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1、刘美杰,细 胞 生 物 学,主要内容,3,细胞的基本知识,1,2,2,非细胞形态的生命体病毒,细胞的化学组成,细 胞 生 物 学,目标要求,理解细胞是生命活动的基本单位，掌握细胞的基本共性。 掌握真核细胞、原核细胞及病毒的基本结构和生命活动。 掌握细胞的基本化学组成。,细 胞 生 物 学,第一节 细胞的概念,一、细胞是生命活动的基本单位,细 胞 生 物 学,二、细胞的基本共性,细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。 细胞含有两种核酸：即DNA或RNA作为遗传信息复制与转录的载体。 作为蛋白质合成的机器核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。 细胞的增殖都以一分为二的方式进行
2、分裂。,细 胞 生 物 学,三、细胞的形状和大小,由于细胞的结构、功能和所处的环境不同，各类细胞形态千差万别。,1、细胞的形状,原核细胞：,形状常与细胞外沉积物（如细胞壁）有关，如细菌细胞呈棒形，球形，弧形、螺旋形等.,细 胞 生 物 学,大肠杆菌,细 胞 生 物 学,淋病球菌,细 胞 生 物 学,肉毒梭菌,细 胞 生 物 学,弧形霍乱菌,细 胞 生 物 学,草 履 虫,细 胞 生 物 学,眼 虫,钟形虫,细 胞 生 物 学,植物薄壁细胞,细 胞 生 物 学,高等生物的细胞形状与细胞功能相关,红细胞,细 胞 生 物 学,上皮细胞,骨骼肌细胞,细 胞 生 物 学,神经元细胞,细 胞 生 物 学,
3、巨噬细胞,细 胞 生 物 学,植物气孔细胞,细 胞 生 物 学,木材中的导管,细 胞 生 物 学,细 胞 生 物 学,2、细胞的大小,不同种类的细胞大小各不相同。 高等动植物不论其种的差异大小，同一器官与组织的细胞大小差异不大。 一个生物体的机体大小与器官大小与细胞大小无相关性。 细胞的大小和细胞的机能相适应。,细 胞 生 物 学,大多数动植物细胞直径在2030m。鸵鸟的卵黄直径可达5cm；支原体只有0.1m；人的坐骨神经细胞可长达1m。,几种细胞的大小,人卵与精子,细 胞 生 物 学,二、细胞的基本结构 1、原核细胞： 原核细胞没有核膜，DNA为裸露的环状分子，通常没有结合蛋白。没有恒定的内
4、膜系统，核糖体为70S型。,细 胞 生 物 学,细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、核质体等部分 构成。 有的细菌还有鞭毛、菌毛等特殊结构。,细 胞 生 物 学,鞭毛：是某些细菌的运动器官，由一种称为鞭毛蛋白的弹性蛋白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。,细 胞 生 物 学,菌毛：是菌体表面极细的蛋白纤细，须用电镜 观察。与细菌运动无关，根据形态、结构和功能，分为普通菌毛和性菌毛两类。,细 胞 生 物 学,2、真核细胞 1）体积大，结构复杂（10-100m ）， 2）有核膜、核仁 3）分为“膜相结构”和“非膜相结构” 4）有多个染色体，由组蛋白和非组蛋白及多个DNA分子组成 5）细胞分裂形式为有丝
5、分裂、减数分裂,具有典型的细胞结构（细胞膜，细胞质，细胞核）,细 胞 生 物 学,动物细胞,细 胞 生 物 学,植 物 细 胞,细 胞 生 物 学,细 胞 生 物 学,真核细胞的基本结构,细胞膜,细胞膜,细胞膜,细胞膜,细 胞 生 物 学,维持细胞内相对稳定的离子环境。 许多代谢过程是在细胞基质中完成的。 供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。 控制基因的表达与细胞核一起参与细胞的分化。 参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。,细胞质基质,细 胞 生 物 学,3、真核细胞和原核细胞的主要区别,细 胞 生 物 学,第二节 非细胞形态的生命体-病毒,病毒是非细胞形态的生命体； 病毒是最小，最简
6、单的有机体； 病毒必须在细胞内才能表现出基本的生 命活动。,细 胞 生 物 学,一、病毒的基本特征,个体微小，2030nm之间，可通过滤菌器，大多数病毒必须用电镜才能看见； 含DNA或RNA，没有含两种核酸的病毒； 专营细胞内寄生生活.,细 胞 生 物 学,Lambda Bacteriophage DNA (TEM x153,000),二、病毒的结构,由核酸(DNA或RNA)芯和蛋白质衣壳构成，称核衣壳。 基因组小，少的只含有3个基因，多可达300个。,细 胞 生 物 学,细 胞 生 物 学,脊髓灰质炎病毒 球形病毒,细 胞 生 物 学,烟草花叶病毒 线形病毒,细 胞 生 物 学,痘病毒 砖形
7、病毒,细 胞 生 物 学,狂犬病毒 子弹形病毒,有被膜,细 胞 生 物 学,流感病毒 丝状有被膜的病毒,细 胞 生 物 学,病毒只有在侵入细胞以后才表现出生命现象，生活周期可分为两个阶段： 细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式存在； 细胞内阶段，即感染阶段，进行复制和繁殖；,细 胞 生 物 学,根据病毒的宿主范围：,动物病毒 植物病毒 细菌病毒,细 胞 生 物 学,第三节 细胞的化学组成,一、 组成细胞的化学元素 常量元素:C H O N S P Na Ca K Cl Mg F 其中O C H N占90%以上 微量元素:Cu Zn Mn Mo Co F I Se 占总重的0.05,细胞,细 胞 生
8、 物 学,细,无机物:水和无机盐,有机物: 糖类、脂类、蛋白质、酶、核酸,生物大分子,蛋白质脂类 蛋白质核酸 特异蛋白质,生物膜,遗传信息,细胞骨架,生物小分子,细胞,细 胞 生 物 学,二、无机化合物,水：,细胞生命活动的物质基础，约占细胞重量的75-80，其中游离水约95，其余为结合水。,细 胞 生 物 学,水的作用： 1、天然溶剂 2、参与各种代谢活动 3、保护细胞 4、维持酸碱平衡,细 胞 生 物 学,作用：1、维持细胞内渗透压与酸碱平衡. 2、酶的辅助因子. 3、细胞生命活动必不可少.,无机盐和离子（1%）,Na+、K+、Ca2+、Mg2+,Cl-、HCO3-、PO43-,细 胞 生
9、 物 学,三、 有机化合物,通式：Cn(H2O)n,单糖 寡糖 多糖,糖、脂、维生素、蛋白质、酶、核酸、激素,糖类：C、H、O,营养贮备多糖淀粉、糖元 结构多糖纤维素、几丁质,细 胞 生 物 学,糖类是细胞中重要的有机物。 糖提供生命活动所需的能源，而且是重要的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子。,细 胞 生 物 学,脂肪、类脂（磷脂） 、胆固醇,脂类,细 胞 生 物 学,是生物膜的重要成分 是储能的分子 是构成生物表面的保护层 是很好的绝缘体 有些脂类是重要的生物学活性物质,脂类独特的生物学功能：,细 胞 生 物 学,维生素,脂溶性：A、D、E、K 水溶性: B、C,人体不能合成且生命活动
10、必须的小分子有机物。,细 胞 生 物 学,蛋白质,1、蛋白质的分子组成,化学元素：C、H、O、N、S、P、Fe、Cu、Ze,氨基酸通式：,NH2 R - C- COOH H,细 胞 生 物 学,2、 蛋白质的结构: 肽键：一个氨基酸分子上的氨基和另一个氨基酸分子上的羧基脱水缩合而成的化学键。,细 胞 生 物 学,1）、蛋白质的一级结构：是以肽键为键或有少量二硫键为副键的多肽链，显示氨基酸种类和顺序的线性分子。,细 胞 生 物 学,2）、蛋白质的二级结构：这是在一级结构的基础上，借氢键在相邻两氨基酸残基之间的引力使分子结构发生折曲的结构。, -折叠 -螺旋,细 胞 生 物 学,3）、蛋白质的三级
11、结构：多肽链进一步盘旋折叠形成的三维构象。参与维系结构的有氢键、离子键、疏水键等。,细 胞 生 物 学,4）、蛋白质的四级结构：由两条或两条以上多肽链组成的蛋白质，通过氢键等化学键、引力相互作用形成的空间结构,细 胞 生 物 学,蛋白质的高级结构,一级结构,二级结构,三级结构,四级结构,细 胞 生 物 学,细 胞 生 物 学,3、蛋白质类型 单纯蛋白：单独存在 结合蛋白：与其他成分结合,如：免疫球蛋白（糖蛋白）,细 胞 生 物 学,4、蛋白质作用 细胞主要组成成份，参与支持作用. 生物催化剂. 传递和运输作用. 运动功能. 特殊蛋白质的防御功能:免疫球蛋白 调节生命活动：激素类如生长素。,细
12、胞 生 物 学,酶,1.酶的概念： 活细胞产生的,在体内外一定条 件下具有催化作用的蛋白质. 核酶：具有催化功能的,2.酶的催化特性: 高度的专一性 高度的催化效能 高度的不稳定性,细 胞 生 物 学,核酸,脱氧核糖酸 DNA 核糖核酸 RNA,核酸,细 胞 生 物 学,多核苷酸,脱氧核糖核酸DNA（双链）,戊糖+碱基,核苷,化学组成:,磷酸,单核苷酸,脱氧核糖,细 胞 生 物 学,碱基=A腺嘌呤 G鸟嘌呤 C胞嘧啶 T胸腺嘧啶,细 胞 生 物 学,双螺旋模型内容,1、 两条方向相反脱氧核苷酸链组成 （3- 5 ；5- 3 ）。,2、外侧：磷酸、脱氧核糖交替排列,内侧碱基互补。,3、碱基通过氢
13、键结合：； 。,4、相邻碱基对距离0.34nm,螺旋一周10个碱基对，直径2nm。,细 胞 生 物 学,核糖 磷酸 碱基:A、U、C、G 多核苷酸单链,核糖核酸RNA（单链）,单核苷酸,细 胞 生 物 学,RNA的分类 mRNA （信使核糖核酸） tRNA （转运核糖核酸） rRNA （核糖体核糖核酸）,细 胞 生 物 学,DNA与RNA的比较,细 胞 生 物 学,三磷酸腺苷（ATP）：能量“货币”。 三磷酸鸟苷（GTP）：蛋白质合成。 三磷酸尿苷（UTP）：糖原合成。 三磷酸胞苷（CTP）：脂肪和磷脂。 cAMP：信号传递。 NAD+、NADP、FAD：参与电子传递。,有特殊生物学功能的核苷酸,细 胞 生 物 学,下课了,
