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意大利人高尔基(CamitloGolgi)于1898年在神经细胞中首先观察到的细胞器,所以称为高尔基体(Golgiapparatus)。除红细胞外,几乎所有动、植物细胞中都有这一种细胞器。动物细胞的高尔基体通常定位于细胞核的一侧,植物细胞高尔基体常分散于整个细胞中。高尔基体的形态很典型,在电镜照片上很容易识别,它是由一系列扁平小囊和小泡所组成。分泌旺盛的细胞,如唾腺细胞等,高尔基体也发达。
高尔基体是细胞分泌物的最后加工和包装的场所。从内质网断下来的分泌小泡移至高尔基区与高尔基体融合。小泡中的分泌物在这里加工后,围以外膜而成分泌泡。分泌泡脱离高尔基体向细胞外周移动。最后,分泌泡外膜与细胞膜愈合而将分泌物排出细胞之外(外排作用)。
高尔基体没有合成蛋白质的功能,但能合在多糖如粘液等。植物细胞的各种细胞外多糖就是高尔基体分泌产生的。植物细胞分裂时,新的细胞膜和细胞壁形成,都与高尔基体的活动有关。动物细胞分裂时,横缢的产生以及新细胞膜的形成,也是由高尔基体提供材料的。
③、溶酶体
动物、真菌和一些植物细胞中有一些单层膜包裹的小泡,数目可多可少,大小也颇多变异,这就是溶酶体(1ysosomes)。溶酶体是由高尔基体断裂产生的,内含40种以上水解酶,可催化蛋白质、多糖、脂类以及DNA和RNA等大分子的降解。
溶酶体的功能是消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的碎渣。多种细胞都能从周围环境中吞入食物等颗粒,这些颗粒由细胞膜包围,落入细胞中而成食物泡。食物泡和高尔基体产生的溶酶体,即初级溶酶体融合而成次级溶酶体。在次级溶酶体中,水解酶将食物颗粒消化成小分子物质。这些小分子可穿过溶酶体膜而进入细胞质中。完成消化作用的次级溶酶体移向细胞表面,与质膜融合而将残余的不能利用的物质排到细胞外面去。溶酶体不但能消化从外界摄入的食物,还能分解细胞中受到损伤或失去功能的细胞结构的碎片,使组成这些结构的物质重新被细胞所利用。细胞中各种结构经常在去旧更新,溶酶体的这种作用也经常地在进行。溶酶体是酸性的,它通过膜上的H+泵使氢离子从细胞溶质进入溶酶体内,使其pH保持在4、8或更低的水平。溶酶体的各种酶只有在酸性环境中才有活性。它们如果漏出而进入中性的细胞溶质中(pH7、0--7.3),则会失去活性。
④、线粒体
在光学显微镜下,线粒体成颗粒状或短杆状,横径约0.2flm~1flm,长约2um~8um,相当于一个细菌的大小。线粒体的数目随不同细胞而不同。分泌细胞中线粒体多,大鼠肝细胞中线粒体可多到800多个。反之,某些鞭毛虫细胞只有一个线粒体。
线粒体的结构,由内外两层膜包裹的囊状细胞器,囊内充以液态的基质。内外两膜间有腔。外膜平整无折叠,内膜向内折入而形成浴于基质中的嵴。嵴也是双层膜的。嵴的存在大大增加了内膜的表面积,有利于生物化学反应的进行。用电镜可以看到,内膜面上有许多带柄的、直经约为8.5 nm的小球,称为ATP合成酶复合体。线粒体是细胞呼吸及能量代谢的中心,含有细胞呼吸所需要的各种酶和电子传递载体。细胞呼吸中的电子传递过程就发生在内膜的表面,而ATP合成酶复合体则是ATP合成所在之处。此外,线粒体基质中还含有DNA分子和核糖体。DNA是遗传物质,能指导蛋白质的合成,核糖体则是蛋白质合成的场所。所以,线粒体有自己的一套遗传系统,能按照自己的DNA的信息编码合成一些蛋白质。组成线粒体的蛋白质约有10%就是由线粒体本身的DNA编码合成的。
⑤、质体
质体(plastid)是植物细胞的细胞器,分白色体(1eucoplast)和有色体(chromoplast)两种。
白色体主要存在于分生组织以及不见光的细胞中。各种白色体可含有淀粉(如马铃薯的块茎中),也可含有蛋白质或油类。菜豆的白色体既含有淀粉又含有蛋白质。
有色体含有各种色素。有些有色体含有类胡萝卜素,花、成熟水果以及秋天落叶的颜色主要是这种质体所致。西红柿的红色来自一种含有特殊的类胡萝卜素和番茄红素的质体。
叶绿体(chloroplast) 叶绿体的形状、数目和大小随不同植物和不同细胞而不同。藻类一般每个细胞只有一个、两个或少数几个叶绿体。高等植物细胞中叶绿体通常呈椭圆形,数目较多,少者20个,多者可达100个。叶绿体在细胞中的分布与光照有关。
叶绿体的表面和线粒体一样有两层膜。叶绿体内部是一个悬浮在电子密度较低的基质之中的复杂的膜系统。这一膜系统由一系列排列整齐的扁平囊组成。这些扁平囊称为类囊体(thylakoids)。有些类囊体有规律地重叠在一起称为基粒(grana)。每一基粒中类囊体的数目少者不足10个,多者可达50个以上。光合作用的色素和电子传递系统都位于类囊体膜上。在各基粒之间还有埋藏于基质中的基质类囊体(stromathylakoids),与基粒类囊体相连,从而使各类囊体的腔彼此相通。
⑥、微体
细胞中还有一种和溶酶体很相似的小体,也成单层膜泡状,但所含的酶却和溶酶体不同。这种小体称为微体(micro—bodies)。
一种微体称过氧化物酶体(per-oxisomes),是动、植物细胞都有的微体。过氧化物酶体中含有氧化酶,细胞中大约有20%的脂肪酸是在过氧化物酶体中被氧化分解的。氧化反应的结果产生对细胞有毒的H202。但过氧化物酶体中存在着一些酶,如过氧化氢酶等,它们能使H202分解,生成H20和O2,从而起解毒作用。有些细胞,如肝、肾细胞中过氧化物酶体的过氧化氢酶还能利用H202来解毒,即通过过氧化氢酶的作用使酚、甲酸、甲醛和乙醇等毒物氧化、排出。人们饮入的酒精,有25%以上是在过氧化物酶体中被氧化的。
另一种微体称乙醛酸循环体(glyoxisome),这是只存在于植物细胞中的一种微体。在种子萌发生成幼苗的细胞中,乙醛酸循环体特别丰富,细胞中脂类转化为糖的过程就发生在这种微体中。动物细胞没有乙醛酸循环体,不能将脂类转化为糖。
⑦、液泡
这是在细胞质中由单层膜包围的充满水液的泡,是普遍存在于植物细胞中的一种细胞器。原生动物的伸缩泡也是一种液泡。植物细胞中的液泡有其发生发展过程。年幼的细胞只有很少的、分散的小液泡,而在成长的细胞中?这些小液泡就逐渐合并而发展成一个大液泡,占据细胞中央很大部分,而将细胞质和细胞核挤到细胞的周缘。
植物液泡中的液体称为细胞液(cellsap),其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素,特别是花青素(anthocyanin)等。细胞液是高渗的,所以植物细胞才能经常处于吸涨饱满的状态。细胞液中的花青素与植物颜色有关,花、果实和叶的紫色、深红色都是决定于花青素的。此外,液泡还是植物代谢废物屯集的场所,这些废物以晶体的状态沉积于液泡中。
⑧、细胞骨架
包围在各细胞器外面的细胞溶质不是简单的均质液体,而是含有一个由3种蛋白质纤维构成的支架,即细胞骨架(cytoskeleton)。这3种蛋白质纤维是微管、肌动蛋白丝和中间丝(中间纤维)。
微管(microtubules)是宽约24am的中空长管状纤维(图2—17)。除红细胞外,真核细胞都有微管。细胞分裂时纺锤体、鞭毛、纤毛等都是微管构成的。




