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1、1 细胞通讯的概念 2 细胞通讯的信息类型分哪几类 概念 要保证生物体各组分之间或环境之间相互影响和相互协调一致 必须有信息的传递和交流 即细胞通讯 信息分类 细胞通讯的信息类型可分为3类 环境信息 遗传信息和神经信息 细胞通讯 第一节环境信息的传递 当我们用手触摸含羞草的叶子时 那么它的所有小叶都会收缩合拢 含羞草 跳舞草 给跳舞草唱歌 跳舞草就会翩翩起舞 环境刺激的信息如何被细胞感受并进一步引发生物反应的呢 一胞间信号 人与人之间的信息交流可以通过多种方式进行 如面对面交谈 打电话 写信 发电子邮件 上网聊天等 这些方式的实现要依靠一些具体的信号 如声波 文字 电磁波等 外界环境与生物体之
2、间及细胞之间的信息交流也要通过一些具体的信号才能实现 在细胞间通讯 生物信息传递 中起信号作用的是什么呢 1 细胞与细胞之间传递信息的信号有哪些 2 信号的功能是什么 3 化学信号的来源是什么 4 可以作为化学信号的物质有哪些 5 化学信号通过什么途径把信息传递给目的细胞 6 化学信号的作用部位是 一胞间信号 阅读与分析 乙烯 植物激素 仔细阅读书上的两组资料 你认为起信号传递作用的物质分别是什么 资料1 一箱未成熟的苹果放上两个星期变化也不大 如果在其中放入一只成熟的苹果 整箱苹果很快就变得美味可口了 这是由于成熟的苹果能释放出乙烯 乙烯能使苹果很快成熟 一胞间信号 资料2 当人或动物摄取糖
3、的量有很大波动时 血液中的葡萄糖浓度仍能保持相对稳定 我们都知道只是胰岛素作用的结果 胰岛素是由胰腺细胞分泌出来的 其释放速率随血液中葡萄糖浓度的升高而加快 当胰岛素分子随血流到达肝脏或肌肉细胞时 就能把信息传递给它们 通知 它们从血液中吸收葡萄糖 以糖原的形式贮藏起来 或利用消耗掉 随着血液中葡萄糖浓度恢复正常 胰腺细胞释放胰岛素的速率也随之减慢或暂停 以减慢葡萄糖的转移和利用 从而保持血糖浓度的稳定 胰岛素 动物激素 一胞间信号 胞间信号 通过化学物质 把代谢信息传递给了目的细胞 完成了细胞与细胞间的通讯联络任务 从而影响代谢过程 这种化学物质叫胞间信号 1 胞间信号 第一信使 的种类 激
4、素 神经递质 生长因子及NO 2 作用部位 主要在细胞间起作用 3 功能 作为信号 把代谢信息传递给目的细胞 1 什么受体 2 受体的存在部位是 3 受体的化学本质是 4 受体的功能是什么 5 受体的特点是什么 二胞间信号的受体 受体 细胞表面或内部存在类似天线的物质 如糖蛋白 脂蛋白等 用来接收胞间信号分子 这种物质被称为受体 1 化学本质 糖蛋白 脂蛋白等 2 存在部位 存在于细胞表面或内部 3 生理作用 识别并特异地与化学信号分子 配体 结合成复合物 从而启动一系列生物化学反应 最后导致该信号物质产生特定的生物效应 4 特点 受体是细胞表面或内部的一种生物大分子物质 特异性 识别并特异地
5、与化学信号分子 配体 结合 二胞间信号的受体 1 胞内信号的功能是 2 胞内信号的特点是 三胞内信号 1 产生 第一信使与膜上的受体结合 激活膜上的信号转换机制 从而产生了细胞内识别的 语言 环腺苷酸 cAMP 因此把胞外信息传到了胞内 环腺苷酸即为胞内信号物质 第二信使 2 主要类型 除环腺苷酸 cAMP 外 还有如Ca2 1 2 二酰甘油 DAG 1 4 5 三磷酸肌醇 IP3 等 三胞内信号 3 功能 4 特性 具有明显的通用性 1 激活一些酶及非酶蛋白的活性 由此控制细胞的生命活动 2 传递细胞外信息 调节不同生理生化过程 包括 葡萄糖的摄取和利用 脂肪的贮存和移动 细胞产物的分泌 细
6、胞的增殖 分化和生存等 简单描述细胞的信号转导过程 四细胞的信号转导 思考与讨论 当人们受到惊吓或突然遇到紧急情况时 会产生应激反应 其中包括立即分泌肾上腺素进入血液 血压升高 心率加快及心输出量增加 糖原分解等 糖原分解为单糖是动物运动所必需的 因为单糖分解可产生肌肉收缩所需的能源物质 ATP 那么 这种应激反应是如何发生的 此应激反应的信号转导过程又是怎样的呢 四细胞的信号转导 3 实例 应激反应 内分泌腺 肾上腺素 肝细胞或肌细胞 细胞膜上的肾上腺素受体 环腺苷酸 cAMP 血液或肌细胞中的葡萄糖浓度 更多的能量 应对突发事件 细胞信号转导模式图 四细胞的信号转导 细胞的信号转导 胞间信
7、号发挥生理功能的第一步是与相应的受体结合 然后产生胞内信号 将其携带的信息由膜传递到细胞内 最终导致生理效应的表现 1 基本过程 胞间信号 第一信使 胞内信号 第二信使 细胞内 生理效应的表现 仔细阅读并分析以下实验 你认为形成伞藻再生 帽 的遗传信息贮存于细胞的什么结构中 阅读与分析 伞藻的每一个藻体就是一个细胞 由假根 柄和帽组成 细胞核位于假根中 伞藻具再生能力 如果将伞藻帽切除后 从柄上还可长出一个新的伞藻帽 乙伞藻的柄嫁接在甲伞藻的假根上 结果长出了甲伞藻的 帽 资料 资料2美西螈核移植实验 去细胞核 取核 黑色个体 资料 变形虫切割 核移植实验 死亡 一段时间后 植入细胞核 正常生
8、活 死亡 一细胞核在遗传信息传递中的作用 任何有核细胞 去核以后就会失去固有的生活能力 很快趋于死亡 那么 细胞核的主要功能是什么呢 凡是无核的细胞 既不能生长也不能分裂 以上实验现象表明 细胞核是细胞内一个非常重要的结构 在细胞的生命活动中起主导作用 生物体的生命活动及生物所表现出来的性状与细胞核有关 一细胞核在遗传信息传递中的作用 1831年 布朗首次发现了细胞核 1 分布 除了人与哺乳动物的成熟红细胞和植物的筛管细胞等极少数细胞外 多数真核细胞都有细胞核 植物的筛管细胞 人与哺乳动物成熟的红细胞 一细胞核在遗传信息传递中的作用 细胞核的结构与功能是相适应的 细胞核的形态结构在细胞生活周期
9、的不同阶段变化很大 细胞核在很大程度上控制着细胞的分裂 生长 分化 发育和繁殖等活动 保证遗传信息能稳定地代代传递下去 2 细胞核的功能 3 细胞核的结构 典型的细胞核的结构包括核被膜 核仁 染色质 染色体 和核基质4部分 1 核被膜的特点和功能分别是什么 2 核仁的特点和功能分别是什么 3 核基质的成分有哪些 4 染色质与染色体的区别和联系是什么 一细胞核在遗传信息传递中的作用 1 核被膜 1 特点 双层膜 内膜和外膜 外膜与内质网相连 上有核糖体 mRNA和某些蛋白质可通过 DNA不能通过 为选择透过性膜 2 功能 同时控制着核与质之间的物质与信息交流 核被膜是唯一可以让某些生物大分子物质
10、通过的生物膜 因为上面有核孔 核质之间大分子物质的通道 一细胞核在遗传信息传递中的作用 2 核仁 1 特点 一般细胞有1 2个 甚至更多 无膜的海绵球状体 2 功能 合成rRNA 与核糖体的形成有关 一细胞核在遗传信息传递中的作用 核基质 染色体 DNA 蛋白质 染色质 一细胞核在遗传信息传递中的作用 染色质和染色体 染色质 细胞分裂间期 染色体 细胞分裂期 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态 一细胞核在遗传信息传递中的作用 二遗传信息的传递过程 染色体的主要成分是DNA 遗传信息就存在于DNA上 细胞核中的染色体是遗传信息的载体 细胞核是贮存遗传信息的场所 DNA不能直接
11、影响性状 直接影响性状的是蛋白质 那么DNA中的遗传信息又是怎样传递到蛋白质 从而控制表现出来的外部性状的呢 遗传信息的传递 1 转录的场所和过程分别是 2 翻译的场所和过程分别是 二遗传信息的传递过程 1 转录 1 场所 细胞核中进行 2 过程 DNA上的遗传信息传递到mRNA上的过程 2 翻译 1 场所 细胞质的核糖体上进行 2 过程 mRNA为模板 在核糖体上合成蛋白质的过程 翻译需要转运RNA tRNA 二遗传信息的传递过程 遗传信息由DNA流向mRNA 再由mRNA流向蛋白质 蛋白质使生物体的形态及功能得以实现 同时 DNA还可以进行自我复制 从而将遗传信息传递给新生成的细胞 一细胞
12、核在遗传信息传递中的作用 细胞核的功能 细胞核是贮存和复制遗传信息的主要场所 细胞核是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 细胞核在细胞的生命活动中起着决定性的作用 一细胞的整体性 1 组成生物体的化合物不是杂乱无章地堆聚在一起 而是有机地结合 2 各种细胞器之间并不是孤立的 它们虽有分工 却又相互配合 密切联系 因此 应把细胞看做一个统一的整体 不能把它认为是包含许多细胞器的一个囊袋 二物质代谢 能量代谢和信息传递间的联系 1 细胞中进行着复杂的代谢过程 其中包括物质代谢 能量代谢和信息传递 2 相互联系 物质代谢的同时总是伴随着能量代谢的过程 细胞内物质代谢和能量代谢之所以能协调地进行 信
13、息传递起着调节和控制作用 物质代谢和能量代谢又为信息传递提供物质和能量的基础 选学 神经系统是由神经细胞构成的 神经细胞又叫神经元 是神经信息传送的结构基础 神经调节的基本方式是反射 反射的结构基础是反射弧 神经信息的传递都是通过反射弧来实现的 反射弧由感受器 传入神经 神经中枢 传出神经和效应器5部分组成的 神经信息的传递 反射弧的结构 感受器 效应器 传入神经 传出神经 神经中枢 反射必须依靠完整的反射弧完成 神经信息的传送路线 一神经信息在神经纤维上的传导 静息电位 细胞未受刺激时 即处于 静息 状态下细胞膜两侧所存在的电位差叫膜电位 又称为静息电位 静息电位 外正内负 膜外带正电 膜内
14、带负电 动作电位 当神经细胞受到适当刺激时 由于受到刺激部位的细胞膜对离子的透性的改变而产生瞬间可传导的电位变化 叫动作电位 神经冲动 在神经细胞 动作电位一经产生便会以波的形式沿细胞膜快速传导 即动作电位的传导 神经细胞是以生物电的形式传导信息的 二神经信息在神经细胞间的传递 当动作电位经传导到达轴突末端时 末端部位释放一种特殊的化学物质即神经递质 乙酰胆碱是一种最普遍的神经递质 神经递质又可刺激后面的神经细胞产生冲动 使神经信息继续向下传递 依次类推 神经信息沿反射弧定向传送 最终到达效应器 产生生理反应 神经递质的释放 一细胞的整体性 例如 分泌蛋白的合成及分泌的过程可以说明结构 功能之间的关系 再见
