普通生物学56节研究报告

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1、Protein(蛋白质)，Nucleic acid(核酸)，Carbohydrate(糖类)，lipid(脂类),生物大分子主要分为哪四种？,当我们说到糖类，我们说的是什么？,# 多羟基醛或多羟基酮称为糖,# 糖类一般是由C、H、O三种元素 组成的有机化合物，大多数符合 Cn(H2O)m的通式。,# The Energe 生命活动所需能量来源； 重要的中间代谢产物； 构成生物大分子；,单糖 多羟基酮或醛的化合物。 寡糖 由两个或以上糖残基两两之间通过脱水而成的。 多糖 数百至数千个单糖通过脱水而形成的聚合物。,葡萄糖 果糖 半乳糖,单糖,淀粉 植物细胞中的储藏营养物， 分为直 链和支链淀粉。

2、糖原 动物细胞中储藏的多糖，又称动物淀粉。 纤维素 植物细胞壁的主要成分。 几丁质、果胶等。,3. 多糖,自然界中最多的糖类。有单糖分子（通常为葡萄糖分子）缩合脱水而成的分支或不分支的长链分子。,脂肪分子是哪两种分子构成的？,Dietary lipids,磷 脂 phospholipid,蛋白质的四级结构是什么？,核酸 Nucleic Acid,磷酸 Mono-phosphate,核苷Nucleoside,脱氧或非脱氧核糖（戊糖）,碱基,Nucleic Acid (核酸)的组成,4双螺旋的直径为2nm，相邻碱基之间相距0.34nm， 并沿轴旋转36角。因此旋转每隔10个碱基之后，即相距3.4n

3、m之后又转回原位。,细 胞 篇,一、细胞与原生质 （一）细胞的发现和细胞学说,英国R.Hooke（16351703）,设计制造了第一台复式显微镜，并用它观察了软木，发现了盒状的结构，便命名为“细胞（Cellar、Cell）”。,德国M.Schleiden（18041881）和T.Shwann（18101882）分别于1838年和1839年提出了细胞学说。,生物都是由细胞和细胞产物所组成； 所有的细胞在结构和组成上基本相似； 每个细胞相对独立，一个生物体细胞之间协同配合； 生物体通过细胞的活动反映其功能； 新的细胞是由已存在的细胞分裂而来； 生物疾病是因为它的细胞机能失常。,细胞学说：,3 细胞

4、的概貌,最小的细胞是支原体细胞，直径只有100nm；最大的细胞是鸟卵，肉眼可见。 细胞的大小和细胞的机能是相适应的。例如，神经细胞、鸟卵。 一般说来，生物体积的增加，是由于细胞数目增加，而不是由于细胞体积加大。 单细胞生物仅有一个细胞；而多细胞生物的细胞数目和生物体的大小成正比。,4 两类细胞：原核细胞和真核细胞,原核细胞：不含细胞核 (nucleus)原核细胞所形成的生 物称为原核生物 (prokaryotes)，包括所 有的细菌(bacteria)。 真核细胞：有细胞核。真核细胞构成的生物称为真核生 物(eukaryotes) ，包括动物（animal）、 植物（plant）、真菌(fun

5、gi)以及介于动 植物之间的原生生物(protista)。,# 原核细胞, 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成 细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能 的细胞器和细胞核膜,# 真核细胞, 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统。,# Cell membrane 细胞膜“城市的围墙”,Biomembrane (生物膜),The chemical composition of membranes,磷脂分子,糖链,蛋白链,疏水区,磷脂,球蛋白,胆固醇,# Fluid mosa

6、ic model 流动镶嵌模型,膜的主体是脂质双分子层；,脂质双分子层具有流动性；,内在蛋白（整合蛋白）因其疏水性，故可嵌入脂质双分子层中；,外在蛋白（周边蛋白）因其亲水性，故可通过静电引力与脂质双分子层表面的极性头相连；,脂质双分子层犹如一“海洋”，周边蛋白可在其上作“漂浮” 运动，而整合蛋白则似“冰山”状沉浸在其中作横向移动。,1972年，辛格（J.S.Singer）和尼科尔森（G.L.Nicolson）,流动镶嵌模型突出了膜的流动性和不对称性,膜是流动的,细胞膜中脂类和蛋白质分子的运动性在生理状态下，膜脂双分子层处于液晶态，既具有液态的流动性，也具有固态分子的有序性。温度的改变可调节膜脂

7、的状态。,侧向运动 转动 翻转运动 左右摆动,膜脂分子运动方式,胆固醇 cholesterol,在C3上连一羧基， 在C17上连有一条八碳或更多碳原子的侧链。 环状结构更难溶于水，更粘稠。,提高磷脂层的稳定性， 降低水溶性物质的通透性,胆固醇,胆固醇是中性脂类，它散布于磷脂分子之间，其极性头部紧靠磷脂分子的极性头部，甾环固定在碳氢链上，对膜稳定性起重要作用。,膜是镶嵌的,蛋白质以不同方式镶嵌或附着于脂双层上, 膜蛋白: 根据膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合方式，膜蛋白可分为两大类型：膜周边蛋白、膜内在蛋白。 (1)内在膜蛋白与膜结合非常紧密，穿过脂双层的疏水核心，许多都是整个的穿过膜 (2)

8、 膜周边蛋白，完全不埋在脂双层中，他们像附属物一样与膜内在蛋白发生疏松的结合。,The chemical composition of membranes,3 膜上的糖类为细胞间识别所必需,糖蛋白 糖脂,糖以共价键与膜上的蛋白或脂肪结合，糖只存在于质膜的外层,细胞识别关键在于识别细胞表面的糖分子,# Nucleus 细胞核“城市的政府”,1）核膜（nuclear membrane） 结构：双层，由外膜和内膜组成，均为单位膜。 核孔（nuclear pore）：核膜上的小孔,能随着细胞代谢状态的不同进行启闭，某些大分子物质，如RNA或核糖核蛋白体等，能通过核孔而出入。 功能：控制核与细胞质之间物

9、质交流。,2）核质（nucleoplasm）：膜内均匀透明的胶状物质，含核仁、染色质、核液等。 核仁（nucleolus）：一到几个折光强的球状体。是合成和贮藏RNA的场所。 染色质（chromatin）：染成深色的部分，是遗传物质存在的主要形式，交织成网状的细丝，成分是DNA和蛋白质。分裂时，变成染色体（chromosome）。 核液（nucleochylema）：染色浅，无明显结构，含蛋白质、RNA和多种酶。, 染色质,染色质（chromatin）：分成常染色质，即细丝状的部分；和异染色质，即染色较深的团块。是遗传物质存在的主要形式，交织成网状的细丝，成分是DNA和蛋白质。分裂时，变成染色

10、体（chromosome） 组成： DNA和蛋白质，及少量RNA。分成组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白是碱性蛋白，分为H1、H2A、H2B、H3、H4共5种。它们与DNA相结合；非组蛋白种类多，如DNA聚合酶、RNA聚合酶等。 核小体：直径10nm。4对组蛋白分子。 连接DNA：与核小体上的DNA相加，约为200碱基对。,核小体和染色质, 核 仁, 细胞间期核中个或几个浓密的球形小体称为核仁 形状、大小、和数目因物种和生理状态而异 是合成和贮藏RNA的场所,核 仁,有由蛋白质成分组成的纤维状网，网孔中充以液体。是核的支架，并为染色质的代谢活动提供附着的场所。, 核基质,# Cytoplasm 细胞

11、质“城市的环境”,# Cytoskeleton 细胞骨架“城市的管网和道路”,8.细胞骨架维持细胞形状并控制其运动, 分布与真核细胞内的蛋白质纤维组成网状结构，与细胞器的空间分布、功能活动、物质运输、能量转换及信息传递等有关，在细胞中起到“骨骼和肌肉”作用。 组成细胞骨架的三类蛋白纤维： 微管 微丝 中间纤维,细胞骨架结构,微 管,， 球状微管蛋白组 成中空管，直径 25nm 功能： 维持细胞形态 细胞器定位 胞内物质运输 鞭毛、纤毛、染色体 运动,以细胞核为中心向外放射状排列的微管纤维（红色）,微 丝,肌动蛋白组成 的微丝，直径 7 nm 功能： 维持细胞形态 细胞分裂 肌肉收缩,中间丝（纤

12、维）,多种蛋白组成 直径 10nm 细胞中含量丰富 功能： 承受机械压力,鞭毛和纤毛：,中心粒：,基粒：,细胞表面的附属物，有运动的功能。两者基本结构相同，区别主要在于长度和数量。它们的结构成分是微管，在横切面上呈9（2）+2排列。,由微管构成，呈9（3）+0排列。基粒与鞭毛和纤毛的基部相连。,由微管构成的细胞器，结构和基粒相似。中心粒位于中心体（微管组织中心）中。,9 鞭毛、纤毛、中心粒与运动有关,# Centrosome 中心粒,#Endoplasmic Reticulum (ER)内质网“城市的开发区”, 粗面内质网的功能 蛋白质合成与加工 脂类的合成,粗面内质网的形态 ：呈扁平囊状，排

13、列整齐，有核糖体附着。, 光面内质网的功能 脂类、类固醇激素的合成 肝的解毒作用 肝细胞葡萄糖释放（G-6P G ) 肌细胞贮存 Ca2+,# Ribosome 核糖体“城市的工厂”, 原核细胞与真核细胞的核糖体外形和功能基本相同，但大小不同 核糖体的主要成分为 rRNA ( 5060%) 和蛋白质 ( 4050 % ) ，构成大小亚基, 核糖体,# Golgi高尔基体“城市的邮局”,3 高尔基体合成、分拣并将产物运出细胞, 高尔基体的形态结构 由扁平囊和大小不等囊泡组成 具有极性的细胞器 面向核的凸面为形成面或顺面( cis 面 ) 远离核的凹面为成熟面或反面 ( trans 面 ),# V

14、esicle 囊泡,# Mitochondria线粒体“城市的发电厂”,线粒体和质体等进行能量交换,线粒体:呼吸作用进行的场所，生命活动的“动力工厂”，是三羧酸循环、电子传递和ATP生成的场所。, 线粒体一般呈粒状或杆状， 一般直径0.5-1m，长1.5-3.0m。,# Lysosome溶酶体“城市的废物处理厂”,溶酶体起消化作用,溶酶体是单层膜包裹的小泡，由高尔基体断裂产生，内含60种以上的水解酶。 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。 食物泡+溶酶体 次级溶酶体。 溶酶体是酸性的，PH4.8或更低，而各种水解酶只有在酸性环境中才有活性。,植物细胞特点,# Cell Wa

15、ll 细胞壁,1细胞壁的分层 胞间层主要由果胶质组成 初生壁主要由纤维素和果胶质组成 次生壁主要由木质素和纤维素组成 2细胞壁的特化 木化 角化 栓化 矿化,细胞壁的分层,# Chloroplasts 叶绿体,（1） 叶绿体膜： 叶绿体外被由双层膜组成，膜间为10-20nm的膜间隙。外膜的渗透性大，如核苷、无机磷、蔗糖等许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。 内膜的选择性很强，CO2、O2、Pi、H2O、磷酸、甘油酸、丙糖磷酸，双羧酸和双羧酸氨基酸可以透过内膜。,（2）类囊体 是单层膜围成的扁平小囊，沿叶绿体的长轴平行排列。膜上含有光合色素和电子传递链组分，光能向化学能的转化是在类囊体上进行的，因此又称光合膜。 扁平囊 相叠 基粒 以基粒类囊体连通 膜系统；,# Vacuole 液泡,液泡有多种功能,植物细胞中普遍存在。有单层细胞膜包裹。分生组织细胞的液泡多而小，而成熟细胞的液泡大，且占据细胞的中央。,植物液泡的作用：,调节细胞渗透压以及收集代谢废物。液泡中的花青素还决定花、果实和叶的颜色。,