第三章-细胞的概念与分子基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,爪蟾的细胞核移植实验，证明细胞核的全能性,遗传全能性,：,生物体中的每一个细胞都包含有全套的遗传信息，都有分化为各类细胞或发育为完整个体的潜能。,大肠杆菌,淋病球菌,弧形霍乱菌,肉毒梭菌,三、真核细胞,1.细胞的形态：,（一）真核细胞的形态与大小,细胞形态多样性与功能相适应,草 履 虫,巨噬细胞,神经元细胞,2.细胞的大小,变异范围很大：,一般真核细胞的体积大于原核细胞,人与动物10100,m,大多数细胞直径在1020m,人体卵细胞，直径100,m,小淋巴细胞直径45,m,鸵鸟卵直径达12cm,支原体直径0.l,m,人卵与精子,3.细胞的数量,单细胞生物 多细胞生物,新生儿1.5*10,12,，成人2.2*10,14,细胞体积的守恒定律,：各类细胞体积都相当恒定，生物体器官的大小与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。,光镜下结构,细胞膜,细胞质,细胞核,电镜下结构,膜相结构,非膜相结构,细胞膜,内质网,高尔基复合体,线粒体,溶酶体,过氧化氢体,核膜,核糖体,中心粒,微管,微丝,中等纤维,细胞质基质,核仁,染色质,核基质,三部结构,两相结构,（二）真核细胞的基本结构,3、细胞骨架系统：包括细胞质骨架和核骨架。,4、核糖体和细胞质溶胶：,核糖体：蛋白质合成的场所。,细胞质溶胶：指,在细胞质中除内膜系统和细胞骨架等结构外的可溶性的液体部分。,真核细胞的结构特点,1.生物膜系统：,是指以生物膜为基础而形成的膜性结构或细胞器.,2、遗传信息表达系统：核酸和蛋白质,（三）原核细胞与真核细胞的比较,原核细胞与真核细胞的共同点：,1.都有细胞膜,2.都有遗传物质DNA和RNA,3.都有核糖体参与蛋白质合成,4.都能以分裂方式进行繁殖,大致分为三个阶段：,1、原始细胞的形成,2、原核细胞到真核细胞的演化,3、单细胞生物到多细胞生物,第二节 细胞的起源和进化,推断的细胞起源与进化时间表,年代（距今）,发生事件,45亿年,地球诞生,44亿年,海洋出现,38亿年,原始生命出现,35亿年,蓝细菌形成,15亿年,真核细胞形成,12亿年,多细胞生物出现,1、从无机小分子形成有机小分子,米勒实验,2 从有机小分子形成生物大分子,蛋白质（protien）,有机小分子,核酸（nucleic acid）,自我复制,把氨基酸混合物倒在,160,o,-200,o,的热沙土或粘土上，随着水分蒸发，氨基酸浓缩并化合，经,0.53.0,小时，生成类似蛋白质的大分子。,在,50,o,-60,o,条件下，类似的实验，可使单核苷酸聚合成多核苷酸。,美国福克斯（F.Fox),合成生命大分子实验,：,3 从生物大分子物质组成多分子体系,奥巴林团聚体实验,福克斯微球体假说,以蛋白质为主体形成微球体,4,多分子体系演变为原始生命,目前无法在实验室里验证,（二）原始细胞的形成,1、具有自我复制能力的多聚体的形成,多聚体的形成是原始细胞形成的关键步骤,2、膜的出现与原始细胞的诞生,保持多核苷酸自我复制,磷脂分子自发装配成膜结构,避免优质蛋白丢失,二 原核细胞向真核细胞的演化,内部结构分化，自然选择的结果,三 单细胞生物向多细胞生物的进化,从聚集到分工单细胞生物向多细胞生物的进化,粘细菌的生活史：从单细胞个体聚集为多细胞个体并进而分化的过程,多细胞生物的两个,基本特点,：,细胞产生了特化；,细胞之间协同合作。,第三节 细胞的分子基础,原生质,组成细胞的物质,C、H、O、N,S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe,微量元素,细 胞,生物小分子,无机小分子,有机小分子,单糖,脂肪酸,氨基酸,核苷酸,水,无机盐,生物大分子,核 酸,蛋白质,脂类,多糖,无机化合物,1.水,细胞中含量最大（75%），极性小分子，是良好的溶剂，是细胞内生化反应的场所。,游离水,结合水,一、生物小分子,2.无机盐,以,离子,形式存在。,阳离子：,Na,+,K,+,Ca,2+,Fe,2+,Mg,2+,等,阴离子：,Cl,-,SO,4,2-,PO,4,3-,HCO,3-,等,功能,a、维持细胞内外液的,渗透压,和,PH值,；,b、与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的,结合蛋白质,（如血红蛋白）或,类脂,（如磷脂）。,种类,单糖,脂肪酸,氨基酸,核苷酸,有机小分子,多糖,蛋白质,核酸,糖苷键,肽键,磷酸二酯键,：有机小分子是组成生物大分子的亚单位,有机小分子,生物大分子,（一）核 酸,生物遗传的物质基础,。,核 酸,脱氧核糖核酸（DNA）,核 糖 核 酸（RNA）,二、生物大分子,核酸的种类,核苷酸(nucleotide),单核苷酸,戊 糖,核糖,脱氧核糖,磷 酸,含氮有机碱,嘧啶：,嘌呤：,（碱基）,核酸的基本单位,1.化 学 组 成,糖苷键,核苷,酯 键,单 核 苷 酸,35磷酸二酯键,5,3,DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。,Watson和,Crick提出的DNA双螺旋结构模型,二级结构：,一级结构：,2.DNA的结构与功能,DNA双螺旋结构模型,3.4nm,含10个碱基对,DNA双螺旋结构模型,DNA的双链形成,DNA,是遗传物质，其功能是,-,储存，复制和传递遗传信息。,DNA的功能,RNA为单链，可自身回折形成局部假双链（发夹结构）。,mRNA,(信使RNA),tRNA,(转运RNA),rRNA,(核糖体RNA),2.RNA的结构与功能,snRNA,(小核RNA),miRNA,(微小RNA),有酶活性的RNA,(核酶),mRNA（信使RNA）tRNA（转运RNA）rRNA（核糖体RNA）,细胞中含量,5%10%5%10%80%90%,存在场所,细胞质或核糖体 细胞质或核糖体 细胞中的核糖体,功能作用,三种RNA分子的结构特征和功能作用,转录DNA中的遗传信息，并带到核糖体上，作为合成蛋白质的模板,。,运输活化的氨基酸到核糖体上的mRNA的特定位点，特定的tRNA运输特定的氨基酸,。,为蛋白质合成场所的核糖体的组成成分。,（二）蛋白质,1.蛋白质分子的化学组成,蛋白质的基本单位,氨基酸,氨基酸20种它们结构的共同特点：含有氨基的有机酸。,或,碱性的氨基,酸性的羧基,侧链,两性化合物,两性电解质,2.蛋白质的分子结构,由相同或不同的各个氨基酸，按照一定的排列顺序，以特定的化学键方式连接，,从而组成蛋白质的基本结构。,肽 键,肽 键,蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过,肽键,，依次缩合而形成多肽链。,侧链,侧链,侧链,侧链,主链,蛋白质的四级结构模型,1）蛋白质的一级结构,多肽链中氨基酸的种类，数目和排列顺序,2）蛋白质的二级结构,在一级结构的基础上，借,氢键,在氨基酸残基之间连接，形成局部规则结构，使多肽链成为螺旋或折叠的结构。,（氢键）,a-,螺旋,：肽链以右手螺旋盘绕而成的空心筒状构象。,-,折叠片层,：一条肽链回折而成的平行排列构象。,可分为：,-折叠片层,3）蛋白质的三级结构,在二级结构的基础上再行折叠,具有三级结构的蛋白即表现出生物学活性。,4）蛋白质的四级结构,独立的三级,结构的多肽链,亚基,亚基,氢键,蛋白质的,四级结构,蛋白质的分子结构,本章节重点,细胞概念的理解,真核细胞的结构,原核细胞与真核细胞的区别,