竞赛辅导细胞生物学

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1、细胞生物学细胞生物学细胞生物学细胞生物学细细胞胞生生物物学学:细细胞胞的的结结构构和和功功能能;细细胞胞分分裂裂的的过过程程; 分化、衰老和癌变机理分化、衰老和癌变机理 生生命命体体是是多多层层次次、非非线线性性、多多侧侧面面的的复复杂杂结结构构体体系系,而而细细胞胞是是生生命命体体的的结结构构与与生生命命活活动动的的基基本本单单位位,有有了了细细胞胞才才有有完整的生命活动。完整的生命活动。 细细胞胞生生物物学学是是研研究究细细胞胞基基本本生生命命活活动动规规律律的的科科学学,它它是是在在不不同同层层次次(显显微微、亚亚显显微微与与分分子子水水平平)上上以以研研究究细细胞胞结结构构与与功功能能

2、、细细胞胞增增殖殖、分分化化、衰衰老老与与凋凋亡亡、细细胞胞信信号号传传递递、真真核核细细胞胞基基因因表表达达与与调调控控、细细胞胞起起源源与与进进化化等等为为主主要要内内容容。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。细胞生物学简介细胞生物学简介细胞学基础细胞学基础细胞工程简介细胞工程简介竞赛试题及练习竞赛试题及练习细胞生物学细胞生物学细胞的化学成分细胞的化学成分细胞的亚显微结构及功能细胞的亚显微结构及功能细胞周期细胞周期细胞的分化、衰老、凋亡细胞的分化、衰老、凋亡细胞生物学辅导主要内容细胞生物学辅导主要内容一、一、细胞学的发展细胞学的发展1 1、

3、细胞的发现、细胞的发现 16651665年,胡克年,胡克(Rorbert (Rorbert Hooke)Hooke)MicrographiaMicrographia一书中报道:一书中报道:用自制的显微镜用自制的显微镜(30(30倍倍) )观察栎树软木塞观察栎树软木塞切片时发现切片时发现“cellcell”(细胞细胞)。)。 1674 1674年,荷兰人列文虎克年,荷兰人列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)(Anton van Leeuwenhoek)利利用自制的高倍显微镜用自制的高倍显微镜(300(300倍左右倍左右) ),观察到池塘水滴中的原,观察到池塘水滴中的原生动物、人

4、类和哺乳类动物的精子。生动物、人类和哺乳类动物的精子。(活细胞)(活细胞)v光学显微镜:分辨率是光学显微镜:分辨率是0、2微米,人肉眼分辨率是微米,人肉眼分辨率是0、2毫米所以一般显微镜设计的最大放大倍数是毫米所以一般显微镜设计的最大放大倍数是1000倍。倍。 v(2008年)年)59光学显微镜能观察到的最小生物是()光学显微镜能观察到的最小生物是()v A酵母酵母 B植物细胞植物细胞 C细菌细菌 D噬菌体噬菌体v扫描电子显微镜:可以通过扫描电子显微镜:可以通过“光学切片光学切片”观察较厚观察较厚样品的内部结构,将改变焦点获得一系列细胞不同样品的内部结构,将改变焦点获得一系列细胞不同层面的图像

5、,叠加后便可构出样品的三维结构。层面的图像,叠加后便可构出样品的三维结构。v透射电子显微镜:分辨率比光学显微镜更高的显微透射电子显微镜:分辨率比光学显微镜更高的显微镜。镜。v荧光显微镜:是特意蛋白质等生物大分子定性、定荧光显微镜:是特意蛋白质等生物大分子定性、定位的最有力工具。位的最有力工具。v相差显微镜:最大相差显微镜:最大 的特点是可以观察未经染色的标的特点是可以观察未经染色的标本和活细胞。本和活细胞。2、细胞学说的建立、细胞学说的建立 18381838年,德国植物学家施莱登提出年,德国植物学家施莱登提出: : 尽管植物的不同组织在结构上有着尽管植物的不同组织在结构上有着很大的差异,但是植

6、物是由细胞构成的很大的差异,但是植物是由细胞构成的,植物的胚是由单个细胞产生的。,植物的胚是由单个细胞产生的。 1839183918391839年年年年, , , ,德国动物学家施旺提出了德国动物学家施旺提出了德国动物学家施旺提出了德国动物学家施旺提出了细胞学说细胞学说细胞学说细胞学说 的两条原理的两条原理的两条原理的两条原理 认为细胞是有机体,一切动植物都是由细胞认为细胞是有机体,一切动植物都是由细胞 发育而来发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;并由细胞和细胞产物所构成;细胞是生命的基本单位细胞是生命的基本单位细胞是生命的基本单位细胞是生命的基本单位 每个细胞作为一个相对独立的单位,既有它每

7、个细胞作为一个相对独立的单位,既有它“自己的自己的” 生命生命,又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益;又对与其它细胞共同组成的整体的生命有所助益;3、细胞学的经典时期、细胞学的经典时期v原生质理论的提出原生质理论的提出v细胞分裂的研究细胞分裂的研究v重要细胞器的发现重要细胞器的发现v分子水平探讨生命奥秘的分子生物学:细胞分子水平探讨生命奥秘的分子生物学:细胞 学逐渐发展成从显微水平、亚显微水平、分学逐渐发展成从显微水平、亚显微水平、分子水平三个层次上探讨生命活动的学科子水平三个层次上探讨生命活动的学科4 4、对未来的展望、对未来的展望人类经历了漫长的采猎文明后,约在一万年前人类经历了漫长

8、的采猎文明后,约在一万年前进入农业经济时代,进入农业经济时代,18世纪世纪60年代,英国率先进年代,英国率先进入工业经济,入工业经济,20世纪世纪50年代年代美国最早走完工业经美国最早走完工业经济的历程,进入信息时代。据专家估计这一经济形济的历程,进入信息时代。据专家估计这一经济形态的态的“寿命寿命”为为7580年,到本世纪年,到本世纪20年代将渐渐失年代将渐渐失去活力,届时人类迎接下一个经济时代,即生物经去活力,届时人类迎接下一个经济时代,即生物经济时代的到来,生物经济的资源为基因,其核心技济时代的到来,生物经济的资源为基因,其核心技术为建立在细胞与分子生物学理论基础上的各类生术为建立在细胞

9、与分子生物学理论基础上的各类生物技术。物技术。5 5、生物经济时代特点是:、生物经济时代特点是:(1). 基基因因克克隆隆和和重重组组技技术术日日趋趋成成熟熟,人人类类将将根根据据经经济济需需要要去去开开发发和和操操纵纵遗遗传传资资源源,如如通通过过转转基基因因的的方方法法生生产产人人类类生生长长素素、干干扰扰素素(每每千千克克价价值值440亿亿美美元元)等等昂昂贵贵的的药药物物;培培育育具具有有特特殊殊功功能能的的转转基基因因动动植植物物,如如具具有有苏苏云云金金毒毒素素的的抗抗虫虫棉棉。在在商商业业目目的的的的驱驱使使下下,大大量量的的改改造造物物种种,开开始始了了偏偏离离自自然然进进化化

10、规规律律的的二二次次“创创世世纪纪”,由由此此所所产产生生的的基基因污染和伦理问题将越来越突出。因污染和伦理问题将越来越突出。(2). 人人类类基基因因组组大大约约10万万个个基基因因的的作作图图和和测测序序完完成成,进进入入以以揭揭示示基基因因功功能能为为主主的的后后基基因因组组计计划划,人人类类遗遗传传病病的的基因治疗成为常规技术。基因治疗成为常规技术。(3). 动动物物克克隆隆技技术术和和人人类类干干细细胞胞定定向向分分化化技技术术取取得得突突破,人工创建的组织,器官将用于医学治疗的目的。破,人工创建的组织,器官将用于医学治疗的目的。(4). 神神经经生生物物学学、信信息息生生物物学学、

11、细细胞胞生生物物学学等等学学科科的的发展,为实现人工智能奠定了理论基础。发展,为实现人工智能奠定了理论基础。(5). 基基因因武武器器可可能能成成为为继继核核武武器器以以后后又又一一种种足足以以令令人人类毁灭的武器。类毁灭的武器。(6). 生生物物芯芯片片技技术术广广泛泛应应用用于于科科研研、医医疗疗、农农业业、食食品品、环环境境保保护护、司司法法鉴鉴定定等等领领域域。成成为为与与晶晶体体管管芯芯片片一一样样重要的产业。重要的产业。二、细胞基础知识二、细胞基础知识细胞的定义细胞的定义 细胞是由膜包围着含有细胞是由膜包围着含有细胞核细胞核(或拟核或拟核)的原生质的原生质所组成所组成, 是生物体的

12、结构和功能的基本单位是生物体的结构和功能的基本单位, 也也是生命活动的基本单位。是生命活动的基本单位。细胞能够通过细胞能够通过分裂分裂而增殖,是生物体个体发育和而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组或是多个细胞组成细胞群体或成细胞群体或组织组织、或、或器官器官和和机体机体;细胞还能够;细胞还能够进行分裂和进行分裂和繁殖繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。有遗传的全能性。 照片,蓝色为细胞核,绿照片,蓝色为细胞核,绿色为微管色为微管个体中不同组织的细胞形态个体中不同组

13、织的细胞形态(一)细胞的共性(一)细胞的共性 细胞学说是根据光学显微镜对不同类型的细胞学说是根据光学显微镜对不同类型的细胞进行细胞进行形态形态观察得出的结论,但是它们在观察得出的结论,但是它们在结构结构和和功能功能上的相似性甚至超过形态上的相上的相似性甚至超过形态上的相似性。似性。 (一)细胞的共性(一)细胞的共性1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构 细胞都具有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗传体系 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体2 2、细胞的基本功能、细胞的基本功能 细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞都能进

14、行新陈代谢细胞都能进行新陈代谢 细胞都具有运动性细胞都具有运动性3 3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性细菌结构模式图动物细胞结构模式图 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构基本功能:基本功能:作为细胞的界膜,将细胞内的环境与外环境隔开作为细胞的界膜,将细胞内的环境与外环境隔开。被质膜(细胞膜)包裹在细胞内的所有生活物质称为原生质 (protoplasm),包括细胞核和细胞质。 细胞都具有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗传体系

15、细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体DNA:遗传信息的载体遗传信息的载体RNA:遗传信息的转录、指导蛋白质的合成(一)细胞的共性(一)细胞的共性1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构 细胞都具有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗传体系 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体2 2、细胞的基本功能、细胞的基本功能 细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞都能进行新陈代谢 细胞都具有运动性3 3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 2 2、细胞的基本功能、

16、细胞的基本功能 细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够以一分为二的分裂方式进行增殖细胞能够以一分为二的分裂方式进行增殖 细胞都能进行新陈代谢细胞都能进行新陈代谢 细胞代谢包括物质代谢和能量代谢,细胞的代谢作用是细胞代谢包括物质代谢和能量代谢,细胞的代谢作用是由酶控制的。由酶控制的。 细胞都具有运动性细胞都具有运动性所有细胞都具有一定的运动性,包括细胞自身的运动所有细胞都具有一定的运动性,包括细胞自身的运动和细胞内的物质运动。和细胞内的物质运动。(一)细胞的共性(一)细胞的共性1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构 细胞都具

17、有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗传体系 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体2 2、细胞的基本功能、细胞的基本功能 细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞都能进行新陈代谢 细胞都具有运动性3 3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征(一)细胞的共性(一)细胞的共性1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构 细胞都具有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗

18、传体系 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体2 2、细胞的基本功能、细胞的基本功能3 3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞细胞都能进行新陈代谢细胞细胞都能进行新陈代谢 细胞细胞都具有运动性细胞细胞都具有运动性 4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 A、细胞的计量单位、细胞的计量单位 细胞大小的计量单位,一般细胞大小的计量单位,一般都用微米计算。使用电子显微镜都用微米计算。使用电子显微镜后又提后又提( Angstro

19、m, ) 为超显为超显微结构计量单位。现在常用的国微结构计量单位。现在常用的国际单位是纳际单位是纳米米( nanometre )。 1毫米毫米=1000微米微米(m) 1微米微米=1000纳米纳米(nm) 1纳米纳米(nm)=10埃埃 典型的原核细胞的平均大小典型的原核细胞的平均大小在在1 110m10m之间,而真核细胞之间,而真核细胞的直径平均为的直径平均为 3 330m30m,一般,一般为为101020m 20m 。 器官的大小主要决定于细胞的数量,与细器官的大小主要决定于细胞的数量,与细胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这胞的数量成正比,而与细胞的大小无关,这种现象称之为种现象称之为

20、细胞体积的守恒定律细胞体积的守恒定律。 同类型细胞的体积一般是相近同类型细胞的体积一般是相近的,不依生物个体的大小而增大的,不依生物个体的大小而增大或缩小。或缩小。 B B、 限制细胞大小的因素限制细胞大小的因素 细胞的相对表面积细胞的相对表面积 当细胞增大到一定程度时,当细胞增大到一定程度时,质膜的表面积就不适应细胞质膜的表面积就不适应细胞进行内外物质的交换,细胞进行内外物质的交换,细胞为了维持一个最佳的生存条为了维持一个最佳的生存条件,必需维持最佳的表面积,件,必需维持最佳的表面积,从而限制了体积的无限增大。从而限制了体积的无限增大。 细胞内关键分子的浓度细胞内关键分子的浓度 一个生活细胞

21、要维持正常的独立生活功能,一个生活细胞要维持正常的独立生活功能,最低限度需要最低限度需要5001000种不同类型的酶和蛋种不同类型的酶和蛋白质白质。 一些重要的分子在细胞内的拷贝数很少,当一些重要的分子在细胞内的拷贝数很少,当细胞体积增大时,这些分子的浓度就越来越稀细胞体积增大时,这些分子的浓度就越来越稀释,一些重要的生化反应需要一定的浓度才能释,一些重要的生化反应需要一定的浓度才能进行,所以细胞内分子浓度就成了细胞体积无进行,所以细胞内分子浓度就成了细胞体积无限增大的一个限制因素。限增大的一个限制因素。 C C、支原体是最简单的原核细胞,直径为、支原体是最简单的原核细胞,直径为0.10.1

22、0.3m0.3m 具有细胞质膜,但没有细胞壁具有细胞质膜,但没有细胞壁; ; 环状双螺旋环状双螺旋DNADNA,没有拟核,没有拟核, ,能指导合成能指导合成750750多种蛋白质多种蛋白质; ; 唯一的细胞器是核糖体,每个细胞中约有唯一的细胞器是核糖体,每个细胞中约有80080015001500个。个。支原体的形态结构支原体的形态结构(一)细胞的共性(一)细胞的共性1 1、细胞结构上的相似性、细胞结构上的相似性 细胞都具有细胞膜结构细胞都具有细胞膜结构 细胞都具有遗传物质和遗传体系细胞都具有遗传物质和遗传体系 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体2 2、细胞的基本功能、细胞的基本功能3 3、形态结

23、构与功能的统一是生物体细胞的重要特征、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4 4、细胞的大小及体积的恒定、细胞的大小及体积的恒定 细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞细胞都能进行新陈代谢细胞细胞都能进行新陈代谢 细胞细胞都具有运动性细胞细胞都具有运动性 细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比 细菌细菌 哺乳动物哺乳动物 水水 70 7070 70 无机盐无机盐 1 11 1 小分子代谢物小分子代谢物 3 33 3 蛋白质蛋白质 15 1815 18 磷脂磷脂 2 32 3 其它脂其它脂 2 2 多糖多糖 2 22 2 RNA 6 1.1

24、 RNA 6 1.1 DNA 1 0.25 DNA 1 0.251 1、细胞的化学组成、细胞的化学组成(二)细胞的分子基础(二)细胞的分子基础v构成细胞的基本元素有:O、C、H、N、Si、K、Ca、P、Mg等,其中O、C、H、N四种元素占90%以上。v细胞的无机物主要有水和无机盐。v水是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。(1 1) 水是细胞中最主要的成份水是细胞中最主要的成份细胞中各主要成份的相对含量水在细胞中的作用水在细胞中的作用水分子参与了生命活动的一些重要反应。水分子参与了生命活动的一些重要反应。 细细胞胞中中水水的的存存在在方方式式游离水

25、游离水各种极性有机分子和离子的最好溶剂。各种极性有机分子和离子的最好溶剂。结合水结合水 参与细胞的生命活动参与细胞的生命活动, , 是酶反应的辅助因子。是酶反应的辅助因子。(2 2) 无机离子无机离子v无机盐的含量约为无机盐的含量约为1,主要以离子形式存在,主要以离子形式存在 。 维持细胞内外液的维持细胞内外液的pHpH和渗透压和渗透压, , 以保持细胞的正以保持细胞的正常生理活动常生理活动; ; 同蛋白质或脂类结合同蛋白质或脂类结合, , 组成具有特定功能的结合组成具有特定功能的结合蛋白蛋白; ;(3 3)有机小分子有机小分子细胞内有四类有机小分子细胞内有四类有机小分子: : 单糖单糖、脂肪

26、酸脂肪酸、氨基酸氨基酸 和和 核苷酸。核苷酸。(4 4) 生物大分子生物大分子细胞内有四种类型的生物大分子细胞内有四种类型的生物大分子: 核酸核酸、蛋白质、蛋白质、多糖多糖以及以及脂类脂类 扫描隧道电镜下的扫描隧道电镜下的DNA双螺旋双螺旋DNADNA双螺旋结构双螺旋结构核酸核酸 核酸包括核酸包括DNA和和RNA。 DNA是遗传信息复制、传递和基因转录的模板。基因是编码蛋是遗传信息复制、传递和基因转录的模板。基因是编码蛋白质多肽链或白质多肽链或RNA的的DNA序列。一个能够独立生存的细胞需要约序列。一个能够独立生存的细胞需要约500个基因。个基因。 RNA参与蛋白质的合成,主要类型有:参与蛋白

27、质的合成,主要类型有:mRNA、tRNA、rRNA。(2008年)年)70DNA分子一般有成千上万甚至数百万个碱基对组成,分子一般有成千上万甚至数百万个碱基对组成,基因中核苷酸的专一序列就是一种信息,编码专一蛋白质的一级序列。基因中核苷酸的专一序列就是一种信息,编码专一蛋白质的一级序列。双链双链DNA之所以具有较高的熔解温度是由于它含有较多的:()之所以具有较高的熔解温度是由于它含有较多的:()AA+G BC+T CA+T DC+G 糖蛋白的功能有糖蛋白的功能有 参与细胞粘着,细胞信息的传递,细胞代谢的参与细胞粘着,细胞信息的传递,细胞代谢的调控,发育和分化,机体的防御,以及作为机体内外调控,

28、发育和分化,机体的防御,以及作为机体内外表面的保护及润滑剂。表面的保护及润滑剂。 参与细胞识别参与细胞识别: :是细胞识别机理的必要组分。几是细胞识别机理的必要组分。几乎所有动物细胞表面都有少量糖乎所有动物细胞表面都有少量糖, , 它的作用好比是细它的作用好比是细胞联络的文字或语言。胞联络的文字或语言。 糖基化对蛋白质合成后的加工和运输的影响也糖基化对蛋白质合成后的加工和运输的影响也是很大的。是很大的。 多糖多糖 细胞内蛋白质的某些功能细胞内蛋白质的某些功能功能功能 举例举例 功能功能 举例举例结构材料结构材料 胶原、角蛋白胶原、角蛋白 激素激素 胰岛素胰岛素 运动运动 肌动蛋白、肌球蛋白肌动

29、蛋白、肌球蛋白 物质运输物质运输 NaNa+ +-K-K+ +泵泵营养储存营养储存 酪蛋白、铁蛋白酪蛋白、铁蛋白 信号转导信号转导 乙酰胆碱受体乙酰胆碱受体基因调控基因调控 LacLac操纵子操纵子 渗透压调节渗透压调节 血清白蛋白血清白蛋白免疫作用免疫作用 抗体抗体 毒素毒素 霍乱毒素霍乱毒素电子转移电子转移 细胞色素细胞色素 酶酶 氧化还原酶、氧化还原酶、 连接酶等连接酶等蛋白质蛋白质 细胞的有机物主要有蛋白质、核酸、脂类和糖,约占细胞细胞的有机物主要有蛋白质、核酸、脂类和糖,约占细胞干重的干重的90%以上。以上。 蛋白质不仅是细胞的结构成分,也是细胞功能的实现者。蛋白质不仅是细胞的结构成

30、分,也是细胞功能的实现者。 生化反应的催化剂生化反应的催化剂大多酶是蛋白质大多酶是蛋白质蛋白质蛋白质质质:蛋白质是一切生命活动的体现者,有什么样的蛋白质蛋白质是一切生命活动的体现者,有什么样的蛋白质就能表达出什么样的生物性状。就能表达出什么样的生物性状。量:量:原生质的各种成分比例原生质的各种成分比例、无机盐、无机盐11.5%、糖类和核酸、糖类和核酸11.5%、脂类、脂类12%、蛋白质、蛋白质710%、水、水8090%1、蛋白质是细胞核中最重要的物质,它对生命、蛋白质是细胞核中最重要的物质,它对生命的重要性体现在两个字上:质与量上。的重要性体现在两个字上:质与量上。、蛋白质的特点:、蛋白质的特

31、点:()相对分之质量很大(从几千到几百万),举例如下:()相对分之质量很大(从几千到几百万),举例如下:物质名称物质名称化学式化学式原子个数原子个数相对分子质量相对分子质量水水H2O硫酸硫酸H H2 2SOSO4 4牛奶乳蛋白牛奶乳蛋白C1642H2652O492N420S12人血红蛋白人血红蛋白C3032H4816O872N780S8Fe4RCHCOOHNH2通式为通式为(a)R基不同、氨基酸不同。基不同、氨基酸不同。(b)每个氨基酸分子至少都含有一个氨基每个氨基酸分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个和一个羧基羧基(-COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连在同,并且都有一个氨基和一个羧

32、基连在同一个碳原子上。一个碳原子上。()尽管蛋白质相对分子质量很大,分子结构复杂,但都)尽管蛋白质相对分子质量很大,分子结构复杂,但都由基本单位氨基酸组成。组成蛋白质的氨基酸约有由基本单位氨基酸组成。组成蛋白质的氨基酸约有种。种。小结蛋白质分子机构层次表解如下:蛋白质分子机构层次表解如下:元素组成元素组成C、H、O、N等等基本元素:基本元素:C、H、O、N其它元素:其它元素:P、S、Fe基本单位基本单位氨基酸氨基酸种类:种类:20种种通式:通式:特点:特点:化学结构化学结构多肽(肽链)多肽(肽链)形成:多个氨基酸脱水缩合而成形成:多个氨基酸脱水缩合而成肽键肽键特点:呈链状结构,又叫肽链,有特点

33、:呈链状结构,又叫肽链,有一定的氨基酸序列一定的氨基酸序列空间结构空间结构蛋白质分子蛋白质分子连接:肽链通过一定化学键连接连接:肽链通过一定化学键连接形成:螺旋、卷曲、折迭形成空形成:螺旋、卷曲、折迭形成空间结构间结构特点:具生物活性、多样性特点:具生物活性、多样性 细胞内大约有细胞内大约有3000种大分子。生物大种大分子。生物大分子的功能由构成它们的亚单位的种类和分子的功能由构成它们的亚单位的种类和排列顺序决定。排列顺序决定。 2 2、细胞结构体系的组装、细胞结构体系的组装 细细胞胞的的结结构构水水平平四级装配四级装配 第一级第一级:小分子有机物的形成小分子有机物的形成;第二级第二级:小分子

34、有机物组装成生物大分子;小分子有机物组装成生物大分子;第三级第三级:由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构;由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构;第四级第四级: : 由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细 胞器。胞器。(三)(三) 细胞的类型和结构体系细胞的类型和结构体系 1、细胞的形状和大小、细胞的形状和大小v单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。v高高等等生生物物细细胞胞的的形形状状与与细细胞胞功功能能及及细细胞胞间间的的相相互互作用有关。作用有关。v细胞骨架对于维持细胞形态具有重要作用。细胞骨架

35、对于维持细胞形态具有重要作用。v高高等等动动物物的的细细胞胞离离开开有有机机体体分分散散存存在在时时,形形状状往往往往发发生生变变化化。如如平平滑滑肌肌细细胞胞在在体体内内成成梭梭形形,而而在在离体培养时则可成多角形。离体培养时则可成多角形。草草 履履 虫虫眼眼 虫虫钟形虫钟形虫植物气孔细胞植物气孔细胞植物薄壁细胞植物薄壁细胞木材中的导管木材中的导管人人类类红红细细胞胞巨巨噬噬细细胞胞神神经经元元细细胞胞名称名称 人卵人卵口腔口腔上皮上皮细胞细胞肝肝细胞胞红细胞胞变形形虫虫海海胆胆卵卵伤寒菌寒菌肺炎球菌肺炎球菌m12075207100702.4x0.5 0.2x0.1大多数动植物细胞在大多数动

36、植物细胞在2030m间;间;一般真核细胞的体积大于原核细胞;一般真核细胞的体积大于原核细胞;卵细胞大于体细胞。卵细胞大于体细胞。几种细胞的大小几种细胞的大小人卵与精子肝细胞中细胞质组分所占的体积百分比肝细胞中细胞质组分所占的体积百分比 v2、三类不同的细胞三类不同的细胞v真核细胞真核细胞eukaryotic cell:细胞核具有核被:细胞核具有核被膜和核仁。膜和核仁。v原核细胞原核细胞prokaryotic cell:核区没有核膜包:核区没有核膜包围,称其为拟核。围,称其为拟核。v古细菌古细菌archaebacteria,既不同于原核细胞,既不同于原核细胞也不同于真核细胞,属于生命的第三种形式

37、。也不同于真核细胞,属于生命的第三种形式。 细菌细菌:如大肠杆菌、结核杆菌、乳酸菌、硝化细菌等菌类如大肠杆菌、结核杆菌、乳酸菌、硝化细菌等菌类 放线菌放线菌:真菌真菌: 如酵母菌、霉菌、食用真菌如酵母菌、霉菌、食用真菌藻类:绿藻:如衣藻藻类:绿藻:如衣藻红藻红藻褐藻褐藻 蓝藻蓝藻上述的只有细菌、放线菌、蓝藻这三类是原核生物,其上述的只有细菌、放线菌、蓝藻这三类是原核生物,其余的都是真核生物。余的都是真核生物。另要注意另要注意 ()病毒(或噬菌体)因没有细胞结构,不是()病毒(或噬菌体)因没有细胞结构,不是原核生物原核生物()所有的动物包括单细胞动物都是真核生物()所有的动物包括单细胞动物都是真

38、核生物原核细胞原核细胞1.1.细胞壁细胞壁2.2.拟核拟核只有一条DNA。3.3.细胞器细胞器有核糖核蛋白体、间体、粒状物、类囊体和蓝色体等。4.4.原核生物原核生物 如支原体、细菌、蓝藻和放线菌等。蓝藻细胞模式图蓝藻细胞模式图蓝藻的遗传信息量很大可与蓝藻的遗传信息量很大可与高等植物相比高等植物相比 ,蓝藻细胞,蓝藻细胞比一般原核细胞大很多,如比一般原核细胞大很多,如颤藻直径可达颤藻直径可达70发菜发菜是蓝藻的丝状体是蓝藻的丝状体 1、细细胞胞壁壁:主主要要成成分分是是肽肽聚聚糖糖,由由N-乙乙酰酰葡葡糖糖胺胺和和N-乙乙酰酰胞胞壁壁酸酸构构成成双双糖糖单单元元,以以(1-4)糖糖苷苷键键连连

39、接接成成大大分分子子。N-乙乙酰酰胞胞壁壁酸酸分分子子上上有有四四肽肽侧侧链链,相相邻邻聚聚糖糖纤纤维维之之间间的的短短肽肽通通过肽桥或肽键桥接起来,形成了肽聚糖片层。过肽桥或肽键桥接起来,形成了肽聚糖片层。革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌细细胞胞壁壁厚厚约约20-80nm,有有15-50层层肽肽聚聚糖糖片片层层,每每层层厚厚1nm,含含20-40的的磷磷壁壁酸酸(teichoic acid。革革兰兰氏氏阴阴性性菌菌细细胞胞壁壁厚厚约约10nm,仅仅2-3层层肽肽聚聚糖糖,另另外外还还有有脂脂多多糖糖、细菌外膜和脂蛋白。细菌外膜和脂蛋白。v2、细细胞胞膜膜:厚厚约约810nm,外外侧侧紧紧贴贴细细胞胞

40、壁壁。一一些些行行光光合合作作用用的的原原核核生生物物,质质膜膜具具有有与与捕捕光光反反应应有有关关的的内内褶褶。一一些些革革兰兰氏氏阳阳性性菌菌质质膜膜内内褶褶形形成成小小管状结构,称为间体管状结构,称为间体 。v3、拟核、拟核:DNA分子裸露,没有内含子,具有重叠基因。大肠杆菌低电子密度区为拟核v4、核糖体、核糖体:v约含约含500050000个。个。v部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。部分附着在细胞膜内侧,大部分游离于细胞质中。v沉沉降降系系数数为为70S。由由大大亚亚单单位位(50S)与与小小亚亚单单位位(30S)组成。组成。v小小亚亚单单位位对对四四环环素素与与链链霉霉素素

41、敏敏感感,大大亚亚单单位位对对红红霉霉素与氯霉素敏感。素与氯霉素敏感。v5、质质粒粒(plasmid) :除除核核区区DNA外外,可可进进行行自自主主复复制制的的遗遗传传因因子子,是是裸裸露露的的环环状状DNA分分子子,所所含含遗遗传传信信息息量量为为2200个个基基因因,能能进进行行自自我我复复制制,有有时时能能整整合合到到核核DNA中中去去。质质粒粒常常用用作作基基因因重重组组与与基基因因转转移的载体。移的载体。细细菌菌的的模模式式图图大大肠肠杆杆菌菌淋淋病病球球菌菌肉肉毒毒梭梭菌菌弧弧形形霍霍乱乱菌菌真核细胞真核细胞真核细胞内含有的物质,大致可分为四类:真核细胞内含有的物质,大致可分为四

42、类:原原生生质质,它它是是细细胞胞质质与与细细胞胞核核所所组组成成的的生生活活物物质质的的整整体体。细细胞胞质质包包括括质质膜膜、内内质质网网、高高尔尔基基体体、中中心心体体、线粒体、质体等。线粒体、质体等。后后成成质质,由由细细胞胞分分化化出出来来具具有有一一定定机机能能的的细细胞胞衍衍生生物,如纤毛、鞭毛等。物,如纤毛、鞭毛等。异异质质,由由原原生生质质高高度度特特化化的的物物质质,如如角角质质、木木质质、木栓质、纤维素等。木栓质、纤维素等。副副质质,细细胞胞质质中中的的内内含含物物,都都是是新新陈陈代代谢谢的的产产物物,如淀粉粒、糖元粒、油滴、乳液等。如淀粉粒、糖元粒、油滴、乳液等。植植

43、物物细细胞胞结结构构动物细胞结构动物细胞结构植物细胞结构植物细胞结构真核细胞的结构和功能真核细胞的结构和功能一、细胞膜一、细胞膜细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。细胞壁的内侧紧贴着一层极薄的膜,叫做细胞膜。1细胞膜的化学组成细胞膜的化学组成:细胞膜主要由脂类和蛋白质组成细胞膜主要由脂类和蛋白质组成2细胞膜的结构细胞膜的结构:“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”3细胞膜的功能:细胞膜的功能: 选择透过性选择透过性1、细胞膜的基本组成成分细胞膜的基本组成成分(1)膜脂膜脂:磷脂、胆固醇和糖脂:磷脂、胆固醇和糖脂占占50以上:具有一个极性头和两个由脂肪酸链形成的非极以上:具有一个极性头和两个由脂肪

44、酸链形成的非极性尾;脂肪酸碳链为偶数;既含饱和脂肪酸又含不饱和脂肪酸性尾;脂肪酸碳链为偶数;既含饱和脂肪酸又含不饱和脂肪酸胆固醇只存在于动物细胞、酵母菌、支原体;细菌、蓝藻等原胆固醇只存在于动物细胞、酵母菌、支原体;细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞膜中一般没有胆固醇;助于增加膜的稳定性,核细胞和植物细胞膜中一般没有胆固醇;助于增加膜的稳定性,可调节膜的流动性,使膜的流动性不至于在温度降低时而下降可调节膜的流动性,使膜的流动性不至于在温度降低时而下降(2)膜蛋白:外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)和内在膜蛋白)膜蛋白:外在膜蛋白(或称外周膜蛋白)和内在膜蛋白(或称整合膜蛋白)(或称整合膜蛋白)(3)膜糖

45、类:与膜脂、膜蛋白以共价键形成的糖脂或糖蛋)膜糖类:与膜脂、膜蛋白以共价键形成的糖脂或糖蛋白,与细胞识别有关白,与细胞识别有关细胞膜的结构细胞膜的结构结构模型结构模型 E.GorterE.Gorter和和F FGrendelGrendel(19251925): : “蛋白质蛋白质- -脂类脂类- -蛋白质蛋白质”三夹板质膜结构模型三夹板质膜结构模型 J.D.RobertsonJ.D.Robertson(19591959年):年): 单位膜模型单位膜模型(unit membrane model) (unit membrane model) S.J.SingerS.J.Singer和和G.Nico

46、lsonG.Nicolson(19721972):): 生物膜的生物膜的“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”(fluid mosaic model)(fluid mosaic model)2细胞膜的流动镶嵌模型:细胞膜的流动镶嵌模型:SingerSinger和和NicolsonNicolson (1 1)脂双分子层是细胞膜的主要结构支架,具有极性头)脂双分子层是细胞膜的主要结构支架,具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部和非极性尾部的磷脂分子以疏水性尾部相对,极性头部朝向水相;(部朝向水相;(2 2)膜蛋白为球蛋白,分布于脂双层表面)膜蛋白为球蛋白,分布于脂双层表面或镶嵌脂分子中

47、,有的甚至横跨整个脂双层;(或镶嵌脂分子中,有的甚至横跨整个脂双层;(3 3)在膜)在膜的两侧脂分子的分布,蛋白质分子的分布与性质是不相的两侧脂分子的分布,蛋白质分子的分布与性质是不相同的,即具有不对称性;(同的,即具有不对称性;(4 4)膜结构中蛋白质分子和脂)膜结构中蛋白质分子和脂类分子都能运动,具有流动性。类分子都能运动,具有流动性。 3细胞膜的流动性和不对称性细胞膜的流动性和不对称性(1)膜的流动性膜的流动性:膜膜脂脂的的运运动动方方式式主主要要有有侧侧向向扩扩散散、旋旋转转运运动动、左左右右摆摆动动以以及及翻翻转转运运动动等等;不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸越越多多,脂脂肪肪酸酸链链越越短

48、短,膜膜脂脂流流动动性性越越大大;温温度度下下降降,膜膜脂脂的的流流动动性性减减弱弱;胆胆固固醇醇含含量量的的增增加加,可可增增加加膜膜脂脂的的有有序序性性,降降低低膜膜脂脂的的流流动动性性。卵卵磷磷脂脂与与鞘鞘磷磷脂脂的的比值越高,膜脂的流动性越大比值越高,膜脂的流动性越大膜蛋白质分子的运动分为侧向扩散和旋转运动膜蛋白质分子的运动分为侧向扩散和旋转运动细胞膜流动性实验细胞膜流动性实验(2008年)年)62以下对生物膜以下对生物膜“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”描述正确的是(描述正确的是( ) A脂膜由脂双层构成,内外表面各有一层球状蛋白质分子脂膜由脂双层构成,内外表面各有一层球状蛋白质分子 B脂

49、膜由脂双层构成,中间有一层蛋白质分子脂膜由脂双层构成,中间有一层蛋白质分子 C脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂分子可以移动,蛋白质不能移动脂分子可以移动,蛋白质不能移动 D脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂分子和蛋白质均呈流动状态脂分子和蛋白质均呈流动状态(2)膜的不对称性:)膜的不对称性:膜脂、膜蛋白及糖类的不对称性膜脂、膜蛋白及糖类的不对称性4细胞膜的生物学功能细胞膜的生物学功能(1)细胞膜与物质的跨膜运输细胞膜与物质的跨膜运输简简单单扩扩散散:

50、疏疏水水的的小小分分子子或或小小的的不不带带电电荷荷的的极极性性分分子子(如如O2、CO2、乙乙醇醇、尿尿素素等等);小小分分子子比比大大分分子子容容易易穿穿膜膜,非非极极性性分分子子比比极极性性分分子子容容易易穿穿膜膜,而而带带电电离离子子的的跨跨膜膜运运输输则则需要更高的自由能。需要更高的自由能。 主动运输主动运输ATP直接提供能量:直接提供能量:Na+-K+泵泵(Na+-K+-ATP酶酶)每每消消耗耗1 1个个ATPATP分分子子,可可使使细胞内减少细胞内减少3 3个个NaNa+ +并增加并增加2 2个个K K+ + Ca2+泵(泵(Ca2+-ATP酶)泵入内质网腔中消耗一个酶)泵入内质

51、网腔中消耗一个ATP分子转运出两个分子转运出两个Ca2+ 质子泵质子泵 细胞质膜上,溶酶体膜和植物泡膜上以及线细胞质膜上,溶酶体膜和植物泡膜上以及线粒体内膜、植物内囊体膜粒体内膜、植物内囊体膜v例、例、(01年全国联赛年全国联赛)O2进入细胞膜的机制属进入细胞膜的机制属于。于。vA自由扩散自由扩散B协助扩散协助扩散vC主动运输主动运输D. 渗透渗透协协同同运运输输(伴伴随随运运输输):协协助助扩扩散散 载载体体蛋蛋白白 通通道道蛋蛋白白,它它横横跨跨质质膜膜形形成成不不是是由由ATP提提供供能能量量,而而是是借借其其他他物物质质的的浓浓度度梯梯度度为为动动力力来来进进行行的的 同向协同运输同向

52、协同运输 反向协同运输反向协同运输 动物细胞中葡萄糖的跨膜运输动物细胞中葡萄糖的跨膜运输物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式(2009年)年)69.下列有关物质转运的说法,哪项是不正确的下列有关物质转运的说法,哪项是不正确的? ANa可通过主动运输跨膜可通过主动运输跨膜 B骨骼肌舒张时,胞质内骨骼肌舒张时,胞质内Ca2通过主动转运进入肌质网通过主动转运进入肌质网 C肾小管上皮细胞通过主动转运吸收葡萄糖肾小管上皮细胞通过主动转运吸收葡萄糖 D葡萄糖通过主动转运进入红细胞葡萄糖通过主动转运进入红细胞自由扩散自由扩散协助扩散协助扩散主动运输主动运输浓浓度度高高低低高高低低低低高高载载体体不需要不需要

53、需要载体协助需要载体协助需要载体协助需要载体协助能能量量不消耗不消耗不消耗不消耗消耗消耗类类例例水、脂溶性物水、脂溶性物质质葡萄糖进入红细葡萄糖进入红细胞胞无机离子、氨基酸进入细无机离子、氨基酸进入细胞胞此外,一些大分子物质或物质团块,还可以通过内吞和外此外,一些大分子物质或物质团块,还可以通过内吞和外吐的方式进出细胞。吐的方式进出细胞。物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式内内吞吞作作用用与与外外排排作用作用大大分分子子(如如蛋蛋白白质质、多多核核苷苷酸酸、多多糖)或颗粒物质糖)或颗粒物质 吞噬作用吞噬作用 胞胞饮作用饮作用内内吞吞作作用用与与外外排排作作用用都都需需要要细细胞胞提提供供能量。

54、能量。(2)细胞膜与细胞连接:细胞膜与细胞连接: 封封闭闭连连接接、锚锚定定连连接接、通通讯讯连连接接(包包括括间间隙隙连连接接、神神经经细细胞胞间的化学突触、植物细胞中的胞间连丝)间的化学突触、植物细胞中的胞间连丝)封闭连接(紧密连接是典型封闭连接(紧密连接是典型的代表)的代表)(2008年)年)64小肠上皮细小肠上皮细胞间的哪种结构能够防止营养胞间的哪种结构能够防止营养物质从细胞间隙进入血液(物质从细胞间隙进入血液( ) A桥粒桥粒 B紧密连接紧密连接 C间隙连接间隙连接 D胞间连丝胞间连丝锚定连接锚定连接桥粒和半桥粒桥粒和半桥粒(中间纤维(中间纤维 )相邻细胞的纽扣样联相邻细胞的纽扣样联

55、系,两系,两质膜间有质膜间有250A的间隙其中有电子密的间隙其中有电子密度稍高的接触层将间度稍高的接触层将间隙等分为二,盘状致隙等分为二,盘状致密斑与桥粒坚韧性有密斑与桥粒坚韧性有关。多见皮肤、口腔、关。多见皮肤、口腔、食管。食管。粘着带和粘着斑(肌动蛋白纤维)粘着带和粘着斑(肌动蛋白纤维) 粘着带和粘着斑(肌动蛋白纤维) 通讯连接:间隙连接、植物细胞中的胞间连丝、神经细胞间通讯连接:间隙连接、植物细胞中的胞间连丝、神经细胞间 的化学突触的化学突触a.间隙连接间隙连接 连接小体由连接小体由6个相同或相似的个相同或相似的跨膜蛋白亚单位跨膜蛋白亚单位环绕,中心形成环绕,中心形成一个直径约一个直径约

56、1.5nm的孔道连的孔道连接小体成簇并两接小体成簇并两两相对分别包埋两相对分别包埋在两相邻细胞的在两相邻细胞的质膜中,形成一质膜中,形成一个间隙连接单位个间隙连接单位b.胞间连丝胞间连丝 胞间连丝连接处的细胞壁不胞间连丝连接处的细胞壁不连续,相邻细胞的细胞膜共同形连续,相邻细胞的细胞膜共同形成成2040nm的管状结构,中央是的管状结构,中央是由内质网延伸形成的链管状结构。由内质网延伸形成的链管状结构。链管与管状质膜之间是由胞液构链管与管状质膜之间是由胞液构成的环带。成的环带。c.化学突触化学突触细胞联结细胞联结(3)细胞膜与细胞的识别细胞膜与细胞的识别 细胞识别与细胞表面的糖蛋白、糖脂及蛋白聚

57、糖有关细胞识别与细胞表面的糖蛋白、糖脂及蛋白聚糖有关(4)细胞膜与信息的传递细胞膜与信息的传递(2008年)年)69分子识别常表现在受体与配体的相互作用,受体是指位于分子识别常表现在受体与配体的相互作用,受体是指位于细胞膜上、细胞质、或细胞核中能与来自细胞外的生物活性分子专一结合,细胞膜上、细胞质、或细胞核中能与来自细胞外的生物活性分子专一结合,并将其带来的信息传递给效应器,从而引起相应的生物学效应。这些大分并将其带来的信息传递给效应器,从而引起相应的生物学效应。这些大分子大多是:(子大多是:( )A蛋白质蛋白质 B核酸核酸 C糖类糖类 D脂质脂质(2009年)年)100下列关于生物膜的描述,

58、哪些项是正确的下列关于生物膜的描述,哪些项是正确的? A磷脂分子是组成生物膜的基本结构成分磷脂分子是组成生物膜的基本结构成分 B膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者膜蛋白是赋予生物膜功能的主要决定者 C膜蛋白在生物膜结构中起组织作用膜蛋白在生物膜结构中起组织作用 D膜脂和膜蛋白在生物膜上的分布是不对称的膜脂和膜蛋白在生物膜上的分布是不对称的 E膜蛋白是可以运动的,运动方式与膜脂的运动方式完全相同膜蛋白是可以运动的,运动方式与膜脂的运动方式完全相同二、细胞外被(糖被)和细胞壁二、细胞外被(糖被)和细胞壁 动物细胞有动物细胞有细胞外被(糖萼、细胞外被(糖萼、糖被)糖被),是细胞膜外表面的糖,是细胞膜

59、外表面的糖类物质的总称类物质的总称, ,在细胞识别等方面起重要作用。在细胞识别等方面起重要作用。(20092009年)年)42.青霉素对人体无毒性是因为:青霉素对人体无毒性是因为: A细胞膜表面无青霉素受体细胞膜表面无青霉素受体 B细胞能产生分解青霉素的酶细胞能产生分解青霉素的酶 C青霉素不能通过细胞膜青霉素不能通过细胞膜 D细胞无细胞壁结构细胞无细胞壁结构植植物物细细胞胞有有细细胞胞壁壁:胞胞间间层层、初初生生壁壁、次次生生壁壁;保保护护并支持细胞及整个植物体并支持细胞及整个植物体二、细胞质二、细胞质:细胞质基质和细胞器细胞质基质和细胞器1 1、细胞质基质(透明质)、细胞质基质(透明质)细胞

60、质基质是除去细胞器以外的胶状物质,呈液态,含细胞质基质是除去细胞器以外的胶状物质,呈液态,含有水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和酶等多有水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和酶等多种物质。是细胞进行新陈代谢的主要场所种物质。是细胞进行新陈代谢的主要场所中间代谢过程如糖酵解途径、脂肪酸合成等都是在细胞中间代谢过程如糖酵解途径、脂肪酸合成等都是在细胞质基质中完成;细胞质基质作为细胞器的微环境,为维质基质中完成;细胞质基质作为细胞器的微环境,为维护细胞器正常结构和生理活动提供所需要的生理环境;护细胞器正常结构和生理活动提供所需要的生理环境;同时也为细胞器的功能活动提供底物同时也为细胞器的功能

61、活动提供底物A、维持细胞内相对稳定的离子环境。、维持细胞内相对稳定的离子环境。B、许多代谢过程是在细胞基质中完成的,如、许多代谢过程是在细胞基质中完成的,如蛋白质蛋白质的合成;的合成;核苷酸的合成;核苷酸的合成;脂肪酸合成;脂肪酸合成;糖酵糖酵解;解;磷酸戊糖途径;磷酸戊糖途径;糖原代谢;糖原代谢;信号转导。信号转导。C、供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。、供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。D、控制基因的表达,与细胞核一起参与细胞的分化。、控制基因的表达,与细胞核一起参与细胞的分化。E、参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。、参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。2、细胞器、细

62、胞器(1)线粒体的形态、大小、数目与分布)线粒体的形态、大小、数目与分布 卵圆形颗粒或短线状;横径约卵圆形颗粒或短线状;横径约0.2um1um,长,长约约2um8um,相当于一个细菌的大小,相当于一个细菌的大小;需要能量需要能量较多的细胞,线粒体数目也较多(人体肝细胞内线较多的细胞,线粒体数目也较多(人体肝细胞内线粒体约个)粒体约个),植物细胞的线粒体数量比植物细胞的线粒体数量比动物细胞的要少动物细胞的要少;多数细胞中线粒体均匀分布于多数细胞中线粒体均匀分布于细胞质,但也常常聚集在需能较多的部位细胞质,但也常常聚集在需能较多的部位。(2)线粒体的结构:)线粒体的结构:外膜、内膜、膜间隙和基质外

63、膜、内膜、膜间隙和基质(3)线粒体的化学组成)线粒体的化学组成线粒体外膜的标记酶为单胺氧化酶,内膜为细胞色素氧线粒体外膜的标记酶为单胺氧化酶,内膜为细胞色素氧化酶,间隙为腺苷酸激酶、线粒体基质的标记酶为苹果化酶,间隙为腺苷酸激酶、线粒体基质的标记酶为苹果酸脱氢酶酸脱氢酶,线粒体内大约有种酶。,线粒体内大约有种酶。外膜上含有外膜上含有14种蛋白质而内膜上含有种蛋白质而内膜上含有21种,外膜上主种,外膜上主要含卵磷脂而内膜主要含心磷脂;再如,线粒体内、要含卵磷脂而内膜主要含心磷脂;再如,线粒体内、外膜上脂类与蛋白质的比值不同,内膜为外膜上脂类与蛋白质的比值不同,内膜为0.3:1而外膜而外膜为为1:

64、1(4 4)线粒体的功能:进行氧化磷酸化,合成)线粒体的功能:进行氧化磷酸化,合成ATP(5)线粒体是半自主性细胞器)线粒体是半自主性细胞器(6)线线粒粒体体的的起起源源:内内共共生生假假说说:被被原原始始的的前前真真核核生生物物吞吞噬噬的的好好氧氧性性细细菌菌,这这种种细细菌菌与与前前真真核核生生物物共共生生,在在长长期期的的共共生生过过程程中中通通过过演演化化变变成成了了线线粒粒体体。分分化化假假说说:线线粒粒体体是是由由于于质质膜膜的的内内陷陷,再再经经过过分分化化后形成的后形成的2、质体、质体 v(1)前质体(或称原质体)前质体(或称原质体)v(2)白色体(造粉体、造蛋白体和造油体)白

65、色体(造粉体、造蛋白体和造油体 )v(3)有色体)有色体v叶绿体叶绿体v 叶绿体存在于绿色植物的绿色部分(主要存在于叶叶绿体存在于绿色植物的绿色部分(主要存在于叶肉细胞),由双层膜构成,叶绿体的膜将叶绿体与细胞肉细胞),由双层膜构成,叶绿体的膜将叶绿体与细胞质基质隔开。叶绿体内有数十个圆柱形的基粒,每个基质基质隔开。叶绿体内有数十个圆柱形的基粒,每个基粒又是由许多个囊状结构垛叠而成的。在囊状结构的薄粒又是由许多个囊状结构垛叠而成的。在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒和基质中,含有许多进递和转

66、化光能。在叶绿体的基粒和基质中,含有许多进行光合作用所必需的酶。所以叶绿体的功能是:进行光行光合作用所必需的酶。所以叶绿体的功能是:进行光合作用。因此,有人把叶绿体比喻为合作用。因此,有人把叶绿体比喻为“养料制造工厂养料制造工厂”。 叶绿体叶绿体叶叶绿绿体体的的形形态态、大大小小和和数数目目直径厚直径厚B B、叶绿体的结构:叶绿体膜、类囊体、叶绿体的结构:叶绿体膜、类囊体(基粒类囊体、基质类囊体,随叶位置(基粒类囊体、基质类囊体,随叶位置上升而达到最大,旗叶到达高峰)和基上升而达到最大,旗叶到达高峰)和基质质C、叶绿体功能:、叶绿体功能:叶绿体的功能是由叶绿体内的色素和酶的叶绿体的功能是由叶绿

67、体内的色素和酶的种类决定。种类决定。光合作用,光反应类囊体上进行,而暗反应在基光合作用,光反应类囊体上进行,而暗反应在基质中完成。质中完成。D、半自主性细胞器、半自主性细胞器E、叶叶绿绿体体的的起起源源:内内共共生生说说和和分分化化说说;按按内内共共生生假假说说,叶叶绿体的祖先是兰藻或光合细菌。绿体的祖先是兰藻或光合细菌。叶绿体的结构叶绿体的结构叶绿体中核酮糖、叶绿体中核酮糖、5二磷酸羧化酶是光合作用中二磷酸羧化酶是光合作用中起重要作用的酶系统,自然界含量最丰富的蛋白质起重要作用的酶系统,自然界含量最丰富的蛋白质v支持线粒体和叶绿体内共生起源的主要证据有:支持线粒体和叶绿体内共生起源的主要证据

68、有:两者都是双层膜包围的细胞器,都具有环状的两者都是双层膜包围的细胞器,都具有环状的DNA,就像一个原核细胞;,就像一个原核细胞;v叶绿体的叶绿体的DNA序列与蓝藻相似,而线粒体的序列与蓝藻相似,而线粒体的DNA序列与现存的序列与现存的-变形菌相似;变形菌相似;v核糖体为核糖体为70S型,对细菌蛋白质合成抑制剂氯型,对细菌蛋白质合成抑制剂氯霉素敏感,蛋白质合成的起始氨酰基霉素敏感,蛋白质合成的起始氨酰基tRNA是是N-甲甲酰甲硫氨酰酰甲硫氨酰tRNA;vRNA聚合酶可被利福平(聚合酶可被利福平(rifampin)、链霉素)、链霉素(Streptomycin)等抗生素所抑制;)等抗生素所抑制;

69、3 3、内质网(、内质网(ER):):粗面内质网(粗面内质网(rERrER)和光面内质网()和光面内质网(sERsER)两类。)两类。其中粗面内质网所占比例要远大于光面内质网其中粗面内质网所占比例要远大于光面内质网。(1 1)粗面内质网()粗面内质网(rER):与蛋白质合成、转运和加工有关与蛋白质合成、转运和加工有关粗面内质网上合成的蛋白质主要有:(粗面内质网上合成的蛋白质主要有:(1)向细胞外分泌)向细胞外分泌的蛋白质,如酶、抗体、激素和胞外基质的成分等;的蛋白质,如酶、抗体、激素和胞外基质的成分等;(2)膜膜蛋白,包括细胞质膜上以及内质网、高尔基体和溶酶体上蛋白,包括细胞质膜上以及内质网、

70、高尔基体和溶酶体上的膜蛋白;的膜蛋白;(3)需要与其他细胞组分严格分隔的蛋白质,如需要与其他细胞组分严格分隔的蛋白质,如溶酶体中的酸性水解酶类;溶酶体中的酸性水解酶类;(4)需要进行复杂修饰的蛋白质需要进行复杂修饰的蛋白质“信号假说信号假说”(2)光面内质网(光面内质网(sER) 参与脂类合成参与脂类合成;肝脏细胞中,光面内质网的某些磷酸酶能参与糖肝脏细胞中,光面内质网的某些磷酸酶能参与糖原的合成和分解,而另一些酶能将药物和有潜在毒性的物质分解原的合成和分解,而另一些酶能将药物和有潜在毒性的物质分解;ER的功能的功能1、 蛋白质合成蛋白质合成 蛋白质都是在核糖体上合成的,并且起始于细胞质基质,

71、但蛋白质都是在核糖体上合成的,并且起始于细胞质基质,但是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成,这些蛋白是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成,这些蛋白主要有:向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素;膜的整合蛋白;主要有:向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素;膜的整合蛋白;需要与其它细胞组合严格分开的酶,如溶酶体的各种水解酶;需需要与其它细胞组合严格分开的酶,如溶酶体的各种水解酶;需要进行修饰的蛋白,如糖蛋白。要进行修饰的蛋白,如糖蛋白。2、蛋白质的修饰与加工、蛋白质的修饰与加工3、新生肽链的折叠、组装和运输、新生肽链的折叠、组装和运输4、合成磷脂、胆固醇等膜脂,合成后以出芽的方式转运至高

72、尔基体,、合成磷脂、胆固醇等膜脂,合成后以出芽的方式转运至高尔基体,溶酶体和质膜上,或借磷脂转移蛋白(溶酶体和质膜上,或借磷脂转移蛋白(PTP)形成水溶性复合物,)形成水溶性复合物,转至其他膜上。转至其他膜上。5、解毒,如肝细胞的细胞色素、解毒,如肝细胞的细胞色素P450酶系。酶系。6、储存钙离子,作为细胞内信号物质,如肌质网。、储存钙离子,作为细胞内信号物质,如肌质网。7、提供酶附着的位点和机械支撑作用。、提供酶附着的位点和机械支撑作用。4、核糖体:、核糖体: 分布分布:原核细胞、真核细胞、线粒体、叶绿体内;原核细胞、真核细胞、线粒体、叶绿体内;种类种类:有游离核糖有游离核糖体、附着核糖体体

73、、附着核糖体 成分:蛋白质(蛋白质( 40%)和)和rRNA( 60% ) (1)、)、70S型核糖体(原核细胞及叶绿体、线粒体):型核糖体(原核细胞及叶绿体、线粒体): 30S小亚单位(小亚单位(16SRNA+21种蛋白质)种蛋白质)50S大亚单位(大亚单位(23SRNA+5SRNA+31种蛋白质)种蛋白质) (2)、)、 80S型核糖体(真核细胞中):型核糖体(真核细胞中):40S小亚单位(小亚单位(18SRNA+33种蛋白质)种蛋白质)60S大亚单位(大亚单位(28S、5.8S和和5S 三种三种RNA+49种蛋白质)种蛋白质) 5.8S 18S 28S在核仁中合成在核仁中合成,5S不在核

74、仁中合成但都必须转移到核不在核仁中合成但都必须转移到核仁仁,在核仁中组装成核糖体亚单位然后再转运到细胞质中在核仁中组装成核糖体亚单位然后再转运到细胞质中. 多聚核糖体多聚核糖体 5 5、高尔基体、高尔基体:又称高尔基器或高尔基复合体;主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。又称高尔基器或高尔基复合体;主要成分是脂类、蛋白质及多糖物质组成。标标志酶为糖基转移酶。志酶为糖基转移酶。 (1)(1)高尔基体的结构高尔基体的结构(2)高尔基体的功能:)高尔基体的功能:A、参与细胞分、参与细胞分泌活动泌活动 RER上合成蛋白质上合成蛋白质进入进入ER腔腔运输泡运输泡进入进入在在高尔基体高尔基体中加工中加工形

75、成运输泡形成运输泡运输运输与质膜融合、排出。与质膜融合、排出。(2009年)年)30.我们利用放射自显影技术追踪动物我们利用放射自显影技术追踪动物胶原蛋白由合成到运输的整个途径。在细胞培养基胶原蛋白由合成到运输的整个途径。在细胞培养基中加入放射性标记的氨基酸。而后,在不同时间,中加入放射性标记的氨基酸。而后,在不同时间,测量以下每个细胞器中,渗入到蛋白质中的放射性测量以下每个细胞器中,渗入到蛋白质中的放射性物质的量。列出放射强度高峰在以下细胞器中出现物质的量。列出放射强度高峰在以下细胞器中出现的时间顺序:(同的时间顺序:(同2008年年63题)题) 分泌小泡分泌小泡 高尔基复合体高尔基复合体

76、粗面内质网粗面内质网 光面内质网光面内质网 细胞核细胞核 溶酶体溶酶体 A细胞外细胞外 B细胞外细胞外 C I细胞外细胞外 D细胞外细胞外 v高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。高尔基体对蛋白质的分类,依据的是蛋白质上的信号肽或信号斑。vB、 为细胞提供一个内部的运输系统;糖基化作用为细胞提供一个内部的运输系统;糖基化作用 (O-连接糖基化连接糖基化 );合);合成和运输多糖成和运输多糖vC、进行膜的转化功能进行膜的转化功能v内质网上合成的新膜脂转移至高尔基体后,经过修饰和加工,形成运输泡与质膜融合。vD、将蛋白水解为活性物质将蛋白水解为活性物质v如将蛋白质N端或C端切除

77、,成为有活性的物质,如胰岛素(C端);或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽,如神经肽。vE、参与形成溶酶体。、参与形成溶酶体。vF、参与植物细胞壁的形成,合成纤维素和果胶质。参与植物细胞壁的形成,合成纤维素和果胶质。6、溶酶体、溶酶体: 富富含含水水解解酶酶,最最适适pH值值为为5左左右右,酸酸性性磷磷酸酸酶为溶酶体的标记酶酶为溶酶体的标记酶(1)溶溶酶酶体体的的类类型型:初级溶酶体初级溶酶体、次次级级溶溶酶酶体体(自自噬噬性性溶溶酶酶体体、异异噬噬性性溶溶酶酶体体、混合性溶酶体混合性溶酶体 )、)、残余小体残余小体 (2)溶酶体的结构、组成)溶酶体的结构、组成v溶酶体为C. de

78、 Duve与B. Novikoff 1955年首次发现。v是单层膜围绕、内含多种酸性水解酶类的囊泡状细胞器,其主要功能是进行细胞内消化。v具有异质性,形态大小及内含的水解酶种类都可能有很大的不同。酸性磷酸酶是标志酶。v膜有质子泵,将膜有质子泵,将H+泵入溶酶体,使其泵入溶酶体,使其PH值降低。值降低。v膜蛋白高度糖基化,可能有利于防止自身膜蛋白降解A、初级溶酶体初级溶酶体(primary lysosome)直径约0.20.5um,有多种酸性水解酶,但没有活性,包括蛋白酶,核酸酶、脂酶、磷酶酶等60余种,反应的最适PH值为5左右。vB、次级溶酶体(、次级溶酶体(secondary lysosom

79、e)v是是正正在在进进行行或或完完成成消消化化作作用用的的溶溶酶酶体体,内内含含水水解解酶酶和和相相应应的的底底物物,可可分分为为自自噬噬溶溶酶酶体体(autophagolysosome)和和异噬溶酶体异噬溶酶体(phagolysosome) 。vC、残体(、残体(residual body)v又又称称后后溶溶酶酶体体(post-lysosome)已已失失去去酶酶活活性性,仅仅留留未未消消化化的的残残渣渣,故故名名。残残体体可可通通过过外外排排作作用用排排出出细细胞胞,也也可可能能留留在在细细胞胞内内逐逐年年增增多多,如如表表皮皮细细胞胞的的老老年年斑斑,肝肝细细胞胞的的脂褐质。脂褐质。肝细胞

80、脂褐质肝细胞脂褐质(3)溶酶体的功能溶酶体的功能1.细细胞胞内内消消化化:如如高高等等动动物物内内吞吞低低密密脂脂蛋蛋白白获获得得胆胆固固醇醇,单单细胞真核生物利用溶酶体的消化食物。细胞真核生物利用溶酶体的消化食物。2.自自体体吞吞噬噬:清清除除无无用用的的生生物物大大分分子子,衰衰老老细细胞胞、细细胞胞器器、个个体体发发育育中中多多余余的的细细胞胞。许许多多生生物物大大分分子子的的半半衰衰期期只只有有几几小时至几天,肝细胞中线粒体的平均寿命约小时至几天,肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。天左右。3.防御作用:如巨噬细胞杀死病原体。防御作用:如巨噬细胞杀死病原体。4.参参与与分分泌泌过过程

81、程的的调调节节:如如将将甲甲状状腺腺球球蛋蛋白白降降解解成成有有活活性性的的甲状腺素。甲状腺素。5.形成精子的顶体。形成精子的顶体。 (4)溶酶体的发生溶酶体的发生v初初级级溶溶酶酶体体是是在在高高尔尔基基体体的的trans面面以以出出芽芽的的形形式式形形成成,形成过程:形成过程:v内质网上核糖体合成溶酶体蛋白内质网上核糖体合成溶酶体蛋白进入内质网腔进行进入内质网腔进行N-连连接的糖基化修饰接的糖基化修饰进入高尔基体膜囊进入高尔基体膜囊磷酸转移酶识别溶磷酸转移酶识别溶酶体水解酶的信号斑酶体水解酶的信号斑将乙酰葡糖胺磷酸转移在将乙酰葡糖胺磷酸转移在12个甘个甘露糖残基上露糖残基上在中间膜囊切去在

82、中间膜囊切去N-乙酰葡糖胺形成乙酰葡糖胺形成M6P(6磷酸甘露糖)配体磷酸甘露糖)配体与与trans膜囊上的受体结合膜囊上的受体结合通过通过clathrin衣被包装成初级溶酶体衣被包装成初级溶酶体 。v(2009年)年)101溶酶体的功能是进行细胞内的消化作用,溶酶体的功能是进行细胞内的消化作用,和溶酶体酶发生有关的细胞器是:和溶酶体酶发生有关的细胞器是:v A内质网内质网 B高尔基体高尔基体 C过氧化物酶体过氧化物酶体 D线粒线粒体体 E胞内体胞内体Transportofnewlysynthesizedhydrolasestolysosomes1.1、矽矽肺肺:二二氧氧化化硅硅尘尘粒粒(矽矽

83、尘尘)吸吸入入肺肺泡泡后后被被巨巨噬噬细细内内吞吞噬噬,导导致致吞吞噬噬细细胞胞溶溶酶酶体体破破裂裂,水水解解酶酶释释放放,细细胞胞崩崩解解,矽矽尘尘释释出出,后后又又被被其其他他巨巨噬噬细细内内吞吞噬,如此反复进行。激活成纤维细胞,导致胶原纤维沉积,肺组织纤维化。噬,如此反复进行。激活成纤维细胞,导致胶原纤维沉积,肺组织纤维化。2.2、肺肺结结核核:结结核核杆杆菌菌不不产产生生内内、外外毒毒素素, 也也无无荚荚膜膜和和侵侵袭袭性性酶酶。但但是是菌菌体体成成分分硫硫酸酸脑脑苷苷脂脂能能抵抵抗抗溶溶酶酶体体的的杀杀伤伤作作用用, 使使结结核核杆杆菌菌在在肺肺泡泡内内大大量量生生长长繁繁殖殖, 导

84、导致致巨巨噬噬细细胞胞裂裂解解, 释释放放出出的的结结核核杆杆菌菌再再被被吞吞噬噬而而重重复复上上述述过过程程,引引起起肺肺组组织钙化和纤维化。织钙化和纤维化。 3.3、类风湿性关节炎:溶酶体膜很易脆裂、类风湿性关节炎:溶酶体膜很易脆裂。4.4、II型型糖糖原原累累积积病病(Pompe病病):缺缺乏乏-1,4-葡葡萄萄糖糖苷苷酶酶,糖糖原原在在溶溶酶酶体体中中积累。积累。v5、细胞内含物病(、细胞内含物病(inclusion-cell disease):):N-乙酰葡糖胺磷酸转移酶单乙酰葡糖胺磷酸转移酶单基因突变。高尔基体中加工的溶酶体前酶上不能形成基因突变。高尔基体中加工的溶酶体前酶上不能形

85、成M6P分选信号,病人成分选信号,病人成纤维细胞的溶酶体中没有水解酶,底物在溶酶体中贮积,形成纤维细胞的溶酶体中没有水解酶,底物在溶酶体中贮积,形成 “包涵体包涵体”。(4)溶酶体与疾病)溶酶体与疾病v7、液泡、液泡v在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细在植物细胞中有大小不同的液泡。成熟的植物细胞有一个很大的中央液泡,可能占细胞体积的胞有一个很大的中央液泡,可能占细胞体积的90%,它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中,它是由许多小液泡合并成的。动物细胞中的液泡较小,差别也不显著。的液泡较小,差别也不显著。v液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。不液泡由一层单位膜围成。其中主要成分是水。

86、不同种类细胞的液泡中含有不同的物质,如无机盐、同种类细胞的液泡中含有不同的物质,如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。等。v花色主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大类色素花色主要由类黄酮、类胡萝卜素和甜菜色素三大类色素决定决定,这些色素一般存在于液泡中。其中这些色素一般存在于液泡中。其中,类黄酮色素中类黄酮色素中的花色素对花色形成起主要作用的花色素对花色形成起主要作用,控制着花的粉红色、控制着花的粉红色、红色、紫罗兰色和蓝色。红色、紫罗兰色和蓝色。 v液泡的功能是多方面的,强维持细胞的紧张度是它液泡的功能是多方面的,强维持细胞的紧张

87、度是它所起的明显作用。所起的明显作用。v其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖就是贮藏其次是贮藏各种物质,例如甜菜中的蔗糖就是贮藏在液泡中,而许多种花的颜色就是由于色素在花瓣在液泡中,而许多种花的颜色就是由于色素在花瓣细胞的液泡中浓缩的结果。细胞的液泡中浓缩的结果。v第三,液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞内第三,液泡中含有水解酶,它可以吞噬消化细胞内破坏的成分。破坏的成分。v最后,液泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。最后,液泡在植物细胞的自溶中也起一定的作用。植物有些衰老退化的细胞通过自溶被消化掉。这时植物有些衰老退化的细胞通过自溶被消化掉。这时液泡破坏,其中的水解酶被释放出来,导致细胞成

88、液泡破坏,其中的水解酶被释放出来,导致细胞成分的分解和细胞的死亡。分的分解和细胞的死亡。v例如蚕豆子叶中约例如蚕豆子叶中约80%的的RNA是在种子萌发的最初是在种子萌发的最初30天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏,其中的天内逐渐被分解的。但如果把液泡破坏,其中的核糖核酸酶释放出来的话,可在几小时内使核糖体核糖核酸酶释放出来的话,可在几小时内使核糖体RNA分解完。这说明一旦液泡破坏,水解酶释放出分解完。这说明一旦液泡破坏,水解酶释放出来,可以很快使细胞自溶。来,可以很快使细胞自溶。8、微体、微体:单单位位膜膜围围成成的的细细胞胞器器;呈呈圆圆球球状状、椭椭圆圆形形、卵卵圆圆形形或或哑哑铃铃形形。

89、(1)过氧化物酶体过氧化物酶体:含有氧化酶,细胞中大约有含有氧化酶,细胞中大约有2020的脂肪酸的脂肪酸是在过氧化物酶体中被氧化分解的产生是在过氧化物酶体中被氧化分解的产生H H2 2O O2 2,过氧化氢酶过氧化氢酶(标(标记酶记酶 ),使),使H H2 2O O2 2分解;通过过氧化氢酶的作用使酚、甲酸、分解;通过过氧化氢酶的作用使酚、甲酸、甲醛和乙醇等毒物氧化、排出甲醛和乙醇等毒物氧化、排出; 参与光呼吸,将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过参与光呼吸,将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和过氧化氢,氧化氢, 在萌发的种子中,进行脂肪的在萌发的种子中,进行脂肪的-氧化,产生乙酰辅酶氧

90、化,产生乙酰辅酶A,经,经乙醛酸循环,由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸,加入三羧乙醛酸循环,由异柠檬酸裂解为乙醛酸和琥珀酸,加入三羧酸循环,因涉及乙醛酸循环,又称乙醛酸循环体。酸循环,因涉及乙醛酸循环,又称乙醛酸循环体。(2)乙乙醛醛酸酸循循环环体体:只只存存在在于于植植物物细细胞胞。乙乙醛醛酸酸循循环环,与与圆圆球球体体和和线线粒粒体体相相配配合合,把把储储藏藏的的脂脂类类转转化化为为糖糖类类。动动物物细细胞胞没没有乙醛酸循环体。有乙醛酸循环体。v微微体体中中所所有有的的酶酶都都由由核核基基因因编编码码,在在细细胞胞质质基基质质中中合合成成,在在信信号号肽肽的的引引导导下下,进进入入过氧化物酶

91、体。过氧化物酶体。v已已有有的的过过氧氧化化物物酶酶体体在在细细胞胞分分裂裂时时,以以分分裂裂方方式式传传给给子子代代细细胞胞。再再进进行行进进一一步步的的装装配。配。 三、三、 细胞骨架结构体系细胞骨架结构体系v1、组成:、组成:v微丝微丝(microfilament)、)、微管微管(microtubule)和)和中中间纤维间纤维(intemediate filament)构成。均由单体蛋白)构成。均由单体蛋白以较弱的非共价键结合在一起,构成纤维型多聚体。以较弱的非共价键结合在一起,构成纤维型多聚体。v微丝:微丝:确定细胞表面特征,使细胞能够运动和收缩。确定细胞表面特征,使细胞能够运动和收缩

92、。v微管:微管:确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。v中间纤维:中间纤维:使细胞具有张力和抗剪切力。使细胞具有张力和抗剪切力。v其它骨架成分:核骨架、核纤层、细胞外基质。其它骨架成分:核骨架、核纤层、细胞外基质。 细胞骨架(细胞质骨架):微管、微丝、中间纤维和微梁系统细胞骨架(细胞质骨架):微管、微丝、中间纤维和微梁系统(1)微管()微管(MT)微管在胞质中形成网络结构,作为运输路轨并微管在胞质中形成网络结构,作为运输路轨并起支撑作用。微管是由微管蛋白组成的管状结构,对低温、高压起支撑作用。微管是由微管蛋白组成的管状结构,对低温、高压和秋水仙素敏

93、感。和秋水仙素敏感。A、微微管管的的化化学学组组成成和和结结构构:微微管管蛋蛋白白二二聚聚体体组组装装成成的的长长管管状状结结构构,外外径径为为2426nm,中中间间腔腔直直径径为为15nrn,外外周周壁壁厚厚5nm,由由13条条原原纤纤丝丝螺旋排列而成;螺旋排列而成;可可装装配配成成单单管管、二二联联管管、三联管三种形式三联管三种形式 ;v微管蛋白二聚体由微管蛋白二聚体由球蛋白与球蛋白与球蛋白组成,其上有球蛋白组成,其上有一个秋水仙素结合点有一个长春花碱结合点一个秋水仙素结合点有一个长春花碱结合点v微管具有极性,微管具有极性,(+)极生长速度快,极生长速度快,(-)极生长速度慢。极生长速度慢

94、。v(+)极的最外端是极的最外端是球蛋白,球蛋白,(-)极的最外端是极的最外端是球蛋白。球蛋白。v自我装配,组装和去组装是相互动态平衡,在低温自我装配,组装和去组装是相互动态平衡,在低温或或Ca2+存在时,微管趋于去组装存在时,微管趋于去组装 ;v微管组织中微管组织中(MTOC) ;秋水仙素和长春花碱能阻断;秋水仙素和长春花碱能阻断微管组装,而紫杉酚则促进微管组装并使微管稳定微管组装,而紫杉酚则促进微管组装并使微管稳定存在存在v微管形成的有些结构是比较稳定,是由于微管结合微管形成的有些结构是比较稳定,是由于微管结合蛋白的作用和酶修饰的原因。如轴突、纤毛、鞭毛。蛋白的作用和酶修饰的原因。如轴突、

95、纤毛、鞭毛。v vThe function of GTP-tubulin capvGTP hydrolysis is not required for microtubule assembly,WHY?vMicrotubule disassemble when ADP-tubulin are exposed vMAP分分子子至至少少包包含含一一个个结结合合微微管管的的结结构构域域和和一一个个向向外外突突出出的的结结构构域域。突突出出部部位位伸伸到到微微管管外外与与其其它它细细胞胞组组分分(如如微微管管束束、中中间间纤纤维维、质膜)结合。质膜)结合。v主主要要功功能能:促促进进微微管管组组装装。

96、增增加加微微管管稳稳定定性性。促促进进微微管管聚聚集成束。集成束。微管结合蛋白微管结合蛋白 MAPsB、微管的功能、微管的功能v1 1、支支架架作作用用; ;维维持持细细胞胞的的不不对对称称性性。秋秋水水仙仙素素处处理破坏微管导致细胞变圆。理破坏微管导致细胞变圆。(05年全国联赛年全国联赛)秋水仙素对细胞的作用是:秋水仙素对细胞的作用是: A 促进细胞分裂促进细胞分裂 B 抑制细胞分裂抑制细胞分裂 C 促进细胞融合促进细胞融合 D 破坏微管结构破坏微管结构 v2、细胞内运输、细胞内运输v是胞内物质运输的路轨。是胞内物质运输的路轨。v涉及两大类马达蛋白:驱动涉及两大类马达蛋白:驱动蛋白蛋白kin

97、esin,动力蛋白,动力蛋白dyenin,均需,均需ATP供能。供能。v驱动蛋白驱动蛋白Kinesin发现于发现于1985年,是由两条轻链和两年,是由两条轻链和两条重链构成的四聚体条重链构成的四聚体 ,能向,能向着微管(着微管(+)极运输小泡)极运输小泡 。vKinesin walk along microtubule towards plus endv动力蛋白动力蛋白Dynein发现于发现于1963年,因与鞭毛和纤毛年,因与鞭毛和纤毛的运动有关而得名。的运动有关而得名。v由两条相同的重链和一些由两条相同的重链和一些种类繁多的轻链以及结合种类繁多的轻链以及结合蛋白构成。蛋白构成。v作用:在细胞

98、分裂中推动作用:在细胞分裂中推动染色体的分离、驱动鞭毛染色体的分离、驱动鞭毛的运动、向着微管(的运动、向着微管(-)极)极运输小泡。运输小泡。 v(07年全国联赛年全国联赛)和微管结合,在细胞内物质和微管结合,在细胞内物质运输中起作用的马达蛋白有:运输中起作用的马达蛋白有:vA.肌球蛋白肌球蛋白 B.驱动蛋白驱动蛋白 v C.胞质动力蛋白胞质动力蛋白 D肌钙蛋白肌钙蛋白v3、形成纺锤体、形成纺锤体 在细胞分裂中牵引染色体到达分裂极。在细胞分裂中牵引染色体到达分裂极。 细胞分裂期染色体的运动:染色体微管细胞分裂期染色体的运动:染色体微管 、 连续微管连续微管 、中间微管、中间微管 、星体微管、星

99、体微管 ;动力平衡说:认为染色体的运动与微管组装和去组装;动力平衡说:认为染色体的运动与微管组装和去组装有关,滑行学说:认为染色体的运动与微管间的滑动有有关,滑行学说:认为染色体的运动与微管间的滑动有 关关v(00年全国联赛年全国联赛)植物细胞有丝分裂中纺锤体植物细胞有丝分裂中纺锤体由什么组成由什么组成v A.微纤丝微纤丝 B.微管微管 C.微丝微丝 D.中间纤维中间纤维 4、中心体由两个相互垂直的中心粒构成。、中心体由两个相互垂直的中心粒构成。 周围是一些无定形物质,叫做外中心粒物质周围是一些无定形物质,叫做外中心粒物质(PCM),是微管进行组装的区域,都具有),是微管进行组装的区域,都具有

100、微管球微管球蛋白蛋白 ,如:中心体、鞭毛基体。,如:中心体、鞭毛基体。中心粒由中心粒由9组组3联微管构成,联微管构成,9(3)+0结构结构具有召集具有召集PCM的作用。的作用。提纯的微管,在微酸性环境,适宜的提纯的微管,在微酸性环境,适宜的温度,存在温度,存在GTP、Mg2+和去除和去除Ca2+的条件下能自发的条件下能自发的组装成的组装成11条原纤维的微管。条原纤维的微管。微管(微管()指向中心体(微管组织中心)指向中心体(微管组织中心)MTOC (+)背向(微管组织中心)背向(微管组织中心)v5、纤毛与鞭毛是相似的、纤毛与鞭毛是相似的两种细胞外长物两种细胞外长物,前者较短前者较短。v由基体和

101、鞭杆两部分构成。由基体和鞭杆两部分构成。鞭毛中的微管为鞭毛中的微管为9+2结构。结构。二联微管二联微管A管由管由13条原纤维组成,条原纤维组成,B管由管由10条原纤维组成。条原纤维组成。A管向相邻管向相邻B管伸出两条动力蛋白臂,并向鞭毛中央发出一条辐。管伸出两条动力蛋白臂,并向鞭毛中央发出一条辐。基体的微管组成为基体的微管组成为9+0。v鞭毛运动原理:鞭毛运动原理:鞭毛和纤毛运动是由鞭毛和纤毛运动是由动力蛋白臂的动力蛋白臂的dynein水解水解ATP作作功,功,外围相邻二联体间滑动所致外围相邻二联体间滑动所致 。(2008年)年)61微管是一类重要的细胞骨架,以下微管相关的细胞结构中,微管是一

102、类重要的细胞骨架,以下微管相关的细胞结构中,哪一组微管的结构模式是相似的(哪一组微管的结构模式是相似的( ) A鞭毛和基粒鞭毛和基粒 B鞭毛和中心粒鞭毛和中心粒 C纤毛和基粒纤毛和基粒 D基粒和中心粒基粒和中心粒(2)微丝()微丝(MF)微微丝丝的的化化学学组组成成和和结结构构:微微丝丝是是由由肌肌动动蛋蛋白白构构成成的的螺螺旋旋状状纤纤维维,直直径径约约为为7nrn;组组装装和和去去组组装装,细细胞胞松松弛弛素素B与与微微丝丝能能够够特特异异性性的的结结合合,使使微微丝丝纤纤维维稳稳定定而而抑抑制制其其功功能能。荧荧光光标标记记的的鬼鬼笔笔环环肽肽可可特特异异性性的的显示微丝。显示微丝。 v

103、分子结构分子结构v根根据据等等电电点点分分为为3类类:分分布布于于肌肌肉肉细细胞胞;和和分分布布于于肌细胞和非肌细胞。肌细胞和非肌细胞。v肌肌动动蛋蛋白白actin单单体体外外观观呈呈哑哑铃铃形形,称称球球形形肌肌动动蛋蛋白白G-actin;多聚体称为纤维形肌动蛋白;多聚体称为纤维形肌动蛋白F-actin。vactin在在进进化化上上高高度度保保守守,酵酵母母和和兔兔子子肌肌肉肉的的肌肌动动蛋蛋白白有有88%的同源性。的同源性。v肌肌动动蛋蛋白白要要经经过过翻翻译译后后修修饰饰,如如N-端端乙乙酰酰化化或或组组氨氨酸酸残残基的甲基化。基的甲基化。v微丝的装配微丝的装配v条件:条件:ATP、适宜

104、的温度、存在、适宜的温度、存在K+和和Mg2+离子。离子。v过过程程:2-3个个actin聚聚集集成成一一个个核核心心(核核化化);ATP-actin分分子子向向核核心心两两端端加加合合。微微丝丝具具有有极极性性,ATP-actin加加到到(+)极极的的速度要比加到速度要比加到(-)极的速度快极的速度快5-10倍。倍。v溶溶液液中中ATP-肌肌动动蛋蛋白白的的浓浓度度处处于于临临界界浓浓度度时时,ATP-肌肌动动蛋蛋白在白在(+)端添加,而从端添加,而从(-)端分离,表现出端分离,表现出 “踏车踏车”现象。现象。v微丝的功能微丝的功能v 胞质分裂、与肌肉的收缩密切相关、细胞变胞质分裂、与肌肉的

105、收缩密切相关、细胞变形运动、胞质环流运动、微绒毛形运动、胞质环流运动、微绒毛v(1)肌球蛋白)肌球蛋白属v于马达蛋白,趋向微丝的(于马达蛋白,趋向微丝的(+)极。)极。v已知已知15类(类(myosin I-XV)。)。vMyosin II构成粗肌丝。由构成粗肌丝。由2个重链和个重链和4个轻链组成,外观具个轻链组成,外观具有两个球形的头和一个螺旋化的干,头部有有两个球形的头和一个螺旋化的干,头部有ATP酶活性。酶活性。vMyosin V结构类似结构类似myosin II,但重链有球形尾部。,但重链有球形尾部。vMyosin I 由一个重链和两个轻链组成。由一个重链和两个轻链组成。vMyosin

106、 I、II、V都存在于非肌细胞中,都存在于非肌细胞中,II型参与形成应力纤型参与形成应力纤维和胞质收缩环,维和胞质收缩环,I、V型结合在膜上与膜泡运输有关型结合在膜上与膜泡运输有关 。 v(2)原肌球蛋白()原肌球蛋白(tropomyosin.Tm)v每个每个Tm的长度相当于的长度相当于7个肌动蛋白,呈长杆状。组个肌动蛋白,呈长杆状。组成两条平行纤维,位于肌动蛋白双螺旋的沟中,主成两条平行纤维,位于肌动蛋白双螺旋的沟中,主要作用是加强和稳定肌动蛋白丝,抑制肌动蛋白与要作用是加强和稳定肌动蛋白丝,抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合。肌球蛋白结合。v(3)肌钙蛋白()肌钙蛋白(troponin,Tn),)

107、,v含三个亚基,肌钙蛋白含三个亚基,肌钙蛋白C特异地与钙结合,肌钙蛋特异地与钙结合,肌钙蛋白白T与原肌球蛋白有高度亲和力,肌钙蛋白与原肌球蛋白有高度亲和力,肌钙蛋白I抑制肌抑制肌球蛋白的球蛋白的ATP酶活性,主要作用是调节肌肉收缩。酶活性,主要作用是调节肌肉收缩。 Tropomyosin, actin and troponin肌肉的组成肌肉的组成v由肌原纤维组成,肌原纤维包括粗肌丝和细肌丝,粗肌丝主要成分是由肌原纤维组成,肌原纤维包括粗肌丝和细肌丝,粗肌丝主要成分是肌球蛋白,细肌丝的主要成分是肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白。肌球蛋白,细肌丝的主要成分是肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白。v肌肉收缩

108、的基本单位是肌小节(肌肉收缩的基本单位是肌小节(sarcomere)。肌小节是相邻两)。肌小节是相邻两Z线线间的单位。主要结构有:间的单位。主要结构有:A带(暗带):为粗肌丝所在。带(暗带):为粗肌丝所在。H区:区:A带中央色浅部份,此处只有粗肌丝。带中央色浅部份,此处只有粗肌丝。I带(明带):只含细肌丝部分。带(明带):只含细肌丝部分。Z线:细肌丝一端游离,一端附于线:细肌丝一端游离,一端附于Z线线 。v2008年)年)28肌丝滑行学说的直接根据是肌丝滑行学说的直接根据是肌肉收缩时的什么变化?(肌肉收缩时的什么变化?( )vA肌小节的长度不变肌小节的长度不变 B暗带长度不暗带长度不变,明带和

109、变,明带和H带不变带不变vC暗带长度不变,明带和暗带长度不变,明带和H带缩短带缩短 D明带和暗带缩短明带和暗带缩短肌肉的收缩肌肉的收缩 v肌球蛋白结合肌球蛋白结合ATP,引起头部与肌动蛋白纤引起头部与肌动蛋白纤维分离;维分离;vATP水解,引起头部水解,引起头部与肌动蛋白弱结合;与肌动蛋白弱结合; Myosin movement (continued)vPi释放,头部与肌释放,头部与肌动蛋白强结合,头部动蛋白强结合,头部向向M线方向弯曲,引线方向弯曲,引起细肌丝向起细肌丝向M线移动;线移动;vADP释放释放ATP结合结合上去,头部与肌动蛋上去,头部与肌动蛋白纤维分离。白纤维分离。v如此循环如此

110、循环 v微丝除参与形成肌原纤维外还具有以下功能:微丝除参与形成肌原纤维外还具有以下功能:v1形成应力纤维(形成应力纤维(stress fiber):):结构类似肌原纤维,使细胞具有抗剪切力。 培养的上皮细胞中的应力纤维(微丝红色、微管绿色) v2形成微绒毛。形成微绒毛。v3细胞的变形运动细胞的变形运动。 v4. 胞质分裂;胞质分裂;v5. 顶体反应;顶体反应;v6. 其他功能其他功能:抑制微丝的药物(细胞松弛素)可增抑制微丝的药物(细胞松弛素)可增强膜的流动、破坏胞质环流强膜的流动、破坏胞质环流。 Thethreetypesofprotein(3)、 中间纤维中间纤维 IFv直径直径10nm左

111、右,介于微丝和微管之间,故名。左右,介于微丝和微管之间,故名。vIF是最稳定的细胞骨架成分,主要起支撑作用。是最稳定的细胞骨架成分,主要起支撑作用。vIF在在细细胞胞中中围围绕绕着着细细胞胞核核分分布布,成成束束成成网网,并并扩扩展到细胞质膜,与质膜相连结。展到细胞质膜,与质膜相连结。(05年全国联赛年全国联赛)鞭毛摆动和细胞分裂收缩环的作用主要鞭毛摆动和细胞分裂收缩环的作用主要分别涉及细胞骨架:分别涉及细胞骨架: A 微管与微丝微管与微丝 B 中间纤维与微管中间纤维与微管 C 中间纤维与微丝中间纤维与微丝 D 都是微管都是微管 中间纤维的组成中间纤维的组成有角蛋白纤维、波形纤维、结蛋白纤维、

112、神经元纤维、神经胶质纤维等有角蛋白纤维、波形纤维、结蛋白纤维、神经元纤维、神经胶质纤维等五种类型。五种类型。有约有约310个氨基酸的个氨基酸的a-螺旋组成的杆状区,这是一个高度保守螺旋组成的杆状区,这是一个高度保守的二级结构;杆状区两端则分别为非螺旋的头部区和尾部区,头尾这两的二级结构;杆状区两端则分别为非螺旋的头部区和尾部区,头尾这两部分是高度可变的。部分是高度可变的。两条多肽链结合形成二聚体,一对二聚体聚合为四两条多肽链结合形成二聚体,一对二聚体聚合为四聚体,两个四聚体再形成一根亚丝,由四根亚丝盘绕成一根完整的中等聚体,两个四聚体再形成一根亚丝,由四根亚丝盘绕成一根完整的中等纤维。纤维。中

113、中间间纤纤维维的的功功能能:在在细细胞胞质质中中起起支支架架作作用用,并并与与细细胞胞核核定定位位有有关关系系;在在细细胞胞间间、组组织织中中也也有有支支架架作作用用;参参与与传传递递细细胞胞内内机机械械的的或或分子的信息分子的信息(4)、微梁系统:、微梁系统:将微管、微丝、中间纤维整合在一起,并且与线粒将微管、微丝、中间纤维整合在一起,并且与线粒体、核糖体等各种细胞器相联系体、核糖体等各种细胞器相联系胞质骨架三种组分的比较胞质骨架三种组分的比较四、细胞核四、细胞核:核膜、核基质、染色质、核仁组核膜、核基质、染色质、核仁组成成 (1)、核膜)、核膜: 内、外膜,核周腔内、外膜,核周腔 ,核纤层

114、,核孔复合体(结构),核纤层,核孔复合体(结构) (2)、核基质:)、核基质: 细胞核内除核膜、核仁、合纤层、染色质的细胞核内除核膜、核仁、合纤层、染色质的网架结构体系即核骨架网架结构体系即核骨架v(02年全国联赛年全国联赛)什幺是细胞核与细胞质之间什幺是细胞核与细胞质之间的信道的信道vA. 核膜核膜 B. 胞间连丝胞间连丝 vC核膜孔核膜孔 D外连丝外连丝v(01年全国联赛年全国联赛)物质进出细胞核是受到控制物质进出细胞核是受到控制的,其控制的机制主要是的,其控制的机制主要是 。 vA通过改变核周隙的宽度通过改变核周隙的宽度vB通过改变核膜的厚度通过改变核膜的厚度vC通过改变被运送分子的结构

115、通过改变被运送分子的结构vD通过改变核孔直径的大小通过改变核孔直径的大小(3)、染色质和染色体)、染色质和染色体:A、染染色色质质的的概概念念和和分分类类:常常染染色色质质和和异异染染色色质质(结结构构异异染染色色质质和和兼兼性性异异染染色色质质折折叠叠程程度度高高染染色深)色深)B、染染色色质质的的化化学学组组成成:DNA、组组蛋蛋白白、非非组组蛋白及少量蛋白及少量RNA。组组蛋蛋白白是是染染色色体体的的基基本本结结构构蛋蛋白白,富富含含带带正正电电荷荷的的精精氨氨酸酸和和赖赖氨氨酸酸等等碱碱性性氨氨基基酸酸,分分为为5种种组组分分,即即H1、H2A、H2B、H3和和H4;非非组组蛋蛋白白富

116、富含含有有天天冬冬氨氨酸酸、谷谷氨氨酸酸等等酸酸性性氨氨基基酸酸,主主要要包包括括各各种种酶酶(如如连连接接酶酶、转转录录酶酶等等)以以及及少少量量的的结结构蛋白构蛋白C、染色质和染色体的结构、染色质和染色体的结构核核小小体体:(1)包包括括200碱碱基基对对左左右右的的DNA和和一一个个组组蛋蛋白白八八聚聚体体以以及及一一分分子子的的组组蛋蛋白白H1;(2)组组蛋蛋白白八八聚聚体体构构成成核核小小体体的的核核心心结结构构,由由H2A、H2B、H3和和H4各各两两个个分分子子所所组组成成;(3)DNA分分子子盘盘绕绕核核小小体体的的核核心心7/4圈圈,共共140个个碱碱基基对对,称称为为核核心

117、心DNA;(4)一一个个分分子子的的组组蛋蛋白白H1与与DNA结结合合,锁锁住住核核心心DNA的的进进出出口口,从从而而稳稳定定了了核核小小体体的的结结构构;(5)两两相相邻邻核核小小体体之之间间是是一一段段连接连接DNA,含,含60个碱基对。个碱基对。染色体包装的四级结构模型染色体包装的四级结构模型:核小体串珠结构核小体串珠结构-螺螺线管线管 -超螺旋管超螺旋管 -染色体染色体 (84008400倍)倍) 染染色色体体分分为为四四种种类类型型:中中部部着着丝丝粒粒染染色色体体、亚亚中中部部着着丝丝粒粒染染色色体体、端端部部着着丝丝粒粒染染色色体体、亚亚端端部部着着丝丝粒染色体粒染色体染染色色

118、体体各各部部分分的的主主要要结结构构:着着丝丝粒粒和和着着丝丝点点(动动粒粒)、次次缢缢痕痕 、核核仁仁组组织织区区(NORNOR是是rRNArRNA基基因因所所在在区区域域位位于于次次溢溢痕处)痕处) 、随体、随体 、端粒、端粒 99下列选项中对染色质的描述正确的是:下列选项中对染色质的描述正确的是: A染色质由染色质由DNA、RNA、组蛋白和非组蛋白构成、组蛋白和非组蛋白构成 B核小体是染色质的基本结构单位核小体是染色质的基本结构单位 C组蛋白与组蛋白与DNA含量之比近于含量之比近于l:1 D组蛋白是序列特异性组蛋白是序列特异性DNA结合蛋白结合蛋白(4 4)、核仁:)、核仁: 真核细胞间

119、期核中通常可见到单一或多个均质真核细胞间期核中通常可见到单一或多个均质的球形小体称为核仁的球形小体称为核仁(1 1)结构:纤维中心)结构:纤维中心(rDNA)、)、致密纤维组分(致密纤维组分(rDNArDNA转录合成转录合成rRNA rRNA )、颗粒组分)、颗粒组分 (核糖体亚单位前体颗粒)(核糖体亚单位前体颗粒) (2)功能:功能:rRNA的合成、加工和核糖体亚单基的装配的合成、加工和核糖体亚单基的装配(2008年)年)60核仁组织区是核仁的中心结构核仁组织区是核仁的中心结构,它的组成成分是它的组成成分是 ()() ArRNA BrRNA和蛋白质和蛋白质 C转录转录rRNA的的DNA D核

120、糖体蛋白核糖体蛋白(2008年)年)58原核细胞与真核细胞的不同,表现在:(原核细胞与真核细胞的不同,表现在:( ) A.原核细胞基因组的大小仅有真核生物基因组大小的一原核细胞基因组的大小仅有真核生物基因组大小的一 B原核细胞具有单链的原核细胞具有单链的DNA分子分子 C原核细胞中与原核细胞中与DNA结合的蛋白质较少,而且没有核膜包裹结合的蛋白质较少,而且没有核膜包裹 D原核细胞具有原核细胞具有RNA而不是而不是DNA真核细胞真核细胞生物膜结构体系生物膜结构体系的结构体系的结构体系v(2009年)年)40.关于关于RNA介导的基因沉默,下列说法中哪项不正确介导的基因沉默,下列说法中哪项不正确?

121、v A特异性地导致特异性地导致mRNA的降解的降解 B特异性地抑制特异性地抑制mRNA的翻译的翻译v C抑制抑制mRNA的转录的转录 DRNA可以来自体内或体外可以来自体内或体外五、真核细胞和原核细胞的主要区别:五、真核细胞和原核细胞的主要区别: 特性特性原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞细胞大小较小(较小(110um)较大(较大(10100um)染色体染色体一个细胞只有一条一个细胞只有一条DNA,与,与RNA、蛋白质不联结在一起蛋白质不联结在一起一个细胞有几条染色体,一个细胞有几条染色体,DNA与与RNA、蛋白质联结在一起蛋白质联结在一起细胞核细胞核无核膜和核仁无核膜和核仁有核膜和核仁有核膜和

122、核仁细胞器细胞器只有核糖体只有核糖体有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等内膜系统内膜系统简单简单复杂复杂微梁系统微梁系统无无有微管和微丝有微管和微丝细胞分裂细胞分裂二分体、出芽,无有丝分裂二分体、出芽,无有丝分裂具有丝分裂器,能进行有丝分裂具有丝分裂器,能进行有丝分裂转录与转译转录与转译出现在同一时间与地点出现在同一时间与地点出现在不同时间与地点(转录在核内,翻出现在不同时间与地点(转录在核内,翻译在细胞质内)译在细胞质内)六、细胞生命的起源与进化六、细胞生命的起源与进化 1 1、细胞生命的起源、细胞生命的起源地球和原始大气层的形成有机分子的自发形成分子聚合

123、体的形成生命初级聚合体的形成原始细胞的形成(地球上最早的细胞出现在35亿年前)2、真核细胞的起源、真核细胞的起源主要事件是主要事件是呼吸代谢的发展呼吸代谢的发展和和内膜系统的形成内膜系统的形成 v 真核细胞是由原核细胞进化而来真核细胞是由原核细胞进化而来已知最古老的真核生物化石已知最古老的真核生物化石标本(标本(acritarchs)采自于我国,距今)采自于我国,距今18-19亿年亿年 。v真核细胞与原核细胞和古细胞最最本质的区别在于真核细胞真核细胞与原核细胞和古细胞最最本质的区别在于真核细胞具有复杂的内膜系统,形成细胞核、线粒体、叶绿体、溶酶具有复杂的内膜系统,形成细胞核、线粒体、叶绿体、溶

124、酶体等膜包围成的细胞器。体等膜包围成的细胞器。v关于细胞内膜的起源主要有自生关于细胞内膜的起源主要有自生autogenesis和内共生和内共生endosymbiosis两种主要的学说。两种主要的学说。 质膜内陷形成核膜和内质网的假定方式质膜内陷形成核膜和内质网的假定方式细胞核的形成(自生说)线粒体与叶绿体的形成(内共生说) v支持线粒体和叶绿体内共生起源的主要证据有:支持线粒体和叶绿体内共生起源的主要证据有:两者都是双层膜包围的细胞器,都具有环状的两者都是双层膜包围的细胞器,都具有环状的DNA,就像一个原核细胞;,就像一个原核细胞;v叶绿体的叶绿体的DNA序列与蓝藻相似,而线粒体的序列与蓝藻相

125、似,而线粒体的DNA序列与现存的序列与现存的-变形菌相似;变形菌相似;v核糖体为核糖体为70S型,对细菌蛋白质合成抑制剂氯型,对细菌蛋白质合成抑制剂氯霉素敏感,蛋白质合成的起始氨酰基霉素敏感,蛋白质合成的起始氨酰基tRNA是是N-甲甲酰甲硫氨酰酰甲硫氨酰tRNA;vRNA聚合酶可被利福平(聚合酶可被利福平(rifampin)、链霉素)、链霉素(Streptomycin)等抗生素所抑制;)等抗生素所抑制; 一种硬蜱卵母细胞中存在的变形菌 真核细胞进化的主要过程真核细胞特有的特点真核细胞特有的特点 具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构(如内质网、高尔基体、溶酶体、如

126、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、乙醛酸循环体、胞内体等过氧化物酶体、乙醛酸循环体、胞内体等)具有特异的进行有氧呼吸的细胞器具有特异的进行有氧呼吸的细胞器(线粒体线粒体)和光合作用的细胞器和光合作用的细胞器(叶绿体叶绿体)具有复杂的骨架系统具有复杂的骨架系统(包括微丝、中间纤维和微管包括微丝、中间纤维和微管)有复杂的鞭毛和纤毛有复杂的鞭毛和纤毛含有纤维素的细胞壁含有纤维素的细胞壁(如植物细胞如植物细胞)DNA和蛋白质结合压缩成染色体结构和蛋白质结合压缩成染色体结构利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离 细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂,并且

127、分开进行细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂,并且分开进行通过减数分裂和受精作用进行有性生殖通过减数分裂和受精作用进行有性生殖 细胞的分裂、分化、衰老、癌变细胞的分裂、分化、衰老、癌变1、有丝分裂(1)细胞周期(2)三类细胞:周期细胞、终端分化细胞、静止期细胞或G0期细胞(3)分裂间期:G1、S、G2(4)分裂期2、减数分裂(主要是前期)细线期(凝集期)染色体凝集偶线期(配对期)同源染色体两两配对;联会复合体,包括侧生组分、中间区、中央组分三部分粗线期(重组期)同源的非姊妹染色单体间发生局部交换;每对配对的染色体中含有四条染色单体;持续的时间长双线期(合成期)联会的同源染色体分离,但尚未完全分开,仍

128、有若干处相连。这些相连点是染色体间发生互换的结果。终变期(再凝集期)染色体凝集成短棒状,核仁开始消失,核膜开始解体。四分体较均匀地分布在核中,同源染色体间依靠端部交叉相结合,姐妹染色体由着丝粒相连。终变期的完成标志着减数分裂前期的结束。3、细胞的分化(1)概念(2)实质(3)全能性:干细胞、组织培养、克窿4、细胞的癌变(1)癌细胞的特点(2)因素(3)单克隆抗体5、细胞的衰老与凋亡(1)衰老(2)凋亡:由细胞自身的程序性自杀机制激活的细胞死亡现象,基本上认为受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也称为细胞编程性死亡 1如何用实验区分内在膜蛋白和外周膜蛋白如何用实验区分内在膜蛋白和外周膜蛋白A.

129、用用1molLNaCl,仅仅外外周周蛋蛋白白而而不不是是内内在在膜膜蛋蛋白白能能从从膜上除去膜上除去B用用0.lmolLNaOH,仅内在膜蛋白能从膜上除去,仅内在膜蛋白能从膜上除去C用用lmolLNaCl,仅内在膜蛋白能从膜上除去,仅内在膜蛋白能从膜上除去D仅仅外外周周蛋蛋白白而而不不是是内内在在膜膜蛋蛋白白在在变变性性剂剂去去污污剂剂中中可可被溶解除去被溶解除去E仅外周蛋白而不是内在膜蛋白可被蛋白水解酶仅外周蛋白而不是内在膜蛋白可被蛋白水解酶作用作用2下列细胞中核仁较小的是下列细胞中核仁较小的是A胰腺细胞胰腺细胞B肿瘤细胞肿瘤细胞C神经细胞神经细胞D胚胎细胞胚胎细胞3什么是动物和植物细胞、细

130、胞质之间直接联系的通道途径什么是动物和植物细胞、细胞质之间直接联系的通道途径A胞间连丝,桥粒胞间连丝,桥粒B胞间连丝,胞间连丝,Ca2+ATP酶酶C膜孔蛋白,间隙连接膜孔蛋白,间隙连接D间隙连接,胞间连丝间隙连接,胞间连丝4对于物质的主动运输,错误的阐述是对于物质的主动运输,错误的阐述是A能逆着浓度梯度而发生能逆着浓度梯度而发生B能逆着电化学势梯度而发生能逆着电化学势梯度而发生C将温度降低将温度降低100C,其速率至少减至一半,其速率至少减至一半D代谢抑制剂对它无影响代谢抑制剂对它无影响E表现出饱和特征表现出饱和特征5高尔基体分类加工的蛋白质的去向是高尔基体分类加工的蛋白质的去向是A溶酶体溶酶

131、体B.细胞质膜细胞质膜C.细胞核细胞核D.线粒体线粒体6与人体内月经周期中黄体退化有关的作用是与人体内月经周期中黄体退化有关的作用是A.自溶作用自溶作用B.异体吞噬异体吞噬C.自体吞噬自体吞噬D.粒溶作用粒溶作用7植物细胞中具有半自主性的细胞器是植物细胞中具有半自主性的细胞器是A.高尔基体高尔基体B.线粒体线粒体C.溶酶体溶酶体D.叶绿体叶绿体8细细胞胞的的鞭鞭毛毛和和纤纤毛毛的的结结构构呈呈型型;基基体体和和中中心心体体的的为为型。关于它们的结构,下列叙述正确的是型。关于它们的结构,下列叙述正确的是A前的所示结构相同前的所示结构相同B表示条二联微管表示条二联微管C表示条三联微管表示条三联微管

132、D和表示中央微管的情况和表示中央微管的情况9.下面什么是对的下面什么是对的A动动力力蛋蛋白白是是一一种种钙钙ATP酶酶,可可以以产产生生用用于于纤纤毛毛和和鞭鞭毛毛弯曲所需的能量弯曲所需的能量B微微管管蛋蛋白白开开始始聚聚合合成成为为微微管管的的地地方方,被被称称为为微微管管组组织织中心中心C如如果果用用微微注注射射法法向向细细胞胞内内注注入入钙钙离离子子,微微管管解解聚聚受受阻阻,聚合增强聚合增强D结蛋白是一种微丝结蛋白是一种微丝E结蛋白在心肌细胞和平滑肌细胞中不存在结蛋白在心肌细胞和平滑肌细胞中不存在10(2008全国联赛全国联赛28题)肌丝滑行学说的直接根据是题)肌丝滑行学说的直接根据是

133、肌肉收缩时的什么变化?(肌肉收缩时的什么变化?( )A肌小节的长度不变肌小节的长度不变 B暗带长度不变,明带和暗带长度不变,明带和H带不变带不变C暗带长度不变,明带和暗带长度不变,明带和H带缩短带缩短 D明带和暗带缩短明带和暗带缩短解析解析:一块骨骼肌的收缩来自构成骨骼肌的肌纤维的收缩,一块骨骼肌的收缩来自构成骨骼肌的肌纤维的收缩,肌纤维的收缩是肌纤维中肌原纤维收缩的结果,肌原纤维肌纤维的收缩是肌纤维中肌原纤维收缩的结果,肌原纤维的收缩是来自构成肌原纤维的各肌节的共同缩短。肌节缩的收缩是来自构成肌原纤维的各肌节的共同缩短。肌节缩短时,各肌节的细肌丝从短时,各肌节的细肌丝从I带向带向A带的带的H

134、区滑行,区滑行,A带不缩短,带不缩短,A带中央的带中央的H区和区和I带缩短,从而使肌节缩短。带缩短,从而使肌节缩短。答案:答案:C。11(2008全国联赛全国联赛60题)核仁组织区是核仁题)核仁组织区是核仁的中心结构的中心结构,它的组成成分是它的组成成分是 ( ) ArRNA BrRNA和蛋白质和蛋白质 C转录转录rRNA的的DNA D核糖体蛋白核糖体蛋白 核仁是由某一个或几个特定染色体的一定片段,核仁是由某一个或几个特定染色体的一定片段,称为核仁组织区,核仁就是位于染色体的核仁组织称为核仁组织区,核仁就是位于染色体的核仁组织区的周围的,核仁组织区的区的周围的,核仁组织区的DNA正是转录正是转

135、录rRNA的的基因,即基因,即rDNA所在之处。因此核仁组织区的组成所在之处。因此核仁组织区的组成成分是转录成分是转录rRNA的的DNA。 C12(2008全国联赛全国联赛61题)微管是一类重要的题)微管是一类重要的细胞骨架,以下微管相关的细胞结构中,哪一细胞骨架,以下微管相关的细胞结构中,哪一组微管的结构模式是相似的(组微管的结构模式是相似的( ) A鞭毛和基粒鞭毛和基粒 B鞭毛和中心粒鞭毛和中心粒 C纤毛和基粒纤毛和基粒 D基粒和中心粒基粒和中心粒v 纤毛和鞭毛的结构基本相同,纤毛轴心含有纤毛和鞭毛的结构基本相同,纤毛轴心含有”9+2”排列的平行微管,中央微管均为完全微排列的平行微管,中央

136、微管均为完全微管,外围二联微管由管,外围二联微管由A、B亚纤维组成,亚纤维组成,A为完为完全微管有全微管有13个球亚基环绕而成,个球亚基环绕而成,B仅有仅有10个亚个亚基构成。位于鞭毛和纤毛根部的类似结构,称基构成。位于鞭毛和纤毛根部的类似结构,称为基粒,基粒和中心粒是微管性结构,有为基粒,基粒和中心粒是微管性结构,有9组三组三联微管体组成,中心粒和基粒是同源的,某些联微管体组成,中心粒和基粒是同源的,某些时候可以相互转变。时候可以相互转变。D13(2008全国联赛全国联赛62题)以下对生物膜题)以下对生物膜“流动镶嵌模型流动镶嵌模型”描述正确的是(描述正确的是( ) A脂膜由脂双层构成,内外

137、表面各有一层球状蛋白质分子脂膜由脂双层构成,内外表面各有一层球状蛋白质分子 B脂膜由脂双层构成,中间有一层蛋白质分子脂膜由脂双层构成,中间有一层蛋白质分子 C脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂分子可以移动,蛋白质不能移动层,脂分子可以移动,蛋白质不能移动 D脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂脂膜由脂双层构成,蛋白质以不连续的颗粒形式嵌入脂层,脂分子和蛋白质均呈流动状态层,脂分子和蛋白质均呈流动状态14(2008全国联赛全国联赛63题)胰腺细胞分泌很多与消化作用相关的题)胰腺细胞分泌很多与消化作用相关的酶,下列哪种

138、胰腺细胞中酶分子的酶,下列哪种胰腺细胞中酶分子的“移动移动”路径是正确的(路径是正确的( )A内质网内质网高尔基体高尔基体细胞核细胞核 B高尔基体高尔基体内质网内质网溶酶体溶酶体C细胞核细胞核内质网内质网高尔基体高尔基体 D内质网内质网高尔基体高尔基体膜泡与质膜融合膜泡与质膜融合DD15(2008全国联赛全国联赛64题)小肠上皮细胞间的哪种结题)小肠上皮细胞间的哪种结构能够防止营养物质从细胞间隙进入血液(构能够防止营养物质从细胞间隙进入血液( ) A桥粒桥粒 B紧密连接紧密连接 C间隙连接间隙连接 D胞间连丝胞间连丝16(2008全国联赛全国联赛66题)在细胞周期中,蛋白激酶题)在细胞周期中,

139、蛋白激酶CDK的的活性呈周期性的变化;活性呈周期性的变化;CDK活性的增加是由于(活性的增加是由于( )A核糖体合成更多的核糖体合成更多的CDK B失活的失活的CDK与周期蛋白与周期蛋白cyclin结合后活化结合后活化C通过磷酸化将非活化的周期蛋白通过磷酸化将非活化的周期蛋白cyclin变成活化的变成活化的CDKD失活的失活的CDK经过切割被活化经过切割被活化 细胞周期蛋白在整个真核生物的细胞周期中,浓度随细细胞周期蛋白在整个真核生物的细胞周期中,浓度随细胞周期的变化而时升时降,细胞周期蛋白胞周期的变化而时升时降,细胞周期蛋白cyclin与依赖于细与依赖于细胞周期蛋白的激酶胞周期蛋白的激酶CD

140、K之间形成复合物,从而激活并决定了之间形成复合物,从而激活并决定了这些酶的底物特异性。这些酶的底物特异性。 BB17(2008全国联赛全国联赛67题)我们的肌肉细胞不同于神经细题)我们的肌肉细胞不同于神经细胞主要因为(胞主要因为( )A它们表达了不同的基因它们表达了不同的基因 B它们具有不同的基因它们具有不同的基因C它们采用不同的遗传密码它们采用不同的遗传密码 D它们具有统一的核糖体它们具有统一的核糖体18(2008全国联赛全国联赛69题)分子识别常表现在受体与题)分子识别常表现在受体与配体的相互作用,受体是指位于细胞膜上、细胞质、配体的相互作用,受体是指位于细胞膜上、细胞质、或细胞核中能与来

141、自细胞外的生物活性分子专一结或细胞核中能与来自细胞外的生物活性分子专一结合,并将其带来的信息传递给效应器,从而引起合,并将其带来的信息传递给效应器,从而引起相应的生物学效应。这些大分子大多是:(相应的生物学效应。这些大分子大多是:( )A蛋白质蛋白质 B核酸核酸 C糖类糖类 D脂质脂质AA19(2007全国联赛全国联赛61题)下列有关线粒体内蛋白质题)下列有关线粒体内蛋白质合成的说法哪一个正确合成的说法哪一个正确?( )A线粒体的蛋白质都是在细胞质中合成后转运到线线粒体的蛋白质都是在细胞质中合成后转运到线粒体的粒体的B线粒体的蛋白质都是在线粒体内部合成的线粒体的蛋白质都是在线粒体内部合成的C线

142、粒体内膜的蛋白质由线粒体合成,外膜的蛋白线粒体内膜的蛋白质由线粒体合成,外膜的蛋白质则来自于细胞质质则来自于细胞质D线粒体蛋白质既有核基因编码合成的蛋白,也有线粒体蛋白质既有核基因编码合成的蛋白,也有线粒体自己合成的蛋白线粒体自己合成的蛋白DcAMP信号通路信号通路激 素 G-蛋 白 偶 联 受 体G-蛋白腺苷酸环化酶cAMP cAMP依赖的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录 磷脂酰肌醇信号通路磷脂酰肌醇信号通路 胞外信号分子G-蛋白偶联受体G-蛋白 IP3胞内Ca2+浓度升高Ca2+结合蛋白(CaM)细胞反应 磷脂酶C(PLC) DG激活PKC蛋白磷酸化或促Na+/H+交换使胞内pH 细胞结构与

143、功能、细胞重要生命活动:细胞结构与功能、细胞重要生命活动: 生物膜与细胞器的研究生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化细胞的起源与进化 细胞工程、酶工程简介细胞工程、酶工程简介RCHCNH2OOHRCHCOOHNHHH2OHRCCNH2ORCHCOOHNH肽键脱水缩合肽链脱水缩合1条或几条肽链(肽链间以一定化学键连接)螺旋、折迭、盘曲形成复杂的空间机构蛋白质分子n氨基酸分子(n3)(多肽)无机化合物有机化合物化合物原生质主要由水、无机盐、糖类、蛋白质、脂类、核酸等化合物构成原生质化合物是细胞结构和功能的物质基础细胞生物体细胞是生物体结构和功能的基本单位细胞由生命物质构成原生质分化为细胞膜、细胞质、细胞核等个人观点供参考,欢迎讨论

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