细胞器

细胞内部结构

细胞器是细胞质中具有一定结构和功能的微结构。细胞中的细胞器主要有：线粒体、内质网、中心体、叶绿体，高尔基体、核糖体等。它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常的工作，运转。

细胞器——细胞核

细胞器分为：线粒体；叶绿体；内质网；高尔基体；核糖体；溶酶体；液泡；中心体。
线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称“动力车间”。
叶绿体：绿色植物进行光合作用的场所。
内质网：蛋白质合成和加工的场所。
高尔基体：对来自内质网的蛋白质加工，分类和包装的场所。
核糖体：生产蛋白质的场所。
溶酶体：分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。
液泡：调节细胞内的环境，是植物细胞保持坚挺。含有色素.
中心体：它与低等植物细胞、动物细胞有丝分裂有关。由两个相互垂直的中心粒构成.
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。

内质网

一般真核细胞中都有内质网，只有少数高度分化真核细胞，如人的红细胞以及原核细胞中没有内质网。在电镜下可以看到内质网是一种复杂的内膜结构，它是由单层膜围成的扁平囊状的腔或管，这些管腔彼此之间以及与核被膜之间是相连通的。内质网按功能分为糙面内质网（roughER）和光面内质网（smoothER）两类。糙面内质网上所附着的颗粒是核糖体，它是蛋白质合成的场所。因此糙面内质网最主要的功能是合成分泌性蛋白质，膜蛋白以及内质网和溶酶体中的蛋白质。所合成蛋白质的糖基化修饰及其折叠与装配也都发生在内质网中。其次是参与制造更多的膜。光面内质网上没有核糖体，但是在膜上却镶嵌着许多具有活性的酶。光面内质网最主要的功能是合成脂类，包括脂肪、磷脂和甾醇等。

滑面内质网

粗面内质网

内质网是指细胞质中一系列囊腔和细管，彼此相通，形成一个隔离于细胞质基质的管道系统。它是细胞质的膜系统，外与细胞膜相连，内与核膜的外膜相通，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。内质网能有效地增加细胞内的膜面积，内质网能将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体。根据内质网膜上有没有附着核糖体，将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关。粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与蛋白质的合成有关。这两种内质网的比例与细胞的功能有着密切的联系，如胰腺细胞中粗面型内质网特别发达，这与胰腺细胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有关，在睾丸和卵巢中分泌性激素的细胞中，则滑面型内质网特别发达，这与合成和分泌性激素有关。细胞质中内质网的发达程度与其生命活动的旺盛程度呈正相关。

可分为滑面内质网和粗面内质网。电镜下，内质网是由单位膜构成的扁囊（池）和小管，并互相通连。粗面内质网由扁囊和附着在其外表面的核糖体构成，表面粗糙，细胞核周围的粗面内质网可与核膜外层通连。主要功能是合成分泌蛋白质。滑面内质网表面光滑无核糖体附着，主要参与类固醇、脂类的合成与运输，糖代谢及激素的灭火等

核糖体

核糖体（ribosome）是蛋白质合成的场所，它是由rRNA和蛋白质构成的，蛋白质在表面，rRNA在内部，并以共价键结合。核糖体是多种酶的集合体，有多个活性中心共同承担蛋白质合成功能。而每个活性中心又都是由一组特殊的蛋白质构成，每种酶或蛋白也只有在整体结构中才具有催化活性。

核糖体是最小的细胞器，光镜下见不到的结构。在1953年由Ribinson和Broun用电镜观察植物细胞时发现胞质中存在一种颗粒物质。1955年Palade在动物细胞中也看到同样的颗粒,进一步研究了这些颗粒的化学成份和结构。1958年Roberts根据化学成份命名为核糖核蛋白体，简称核糖体Ribosome。又称核蛋白体。核糖体除哺乳类红细胞外,一切活细胞（真核细胞、原核细胞）中均有,它是进行蛋白质合成的重要胞器，在快速增殖、分泌功能旺盛的细胞中尤其多。

每一细胞内核糖体的数目可达数百万个，游离核糖体合成细胞质留存的蛋白质，如膜中的结构蛋白；而附在内质网上的核糖体合成向细胞外分泌的蛋白质，合成后向S-ER输送，形成分泌泡，输送到高尔基体，由高尔基体加工、排放。

高尔基体

高尔基体（Golgiapparatus）由一系列扁平小囊和小泡所组成，分泌旺盛的细胞，较发达。在电镜下得到确认的高尔基体是由单层膜围成的扁平囊和小泡，成堆的囊并不像内质网那样相互连接。在一个细胞中高尔基体只有少数几堆，至多不过上百。

高尔基体（Golgiapparatus）高尔基体是由许多扁平的囊泡构成的以分泌为主要功能的细胞器。又称高尔基器或高尔基复合体；在高等植物细胞中称分散高尔基体。最早发现于1855年，1898年由意大利人卡米洛·高尔基（CamilloGolgi，1844-1926)在光学显微镜下研究银盐浸染的猫头鹰神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。因为这种细胞器的折射率与细胞质基质很相近，所以在活细胞中不易看到。高尔基体

高尔基体从发现至今已有100多年的历史，其中一半以上的时间是进行关于高尔基体的形态甚至是它是否真实存在的争论。细胞学家赋予它几十种不同的名称，也有很多人认为高尔基体是由于固定和染色而产生的人工假像。直到20世纪50年代应用电子显微镜才清晰地看出它的亚显微结构。它不仅存在于动植物细胞中，而且也存在于原生动物和真菌细胞内。

细胞器-溶酶体

溶酶体（lysosomes）是由由高尔基体断裂产生，单层膜包裹的小泡，数目可多可少，大小也不等，含有60多种能够水解多糖，磷脂，核酸和蛋白质的酸性酶，这些酶有的是水溶性的，有的则结合在膜上。溶酶体的pH为5左右，是其中酶促反应的最适pH。根据溶酶体处于，完成其生理功能的不同阶段，大致可分为：初级溶酶体，次级溶酶体和残余小体。溶酶体的功能有二：一是与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子，残渣通过外排作用排出细胞；二是在细胞分化过程中，某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉，这是机体自身重新组织的需要。

线粒体

线粒体（mitochondrion）是1850年发现的，1898年命名。线粒体由两层膜包被，外膜平滑，内膜向内折叠形成嵴，两层膜之间有腔，线粒体中央是基质。基质内含有与三羧酸循环所需的全部酶类，内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体。线粒体是细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所，有细胞"动力工厂“（powerplant）”之称。另外，线粒体有自身的DNA和遗传体系，但线粒体基因组的基因数量有限，因此，线粒体只是一种半自主性的细胞器。

线粒体的形状多种多样，一般呈线状，也有粒状或短线状。线粒体的直径一般在0.5～1.0μm，在长度上变化很大，一般为1.5～3μm，长的可达10μm，人的成纤维细胞的线粒体则更长，可达40μm。不同组织在不同条件下有时会出现体积异常膨大的线粒体，称为巨型线粒体（megamitochondria）。

在多数细胞中，线粒体均匀分布在整个细胞质中，但在某些些细胞中，线粒体的分布是不均一的，有时线粒体聚集在细胞质的边缘。在细胞质中，线粒体常常集中在代谢活跃的区域，因为这些区域需要较多的ATP，如肌细胞的肌纤维中有很多线粒体。另外，在精细胞、鞭毛、纤毛和肾小管细胞的基部都是线粒体分布较多的地方。线粒体除了较多分布在需要ATP的区域外，也较为集中的分布在有较多氧化反应底物的区域，如脂肪滴，因为脂肪滴中有许多要被氧化的脂肪。

叶绿体

高等植物叶绿体（chloroplas）外行如凸透镜，具有双层膜结构，两膜间没有联系。在叶绿体内部存在复杂的层膜结构，它悬浮于基质中，这些层膜又叫类囊体(thylakoids)，与叶绿体内膜可能无联系。类囊体也是双层膜结构，呈扁盘状。类囊体通常是几十个垛叠在一起而成为基粒（grana），类囊体膜上有光合作用的色素和电子传递系统。

叶绿体（chloroplast）是植物绿色细胞中存在的有色质体。其内含有叶绿素及类胡萝卜素，是进行光合作用的场所。在高等植物中一般呈椭圆形，长轴4～10微米，短轴2～4微米。它被双层膜（称为外被）包围着，内部为层膜系统和基质（或称间质）所组成。在电镜下观察，每一层膜是由双层膜组成扁平的囊，中间是隙，称为类囊体（thylakoid）。类囊体沿长轴平行排列，在一定区域排列紧密，类似一摞硬币，称为基粒（grana），其中的类囊体称基粒类囊体，基粒之间的类囊体称为基质类囊体。类囊体膜上含有光合作用光反应所需的各种组分。

在绿色植物和藻类中普遍存在的叶绿体是光合作用场所。同时叶绿体也有自己特有的双链环状DNA，核糖体和进行蛋白质生物合成的酶，能合成出一部分自己所必需的蛋白质，因此叶绿体内共生起源假说为许多人所认可。

·微体

液泡

微体（microbodies）中含有酶的单层膜囊泡状小体，与溶酶体功能相似，但所含的酶不同于溶酶体。微体在短时间内帮助多种物质转换成别的物质。
过氧化物酶体(peroxisomes)，是存在于动植物细胞的一种微体，其中所含的一些酶可将脂肪酸氧化分解，产生过氧化氢。

·液泡
在成熟的活的植物细胞中经常都有一个大的充满液体的中央液泡（vacuole），是在细胞生长和发育过程中由小的液泡融合而成的，是单层膜包围的充满水液的泡。液泡中含有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素等代谢物，甚至还含有有毒化合物，并处于高渗状态，使细胞处于吸涨饱满的状态。

·细胞骨架
在真核细胞的细胞质中普遍存在由蛋白质纤维组成的三维网架结构—细胞质骨架（cytoskeleton），蛋白质纤维包括有微管，微丝和中间纤维三种，它们通过通过磷酸化和去磷酸化而具有自装配和去装配功能，这也是信息传递过程。细胞质中各种细胞器，酶和很多蛋白质都是固定在细胞质骨架上，使之有条不紊地执行各自的功能。细胞质骨架网络系统对于细胞形态构建，细胞运动，物质运输，能量转换，信息传递，细胞分化和细胞转化等起着重要的作用。

·微丝
微丝（肌动蛋白纤维）是指真核细胞中由肌动蛋白组成的骨架纤维。微丝的功能：肌肉收缩，微绒毛，应变纤维，胞质环流和阿米巴运动，胞质分裂环。

·微管
微管（microtuble）由α，β两种类型的微管蛋白亚基组成，两种蛋白形成微管蛋白二聚体，是微管装配的基本单位。微管是由微管蛋白二聚体组成的长管状细胞器结构，微管壁由13个原纤维排列组成，微管可装配成单管，二联管（纤毛和鞭毛中），三联管（中心粒和基体中）。微管的功能：维持细胞形态，细胞内运输，鞭毛运动和纤毛运动，纺锤体和染色体运动，基粒与中心粒。

中间纤维（Intermediatefilaments）蛋白合成后基本上都装配成中间纤维，游离的单体很少。在一定生理条件下，在植物细胞中也存在类似中间纤维结构。中间纤维按其组织来源和免疫原性可分为6类：角蛋白纤维，波形纤维，结蛋白纤维，神经纤维，神经胶质纤维和核纤层蛋白。中间纤维与微管关系密切，可能对微管装配和稳定有作用。此外，中间纤维从核纤层通过细胞质延伸，它不仅对细胞刚性有支持作用和对产生运动的结构有协调作用，而且更重要的是中间纤维与细胞分化，细胞内信息传递，核内基因传递，核内基因表达等重要生命活动过程有关。

·鞭毛、纤毛和中心粒
细胞表面的附属物，功能是运动。鞭毛和纤毛的基本结构相同，主要区别在于长度和数量。鞭毛长但少，纤毛短，常覆盖细胞全部表面，两者的基本结构都是微管。基部与埋藏在细胞质中的基粒（9（3）+0）相连。中心粒，结构与基粒相似，埋藏在中心体中，许多微管都发自这里。

·胞质溶胶
细胞质中除细胞器以外的液体部分。富含蛋白质，占细胞内的25～50%；含有多种酶，是细胞代谢活动的场所；还有各种细胞内含物，如肝糖原、脂肪细胞的脂肪滴、色素粒等。

细胞器——线粒体

细胞的呼吸作用主要是在线粒体内进行的。线粒体的内部结构,在光学显微镜下不能分辨,只有在电子显微镜下才能看清楚。线粒体由内外两层膜组成。外膜即界限膜,使线粒体与周围的细胞质分开,是各种分子和离子进入线粒体内部的障壁。内膜的不同部位向线粒体的中心腔折叠,形成嵴。这样就大大增加了酶分子附着的表面,并且把酶分子密集地包在线粒体里。内膜和外膜在化学成分和物理特性上都有显著的差异。例如,它们在蛋白质的含量,特别是在类脂的分布上是很不相同的。外膜比内膜的磷脂含量要高2～3倍；外膜的通透性也比内膜高得多。外膜的通透性高,为线粒体与周围细胞质之间进行充分的物质交换提供了条件。内膜的通透性差,可以使催化三羧酸循环的复杂酶系统保留在内膜的间隔中,保证呼吸作用的进行。线粒体膜上还具有小孔,这样，呼吸作用所产生的ATP可以更容易地向线粒体外面扩散。

线粒体既然是细胞进行呼吸作用的主要场所,那么有关催化三羧酸循环、氨基酸代谢、脂肪酸分解、电子传递、能量转换、DNA复制和RNA合成等过程所需要的一百多种酶和辅酶,都分布在线粒体的外膜、膜内空间、内膜和基质中。这些酶和辅酶的主要功能是参加三羧酸循环中的氧化反应、电子传递和能量转换。

分离各种细胞器的常用方法是差速离心法:将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其它物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管中,用高速离心机在不同的转速下进行离心,利用不同的离心速度所产生的不同离心力,就能将各种细胞器分离开.

离心管

叶绿体	细胞器	立克次体	基因工程
溶酶体	支原体	细胞壁	螺旋体
中心体	放线菌	内毒素	酵母
液泡	衣原体	细胞膜	病理学

1、http://www.pkuschool.com/ask/q.asp?qid=258210
2、http://web.etiantian.com/staticpages/study/question/question_2168146.htm
3、http://www.cella.cn/book/03/01.htm