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1、 本 章 要 点 细胞的化学组分 生物膜系统 细胞骨架系统 细胞核与染色体 细胞的增殖与分化 热点问题生命的基本单位直观：一个受精卵成年人（约婴儿的30倍）婴儿（约2万亿个细胞）细胞类别：原核细胞真核细胞细细 胞胞水: 85% 无机盐: 1.5% 蛋白质 : 10% 脂质 : 2% 糖类: 0.4% DNA : 0.4% RNA : 0.7% 细胞化学成分细胞化学成分原原 核核 细细 胞胞主要特点1.遗传物质仅一个环状DNA 2.无核膜 3.无细胞器, 无细胞骨架 4.以无丝分裂或出芽繁殖代表生物支原体、细菌、蓝藻细菌模式图细菌模式图菌毛核糖体间体鞭毛性菌毛颗粒三大结构体系真真 核核 细细 胞
2、胞遗传信息表达系统 染色质(体)、核糖体、mRNA、tRNA等等细胞骨架系统 胞质骨架、核骨架生物膜系统 质膜、内膜系统（细胞器）动物细胞模式图动物细胞模式图细胞核溶酶体内质网高尔基体微丝 微管质膜 线粒体 中心体植物细胞模式图植物细胞模式图液泡细胞核 内质网 微管质膜细胞壁线粒体叶绿体微丝高尔基体细胞壁（cell wall)叶绿体（chloroplast) 大液泡（vacuole) 胞间连丝（plasmodesmata)植物细胞特有的结构植物细胞特有的结构质膜（plasma membrane)内质网(endoplasmic reticulum)高尔基体（Golgi body)溶酶体（lyso
3、some)线粒体（mitochondria)叶绿体（chloroplast)生物膜系统生物膜系统质膜质膜的分子结构的分子结构脂质（lipid) 质膜结构的分子骨架， 主要是磷脂以及糖脂和胆固醇非极性尾部极性头部磷脂性质：磷脂是双极性分子，在水环境中 自发形成的双分子 层或脂质体，是水 溶性分子难以通过 的天然屏障磷磷 脂脂脂 质 体膜膜 蛋蛋 白白膜蛋白：与磷脂双分子层结合，执行各种功能，分为： 运输载体 酶 受体蛋白 连接蛋白流动镶嵌模型流动镶嵌模型糖萼蛋白质脂双层膜蛋白分布不对称流动镶嵌模型特性流动镶嵌模型特性 不对称性脂质双层镶嵌蛋白跨膜 蛋白膜表面 蛋白 流动性流动镶嵌模型特性流动镶嵌
4、模型特性鼠细胞人细胞标记蛋白标记蛋白 重新分布细胞融合膜蛋白的运动 流动性流动镶嵌模型特性流动镶嵌模型特性膜脂的运动旋转摆动上下翻转基本类型功能信号假说内内 质质 网网糙面内质网光面内质网内质网基本类型内质网基本类型蛋白质的合成脂质的合成蛋白质的修饰新生多肽的折叠与组装内质网功能内质网功能内质网的信号假说内质网的信号假说停靠 蛋白 信号肽内质网腔 合成 多肽核糖体mRNA形态结构功能高尔基体高尔基体高尔基体的形态结构高尔基体的形态结构形成面成熟面空腔分泌小泡蛋白质修饰与加工（糖基化等）蛋白质的分选蛋白质和脂质的运输蛋白质分泌等高尔基体功能高尔基体功能溶酶体溶酶体溶酶体（lysome） 是胞质中
5、一类包着多 种水解酶的小泡 溶酶体的类型溶酶体的类型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（primary lysosome)次级溶酶体（secondary lysosome)残余小体（residual body)溶酶体的功能溶酶体的功能溶酶体的标志酶是酸性水解酶例如：1.两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化2. 哺乳动物断奶后乳腺的退化性的变化等 消化细胞内吞的食物，为细胞提供营养 清除衰老的细胞器 防御功能内质网、高尔基体、溶酶体内质网、高尔基体、溶酶体 的功能衔接的功能衔接内吞小泡溶酶体 质膜细胞核内质网运输小泡分泌小泡高尔基体线线 粒粒 体体形态结构功能半自主性能量
6、转换器线粒体的形态结构线粒体的形态结构外膜嵴基质膜间隙内膜线粒体的主要功能线粒体的主要功能线粒体是细胞进行氧化呼吸， 产生能量的地方，在线粒体中进行 的代谢途径主要有 三羧酸循环 氧化磷酸化 参与脂肪酸代谢叶叶 绿绿 体体形态结构功能：光合作用能量转换器叶绿体基本结构叶绿体基本结构基粒类囊体内膜外膜叶绿体叶绿体的的光合作用光合作用光合作用光合作用 绿色植物绿色植物 和光合细菌摄取太阳和光合细菌摄取太阳 光，使二氧化碳固定光，使二氧化碳固定 成为有机物成为有机物光合作用是一切光合作用是一切 生命得以生存的基础生命得以生存的基础光合作用的光反应光合作用的光反应光反应 光合色素吸收、 传递光能，并将
7、光能 转化成化学能，形成ATP的过程(1) 原初反应(2) 电子传递(3) 光合磷酸化暗反应利用光反应产生的ATP ，使CO2还原并合成糖，分为三步(1) CO2的固定(2) 还原反应(3) 二磷酸核酮糖的再生 光合作用的暗反应光合作用的暗反应磷酸甘油酸中间物葡萄糖等CO2 二磷酸 核酮糖磷酸甘 油醛光合作用的暗反应光合作用的暗反应细胞骨架系统细胞骨架系统胞质骨架微丝微管中间纤维 核骨架核纤层核基质细细 胞胞 质质 骨骨 架架微丝微管中间纤维微微 丝丝微丝是指真核细胞中由肌动蛋白 单体组成的骨架纤维肌动蛋白单体微丝的装配微丝的装配微丝的装配 肌动蛋白（G-actin）单体形成蛋白 （F-act
8、in)多聚体装配的条件-在含ATP和Ca2+及低浓度Na+、K+溶 液中，F解聚成G -在Mg2+和高浓度的Na+、K+中,G则装 配成F微丝的踏车行为微丝的踏车行为因微丝（）极组装速度较（） 极快，在一定条件下，表现出一端增长 ，而另一端减短的行为负极正极微丝的功能微丝的功能肌肉收缩微绒毛应力纤维胞质环流和阿米巴运动胞质分裂环肌肉收缩过程肌肉收缩过程铰链蛋白铰链阿米巴运动阿米巴运动阿米巴运动与肌动蛋白的溶胶 与凝胶状态有关凝胶状态溶胶状态液态胞质微管的成分微管的成分微管由、微管蛋白亚基组成，二者形 成二聚体，是微管装配的基本单位 异源二聚体微管蛋白 亚基微管的形态微管的形态双管三连管微管蛋白
9、二聚体原纤维微管壁长管状微管二连管（菌毛和鞭毛）三连管（中心体和基体）微管装配的踏车现象微管装配的踏车现象因微管正（）极组装速度较负 （）极快，在一定条件下，表现出 一端增长，而另一端减短的行为负极正极微管的功能微管的功能 维持细胞形态 与胞内运输有关 与鞭毛运动与菌毛运动有关 与纺锤体和染色体运动有关 基粒与中心体的结构单位微管运动示意图微管运动示意图由于微管的动态装配而带动小泡的 运动小泡正极负极中间纤维中间纤维C末端N末端中间纤维 角蛋白纤维 波形纤维 结蛋白纤维 神经元纤维 神经胶质纤维中间纤维的类型中间纤维的类型细胞核骨架细胞核骨架活性基因复制起点残留核仁核骨架纤维非活性基因核纤层D
10、NA环状 结构域细胞连接细胞连接 连连接相邻细胞的各种结构 桥粒小肠相邻小 肠细胞质膜桥粒细胞连接 紧密连接膀胱相邻膀 胱细胞质膜紧密连接细胞连接 通道连接肝脏相邻肝 细胞质膜通道连接细胞连接 胞间连丝根相邻根 细胞胞间连丝质膜细胞壁遗传信息表达系统遗传信息表达系统 核被膜 染色质和染色体 核仁 核糖体核核 被被 膜膜核外膜 面向胞质，表面附有核糖体 颗粒，与内质网相连核内膜 面向核质，表面无核糖体颗 粒，有核纤层的结合位点核孔复合体 核膜上的选择性双向亲 水通道核核 被被 膜膜核孔复合物外膜内膜核孔染色质与染色体染色质与染色体染色质 (chromatin) 间期细胞内由DNA、组蛋白、非组蛋
11、白及少量RNA组成的线性复合结构染色体（chromosome） 细胞在分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构染色质的分类染色质的分类常染色质 低度折叠压缩的染色质，处于常染色质状态是基因转录的必要条件。 异染色质 压缩程度高,处于凝集状态，碱性染料染色时着色深的染色质 染色质的分类染色质的分类活性染色质 具有转录活性的常染色质非活性染色质 不进行转录的染色质， 包括异染色质和部分常染色质染色质的基本结构单位染色质的基本结构单位核小体组蛋白 八聚体组蛋白H1DNA染染 色色 体体短臂着丝粒长臂DNA染色单体染色体包装的结构模型染色体包装的结构模型l多级级螺旋模型(multiple coiling
12、 model )l骨架放射环环模型( scaffold-radial loop structure model)多级螺旋模型多级螺旋模型核小体10nm 纤维30nm 纤维螺线管中中 期期 染染 色色 体体中期染色体的两条姐妹染色单体以 着丝粒相连。由着丝粒在染色体上的位 置可分为: 中着丝粒染色体 近中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体中期染色体分类图示中期染色体分类图示中着丝粒 染色体近中着丝粒 染色体近端着丝粒 染色体端着丝粒 染色体染色体染色体DNADNA的关键序列的关键序列复制起点 确保染色体能够自我复制着 丝 粒 使复制了的染色体能够平均分配到子细胞中端 粒 使DNA能够
13、完成复制，保持染色体的独立性与稳 定性核核 糖糖 体体核糖体是合成蛋白 质的细胞器主要成分蛋白质RNA功 能 按照mRNA 的指令合成多肽链细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化细胞繁殖（cell reproduction）细胞生命的一个基本特征。单细胞生物以此繁殖后代，而多细胞生物则依赖它来完成个体发育。它是细胞分化的基础细胞的增殖与分化细胞的增殖与分化细胞分化（cell differentiation）胚胎细胞分裂后的未定型细胞或简单可塑性细胞，在形态和化学组成上向专一性或特异性方向转化，演变为特定细胞类型的过程细细 胞胞 分分 裂裂无丝分裂有丝分裂减数分裂有丝分裂周期有丝分裂周期G0期：休眠期
14、G1期：DNA合成前期S 期：DNA合 成期G2期: DNA合成后期M 期：有丝分裂期G0G1G2SM有有 丝丝 分分 裂裂前期中期后期末期子细胞减减 数数 分分 裂裂前期I 中期I 后期I 末期I 子细胞减减 数数 分分 裂裂前期II 中期II 后期II 末期II 子细胞细细 胞胞 分分 化化 细胞分化表现为细胞间产生稳定差异 分化方向的确定往往早于形态差异的出现 细胞生理状态随分化水平提高而变化热热 点点 问问 题题克隆应用前景克 隆多利 克隆猴应用前景应用前景计算机 光敏蛋白（细菌视紫红质）生物芯片 化 工 工业酶 纤维素分解 生物塑料（聚羟基丁酸）化妆品（苹果酰酪氨酸）甜味剂（槟榔糖蛋白） 能源 绿色石油垃圾光和放氢气 环境 净化有毒污染（基因工程菌） 材料 蜘蛛丝蛋白人造骨骼、血管、皮肤等C60（纳米材料）应用前景应用前景返回总目录
