3.3: 真核细胞

在这一点上，应该清楚的是，真核细胞的结构比原核细胞更为复杂。 细胞器允许细胞中同时出现各种功能。 在讨论真核细胞内细胞器的功能之前，让我们先研究一下细胞的两个重要组成部分：质膜和细胞质。

艺术连接

图\(\PageIndex{1}\)：此图显示了 (a) 典型的动物细胞和 (b) 典型的植物细胞。

植物细胞具有动物细胞所没有的哪些结构？ 动物细胞具有植物细胞所没有的哪些结构？

质膜

与原核生物一样，真核细胞具有由磷脂双层组成的质膜（图\(\PageIndex{2}\)），其嵌入的蛋白质将细胞的内部内容物与周围环境分开。 磷脂是一种由两个脂肪酸链、一个甘油主链和一个磷酸基团组成的脂质分子。 质膜调节某些物质（例如有机分子、离子和水）的通过，防止某些物质通过以维持内部条件，同时主动引入或去除其他物质。 其他化合物在膜上被动移动。

图\(\PageIndex{2}\)：质膜是含有嵌入蛋白质的磷脂双层。 除磷脂和蛋白质外，膜中还有其他成分，例如胆固醇和碳水化合物。

专门从事吸收的细胞的质膜被折叠成称为微绒毛（单数 = microvillus）的手指状突起。 这种折叠增加了质膜的表面积。 此类细胞通常存在于小肠内，小肠是从消化食物中吸收营养的器官。 这是表单匹配结构功能的绝佳示例。

乳糜泻患者对麸质有免疫反应，麸质是一种存在于小麦、大麦和黑麦中的蛋白质。 免疫反应会损害微绒毛，因此，受影响的人无法吸收营养。 这会导致营养不良、抽筋和腹泻。 患有乳糜泻的患者必须遵循无麸质饮食。

细胞质

细胞质包括质膜和核包膜之间的细胞内容物（稍后将讨论这种结构）。 它由悬浮在凝胶状细胞溶胶中的细胞器、细胞骨架和各种化学物质组成（图\(\PageIndex{1}\)）。 尽管细胞质由70％至80％的水组成，但它具有半固体稠度，这种稠度来自其中的蛋白质。 但是，蛋白质并不是细胞质中发现的唯一有机分子。 那里还发现了葡萄糖和其他单糖、多糖、氨基酸、核酸、脂肪酸和甘油衍生物。 钠、钾、钙和许多其他元素的离子也溶解在细胞质中。 许多代谢反应，包括蛋白质合成，都发生在细胞质中。

细胞骨架

如果你要去除细胞中的所有细胞器，那么质膜和细胞质是唯一剩下的组成部分吗？ 不。 在细胞质中，仍然会有离子和有机分子，再加上蛋白质纤维网络，这些网络有助于维持细胞的形状，将某些细胞器固定在特定位置，允许细胞质和囊泡在细胞内移动，并使单细胞生物能够独立移动。 总的来说，这种蛋白质纤维网络被称为细胞骨架。 细胞骨架中有三种类型的纤维：微丝，也称为肌动蛋白丝、中间丝和微管（图\(\PageIndex{3}\)）。

图\(\PageIndex{3}\)：微丝、中间细丝和微管构成细胞骨架。

微丝是细胞骨架纤维中最薄的一种，在移动细胞成分方面起作用，例如在细胞分裂期间。 它们还维持了微绒毛的结构，即专用于吸收的细胞中发现的质膜的大量折叠。 这些成分在肌肉细胞中也很常见，是肌肉细胞收缩的原因。 中间细丝的直径中等，具有结构功能，例如保持细胞的形状和固定细胞器。 角蛋白是增强头发和指甲的化合物，形成一种中间细丝。 微管是细胞骨架纤维中最厚的一种。 这些是空心管，可以快速溶解和变形。 微管引导细胞器运动，是在细胞分裂过程中将染色体拉到两极的结构。 它们也是鞭毛和纤毛的结构成分。 在纤毛和鞭毛中，微管被组织成一个圆圈，外面有九个双微管，中间有两个微管。

中心体是靠近动物细胞核的区域，充当微管组织中心。 它包含一对中心体，两个相互垂直的结构。 每个中心点是一个由九个三重微管组成的圆柱体。

中心体在细胞分裂之前自行复制，而中心体在将重复的染色体拉到分裂细胞的两端方面起着作用。 但是，中心体在细胞分裂中的确切功能尚不清楚，因为去除中心体的细胞仍然可以分裂，而缺乏中心体的植物细胞能够进行细胞分裂。

鞭毛和纤毛

鞭毛（单数 = 鞭毛）是从质膜延伸出来的长毛状结构，用于移动整个细胞（例如精子、裸藻）。 当存在时，细胞只有一根鞭毛或几根鞭毛。 但是，当纤毛（单数 = 纤毛）存在时，它们的数量很多，并沿着质膜的整个表面延伸。 它们是短的毛发状结构，用于移动整个细胞（例如 paramecium）或沿着细胞外表面移动物质（例如，输卵管内将卵子移向子宫的细胞纤毛，或移动的呼吸道细胞内的纤毛）粘液捕获的流向喉咙的颗粒物）。

Endomembrane 系统

内膜系统（endo = inside）是真核细胞中的一组膜和细胞器（图\(\PageIndex{3}\)），它们共同修饰、包装和运输脂质和蛋白质。 它包括核包膜、溶酶体和囊泡、内质网和高尔基仪器，我们稍后将对此进行介绍。 尽管从技术上讲，质膜不在细胞内，但它包含在内膜系统中，因为正如你将看到的那样，它与其他子宫膜细胞器相互作用。

Nucleus

通常，细胞核是细胞中最突出的细胞器（图\(\PageIndex{1}\)）。 核（plural = nuclei）以染色质形式储存细胞的 DNA，指导核糖体和蛋白质的合成。 让我们更详细地看一下（图\(\PageIndex{4}\)）。

图\(\PageIndex{4}\)：原子核的最外层边界是核包膜。 请注意，核包膜由两个磷脂双层（膜）——一个外膜和一个内膜——组成，而质膜（图\(\PageIndex{2}\)）仅由一个磷脂双层组成。 （来源：美国国立卫生研究院 NIGMS 对作品的修改）

核包膜是一种双膜结构，构成原子核的最外层（图\(\PageIndex{4}\)）。 核包膜的内膜和外膜都是磷脂双层。

核包膜上布满了控制离子、分子和 RNA 在核质和细胞质之间通过的孔隙。

要了解染色质，首先考虑染色体会很有帮助。 染色体是细胞核内的结构，由DNA、遗传物质和蛋白质组成。 这种DNA和蛋白质的组合被称为染色质。 在真核生物中，染色体是线性结构。 每个物种在其体细胞核中都有特定数量的染色体。 例如，在人类中，染色体数为46，而在果蝇中，染色体数为8。

只有当细胞准备分裂时，染色体才可见并且可以相互区分。 当细胞处于生命周期的生长和维持阶段时，染色体就像一束未缠绕的混乱线。

我们已经知道核指导核糖体的合成，但是它是如何做到的呢？ 有些染色体有编码核糖体 RNA 的 DNA 片段。 核内一个称为核仁（plural = nucleoli）的深色染色区域将核糖体 RNA 与相关蛋白聚集在一起，组装核糖体亚基，然后通过核孔输送到细胞质中。

内质网

内质网（ER）（图\(\PageIndex{7}\)）是一系列相互连接的膜状小管，它们共同修饰蛋白质和合成脂质。 但是，这两种功能是在内质网的不同区域执行的：分别是粗糙的内质网和光滑的内质网。

急诊管的空心部分称为管腔或水箱空间。 急诊室的膜是一种嵌入蛋白质的磷脂双层，与核包膜是连续的。

粗糙的内质网（RER）之所以这样命名，是因为通过电子显微镜观察时，附着在其细胞质表面的核糖体会使其呈现出镶嵌的外观。

核糖体在附着在急诊室时合成蛋白质，从而将其新合成的蛋白质转移到 RER 的管腔中，在那里它们会进行修改，例如折叠或添加糖。 RER 还生产用于细胞膜的磷脂。

如果磷脂或改性蛋白注定不会留在 RER 中，则它们将被包装在囊泡中，然后通过从膜中萌芽从 RER 运出（图\(\PageIndex{7}\)）。 由于 RER 参与修饰将从细胞中分泌的蛋白质，因此它在分泌蛋白质的细胞（例如肝脏）中非常丰富。

光滑的内质网（SER）与 RER 是连续的，但其细胞质表面很少或没有核糖体（见图\(\PageIndex{1}\)）。 SER 的功能包括合成碳水化合物、脂质（包括磷脂）和类固醇激素；药物和毒药的排毒；酒精代谢；以及钙离子的储存。

高尔基仪器

我们已经提到过囊泡可以从急诊室发芽，但是囊泡会去哪里？ 在到达最终目的地之前，需要对转运囊泡中的脂质或蛋白质进行分类、包装和标记，以便它们最终到达正确的位置。 脂质和蛋白质的分类、标记、包装和分布在高尔基仪器（也称为高尔基体）中进行，这是一系列扁平的膜囊（图\(\PageIndex{5}\)）。

图\(\PageIndex{5}\)：这张白细胞透射电子显微照片中的高尔基仪器在这张图像的下半部分可见为一堆半圆形扁平的环。 在高尔基仪器附近可以看到几个囊泡。 （来源：路易莎·霍华德对作品的修改；来自马特·罗素的比例尺数据）

高尔基仪器在内质网附近有一个接收面，一个释放面位于远离急诊室的一侧，朝向细胞膜。 从急诊室形成的运输囊泡传播到接收面，与之融合，然后将其内容物排入高尔基设备的管腔中。 随着蛋白质和脂质在高尔基河中传播，它们会经过进一步的修改。 最常见的修改是添加糖分子的短链。 然后用小分子基团标记新修饰的蛋白质和脂质，使它们能够传送到正确的目的地。

最后，经过修饰和标记的蛋白质被包装成囊泡，这些囊泡从高尔基的另一面发芽。 其中一些囊泡运送囊泡，将其内容物沉积到细胞的其他部分以供使用，而另一些则是分泌囊泡，与质膜融合并将其内容物释放到细胞外。

不同细胞类型中高尔基的含量再次表明，形态遵循细胞内的功能。 具有大量分泌活性的细胞（例如分泌消化酶的唾液腺细胞或分泌抗体的免疫系统细胞）含有大量的高尔基。

在植物细胞中，高尔基还具有合成多糖的额外作用，其中一些被掺入细胞壁，有些用于细胞的其他部分。

溶酶体

在动物细胞中，溶酶体是细胞的 “垃圾处理器”。 溶酶体中的消化酶有助于分解蛋白质、多糖、脂质、核酸，甚至是破旧的细胞器。 在单细胞真核生物中，溶酶体对于消化它们摄入的食物和细胞器的回收非常重要。 这些酶在 pH 值（更酸性）下的活性要比位于细胞质中的酶低得多。 细胞质中发生的许多反应在低pH值下不可能发生，因此将真核细胞分隔成细胞器的优势显而易见。

溶酶体还使用其水解酶来摧毁可能进入细胞的致病生物。 这方面的一个很好的例子发生在一组称为巨噬细胞的白细胞中，它们是人体免疫系统的一部分。 在称为吞噬作用的过程中，巨噬细胞的一部分质膜侵入（折叠）并吞没病原体。 被侵入的部分，里面有病原体，然后将自己从质膜上挤出来，变成囊泡。 囊泡与溶酶体融合。 然后，溶酶体的水解酶会破坏病原体（图\(\PageIndex{6}\)）。

图\(\PageIndex{6}\)：巨噬细胞将一种可能致病的细菌吞噬成囊泡，然后囊泡与细胞内的溶酶体融合，从而消灭病原体。 细胞中还存在其他细胞器，但为简单起见，未显示。

囊泡和液泡

囊泡和液泡是膜结合的囊，在储存和运输中起作用。 液泡比囊泡大一些，液泡的膜不会与其他细胞成分的膜融合。 囊泡可以与细胞系统内的其他膜融合。 此外，植物液泡中的酶可以分解大分子。

艺术连接

图\(\PageIndex{7}\)：内膜系统用于修改、包装和输送脂质和蛋白质。 （来源：马格努斯·曼斯克对作品的修改）

为什么高尔基的顺式面孔不面对质膜？

核糖体

核糖体是负责蛋白质合成的细胞结构。 通过电子显微镜观察时，游离核糖体在细胞质中以簇状或单个小点的形式出现。 核糖体可能附着在质膜的细胞质侧或内质网的细胞质侧（图\(\PageIndex{7}\)）。 电子显微镜表明，核糖体由大亚基和小亚基组成。 核糖体是负责蛋白质合成的酶复合物。

由于蛋白质合成对所有细胞都至关重要，因此几乎每个细胞中都存在核糖体，尽管它们在原核细胞中较小。 它们在未成熟的红细胞中特别丰富，用于合成血红蛋白，血红蛋白在全身输送氧气方面起作用。

线粒体

线粒体（单数 = 线粒体）通常被称为细胞的 “强国” 或 “能量工厂”，因为它们负责制造细胞的主要能量携带分子三磷酸腺苷（ATP）。 葡萄糖分解产生的 ATP 被称为细胞呼吸。 线粒体是椭圆形的双膜细胞器（图\(\PageIndex{8}\)），有自己的核糖体和DNA。 每层膜都是嵌入蛋白质的磷脂双层。 内层有叫做 cristae 的褶皱，这会增加内膜的表面积。 被褶皱包围的区域称为线粒体基质。 cristae 和基质在细胞呼吸中有不同的作用。

根据我们的形态跟随功能的主题，重要的是要指出，肌肉细胞的线粒体浓度非常高，因为肌肉细胞需要大量的能量才能收缩。

图\(\PageIndex{8}\)：这张透射电子显微照片显示了用电子显微镜观察的线粒体。 注意内膜和外膜、cristae 和线粒体基质。 （来源：马修·布里顿对作品的修改；来自马特·罗素的比例尺数据）

过氧化物酶体

过氧化物酶体是由单层膜包围的小圆形细胞器。 它们进行氧化反应，分解脂肪酸和氨基酸。 它们还可以为许多可能进入人体的毒物排毒。 酒精通过肝细胞中的过氧化物酶体排毒。 这些氧化反应的副产物是过氧化氢 H ₂ O ₂，它包含在过氧化物酶体中，以防止该化学物质对细胞器外的细胞成分造成损害。 过氧化氢被过氧化物酶安全地分解成水和氧气。

动物细胞与植物细胞

尽管它们有基本的相似之处，但动植物细胞之间仍有一些惊人的差异（见表\(\PageIndex{1}\)）。 动物细胞有中心体、中心体（在细胞骨架下讨论）和溶酶体，而植物细胞没有。 植物细胞有细胞壁、叶绿体、plasmodesmata 和用于储存的质体，中央液泡很大，而动物细胞没有。

细胞墙

在图\(\PageIndex{1}\) b（植物细胞的示意图）中，你可以看到质膜外部的称为细胞壁的结构。 细胞壁是一种坚硬的覆盖物，可以保护细胞，提供结构支撑并塑造细胞形状。 真菌和前列腺细胞也有细胞壁。

虽然原核细胞壁的主要成分是肽聚糖，但植物细胞壁中的主要有机分子是纤维素，一种由长而直的葡萄糖单位链组成的多糖。 当营养信息涉及膳食纤维时，它指的是食物中的纤维素含量。

叶绿体

像线粒体一样，叶绿体也有自己的DNA和核糖体。 叶绿体在光合作用中起作用，可以在植物和藻类等真核细胞中找到。 在光合作用中，二氧化碳、水和光能被用来制造葡萄糖和氧气。 这是动植物之间的主要区别：植物（autotrophs）能够自己制造食物，例如葡萄糖，而动物（异养生物）必须依靠其他生物作为其有机化合物或食物来源。

像线粒体一样，叶绿体有外膜和内膜，但是在叶绿体内膜封闭的空间内，有一组相互连接、堆叠的、充满液体的膜囊，称为 thylakoids（图\(\PageIndex{9}\)）。 每堆 thylakoids 都被称为颗粒（复数 = grana）。 被内膜包围并围绕格拉纳的流体称为基质。

图\(\PageIndex{9}\)：这张叶绿体的简化图显示了外膜、内膜、tylakoids、grana 和基质。

叶绿体含有一种叫做叶绿素的绿色色素，它可以捕获阳光的能量进行光合作用。 像植物细胞一样，光合原生生物也有叶绿体。 有些细菌也可以进行光合作用，但它们没有叶绿体。 它们的光合色素位于细胞本身的 tylakoid 膜中。

行动中的进化：Endosymbiosis

我们已经提到，线粒体和叶绿体都含有DNA和核糖体。 你想知道为什么吗？ 有力的证据表明，内共生是解释。

共生是一种关系，在这种关系中，来自两个不同物种的生物紧密相连地生活，通常彼此表现出特定的适应性。 Endosymbiosis（endo- = inside）是一种生活在另一个生物体内部的关系。 内共生关系在自然界中比比皆是。 产生维生素 K 的微生物生活在人体肠道内。 这种关系对我们有益，因为我们无法合成维生素K。它对微生物也有好处，因为它们可以免受其他生物的侵害，并且通过生活在大肠内为它们提供了稳定的栖息地和丰富的食物。

科学家早就注意到细菌、线粒体和叶绿体的大小相似。 我们还知道线粒体和叶绿体有DNA和核糖体，就像细菌一样。 科学家认为，当宿主细胞摄入有氧细菌和蓝细菌但没有消灭它们时，宿主细胞和细菌形成了互惠互利的内共生关系。 通过进化，这些摄入的细菌在功能上变得更加专业化，有氧细菌变成了线粒体，光合细菌变成了叶绿体。

中央空泡

此前，我们提到液泡是植物细胞的重要成分。 如果你看图\(\PageIndex{1}\)，你会发现每个植物细胞都有一个大的中央液泡，占据了大部分细胞。 在不断变化的环境条件下，中央液泡在调节细胞的水浓度方面起着关键作用。 在植物细胞中，中央液泡内的液体提供膨胀压力，膨胀压力是由细胞内的液体引起的向外压力。 你有没有注意到，如果你忘记给植物浇水几天，它就会枯萎？ 这是因为当土壤中的水浓度低于植物中的水浓度时，水会从中央液泡和细胞质中流出并流入土壤。 随着中央液泡的收缩，它使细胞壁得不到支撑。 失去对植物细胞壁的支撑会导致外观枯萎。 此外，这种液体的味道非常苦，不利于昆虫和动物食用。 中央液泡还可以将蛋白质储存在发育中的种子细胞中。

动物细胞的细胞外基质

大多数动物细胞将物质释放到细胞外空间。 这些材料的主要成分是糖蛋白和蛋白质胶原蛋白。 这些材料统称为细胞外基质（图\(\PageIndex{10}\)）。 细胞外基质不仅将细胞聚集在一起形成组织，而且还允许组织内的细胞相互交流。

图\(\PageIndex{10}\)：细胞外基质由细胞分泌的物质网络组成。

血液凝固是细胞外基质在细胞交流中的作用的一个例子。 当血管内的细胞受损时，它们会显示一种称为组织因子的蛋白质受体。 当组织因子与细胞外基质中的另一种因子结合时，它会使血小板粘附在受损血管壁上，刺激血管中相邻的平滑肌细胞收缩（从而收缩血管），并启动一系列刺激血管的步骤血小板产生凝血因子。

细胞间连接

细胞还可以通过直接接触（称为细胞间连接）相互通信。 动植物细胞的作用方式存在一些差异。 Plasmodesmata（单数 = plasmodesma）是植物细胞之间的连接点，而动物细胞接触包括紧密和间隙连接以及 desmosomes。

通常，相邻植物细胞的长时间质膜无法相互接触，因为它们被每个细胞周围的细胞壁隔开。 Plasmodesmata 是在相邻植物细胞的细胞壁之间穿过的许多通道，连接它们的细胞质并使信号分子和营养物质能够在细胞之间运输（图\(\PageIndex{11}\) a）。

图\(\PageIndex{11}\)：电池之间有四种连接。 (a) plasmodesma 是两个相邻植物细胞的细胞壁之间的通道。 (b) 紧密连接处连接相邻的动物细胞。 (c) Desmosomes 将两个动物细胞连接在一起。 (d) 间隙连接处充当动物细胞之间的通道。 （来源 b、c、d：玛丽安娜·鲁伊斯·比利亚雷尔对作品的修改）

紧密连接是两个相邻动物细胞之间的防水密封（图\(\PageIndex{11}\) b）。 蛋白质使细胞紧密地相互对抗。 这种紧密的附着力可防止材料在细胞之间泄漏。 紧密连接通常存在于排列内脏器官和空腔的上皮组织中，构成大部分皮肤。 例如，膀胱内上皮细胞的紧密连接可防止尿液泄漏到细胞外空间。

也仅在动物细胞中发现了 desmosomes，其作用类似于相邻上皮细胞之间的点焊（图\(\PageIndex{11}\) c）。 它们在伸展的器官和组织（如皮肤、心脏和肌肉）中以片状形式将细胞聚集在一起。

动物细胞中的间隙连接就像植物细胞中的 plasmodesmata 一样，因为它们是相邻细胞之间的通道，允许离子、营养物质和其他使细胞能够交流的物质的运输（图\(\PageIndex{11}\) d）。 但是，在结构上，间隙连接和 plasmodesmata 有所不同。

表\(\PageIndex{1}\)：该表提供了原核细胞和真核细胞的成分及其各自的功能。

细胞组件	函数	存在于原核生物中吗？	存在于动物细胞中吗？	存在于植物细胞中吗？
质膜	将细胞与外部环境分开；控制有机分子、离子、水、氧气和废物进出细胞	是的	是的	是的
细胞质	为细胞提供结构；许多代谢反应的部位；细胞器所在的培养基	是的	是的	是的
核样体	DNA 的位置	是的	不是	不是
Nucleus	存放 DNA 并指导核糖体和蛋白质合成的细胞器	不是	是的	是的
核糖体	蛋白质合成	是的	是的	是的
线粒体	ATP 产生/细胞呼吸	不是	是的	是的
过氧化物酶体	氧化和分解脂肪酸和氨基酸，排毒毒物	不是	是的	是的
囊泡和液泡	储存和运输；植物细胞中的消化功能	不是	是的	是的
中心体	在动物细胞分裂中的作用不明；动物细胞中微管的组织中心	不是	是的	不是
溶酶体	消化大分子；回收破旧的细胞器	不是	是的	不是
细胞墙	细胞形状的保护、结构支持和维护	是的，主要是细菌中的肽聚糖，但不是古细菌	不是	是的，主要是纤维素
叶绿体	光合作用	不是	不是	是的
内质网	修饰蛋白质和合成脂质	不是	是的	是的
高尔基仪器	修改、分类、标记、包装和分配脂质和蛋白质	不是	是的	是的
细胞骨架	保持细胞形状，将细胞器固定在特定位置，允许细胞质和囊泡在细胞内移动，并使单细胞生物能够独立移动	是的	是的	是的
鞭毛	细胞运动	一些	一些	不，除了一些植物精子
纤毛	细胞运动、粒子沿质膜细胞外表面的运动和过滤	不是	一些	不是

摘要

与原核细胞一样，真核细胞具有质膜、细胞质和核糖体，但真核细胞通常比原核细胞大，具有真正的核（这意味着它的 DNA 被膜包围），还有其他允许功能分隔的膜结合细胞器。 质膜是嵌入蛋白质的磷脂双层。 核内的核仁是核糖体组装的场所。 核糖体存在于细胞质中或附着在质膜或内质网的细胞质侧。 它们进行蛋白质合成。 线粒体进行细胞呼吸并产生 ATP。 过氧化物酶体分解脂肪酸、氨基酸和一些毒素。 囊泡和液泡是储存和运输隔间。 在植物细胞中，液泡还有助于分解大分子。

动物细胞也有中心体和溶酶体。 中心体有两个物体，即中心体，在细胞分裂中的作用未知。 溶酶体是动物细胞的消化细胞器。

植物细胞有细胞壁、叶绿体和中央液泡。 植物细胞壁的主要成分是纤维素，它保护细胞，提供结构支撑，并赋予细胞形状。 光合作用发生在叶绿体中。 中央液泡膨胀，无需产生更多细胞质即可扩大细胞。

内膜系统包括核包膜、内质网、高尔基装置、溶酶体、囊泡以及质膜。 这些细胞成分共同修改、包装、标记和运输膜脂质和蛋白质。

细胞骨架有三种不同类型的蛋白质元素。 微丝为细胞提供刚性和形状，并促进细胞运动。 中间细丝承受张力，将细胞核和其他细胞器固定在适当的位置。 微管帮助细胞抵抗压缩，充当运动蛋白的轨道，使囊泡穿过细胞，并将复制的染色体拉到分裂细胞的两端。 它们也是中心体、鞭毛和纤毛的结构元素。

动物细胞通过其细胞外基质进行交流，并通过紧密连接、desmosomes 和间隙连接相互连接。 植物细胞通过 plasmodesmata 相互连接并相互通信。

艺术联系

图\(\PageIndex{1}\)：植物细胞具有动物细胞没有的哪些结构？ 动物细胞具有植物细胞所没有的哪些结构？

回答

植物细胞有 plasmodesmata、细胞壁、大型中央液泡、叶绿体和质体。 动物细胞有溶酶体和中心体。

图\(\PageIndex{7}\)：为什么高尔基的顺式面孔不面对质膜？

回答

因为那张脸从急诊室接收化学物质，急诊室朝向细胞中心。

词汇表

细胞壁

一种硬质细胞覆盖物，由植物中的纤维素、细菌中的肽聚糖、古细菌中的非肽聚糖化合物和真菌中的甲壳素制成，可保护细胞，提供结构支撑并塑造细胞形状

中央液泡

一种大型植物细胞器，充当储藏室、储水器和大分子降解场所

叶绿体

一种进行光合作用的植物细胞器

纤毛

（复数：纤毛）一种短的毛发状结构，从质膜大量延伸，用于移动整个细胞或沿着细胞外表面移动物质

细胞质

质膜和核包膜之间的整个区域，由悬浮在凝胶状细胞溶胶中的细胞器、细胞骨架和各种化学物质组成

细胞骨架

蛋白质纤维网络共同维持细胞的形状，将一些细胞器固定在特定位置，允许细胞质和囊泡在细胞内移动，并使单细胞生物能够移动

细胞溶胶

细胞质中悬浮细胞结构的凝胶状物质

desmosome

当质膜中的钙粘蛋白附着在中间细丝上时形成的相邻上皮细胞之间的联系

内膜系统

真核细胞中的一组细胞器和膜，它们共同修饰、包装和运输脂质和蛋白质

内质网 (ER)

真核细胞内的一系列相互关联的膜结构，它们共同修饰蛋白质和合成脂质

细胞外基质

这种材料，主要是胶原蛋白、糖蛋白和蛋白聚糖，从动物细胞中分泌出来，将细胞像组织一样凝聚在一起，允许细胞相互交流，并为组织中的细胞提供机械保护和锚固

鞭毛

（复数：鞭毛）从质膜延伸出来的长毛状结构，用于移动细胞

间隙交界处

两个相邻动物细胞之间的通道，允许离子、营养物质和其他低分子量物质在细胞之间传递，从而使细胞能够交流

高尔基仪器

一种由一系列堆叠膜组成的真核细胞器，用于对脂质和蛋白质进行分类、标记和包装，以便分发

溶酶体

动物细胞中的细胞器，充当细胞的消化成分；它分解蛋白质、多糖、脂质、核酸，甚至是破旧的细胞器

线粒体

（单数：线粒体）负责进行细胞呼吸的细胞器，从而产生细胞的主要能量携带分子 ATP

核封套

构成原子核最外层部分的双膜结构

核仁

细胞核内负责组装核糖体亚基的深色染色体

核

存放细胞 DNA 并指导核糖体和蛋白质合成的细胞器

过氧化物酶体

一种小而圆的细胞器，含有过氧化氢，可氧化脂肪酸和氨基酸，并对许多毒物进行排毒

质膜

一种含有嵌入式（整体）或附着（外周）蛋白的磷脂双层，可将细胞的内部内容物与周围环境分开

plasmodesma

（复数：plasmodesmata）一种在相邻植物细胞的细胞壁之间穿过、连接其细胞质并允许物质在细胞之间运输的通道

核糖体

进行蛋白质合成的细胞结构

粗糙的内质网 (RER)

内质网中布满核糖体并参与蛋白质修饰的区域

光滑内质网 (SER)

内质网中细胞质表面很少或没有核糖体并合成碳水化合物、脂质和类固醇激素的区域；为农药、防腐剂、药物和环境污染物等化学物质排毒，并储存钙离子

紧密交界处

蛋白质粘附性产生的两个相邻动物细胞之间的牢固密封

空泡

一种膜结合的囊，比囊泡大一点，在细胞储存和运输中起作用

囊

一种在细胞储存和运输中起作用的小膜结合囊；它的膜能够与质膜以及内质网和高尔基器械的膜融合

贡献者和归因

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