若不經(jīng)去垢劑處理,則出現(xiàn)微梁網(wǎng)絡(luò)。因此,微梁網(wǎng)絡(luò)是否真正存在還不能確定。

參考資料 >

生活家百科家居網(wǎng)