细胞的基本知识.pptx

刘美杰刘美杰细 胞 生 物 学 主要内容3细胞的基本知识细胞的基本知识122非细胞形态的生命体非细胞形态的生命体病毒病毒细胞的化学组成细 胞 生 物 学 目标要求目标要求v理解细胞是生命活动的基本单位，掌握细理解细胞是生命活动的基本单位，掌握细胞的基本共性。胞的基本共性。v掌握真核细胞、原核细胞及病毒的基本结掌握真核细胞、原核细胞及病毒的基本结构和生命活动。构和生命活动。v掌握细胞的基本化学组成。掌握细胞的基本化学组成。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学第一节第一节 细胞的概念细胞的概念 遗传的遗传的基本单位基本单位细胞一、细胞是生命活动的基本单位生长发育的基本单位新陈代谢的基本单位构成生物体的基本单位第二章 细胞基本知识细 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分裂。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学三、细胞的形状和大小三、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。同，各类细胞形态千差万别。1、细胞的形状、细胞的形状原核细胞：形状常与细胞外沉积物（如细胞壁）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、有关，如细菌细胞呈棒形，球形，弧形、螺旋形等螺旋形等.第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学大大肠肠杆杆菌菌第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学淋淋病病球球菌菌第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学肉肉毒毒梭梭菌菌第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学弧弧形形霍霍乱乱菌菌第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学草草履履虫虫第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学眼眼 虫虫钟形虫钟形虫第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学植植物物薄薄壁壁细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 高等生物的细胞形状与细胞功能相关高等生物的细胞形状与细胞功能相关红细胞红细胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学上皮细胞骨骼肌细胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学神神经经元元细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学巨巨噬噬细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学植植物物气气孔孔细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学木木材材中中的的导导管管第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 2、细胞的大小v不同种类的细胞大小各不相同。v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。v一个生物体的机体大小与器官大小与细胞大小无相关性。v细胞的大小和细胞的机能相适应。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学名称人卵口腔上皮细胞肝细胞红细胞变形虫海胆卵伤寒菌肺炎球菌m120 75 20 7 100 702.4x0.50.2x0.1大大 多多 数数 动动 植植 物物 细细 胞胞 直直 径径 在在2030m。鸵鸵鸟鸟的的卵卵黄黄直直径径可可达达5cm；支支原原体体只只有有0.1m；人的坐骨神经细胞可长达人的坐骨神经细胞可长达1m。几种细胞的大小几种细胞的大小人卵与精子第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学二、细胞的基本结构二、细胞的基本结构1、原核细胞：、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。没有恒定的内膜系统，核糖体为70S型。第二章 细胞基本知识细 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。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学v鞭鞭毛毛：是是某某些些细细菌菌的的运运动动器器官官，由由一一种种称称为为鞭鞭毛毛蛋蛋白白的弹性蛋白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。的弹性蛋白构成，结构上不同于真核生物的鞭毛。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学v菌毛：菌毛：是菌体表面极细的蛋白纤细，须用电镜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，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。分为普通菌毛和性菌毛两类。第二章 细胞基本知识细 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分裂、减数分裂具有典型的细胞具有典型的细胞结构（细胞膜，结构（细胞膜，细胞质，细胞核）细胞质，细胞核）第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学动物细胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学植植物物细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学真核细胞的基本结构真核细胞的基本结构 细胞膜细胞膜细胞核：细胞核：细胞核：细胞核：细胞质细胞质细胞质细胞质包围在细胞外界的一层界膜，使细胞有一个相对包围在细胞外界的一层界膜，使细胞有一个相对包围在细胞外界的一层界膜，使细胞有一个相对包围在细胞外界的一层界膜，使细胞有一个相对独立而稳定的内环境，并通过它与外环境保持密独立而稳定的内环境，并通过它与外环境保持密独立而稳定的内环境，并通过它与外环境保持密独立而稳定的内环境，并通过它与外环境保持密切联系。切联系。切联系。切联系。包括细胞器和细胞质基质包括细胞器和细胞质基质/胞质溶胶。胞质溶胶。具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体的结构域，具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体的结构域，具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体的结构域，具有核被膜和核仁。核仁是形成核糖体的结构域，呈小球状呈小球状呈小球状呈小球状 。细胞膜细胞膜 细胞膜细胞膜 细胞膜细胞膜 细胞膜细胞膜第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学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。许多代谢过程是在细胞基质中完成的。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。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。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。参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。细胞质基质细胞质基质第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学3、真核细胞和原核细胞的主要区别特征特征 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小 较小较小 较大较大核糖体核糖体 有（有（70S70S）有（有（80S)80S)细胞骨架细胞骨架 无无 有有内膜系统内膜系统 无无 有有细胞核细胞核 拟核拟核 有核膜核仁有核膜核仁细胞分裂细胞分裂 无丝分裂无丝分裂 有丝分裂有丝分裂第二章 细胞基本知识细 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；病毒是非细胞形态的生命体；病毒是最小，最简单的有机体；病毒是最小，最简单的有机体；病毒必须在细胞内才能表现出基本的生病毒必须在细胞内才能表现出基本的生 命活动。命活动。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 一、病毒的基本特征一、病毒的基本特征v个个体体微微小小，2020 30nm30nm之之间间，可可通通过过滤滤菌菌器器，大大多数病毒必须用电镜才能看见；多数病毒必须用电镜才能看见；v含含DNADNA或或RNARNA，没有含两种核酸的病毒；，没有含两种核酸的病毒；v专营细胞内寄生生活专营细胞内寄生生活.第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学LambdaBacteriophageDNA(TEMx153,000)二、病毒的结构二、病毒的结构v由核酸由核酸(DNA(DNA或或RNA)RNA)芯和芯和蛋白质衣壳构成，称构成，称核衣壳。v基因组小，少的只含有基因组小，少的只含有3 3个基因，多可达个基因，多可达300300个。个。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学脊脊髓髓灰灰质质炎炎病病毒毒 球球形形病病毒毒第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学烟烟草草花花叶叶病病毒毒 线线形形病病毒毒第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学痘痘病病毒毒 砖砖形形病病毒毒第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学狂狂犬犬病病毒毒 子子弹弹形形病病毒毒有被膜第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学流流感感病病毒毒 丝丝状状有有被被膜膜的的病病毒毒第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学v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：v细胞外阶段，以成熟的病毒粒子形式存在；v细胞内阶段，即即感染阶段，进行，进行复制和繁殖复制和繁殖；第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 根据病毒的宿主范围：根据病毒的宿主范围：v动物病毒动物病毒v植物植物病毒v细菌病毒细菌病毒第二章 细胞基本知识细 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 :C H O N S P Na Ca K Cl Mg F F 其中其中O C H NO C H N占占90%90%以上以上 微量元素:Cu Zn Mn Mo Co F I Se :Cu Zn Mn Mo Co F I Se 占总重的0.05细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 细细无机物无机物:水和无机盐水和无机盐有机物有机物:糖类、脂类、蛋白质、酶、核酸糖类、脂类、蛋白质、酶、核酸生物大分子生物大分子蛋白质脂类蛋白质脂类蛋白质核酸蛋白质核酸特异蛋白质特异蛋白质生物膜生物膜遗传信息遗传信息细胞骨架细胞骨架生物小分子生物小分子细细胞胞第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学二、无机化合物二、无机化合物水：水：细胞生命活动的物质细胞生命活动的物质基础，约占细胞重量基础，约占细胞重量的的7575-80-80，其中，其中游离水约游离水约9595，其余，其余为结合水。为结合水。第二章 细胞基本知识细 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、维持酸碱平衡第二章 细胞基本知识细 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.无机盐和离子无机盐和离子（1%）NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+ClCl-、HCOHCO3 3-、POPO4 43-3-第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学三、三、有机化合物有机化合物通式：Cn(H2O)n单糖寡糖多糖糖、脂、维生素、蛋白糖、脂、维生素、蛋白质、酶、核酸、激素质、酶、核酸、激素糖类：C、H、O营养贮备多糖营养贮备多糖淀粉、糖元淀粉、糖元结构多糖结构多糖纤维素、几丁质纤维素、几丁质第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学v糖类是细胞中重要的有机物。糖类是细胞中重要的有机物。v糖提供生命活动所需的能源，而且是重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要的中间代谢物，用来合成重要的生物大分子。大分子。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学脂肪、类脂（磷脂）、胆固醇脂类脂类第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学是生物膜的重要成分是生物膜的重要成分是储能的分子是储能的分子是构成生物表面的保护层是构成生物表面的保护层是很好的绝缘体是很好的绝缘体有些脂类是重要的生物学活性物质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：第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学维生素维生素 脂溶性：脂溶性：A A、D D、E E、K K 水溶性水溶性:B:B、C C 人体不能合成且生命活动必须的小分子有人体不能合成且生命活动必须的小分子有机物。机物。第二章 细胞基本知识性质性质脂脂溶溶性性水水溶溶性性VitC（抗坏血酸）（抗坏血酸）促促进进细细胞胞间间质质形形成成，抗抗氧化、衰老氧化、衰老,解毒解毒易易出出血血,即即坏坏血血病病,伤伤口口不易愈合不易愈合水水果果,蔬蔬菜菜,尤尤以以西西红柿含量高红柿含量高名称名称功功能能维生素缺乏症维生素缺乏症来来源源VitA调调节节上上皮皮细细胞胞和和骨骨骼骼细细胞胞分分化；参与合成视觉感光物质化；参与合成视觉感光物质干干皮皮病病、干干眼眼病病、生生长不良、夜盲症长不良、夜盲症肝肝,胡胡萝萝卜卜,奶奶、蛋蛋,肉肉,鱼肝油鱼肝油VitD(抗抗 佝佝 偻偻病维生素病维生素)促促进进钙钙吸吸收收，保保证证牙牙齿齿,骨骼正常发育骨骼正常发育儿儿童童佝佝偻偻病病,软软骨骨病病,成成人骨质疏松人骨质疏松.肝肝,奶奶,蛋蛋,鱼鱼肝肝油油、晒太阳晒太阳VitE(生生育酚育酚)抗抗氧氧化化、延延缓缓衰衰老老，与与胚胎发育有关胚胎发育有关肌肌肉肉发发育育不不良良，衰衰老老加快，流产加快，流产麦麦胚胚、玉玉米米、花花生生等植物油等植物油VitK(血血凝凝维维生素生素)作作为为辅辅酶酶，促促使使凝凝血血因因子活化子活化创伤后，凝血迟缓创伤后，凝血迟缓绿绿色色植植物物、植植物物油油及肠道细菌及肠道细菌VitB1(硫胺素硫胺素)）辅辅基基成成分分，促促进进糖糖代代谢谢,保护神经系统保护神经系统肢肢体体麻麻木木,消消化化不不良良,即即脚气病脚气病谷谷类类种种皮皮,肉肉,蛋蛋,白白菜菜,芹菜芹菜VitB2(核黄素）核黄素）促促进进糖糖、脂脂,氨氨基基酸酸的的氧氧化代谢化代谢口口角角炎炎,唇唇炎炎,角角膜膜炎炎、白内障白内障绿绿色色蔬蔬菜菜,肉肉,蛋蛋、肝肝,花生花生,黄豆黄豆VitB6（吡哆醛）（吡哆醛）辅辅基基成成分分，参参与与脱脱羧羧、转氨脱水转氨脱水口口角角炎炎,精精神神紊紊乱乱、抑抑郁症，即癞皮病郁症，即癞皮病肉肉,蛋蛋,肝肝,花花生生,豆豆类类,肠道细菌肠道细菌VitB12（钴胺素）（钴胺素）促促进进核核酸酸合合成成,上上皮皮新新生生,红细胞成熟红细胞成熟贫贫血血、手手足足麻麻木木、思思维迟钝、健忘维迟钝、健忘肝肝,奶奶,肉肉,蛋蛋,鱼鱼、肠肠道细菌道细菌各种维生素的功能及缺乏症各种维生素的功能及缺乏症第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学蛋白质蛋白质 1 1、蛋白质的分子组成、蛋白质的分子组成化学元素：化学元素：C C、H H、O O、N N、S S、P P、FeFe、CuCu、ZeZe氨基酸通式氨基酸通式：NH2NH2 R-C-COOH R-C-COOHH H第二章 细胞基本知识细 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。第二章 细胞基本知识细 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。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学2 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。-折叠折叠-螺旋螺旋第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学3）、蛋白质的三级结构：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。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学4 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第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学蛋白质的高级结构一级结构一级结构二级结构二级结构三级结构三级结构四级结构四级结构第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学3 3、蛋白质类型、蛋白质类型单纯蛋白：单独存在单纯蛋白：单独存在 结合蛋白：与其他成分结合结合蛋白：与其他成分结合如：免疫球蛋白（糖蛋白）如：免疫球蛋白（糖蛋白）第二章 细胞基本知识细 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。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学酶1.1.酶的概念：酶的概念：活细胞产生的活细胞产生的,在体内外一定条在体内外一定条 件下具有催化作用的蛋白质件下具有催化作用的蛋白质.核酶：具有催化功能的2.2.酶的催化特性酶的催化特性:高度的专一性高度的专一性 高度的催化效能高度的催化效能 高度的不稳定性高度的不稳定性第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学核酸核酸 脱氧核糖酸脱氧核糖酸 DNADNA核糖核酸核糖核酸 RNARNA核核酸酸第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 多核苷酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸DNADNA（双链）（双链）戊糖戊糖+碱基碱基核苷核苷化学组成化学组成:磷酸磷酸单核苷酸单核苷酸脱氧核糖脱氧核糖第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学 碱基碱基=A腺嘌呤腺嘌呤G鸟嘌呤鸟嘌呤C胞嘧啶胞嘧啶T胸腺嘧啶胸腺嘧啶第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学双螺旋模型内容双螺旋模型内容1、两条方向相反脱氧核苷酸链组两条方向相反脱氧核苷酸链组成成（3-5；5-3）。）。2、外侧：磷酸、脱氧核糖交替排列、外侧：磷酸、脱氧核糖交替排列,内侧碱基互补。内侧碱基互补。3、碱基通过氢键结合：；、碱基通过氢键结合：；。4、相邻碱基对距离、相邻碱基对距离0.34nm,螺旋螺旋一周一周10个碱基对，直径个碱基对，直径2nm。第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学核糖 磷酸碱基:A、U、C、G 多核苷酸单链 核糖核酸核糖核酸RNA（单链）（单链）单单核核苷苷酸酸第二章 细胞基本知识细 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）第二章 细胞基本知识细 胞 生 物 学名称名称 戊糖戊糖碱基碱基位置位置链功能链功能DNADNA脱氧脱氧核糖核糖A A、G GC C、T T细胞核细胞核线粒体线粒体双链、长遗传信息双链、长遗传信息载体载体RNARNA核糖核糖A A、G GC C、U U细胞质细胞质细胞核细胞核线粒体线粒体单链、短参与蛋白单链、短参与蛋白（假双链）质合成（假双链）质合成DNA与与RNA的比较的比较第二章 细胞基本知识细 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有特殊生物学功能的核苷酸