1 细胞生物学 讲稿ppt课件

1、细胞生物学生物奥赛辅导授课人：杨化涛.细胞学部分比值：20% 主要内容：细胞的化学成分 细胞的构造与功能 细胞代谢 细胞分裂。 学习方法：掌握运用必修1内容 掌握了解奥赛教材内容细胞部分内容引见.1细胞的发现 1665年英国物理学家罗伯特虎克用他自制的显微镜察看栓皮栎的软木切片时，看到了一个个蜂窝状的小室。他把这样的“小室称为细胞死细胞。2细胞学说的建立德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点，次年又经德国动物学家施旺加以充实，最终创建了细胞学说。细胞学说的主要内容是：细胞是动、植物有机体的根本构造单位，也是生命活动的根本单位一细胞生物学的开展.三细胞的形状与大小1.细胞概念：细

2、胞是由膜包围的，能进展独立繁衍的最小原生质团，是生命活动的根本单位，是生物体最根本的形状构造和功能活动单位。 2细胞的大小：m显微构造和亚显微构造 在显微技术和电镜技术中常用的单位有：微米m或、纳米nm和埃三种。 1m102cm106m109 nm 1010 .影响细胞大小的要素：1.细胞的核质比与细胞大小有关，决议细胞上限；2.细胞的相对外表积与细胞大小有关；3.细胞内物质的交流与细胞大小有关。.3.原生质：细胞内所含有的生活物质，真核细胞包括细胞质和细胞核。留意与原生质层的区别57. 细胞膜(cell membrane)又称质膜plasma membrane，是指围绕在细胞最外层，由脂质和

3、蛋白质组成的生物膜。细胞膜只是真核细胞生物膜的一部分，真核细胞的生物膜biomembrane包括细胞的内膜系统细胞器膜和核膜和细胞膜cell membrane。.1细胞膜/生物膜1质膜的化学组成细胞膜主要由脂类和蛋白质组成，蛋白质约占膜干重的20%70%，脂类约占30%80%，此外还有少量的糖类。比例的不同与其功能相顺应。.四真核细胞的亚显微构造2质膜的分子构造模型三明治模型流动镶嵌模型. 脂质体脂质体liposome是根据磷脂分子在水相中构成稳定的脂双层膜的趋势而制备的一种人工膜。脂质体可用于细胞膜的研讨；转基因；疾病的诊断及治疗。 .二、 膜蛋白膜蛋白是膜功能的主要表达者。核基因组编码的蛋

4、白质中30%左右的为膜蛋白。根据与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同，膜蛋白分为内在integral protein、外周蛋白peripheral protein和脂锚定蛋白lipid-anchored protein。.一内在蛋白integral proteins 内在蛋白又称为整合蛋白，以不同程度嵌入脂双层的内部，有的为全跨膜蛋白tansmembrane proteins。它与膜结合非常严密，只需用去垢剂detergent才干从膜上洗涤下来，常用SDS和Triton-X100。 内在蛋白的跨膜构造域构成亲水通道有两种方式，一是由多个螺旋组成亲水通道；而是由折叠组成亲水通道。 .细胞膜的构

5、造模型及特点一、细胞膜构造的研讨历史1. E. Overton 1895 推测细胞膜由延续的脂类物质组成。.2. E. Gorter & F. Grendel 1925 推测细胞膜由双 层脂分子组成。.3. J. Danielli & H. Davson 1935 提出了蛋白质-脂类-蛋白 质的三明治模型。以为质膜由双层脂类分子及其内外表 面附着的蛋白质构成的。1959年提出了修正模型，以为膜 上还具有贯穿脂双层的蛋白质通道，供亲水物质经过。.4. J. D. Robertson 1959 用超薄切片技术获得了明晰的细胞膜照片，显示暗-明-暗三层构造，厚约7.5nm。这就是所谓的“单位膜模型。

6、它由厚约3.5nm的双层脂分子和内外外表各厚约2nm的蛋白质构成。.5.S. J. Singer & G. Nicolson 1972根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术的研讨结果，在单位膜模型的根底上提出流动镶嵌模型。.二、质膜的流动镶嵌模型的特点组成成分：主要组成成分为脂类和蛋白质，还含有少量的糖类。不对称性：蛋白质或嵌在脂双层外表，或嵌在其内部，或横跨 整个脂双层，表现出分布的不对称性。流动性：膜蛋白和膜脂可作各向运动。.膜脂的分子运动1 侧向分散运动 2 旋转运动 3 摆动运动 4 伸缩震荡运动5 翻转运动 6 旋转异构化运动.2. 影响膜流动的要素规律点拨.主要有侧向分散和旋转分散两种运动

7、方式。旋转分散指膜蛋白围绕与膜平面垂直的轴进展旋转运动。膜蛋白的侧向运动受细胞骨架的限制，破坏微丝的药物如细胞松弛素B能促进膜蛋白的侧向运动。可用荧光标志技术检测膜蛋白的流动性。3膜蛋白的流动.细胞交融技术察看蛋白质运动.质膜的流动性是保证其正常功能的必要条件。例如跨膜物质运输、细胞信息传送、细胞识别、细胞免疫、细胞分化以及激素的作用等等都与膜的流动性亲密相关。当膜的流动性低于一定的阈值时，许多酶的活动和跨膜运输将停顿，反之假设流动性过高，又会呵斥膜的溶解。4膜流动性的意义.膜的不对称性.冰冻蚀刻 研讨不对称型亦称冰冻断裂。标本置于干冰或液氮中冰冻。然后断开，升温后，冰升华，暴显露了断面构造。

8、向断裂面上喷涂一层蒸汽碳和铂。然后将组织溶掉，把碳和铂的膜剥下来，此膜即为复膜replica。A Yeast Cell.三、细胞膜的功能 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境; 选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢 产物的排除,其中伴随着能量的传送; 提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传送; 为多种酶提供结合位点,使酶促反响高效而有序地进展； 介导细胞与细胞、细胞与基质之间的衔接; 质膜参与构成具有不同功能的细胞外表特化构造。.Fig. cAMP信号通路对基因转录的激活信号分子与受体结合经过G蛋白活化腺苷酸环化酶，导致细胞内cAMP浓度增高激活蛋白激酶A，被活化的蛋白激酶A催化亚基

9、转为进入细胞核，使基因调控蛋白cAMP应对结合蛋白，CREB磷酸化，磷酸化的基因调控蛋白与靶基因调控序列结合，加强靶基因的表达。.细胞外表的特化构造是为顺应某种环境而构成的特殊外表构造，如：膜骨架、鞭毛、纤毛及微绒毛等，分别与细胞形状的维持、细胞运动、细胞的物质交换等功能有关。 骨架与细胞外表的特化构造.膜骨架指细胞膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架构造( meshwork)，它参与维持质膜的外形并协助质膜完成多种生理功能。它的特点是粘质性高，有较强的抗拉才干。一、膜骨架.二、红细胞一红细胞的生物学特性哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和内膜系统，细胞膜既有良好的弹性又有较高的强度，并且细胞膜

10、和膜骨架的蛋白比较容易纯化、分析。红细胞经过低渗处置，质膜破裂，内容物释放，留下一个坚持原形的壳，称为血影。因此，是研讨膜骨架的理想资料。二红细胞质膜蛋白及膜骨架.血影SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析：血影蛋白主要成分包括：血影蛋白、锚蛋白、带3蛋白、带4.1蛋白、带4.1蛋白、肌动蛋白和血型糖蛋白。改动处置的离子强度：血影蛋白和肌动蛋白条带消逝，血影的外形改动，膜的流动性加强。用Triton100处置：带3蛋白和一些血型糖蛋白消逝，血影的外形根本不变。用非离子去垢剂处置：一切的脂质和血型糖蛋白及大部分带3蛋白消逝，血影的外形根本不变。膜骨架蛋白主要成分包括：血影蛋白、肌动蛋白、锚蛋白和 带4.1蛋白等。.植物细胞壁cell wall植物细胞壁的组成 植物细胞壁的功能 添加细胞强度，提供支持功能； 信息储存库的功能：产生多种寡糖 素作为信号物质，或抵抗病、虫害， 或作为细胞生长和发育的信号物质。 .纤维素分子纤维素微原纤维microfibril,为细胞壁提供了抗张强度半纤维素hemicellulose: 木糖、半乳糖和葡萄糖 等组成的高度分支的多糖 介导微原纤维衔接彼此衔接或介导微原纤维与其 它基质成分果胶质衔接果胶质pectin：含有大量携带负电