细胞的分子基础和基本概念一PPT课件

1、1本章内容 第一节 细胞的基本概念； 第二节 细胞的起源和进化； 第三节 细胞的分子基础。第1页/共61页2细胞（细胞（cell)-是生物体形态结构和生命活动的基本单位。 第一节 细胞的基本概念第2页/共61页3一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位细胞是构成生物有机体的基本结构单位；细胞是构成生物有机体的基本结构单位；细胞是代谢与功能的基本单位；细胞是代谢与功能的基本单位；细胞是生物有机体生长发育的基本单位细胞是生物有机体生长发育的基本单位; ;细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性；细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性； 没有细胞就没有完全的生命。没有细胞就没有完全的生

2、命。第3页/共61页4第4页/共61页5二、原核细胞 prokaryotic cellprokaryotic cell基本特点：基本特点： 体积小，结构简单，体积小，结构简单，细胞内没有分化为以膜为基础的具有专门结构与功能的细胞器和细胞核膜；遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNADNA构成。常见代表：常见代表： 有支原体，细菌，放线菌，蓝绿藻等有支原体，细菌，放线菌，蓝绿藻等第5页/共61页61. 支原体是最小最简单的细胞第6页/共61页72. 细菌是典型代表第7页/共61页8第8页/共61页9三、真核细胞 真核细胞的形态大小第9页/共61页10三、真核细胞 真核细胞的基本结构第10页

3、/共61页11真核细胞的结构特点 以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统 以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统 由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架系统 核糖体与胞质溶胶第11页/共61页12生物膜结构系统第12页/共61页13遗传信息表达系统第13页/共61页14细胞骨架系统第14页/共61页15核糖体与胞质溶胶第15页/共61页16原核细胞与真核细胞的区别原核细胞与真核细胞的区别（见课本（见课本p14）第16页/共61页17第二节 细胞的起源与进化 自学第17页/共61页18第三节 细胞的分子基础 元素 化合物 生物小分子 生物大分子第18页/共61页19生物小分子水

4、和无机盐有机小分子第19页/共61页20水：占细胞总量的70%70%左右主要作用： 是无机离子和各种大分子物质的天然溶剂 参与细胞各种代谢活动 水能吸收热量，防止细胞内温度的剧烈变 化，保护作用 维持细胞内外的离子及酸碱平衡存在方式：游离水和结合水 第20页/共61页21第21页/共61页22 无机盐：以离子的状态存在 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mg2+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-等。 作用： 第22页/共61页23第23页/共61页24有机小分子单糖脂肪酸氨基酸核苷酸第24页/共61页251、单糖单糖： 单糖单糖：构成寡糖和多糖的基本单位， 通式通式：（ CH

5、2O）n，n为整数，从3到7 种类种类：（五碳糖，C5H10O5）包括核糖和脱氧核 糖，是核酸的组成部分。：六碳糖，（ C6H12O6）包括葡萄糖， 是细胞的能源物质。 有机小分子第25页/共61页26第26页/共61页27Six-carbon sugars第27页/共61页28 2、脂肪酸：CH3(CH2)nCOOH软脂酸 16碳酸硬脂酸 18碳酸第28页/共61页293 3、氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，组成蛋白质的氨、氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，组成蛋白质的氨基酸由基酸由2020种。种。 第29页/共61页30第30页/共61页31生物大分子核酸nucleic acid蛋白质pro

6、tein糖类sugars脂肪fat第31页/共61页32 核酸的结构组成 核酸的分类 DNADNA DNA DNA的三级结构 DNADNA的性质 DNADNA的功能 RNARNA 一、核酸第32页/共61页33核 酸 的 结 构 组 成核酸 nucleic acid核苷酸 nucleotide核苷 nucleoside磷酸 phosphate嘌呤碱 purine base （A、G）或 嘧啶碱 pyrimidine base（C、T、U）（碱基 base）核糖 ribose 或 脱氧核糖 deoxyribose （戊糖 amyl sugar）第33页/共61页34 组成核酸的戊糖有两种。DNA

7、所含的糖为-D-2-脱氧核糖；RNA所含的糖则为-D-核糖。OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脱氧核糖戊糖: 核糖和脱氧核糖第34页/共61页35(1)(1)碱基糖之间是糖苷键(2)(2)糖磷酸之间是磷酸酯键 核苷酸 第35页/共61页36第36页/共61页37各种核苷三磷酸和脱氧核苷三磷酸是体内合成RNA和DNA合成的直接原料。在体内能量代谢中的作用：ATP能量“货币”UTP参加糖的互相转化与合成CTP参加磷脂的合成GTP参加蛋白质和嘌呤的合成第二信使cAMP 第37页/共61页38 ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。它的结构如下

8、：O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-三磷酸腺苷 (ATP)AMPADPATP第38页/共61页39 cAMP cAMP 和和 cGMPcGMP 在所有的细胞中，经常会发现,核苷酸单体中的磷酸在AMP和GMP中很容易被酯化，形成环状的cAMP和cGMP。它们的环状磷酯键是一个高能键. cAMP(3,5- 环腺嘌呤核苷一磷酸)和 cGMP( 3,5-环鸟嘌呤核苷一磷酸)的主要功能是作为细胞之间传递信息的信使。第39页/共61页405 5 多聚核苷酸 由脱氧核糖核苷酸聚合而成的称为DNA链； 由核糖核苷酸聚合而成的则称为RNA链。第40页/共61页41第41

9、页/共61页42SugarPhosphate135第42页/共61页43多聚核苷酸的特点多聚核苷酸的特点 在多聚核苷酸中，两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通常称为35磷酸二酯键。 多聚核苷酸链一端的C5带有一个自由磷酸基，称为5-磷酸端（常用5-P表示）；另一端C3带有自由的羟基，称为3-羟基端（常用3-OH表示）。 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸链时，必须注明它的方向是53或是35。第43页/共61页44第44页/共61页45OHO-O OCH2 TO=PO-35OHOHO-O OCH2 GO=PO-35OHO OCH2OHOH AO=POO-35351PPPOHATGpGpTp

10、AOHpG-T-ApGTA第45页/共61页46第46页/共61页47核酸的分类核酸的分类脱氧核糖核酸（DNA）Deoxyribonucleic Acid核糖核酸（RNA）Ribonucleic Acid。第47页/共61页48 DNA分子含有生物物种的所有遗传信息，分子量一般都很大。 DNA为双链分子，其中大多数是链状结构大分子，也有少部分呈环状结构。 DNA主要存在于细胞核、线粒体、叶绿体、质粒和DNA病毒。1.1.脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（DNADNA）第48页/共61页49DNA的结构的结构1） 概念概念就是指4种脱氧脱氧核苷酸的连接及其排列序，表示了该DNA分子的化学构成 。DNA

11、的碱基顺序就是 DNA的一级结构。 DNADNA的一级结构的一级结构第49页/共61页50DNA DNA 的二级结构的二级结构定义：定义：指指两两条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构条多核苷酸链反向平行盘绕所产生的双螺旋结构。 第50页/共61页51DNADNA双螺旋结构的要点双螺旋结构的要点（1）由两条相互平行但方向相反多核苷酸链围绕同一中心轴相互缠绕构成的右手螺旋结构；（2）两链间的碱基遵循碱基互补配对原则想配对，AT；GC.（3）碱基对的排列顺序多种多样，且蕴含着遗传信息。第51页/共61页52第52页/共61页53第53页/共61页54C-GT-ANIH第54页/共61页55 DNA的分类：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNA第55页/共61页56A型B型Z型MiMaMaMiMiMa第56页/共61页57DNA DNA 变性（denaturationdenaturation） 当溶液中的DNADNA分子处在高温或高pHpH值条件下,DNA,DNA分 子中维持双螺旋互补的碱基对之间氢键断裂,DNA,DNA双链立刻解离成两条单链, ,形成无规则线团, ,因而发生性质改变（如黏度下降，沉降速度增加，紫外吸收增加等）这一过程被称为DNADNA变性。第57页/共61页58第58页/共61页59DNA的性质DNADNA复性（renaturationre