《细胞膜的分子基础详解演示文稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《细胞膜的分子基础详解演示文稿（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、细胞膜的分子基础详解演示文稿第一页，共四十五页。（优选）细胞膜的分子基础第二页，共四十五页。第一节第一节 细胞是生命活动的基细胞是生命活动的基本单位本单位结构构核酸核酸核糖体核糖体一分一分为二的分裂方式二的分裂方式第三页，共四十五页。第二节第二节 细胞的形态、大小细胞的形态、大小和数量和数量形形态大小大小数量数量第四页，共四十五页。第三节第三节 原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞根据根据进化地位、化地位、结构的复构的复杂程度、程度、遗传装装置的置的类型与主要生命活型与主要生命活动的方式，将的方式，将细胞胞分分为原核原核细胞（胞（prokaryotic cell）和真核）和真核细胞（胞（euk
2、aryotic cell）两大）两大类。第五页，共四十五页。Nucleoid第六页，共四十五页。第七页，共四十五页。原核原核细胞与真核胞与真核细胞的比胞的比较 真核真核细胞具有由核膜、染色胞具有由核膜、染色质、核仁、核基、核仁、核基质构成的构成的细胞核；胞核；原核原核细胞无核膜、核仁，胞无核膜、核仁，仅有核物有核物质构成的构成的拟核。核。除某些低等除某些低等类群（如甲藻等）的群（如甲藻等）的细胞外，真核生物染色体胞外，真核生物染色体DNA均均与与组蛋白蛋白结合，形成核小体；而在原核合，形成核小体；而在原核细胞核胞核DNA无无组蛋白与之蛋白与之结合，合，也不构成染色体。也不构成染色体。真核真核细
3、胞的胞的DNA复制在复制在细胞周期的胞周期的S期，原核期，原核细胞胞DNA复制常是复制常是连续进行的。行的。真核真核细胞的基因表达具有胞的基因表达具有时空性，空性，转录先在先在细胞核中胞核中进行，行，蛋白蛋白质合成后在合成后在细胞胞质中中进行；原核行；原核细胞的胞的转录与蛋白与蛋白质合成合成在在细胞胞质中同中同时进行。行。第八页，共四十五页。真核真核细胞有内胞有内质网、高网、高尔基体、溶基体、溶酶体等体等细胞器构成的内膜系胞器构成的内膜系统，原核原核细胞没有。胞没有。真核真核细胞内含微管、微胞内含微管、微丝和中和中间纤维等构成的等构成的细胞骨架，与胞骨架，与细胞运胞运动、细胞分裂、胞胞分裂、胞
4、质环流及吞噬作用密切相关；原核流及吞噬作用密切相关；原核细胞内无胞内无细胞骨架。胞骨架。真核真核细胞的核糖体胞的核糖体为80S型，原核型，原核细胞核糖体胞核糖体为70S型。型。真核真核细胞含有双胞含有双层单位膜包裹而成的位膜包裹而成的线粒体或叶粒体或叶绿体，内含体，内含DNA及基因表达体系，其内膜上有与氧化磷酸化或光合磷酸化相关的及基因表达体系，其内膜上有与氧化磷酸化或光合磷酸化相关的电子子传递链；原核；原核细胞功能上与胞功能上与线粒体、叶粒体、叶绿体相体相应的的结构是构是质膜和膜和质膜内褶，膜内褶，但但质膜内褶内无膜内褶内无DNA及基因表达体系。及基因表达体系。真核真核细胞的胞的细胞分裂方式
5、包括有胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂，原核分裂和减数分裂，原核细胞胞则进行无行无丝分裂。分裂。 第九页，共四十五页。第四第四节 细胞的分子基胞的分子基础一、水和无机一、水和无机盐二、有机化合物二、有机化合物三、生物大分子三、生物大分子第十页，共四十五页。生物小分子生物小分子组成成细胞的基本元素是：胞的基本元素是： C、H、 O、N、S、K、Ca、P、Mg，其中，其中C、H、 O、N四种四种元素占元素占90%以上。以上。细胞化学物胞化学物质可分可分为两大两大类：无机物和有机物。在无机物中水是最：无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分，主要的成分，约占占细胞物胞物质总含量的含量的7080。
6、第十一页，共四十五页。一、无机化合物一、无机化合物 细胞的无机物主要有水和无机胞的无机物主要有水和无机盐。水水约占占细胞重量的胞重量的70-80，其中游离水，其中游离水约95，其，其余余为结合水。合水。无机无机盐的含量的含量约为1，主要以离子形式存在，主要以离子形式存在 。第十二页，共四十五页。水水水分子是偶极子水分子是偶极子 。蛋白。蛋白质中每一个氨基酸平均可中每一个氨基酸平均可结合合2.6个水分子。个水分子。 水是水是细胞中最主要的成份。胞中最主要的成份。水分子水分子间可形成可形成氢键。水在水在细胞中既是反胞中既是反应物也是溶物也是溶剂 。细胞中的水以两种形式存在胞中的水以两种形式存在:
7、游离水和游离水和结合水。合水。 第十三页，共四十五页。无机离子的主要功能是无机离子的主要功能是维持持细胞内的胞内的pH和渗透和渗透压，以保持以保持细胞的正常生理活胞的正常生理活动；有的同蛋白；有的同蛋白质或或脂脂类结合合组成具有特定功能的成具有特定功能的结合蛋白，参与合蛋白，参与细胞的生命活胞的生命活动；有的作；有的作为酶反反应的的辅助因子。助因子。所以无机所以无机盐也是也是维持持细胞生命活胞生命活动所不可缺少所不可缺少的。的。 无机无机无机盐盐第十四页，共四十五页。主要的阴离子有主要的阴离子有Cl、PO4和和HCO3，其中磷酸根离，其中磷酸根离子在子在细胞代胞代谢活活动中最中最为重要：重要：
8、在各在各类细胞的能胞的能量代量代谢中起着关中起着关键作用；作用；是核苷酸、磷脂、磷蛋是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的白和磷酸化糖的组成成分；成成分；调节酸碱平衡，酸碱平衡，对血血液和液和组织液液pH起起缓冲作用。冲作用。主要的阳离子有：主要的阳离子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。其作用如下：。其作用如下：第十五页，共四十五页。离子种类 在细胞中的作用Fe2+或Fe3+ 血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶 和铁蛋 白的组成成分Na+ 维持膜电位K+参与蛋白质合成和某些酶促合成Mg2+ 叶绿素、磷酸酶、NaK泵Mn2+ 肽酶Cu2+
9、酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶Co2+ 肽酶Mo2+ 硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶Ca2+ 钙调素、肌动球蛋白、ATP酶第十六页，共四十五页。二、有机化合物二、有机化合物细胞内有胞内有4类有机小分子有机小分子: 单糖、脂肪酸、糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸，由它氨基酸和核苷酸，由它们可以构成生物大可以构成生物大分子。分子。 第十七页，共四十五页。（一）糖（一）糖类糖糖类由碳、由碳、氢、氧、氧 3种化学元素种化学元素组成，它是构成生物体的重要成，它是构成生物体的重要成分，也是成分，也是细胞的主要能源物胞的主要能源物质。主要包括。主要包括单糖、二糖、低聚糖、二糖、低聚糖糖(26个糖个糖)和多糖和多糖(由几百到几
10、千个由几百到几千个单糖分子糖分子组成成)，其中多糖，其中多糖属于生物大分子。属于生物大分子。单纯的多糖由的多糖由许多葡萄糖残基多葡萄糖残基组成，在成，在动物物细胞内主要是糖胞内主要是糖原，在植物原，在植物细胞内主要是淀粉。它胞内主要是淀粉。它们是是细胞内胞内贮存的存的营养物养物质，提供，提供细胞代胞代谢所需的能源。所需的能源。 第十八页，共四十五页。（二）脂（二）脂类脂肪酸是脂脂肪酸是脂类的主要成分。一般包括脂肪、的主要成分。一般包括脂肪、类脂和固醇等。脂和固醇等。脂肪酸是脂肪酸是营养价养价值较高的高的营养物，按重量比养物，按重量比计算，脂肪算，脂肪酸分解酸分解产生的能量，相当于葡萄糖所生的能
11、量，相当于葡萄糖所产生能量的两倍。生能量的两倍。脂肪酸在脂肪酸在细胞内最重要的功能是构成胞内最重要的功能是构成细胞胞结构。构。除了脂肪酸外，除了脂肪酸外，细胞内胞内还有其他一些脂有其他一些脂类。磷脂是构成。磷脂是构成细胞胞膜和多种膜和多种细胞器的膜胞器的膜结构的重要构的重要组成成分。成成分。 第十九页，共四十五页。（三）核苷酸（三）核苷酸核苷酸是核苷酸是组成核酸的基本成核酸的基本单位，每个核苷位，每个核苷酸分子由一个戊糖酸分子由一个戊糖(核糖或脱氧核糖核糖或脱氧核糖)、一个、一个含氮碱基含氮碱基(嘧啶或或嘌呤呤)和一个磷酸脱水和一个磷酸脱水缩合合而成。而成。第二十页，共四十五页。（四）氨基酸（
12、四）氨基酸 细胞内主要有胞内主要有20种氨基酸，它种氨基酸，它们的差的差别主主要是要是R侧链不同不同(图3-1)，决定了氨基酸不同，决定了氨基酸不同的化学性的化学性质。氨基酸是。氨基酸是组成蛋白成蛋白质的基本的基本单位，蛋白位，蛋白质是是长的的线性的氨基酸多聚体，性的氨基酸多聚体，这些氨基酸通些氨基酸通过一个氨基酸的一个氨基酸的羧基与另一基与另一个氨基酸的氨基之个氨基酸的氨基之间形成的形成的肽键而首尾相而首尾相连，构成多，构成多肽链。 第二十一页，共四十五页。第二十二页，共四十五页。 生物大分子生物大分子 细胞胞内内小小分分子子组装装成成大大分分子子，不不仅是是分分子子大大小小发生生变化化，而
13、且而且赋予它予它们与小分子截然不同的生物学特性。与小分子截然不同的生物学特性。生物大分子（生物大分子（biological macromolecules） ：蛋白蛋白质、核酸、多糖和脂、核酸、多糖和脂类分子量巨大分子量巨大 ，具有一定的生物学功能。，具有一定的生物学功能。它它们的的分分子子量量一一般般在在10 000到到1 000 000之之间，细胞胞内内大大约有有3 000种大分子。种大分子。第二十三页，共四十五页。蛋白蛋白质、核酸、脂、核酸、脂类和糖，和糖，约占占细胞干重的胞干重的90%以上。以上。一个一个细胞中胞中约有有104种蛋白种蛋白质，分子的数达，分子的数达1011。 蛋白蛋白质是
14、是细胞的胞的结构成分，也是构成分，也是细胞功能的胞功能的实现者。生化反者。生化反应的的催化催化剂酶是蛋白是蛋白质。第二十四页，共四十五页。一、核一、核 酸酸（一）核酸的种（一）核酸的种类及其及其组成成 细胞中的核酸有两大胞中的核酸有两大类：一是主要分布于：一是主要分布于细胞核中的脱氧核糖胞核中的脱氧核糖核酸核酸(简写写DNA)；另一是主要分布于；另一是主要分布于细胞胞质中的核糖核酸中的核糖核酸(简写写RNA)。两两类核酸的差异是核酸的差异是组成核酸的成核酸的单位位单核苷酸的化学核苷酸的化学组成不成不同，确切地同，确切地说就是就是核苷核苷(nucleoside)的化学的化学组成有成有别。 3,5
15、-磷酸二磷酸二酯键相相连，即在一个核苷酸的，即在一个核苷酸的3羟基和另一个核苷酸基和另一个核苷酸的的5磷酸基之磷酸基之间形成磷酸二形成磷酸二酯键，分，分别聚合成脱氧核糖核酸或核糖核聚合成脱氧核糖核酸或核糖核酸。酸。 第二十五页，共四十五页。DNA是是遗传信息复制、信息复制、传递和基因和基因转录的模板，的模板，RNA参与蛋白参与蛋白质的合成。的合成。生物体全部基因序列及其生物体全部基因序列及其间隔称隔称为基因基因组genome.原核生物的基因原核生物的基因组大小大小约600Kb-9.5Mb，真核生物的，真核生物的约为3Mb-140000Mb。一个能一个能够独立生存的独立生存的细胞需要胞需要约50
16、0个基因。个基因。第二十六页，共四十五页。第二十七页，共四十五页。第二十八页，共四十五页。核酸的特性核酸的特性当温度上升到一定高度当温度上升到一定高度时，DNA双双链即解离即解离为单链，称，称为变性性（denaturation）或熔解（）或熔解（melting），），这一温度称一温度称为熔解温度熔解温度（melting temperature，Tm）。碱基）。碱基组成不同的成不同的DNA，熔解温度不，熔解温度不一一样，含，含GC对（3条条氢键）多的）多的DNA，Tm高；含高；含AT对（2条条氢键）多的，）多的，Tm低。当温度下降到一定温度以下，低。当温度下降到一定温度以下，变性性DNA的互的互补单链又可通又可通过在配在配对碱基碱基间形成形成氢键，恢复，恢复DNA的双螺旋的双螺旋结构，构，这一一过程称程称为复性复性（renaturation）或）或退火退火（annealing）。）。第二十九页，共四十五页。（二）（二）DNA的的结构构DNA是所有生物是所有生物(病毒除外病毒除外)的的遗传信息信息贮存者。存者。遗传信息的基本信息的基本单位是位是基因基因(gene)，基因是片段，基因是片段D
