普通生物学11-12节ppt课件

1、1光光吸收吸收 光能光能 天线天线 色素色素传传 递递光能光能 O2 ADP+Pi CO2中心中心色素色素夺取夺取 e e- -分分 解解 H2OH+ ATP 酶酶酶酶NADPHNADP C3 C5酶酶酶酶CO2 还原多种酶催化固定失失e-光能转换成电能光能转换成电能电能转换成电能转换成活跃化学能活跃化学能活跃化学能转换活跃化学能转换成稳定化学能成稳定化学能2 Light reaction Light reaction（光反应光反应）通过叶绿素等光合色素吸收、传递光能，并将光能转化通过叶绿素等光合色素吸收、传递光能，并将光能转化为化学能，形成为化学能，形成ATPATP和和NADPHNADPH的

2、过程。的过程。 在类囊体膜上进行在类囊体膜上进行 包括包括原初反应、电子传递原初反应、电子传递和和光合磷酸化光合磷酸化 carbon reactionscarbon reactions（碳反应碳反应）利用光反应所形成的能量（利用光反应所形成的能量（ATPATP和和NADPHNADPH）（同化力），）（同化力），将二氧化碳合成糖类的过程。这个过程必须在光下进行将二氧化碳合成糖类的过程。这个过程必须在光下进行，但是不需要光直接参加。，但是不需要光直接参加。 在叶绿体基质中进行在叶绿体基质中进行光合作用的过程：光合作用的过程：光反应光反应和和暗反应暗反应3# Photosystem II (wate

3、r-splitting photosystem) # Photosystem I (NADPH-producing photosystem) 4C3C3途径：途径：COCO2 2的固定（羧化阶段）；氧化还原反应；的固定（羧化阶段）；氧化还原反应；RuBPRuBP的再生的再生6 PGA6GAP输出输出1分子分子GAP（细胞质中）（细胞质中）5GAP3RuBP固定固定还原还原再生再生5Summary：6细胞呼吸：细胞呼吸：细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡细胞在有氧条件下从食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的过程。萄糖）中取得能量的过程。 有氧呼吸有氧呼吸： 指生活细胞利用指生活细胞利用分子氧分

4、子氧，将某些有机物质，将某些有机物质彻底氧化分彻底氧化分解解，形成，形成COCO2 2和和H H2 2O,O,同时释放同时释放大量能量大量能量的过程。的过程。 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO6CO2 2 + 6H+ 6H2 2O O 能量能量无氧呼吸无氧呼吸 指生活细胞在指生活细胞在无氧条件无氧条件下，把某些有机物分解成为下，把某些有机物分解成为不不彻底的氧化产物彻底的氧化产物，同时释放，同时释放少量能量少量能量的过程。的过程。 C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 能量能量酶酶酶酶细

5、胞呼吸7生物体内氧化分步骤进行淀粉葡萄糖丙酮酸CO2+H2OATP8C6H12O6 + 6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量# Burning9糖酵解糖酵解柠檬酸循环柠檬酸循环电子链的传递电子链的传递# Three Steps10# Glycolysis (glyco = sugar; lysis = breaking)EMP: Glucose在无氧情况下经过一系列中间代谢分解为丙酮酸丙酮酸的过程。 反应进行部位：反应进行部位：细胞质细胞质 特点：特点： 不需不需O O2 2的参与的参与 由特定的酶催化由特定的酶催化 113-磷酸甘油醛磷酸甘油醛# 10 steps: A

6、ll life on earth performs glyclolysis 12全过程：全过程：1212步骤，步骤，1111酶酶葡萄糖葡萄糖 C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-C淀粉、糖原等淀粉、糖原等葡萄糖葡萄糖- 6 - - 6 - 磷酸磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-PATPADP 果糖果糖- 6 - - 6 - 磷酸磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-P果糖果糖1,- 6 - 1,- 6 - 二磷酸二磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-PATPADP3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 PGAL(2PGAL(2分子分子)

7、) 磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮2NAD+2Pi2NADH+2H+1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2(2分子分子) ) 1、消消耗耗 A T P 2分分子子细细质质133-3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（ 2 2 分子分子 ）2ADP2ATP2 2 磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（2 2 分分 子子 ）磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（ 2 2 分分 子子 ）丙酮酸（丙酮酸（ 2 分分 子子 ）2ADP2ATP14总反应式总反应式： 葡萄糖葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+2ADP+2Pi+2NAD+ + 2 2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2ATP+2NADH+2H+ +2H+2H

8、2 2O O糖酵解过程中：糖酵解过程中： 一个分子的葡萄糖分解为一个分子的葡萄糖分解为2 2分子的丙酮酸分子的丙酮酸 利用利用2 2个个ATPATP，产生，产生4 4个个ATPATP，净得，净得2 2个个ATPATP； 2 2个分子的个分子的NAD NAD + +被还原，产生了被还原，产生了2 2个个NADH + H NADH + H + +15糖酵解生理意义糖酵解生理意义 是无氧呼吸和有氧呼吸的共同途径是无氧呼吸和有氧呼吸的共同途径 糖酵解最终产物丙酮酸可通过各种代谢途糖酵解最终产物丙酮酸可通过各种代谢途 径生成不同物质径生成不同物质 是厌氧生物糖分解和获取能量的主要方式是厌氧生物糖分解和获

9、取能量的主要方式 多数反应均可逆转，为糖异生作用提供了多数反应均可逆转，为糖异生作用提供了 基本途径基本途径16糖酵解糖酵解柠檬酸循环柠檬酸循环电子链的传递电子链的传递# Three Steps17# Mitochondria线粒体“城市的发电厂”18呼吸作用进行的场呼吸作用进行的场所，生命活动的所，生命活动的“动力工厂动力工厂”，是三羧酸循环、电子传，是三羧酸循环、电子传递和递和ATPATP生成的场所。生成的场所。 19. 柠檬酸循环开始于乙酰开始于乙酰CoA与草酰乙酸与草酰乙酸(oxaloacetic acid)缩合生成柠檬酸，柠缩合生成柠檬酸，柠檬酸是一种三羧酸，因此称之为檬酸是一种三羧

10、酸，因此称之为柠檬酸柠檬酸循环循环（Citric acid cycle）或）或三羧酸循环三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle，TCA），），是英国科学家是英国科学家Hans Krebs于于20世纪世纪30年代发现的所以又称年代发现的所以又称Krebs循环循环（1953年获诺贝尔奖）。年获诺贝尔奖）。# Citric acid cycle, TCA cycle20# Oxidation of Pyruvate 21# Citric acid cycle, TCA cycle草酰乙酸柠檬酸酮戊二酸琥珀酸苹果酸22三羧酸循环三羧酸循环 三羧酸循环一定需要三羧酸循环一定需要氧氧

11、才能进行。在三才能进行。在三羧酸循环中脱下的羧酸循环中脱下的氢氢，形成，形成NADH NADH 和和 FADHFADH2 2，然后再逐步传递给然后再逐步传递给氧氧。23三羧酸循环（三羧酸循环（TCATCA循环）循环）部位：部位：线粒体基质内线粒体基质内特点：特点：需要氧参与和多种酶的催化需要氧参与和多种酶的催化过程：过程：是包括三羧酸和二羧酸的循环逐步是包括三羧酸和二羧酸的循环逐步 脱羧脱氢，彻底氧化分解的过程脱羧脱氢，彻底氧化分解的过程24TCATCA循环过程循环过程 丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，氧化脱羧与丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，氧化脱羧与辅酶辅酶A A结合成为活化的乙酰结合成为活化

12、的乙酰CoA CoA ；释放出；释放出1 1分子分子COCO2 2，同时发生同时发生NADNAD的还原。的还原。25丙酮酸三个二氧化碳三个二氧化碳三羧酸循环26 TCA cycle的生物学意义:1.是糖类、蛋白质、脂肪三大物质转化的枢纽.循环中生成的草酰乙酸,柠檬酸,琥珀酸和延胡索酸等是合成糖,氨基酸,脂肪酸等的原料.2. 是体内糖、脂肪和蛋白质三大营养物质代谢的最终共同途径 进入三羧酸循环的乙酰CoA,可从脂肪和氨基酸分解而来,草酰乙酸从天冬氨酸来,最终乙酰CoA经三羧酸循环,生物氧化生成CO2和水272829在在呼吸链呼吸链起端，起端，电子电子处在高能水平，传递到处在高能水平，传递到 OO

13、2 2 时，处于低能水平。传递过程中释出的能时，处于低能水平。传递过程中释出的能量，用于产生量，用于产生 ATPATP。电子传递链和氧化磷酸化电子传递链和氧化磷酸化30# Oxidation and Reduction31# Electron Transport 3233# Fermentation发酵发酵34无氧呼吸：无机物代替氧作为最终的电子受体进行呼吸。发酵：厌氧细菌和酵母菌在无氧条件下获取能量的过程。酒精发酵酒精发酵:1葡萄糖2丙酮酸2乙醛2乙醇NADH+H+2ATP+2CO2+2H2ONAD+乳酸发酵乳酸发酵:葡萄糖2丙酮酸2乳酸+2ATP+2H2O发酵作用发酵作用35# Alcoh

14、ol Fermentation36# Lactic Acid Fermentation 37酒精发酵用途酒精发酵用途:乳酸发酵用途乳酸发酵用途:制酒制酒酸菜、酸奶、奶酪酸菜、酸奶、奶酪38Summary:3940 呼吸作用的意义呼吸作用的意义 为生物的生命活动提供能量为生物的生命活动提供能量 呼吸作用形成的中间产物是进一步合成生呼吸作用形成的中间产物是进一步合成生 物体内新的有机物的物质基础物体内新的有机物的物质基础 在植物体内的碳、氮、脂肪代谢活动中起在植物体内的碳、氮、脂肪代谢活动中起 枢纽作用枢纽作用41生物体可利用各种有机分子作燃料生物体可利用各种有机分子作燃料 除了葡萄糖，其他生物分

15、子，包括脂类、氨基除了葡萄糖，其他生物分子，包括脂类、氨基酸、核苷酸等，都可以通过三羧酸循环途径，酸、核苷酸等，都可以通过三羧酸循环途径，彻底氧化为彻底氧化为 COCO2 2 和和 H H2 2O O ，同时产生能量。对，同时产生能量。对于人体来说，最适宜的燃料是葡萄糖。于人体来说，最适宜的燃料是葡萄糖。 代谢作用是生命的核心，它有两个方面：一个代谢作用是生命的核心，它有两个方面：一个是细胞呼吸，是从食物中收集能量的过程；另是细胞呼吸，是从食物中收集能量的过程；另一个是各种生物合成途径，是建造细胞各种成一个是各种生物合成途径，是建造细胞各种成分的过程。分的过程。4243Cell Divisio

16、n and Differentiation 细胞分裂和分化44# Cells build the giant.细胞增大e.g.肌肉细胞增多e.g.器官1，单细胞生物以细胞分裂的方式产生新的个体。2，多细胞生物以细胞分裂的方式产生新的细胞。45# 原核细胞 遗传的信息量小，遗传信息载体仅由一个环状DNA构成46原核细胞以二分分裂增殖47# Cell Division48# Amitosis 无丝分裂无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，从核的中部内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。染色体复制时，细胞就长大。复制完成，细胞也长大了一倍时，质膜就向内陷

17、，把细胞一分为二。49# Mitosis有丝分裂染色体的形成染色体排列在纺锤体染色单体分开核膜重新形成胞质分裂50一、细胞增殖周期的概念 细胞周期（cell cycle）：指连续分裂的细胞，从一次有丝分裂结束开始，到下一次有丝分裂完成所经历的整个连续过程。51）52细胞周期不同时期的主要事件：细胞周期不同时期的主要事件： G1G1期期：与：与DNADNA合成启动相关，开始合成细胞生合成启动相关，开始合成细胞生长所需要的多种蛋白质、长所需要的多种蛋白质、RNARNA、碳水化合物、脂、碳水化合物、脂等，同时染色质去凝缩。等，同时染色质去凝缩。 S S期期：DNADNA复制复制 G2G2期期： DN

18、ADNA复制完成，在复制完成，在G2G2期合成一定数量的期合成一定数量的蛋白质和蛋白质和RNARNA分子。分子。 M M期期：细胞分裂期：细胞分裂期 有丝分裂有丝分裂细胞核及染色体分裂细胞核及染色体分裂 胞质分裂胞质分裂细胞质分裂细胞质分裂53G1期与细胞周期的长短密切相关()16162 21818人骨髓细胞人骨髓细胞15152 22424人胃上皮细胞人胃上皮细胞151533334848人直肠上皮细胞人直肠上皮细胞16169 92525人结肠上皮细胞人结肠上皮细胞T TS ST TG2G2T TM MT TG1G1T TC C细胞类型细胞类型细胞周期的时间细胞周期的时间主要由哪个时期决定呢？主

19、要由哪个时期决定呢？54 Anti-cancer effects via cell cycle regulation Cell cycle and checkpoints Later G1 phase S phase Later G2 phase M phaseCell cycle regulation55 限制点（R点）：G1早期与G1晚期之间及G1期末对坏境因素的敏感点。 继续增殖细胞： 永不增殖细胞： 暂不增殖细胞（0期细胞）：56激酶复合体激酶复合体脊椎动物脊椎动物CyclinCDKG1-CDKCyclin C、D、E、Cln1-3CDK2、4、5 5、6S-CDKCyclinACDK

20、2M-CDKCyclinA、BCDK1(CDC2)、10、11n* *包括包括D1-3D1-3，各亚型各亚型cyclin Dcyclin D在不同细胞中的表达量不同，但具在不同细胞中的表达量不同，但具有相同的功效。有相同的功效。 细胞周期蛋白和与之结合的细胞周期蛋白和与之结合的CDK类型类型 CDK已知已知9种，可根据作种，可根据作用的时期不同分为用的时期不同分为G1、G1/S、S期期CDK，及，及M期期CDK。57 2001年美国人Leland Hartwell、英国人Paul Nurse、Timothy Hunt因对细胞周期调控机理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖。 58M期洋葱高倍镜下照片洋

21、葱高倍镜下照片5960前、中、后、末期 1.前期(prophase) 染色质凝集成染色体 核膨大，染色质逐渐螺旋化形成染色体。每一染色体由两条染色单体并列在一起，中间被着丝粒相连61622.中期（metaphase）染色体排列在赤道面处，着丝点位于同一平面上，是观察染色体形态，数目最佳时期。纺锤体完全形成，并移向细胞中央赤道板。633.后期（anaphase）着丝点纵裂，每条染色体的两条姐妹染色单体分开。 分开的染色单体因具有一个独立的着丝点所以称为子代细胞染色体，含一分子DNA。在微管的作用下，两组染色体分别向两极移动。移向两极的两组染色体数目，形态完全相同。644.末期(telophase

22、）染色体解聚,形成染色质；核膜、核仁再次出现，纺锤体消失，各自形成一个新细胞核。655.胞质分裂（cytokinesis） 通过形成特殊的临时性结构（contractile ring）完成。微丝滑动收缩环直径逐渐变小，细胞膜内陷形成分裂沟，细胞一分为二，结束有丝分裂全过程。66分裂沟分裂沟67植物细胞的胞质分裂植物细胞的胞质分裂细胞内形成新的细胞膜和细胞壁而将细胞分开细胞内形成新的细胞膜和细胞壁而将细胞分开68（一）染色体的一般形态（一）染色体的一般形态 染色体；着丝粒；主缢痕；端粒。染色体染色体69核小体和染色质核小体和染色质7071减数分裂 减数分裂是形成生殖细胞过程中特殊的一种分裂方式：

23、是配子发生过程中产生精子和卵子的一种特殊的有丝分裂。72# Meiosis 减数分裂1 1 概念和意义概念和意义 概念：概念：细胞进行一次细胞进行一次 DNA DNA 复制，随后进行两次分裂，复制，随后进行两次分裂，染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂。染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂。 体细胞体细胞( (双倍体双倍体2n)2n)生殖细胞生殖细胞( (单倍体单倍体n)n) 意义：意义： 生物进行有性生殖的基础生物进行有性生殖的基础 确保世代间遗传的稳定性确保世代间遗传的稳定性 增加变异机会，生物进化与多样性的基础增加变异机会，生物进化与多样性的基础73第一次减数分裂阶段：第一次减数分裂阶段：D

24、NADNA复制一次，细胞分裂一次复制一次，细胞分裂一次。 第二次减数分裂阶段：第二次减数分裂阶段：DNADNA不复制不复制, ,细胞再分裂一次细胞再分裂一次。7475细线期（leptotene stage）：a：染色体呈细线状，相互交织呈网状，染色质丝开始凝缩。b：DNA复制已完成，每条染色体已形成双线（每条染色体由两条染色单体构成），但光镜下仍呈单线状。c：细胞核和核仁增大。76偶线期（zygotene stage）同源染色体发生配对相互靠拢，相配成对的过程称联会（synapsis）。在联会的过程中，配对的同源染色体之间形成了一种蛋白质的复合物，称为联会复合体。 联会的结果，每对染色体形成一个二价体。77粗线期（pachytone stage）A.染色体进一步螺旋化，变粗变短。B.每条染色体由两条染色单体构成，一个二价体由4条染色单体构成，叫四分体。7879双线期（dipleotene stage）A.染色体进一步螺旋化而缩短；B.联会复