真核细胞

由真核细胞构成的生物称为真核生物。在真核细胞的核中，DNA与组蛋白等蛋白质共同组成染色体结构，在核内可看到核仁。在细胞质内膜系统很发达，存在着内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体等细胞器，分别行使特异的功能。

真核生物包括我们熟悉的动植物以及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。真核细胞具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质包含于核中，并以染色体的形式存在。染色体由少量的组蛋白及某些富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质构成。真核生物进行有性繁殖，并进行有丝分裂。也有些真核生物的细胞也能进行无丝分裂，如蛙的红细胞，人的肝脏细胞。

真核生物包括我们熟悉的动植物以及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。真核细胞具有一个或多个由双膜包裹的细胞核，遗传物质包含于核中，并以染色体的形式存在。染色体由少量的组蛋白及某些富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质构成。真核生物进行有性繁殖，并进行有丝分裂。

细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。一般认为：

1.细胞是由膜包围的原生质（protoplasm）团，通过质膜与周围环境进行物质和信息交流；

2.是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是有机体生长发育的基础；

3.是代谢与功能的基本单位，具有一套完整的代谢和调节体系；

4.是遗传的基本单位，具有发育的全能性。

一、质膜

细胞表面的一层单位膜，特称为质膜（plasmolemma；plasmamembrane）。真核细胞除了具有质膜、核膜外，发达的细胞内膜形成了许多功能区隔。由膜围成的各种细胞器，如核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。在结构上形成了一个连续的体系，称为内膜系统（endomembranesystem）。内膜系统将细胞质分隔成不同的区域，即所谓的区隔化（compartmentalization）。区隔化是细胞的高等性状，它不仅使细胞内表面积增加了数十倍，各种生化反应能够有条不紊地进行，而且细胞代谢能力也比原核细胞大为提高。

二、细胞核

细胞核（nucleus）是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层膜构成的核被膜（nuclearenvelope），核内包含有由DNA和蛋白质构成的染色体（chromosome）。间期染色体结构疏松，称为染色质（chromatin）；有丝分裂过程中染色质高度螺旋化，缩短变粗，称为染色体。其实染色质与染色体只是同一物质在不同细胞周期的表现。染色体的数目因物种而异，有的如蕨类植物Ophioglossumreticulum的染色体数多达1260个；有的如马蛔虫Ascarismegalocephala只有两条染色体。核内1至数个小球形结构，称为核仁（nucleolus）。

三、细胞质

存在于质膜与核被膜之间的原生质称为细胞质（cytoplasm），细胞之中具有可辨认形态和能够完成特定功能的结构叫做细胞器（organelles）。除细胞器外，细胞质的其余部分称为细胞质基质（cytoplasmicmatrix）或胞质溶胶（cytosol），其体积约占细胞质的一半。细胞质基质并不是均一的溶胶结构，其中还含有由微管、微丝和中间纤维组成的细胞骨架结构。

（一）细胞质基质的功能

1）具有较大的缓冲容量，为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离子环境。

2）许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合成、②mRNA的合成、③脂肪酸合成、④糖酵解、⑤磷酸戊糖途径、⑥糖原代谢、⑦信号转导。

3）供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。

4）细胞骨架参与维持细胞形态，做为细胞器和酶的附着点，并与细胞运动、物质运输和信号转导有关。

5）控制基因的表达与细胞核一起参与细胞的分化，如卵母细胞中不同的mRNA定位于细胞质不同部位，卵裂是不均等的。

6）参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。

（二）主要细胞器

1.内质网（endoplasmicreticulum）：由膜围成一个连续的管道系统。；粗面内质网（roughendoplasmicreticulum，RER），表面附有核糖体，参与蛋白质的合成和加工；光面内质网（smoothendoplasmicreticulum，SER）表面没有核糖体，参与脂类合成。

2.高尔基体（Golgibody；Golgiapparatus;Golgi）：由成摞的扁囊和小泡组成，与细胞的分泌活动和溶酶体的形成有关。

3.溶酶体（lysosome）：动物细胞中进行细胞内消化作用的细胞器，含有多种酸性水解酶。

4.线粒体（mitochondrion）：由双层膜围成的与能量代谢有关的细胞器，主要作用是通过氧化磷酸化合成ATP。

5.叶绿体（chloroplast）：植物细胞中与光合作用有关的细胞器，由双层膜围成。

6.细胞骨架（cytoskeleton）：是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动，分裂，分化和物质运输，能量转换，信息传递等生命活动密切相关。

7.中心粒（centriole）：位于动物细胞的中心部位，故名，由相互垂直的两组9+0三联微管组成。中心粒加中心粒周物质称为中心体（centrosome）。

8.微体（microbody）：由单层单位膜围成的小泡状结构，含有多种氧化酶，与分解过氧化氢和乙醛酸循环有关。

9.微管(microtubule):微管是一种具有极性的细胞骨架。它是由13 条原纤维（protofilament）构成的中空管状结构，直径22—25纳米。

10.核糖体（Ribosome）：为椭球形的粒状小体，核糖体无膜结构，主要由蛋白质(histone)(40%)和rRNA(60%)构成，是细胞内蛋白质合成的场所。

由于结构、功能和所处的环境不同，各类细胞形态千差万别，有圆形、椭圆形、柱形、方形、多角形、扁形、梭形，甚至不定形。

原核细胞的形状常与细胞外沉积物（如细胞壁）有关，如细菌细胞呈棒形，球形，弧形、螺旋形等不同形状。单细胞的动物或植物形状更复杂一些，如草履虫像鞋底状，眼虫呈梭形且带有长鞭毛，钟形虫呈袋状。

高等生物的细胞形状与细胞功能和细胞间的相互关系有关。如动物体内具有收缩功能的肌肉细胞呈长条形或长梭形；红细胞为圆盘状，有利于O2和CO2的气体交换。植物叶表皮的保卫细胞成半月形，2个细胞围成一个气孔，以利于呼吸和蒸腾。细胞离开了有机体分散存在时，形状往往发生变化，如平滑肌细胞在体内成梭形，而在离体培养时则可成多角形。

一般说来，真核细胞的体积大于原核细胞，卵细胞大于体细胞。大多数动植物细胞直径一般在20~30μm间。鸵鸟的卵黄直径可达5cm，支原体仅0.1μm，人的坐骨神经细胞可长达1m。

具有核膜包被细胞核的细胞称为真核细胞。无核膜包被细胞核的细胞称为原核细胞。

真核细胞的细胞核有两条DNA链，而原核细胞的拟核只有一条。

细胞的基本结构

(一)原核细胞

核区(类核体、拟核)：染色体只由环状DNA组成，不含组蛋白。

细胞器：仅有核糖体，70S。

细胞壁：主要成分为含乙酰胞壁酸的肽聚糖。

(二)真核细胞

细胞膜、细胞质、细胞核。

质膜(细胞膜)：生活细胞的外表，都有一层薄膜包围，将细胞与外界分开，这层薄膜称为细胞膜或质膜。细胞膜与细胞内的所有膜统称为生物膜，是一种半透性膜，对进出细胞的物质有很强的选择透性，其物质组成和基本结构非常相似。

原核细胞和真核细胞的统一性表现在：

原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质，虽然没有核膜宝被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状DNA分子，位于无明显边界的区域，这个区域叫做拟核。真核细胞染色体的主要成分也是DNA。DNA与细胞的遗传和代谢关系十分紧密。

大多数科学家认为，几十亿年前真核细胞是靠吸收入细菌而获得“新天赋”的。这些细菌变成了细胞内的微型发电站即我们所谓的线粒体和叶绿体。研究人员还认为细胞的遗传司令部－－细胞核，是原始真核细菌吃了所谓的古细菌后产生的，但细菌不能象真核生物那样吞食其它细胞。现在，研究人员报道了一个新分子证据来证实实际上，细菌摄食细胞也是可能的：真核细胞前体体内可能存有一个骨架，这个骨架使其也可以吞咽其它微生物。

细菌吞食更原始的古细菌来产生第一个真核生物的观点是最近才开始被研究人员接受的。研究发现酵母细胞核中的蛋白与古细菌中的最为相近，而酵母细胞质中的蛋白与现代细菌中的很接近。然而，真核细胞的细胞质远比细菌内的细胞质要复杂。

为查明真核细胞的细胞质究竟来自何处，麻省理工学院的生化学家Hyman Hartman和他的同事比较了酵母中所有蛋白与果蝇、蠕虫和植物中的蛋白之间的异同。研究的蛋白共计达2000种。接下来，研究小组减去那些也存在于原核生物中的蛋白，使蛋白数目剩下900种左右。最后，研究人员除去最原始的真核生物之一－－贾第鞭毛虫Giardia（一种寄生在脊椎动物体内，包括人和大部分家禽的寄生虫）缺失的蛋白。最终剩下的347种蛋白主要与蛋白质合成和组成细胞骨架的内膜有关。研究人员将研究结果发表在1月22日期的美国《国家科学院学报》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。Hyman和他的同事认为真核生物前体－－他们命名为慢性细胞（chronocyte)，有着不同于现代细菌的特性，例如在吞食能力方面，它们可以吞食其它细胞。

加州大学圣地亚哥分校的生化学家Russell Doolittle表示：“Hartman的系统性研究揭示了进化进程中的一个重要事件。他补充说，尽管早先的结论是建立在一次比较少量蛋白的基础上，”但还没有谁能够象Hartman这样进行系统化的详细全面的研究。”