细胞的概念和分子基础详解演示文稿

细胞的概念和分子基础详解演示文稿现在是1页\一共有83页\编辑于星期一（优选）细胞的概念和分子基础现在是2页\一共有83页\编辑于星期一第一节细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位二、原核细胞三、真核细胞四、病毒现在是3页\一共有83页\编辑于星期一一、细胞是生命活动的基本单位

细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。

现在是4页\一共有83页\编辑于星期一细胞是构成有机体的基本单位；细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基本单位；细胞是有机体生长与发育的基础；细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性；没有细胞就没有完整的生命。(一)细胞的概念现在是5页\一共有83页\编辑于星期一近来年，在细胞生物学领域提出了1、细胞是多层次非线性的复杂结构体系。2、细胞是物质（结构）、能量和信息过程精巧结合的综合体。3、细胞是高度有序的，具有自装配和自组织能力的体系。这些都大大推进了细胞科学向前发展现在是6页\一共有83页\编辑于星期一特点：⑴结构简单：DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核（nucleoid）；

细胞质中无膜性细胞器，含有核糖体。⑵体积小：直径约为1到数个微米二、原核细胞

主要代表：支原体、衣原体、细菌、蓝绿藻又称蓝细菌。现在是7页\一共有83页\编辑于星期一(一)真核细胞的形态大小三、真核细胞形态：多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关大小：差异很大，与细胞类型有关

球形、椭圆形、立方形、扁平形、梭形、星形、多角形等。现在是8页\一共有83页\编辑于星期一细胞的形态1.细胞的形态与所处的环境和其行使的功能密切相关。2.同种细胞的形态与功能一般是固定的。3.部分细胞由于所处环境的改变形态会发生一定的改变。现在是9页\一共有83页\编辑于星期一巨噬细胞人类红细胞神经元细胞精子和卵子现在是10页\一共有83页\编辑于星期一名称人卵口腔上皮细胞肝细胞红细胞μm1007518~207~8大部分动植细胞在10~20μm间；真核细胞体积大于原核细胞；卵细胞大于体细胞。细胞的大小与细胞的功能相适应。几种细胞的大小细胞的大小现在是11页\一共有83页\编辑于星期一2.44公斤巨型鸵鸟蛋。比一般的鸵鸟蛋（1.2公斤至1.5公斤）大出很多，相当于40个普通鸡蛋的重量。

现在是12页\一共有83页\编辑于星期一细胞膜细胞质细胞核(二)真核细胞的基本结构

光镜下结构：细胞膜（cellmembrane）细胞质（cytoplasm）细胞核（nucleus）现在是13页\一共有83页\编辑于星期一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

电子显微镜下的两相结构现在是14页\一共有83页\编辑于星期一动物细胞结构模式图现在是15页\一共有83页\编辑于星期一真核细胞的基本结构特点：以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系——生物膜系统包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体及核膜等。以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系——遗传信息储存与表达系统真核细胞储存遗传信息的DNA是以与蛋白质结合形式而存在，DNA与蛋白质的结合与包装程度决定了DNA复制和遗传信息的表达。

现在是16页\一共有83页\编辑于星期一由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系——细胞骨架系统由一系列纤维状蛋白组成的网状结构系统，包括细胞质骨架与核骨架。

核糖体与蛋白质合成系统核糖体（ribosome）：合成蛋白质的机器。细胞质溶胶细胞质溶胶（cytosol）：细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域，协助完成物质运输、能量传递、信息传递等细胞活动。现在是17页\一共有83页\编辑于星期一原核细胞与真核细胞的比较特征原核细胞真核细胞细胞大小较小（1～10µm）较大（10～100µm）细胞核无核仁和核膜有核仁和核膜细胞器无（除核糖体外）有各种细胞器核糖体70S（50S+30S）80S（60S+40S）染色体只有一条DNA，DNA裸露不与组蛋白和酸性蛋白结合，染色体为单数。有几条DNA，DNA与组蛋白和酸性蛋白结合，有若干对染色体。内膜系统简单复杂细胞骨架无有微管，微丝，中间纤维细胞壁主要组分为肽聚糖主要组分为纤维素转录和翻译出现在同一时间和地点（细胞质中）出现在不同时间和地点（转录在核内，翻译在细胞质中）细胞分裂二分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂现在是18页\一共有83页\编辑于星期一四、非细胞生命形态——病毒在生物界中，病毒（virus）是唯一非细胞形态的生命体。

特点：★在活细胞内才能表现出它们的基本生命活动。★在电子显微镜下才能看到。现在是19页\一共有83页\编辑于星期一结构:核酸分子与蛋白质组成的核酸-蛋白质复合体；分类：根据病毒的核酸类型可分两大类：★DNA病毒与★RNA病毒★类病毒（viroid）:仅由感染性的RNA构成；★朊病毒（prion）:仅由感染性的蛋白质亚基构成；现在是20页\一共有83页\编辑于星期一副流感病毒乙肝病毒DNA模型图

现在是21页\一共有83页\编辑于星期一美国疾控中心通过显微镜拍摄的照片展示了呈阴性反应的猪流感病毒现在是22页\一共有83页\编辑于星期一根据宿主不同：动物病毒植物病毒细菌病毒—噬菌体现在是23页\一共有83页\编辑于星期一脊髓灰质炎病毒球形病毒现在是24页\一共有83页\编辑于星期一烟草花叶病毒线形病毒现在是25页\一共有83页\编辑于星期一T4噬菌体蝌蚪形病毒现在是26页\一共有83页\编辑于星期一第三节细胞的分子基础一、生物小分子二、生物大分子现在是27页\一共有83页\编辑于星期一细胞是由生命物质——原生质（protoplasm）组成基本元素99.9%：C、H、O、N——90%;S、P、Na、K、Ca、Cl、Mg、Fe——9%

微量元素：Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I等细胞的成份生物大分子

有机小分子无机化合物水无机盐有机化合物现在是28页\一共有83页\编辑于星期一

水水在细胞中以两种形式存在：游离水，约占95％；结合水，通过氢键或其他键同蛋白质结合，约占4％～5％。作用：溶解无机物、调节温度、参加酶反应、参与物质代谢和形成细胞有序结构。

一、有机小分子（一）水和无机盐是细胞内的无机化合物现在是29页\一共有83页\编辑于星期一2.无机盐：以离子状态存在阴离子：如Cl－、PO4－、HCO3－等阳离子：如Na+、K+、Ca2+等游离形式：维持细胞内外液的渗透压和pH值。结合形式：直接与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的结合蛋白或类脂。

现在是30页\一共有83页\编辑于星期一(二)有机小分子:组成生物大分子的亚单位1.糖结构：主要由碳、氢、氧三种元素组成，化学组成为(CH2O)n

功能：细胞的能源物质

某些物质的组成：细胞膜、核酸、糖链现在是31页\一共有83页\编辑于星期一2.脂肪酸结构：由两个不同的部分组成疏水性的长烃链亲水性的羧基(一COOH)功能：构成细胞膜的组分现在是32页\一共有83页\编辑于星期一3.氨基酸结构：羧基氨基功能：蛋白质的亚基4.核苷酸结构：含氮环化物五碳糖磷酸基团功能：核酸的亚基与同一个α碳原子连接

现在是33页\一共有83页\编辑于星期一二、生物大分子生物大分子由有机小分子聚合而成，细胞内主要的大分子有核酸、蛋白质和多糖。

核酸执行具体的生物学功能DNARNA转录蛋白质翻译现在是34页\一共有83页\编辑于星期一(一)核酸携带遗传信息1.核酸的化学组成

核糖

戊糖磷酸脱氧核糖嘧啶：TCU嘌呤：AG碱基核苷酸现在是35页\一共有83页\编辑于星期一NN123456嘧啶NNNN912345678嘌呤胞嘧啶Ccytosine胸腺嘧啶TthymineNNNNH2NONH2NNNN鸟嘌呤Gguanine腺嘌呤Aadenine碱基NOCH2ONONH2NN现在是36页\一共有83页\编辑于星期一OOHHOHHOHHHOCH2H51234核糖2OOHH

HHOHHHOCH2H51234脱氧核糖现在是37页\一共有83页\编辑于星期一三个部分连接方式：1、碱基与戊糖第1’碳原子结合－糖苷键

（C1、N9和C1、N1）化合物－核苷2、磷酸与核苷中的戊糖第5’碳原子结合－脂键化合物－核苷酸（脱氧核苷酸）现在是38页\一共有83页\编辑于星期一OPOHOHHOOOHH

HHOHHHOCH2H51234H2O312456NONH2NH现在是39页\一共有83页\编辑于星期一OPOHOHHOOH

HHOHHHOCH2H51234NNONH2123456糖苷键核苷现在是40页\一共有83页\编辑于星期一OPOHOHHOOH

HHOHHHOCH2H51234NNONH2123456糖苷键核苷H2O现在是41页\一共有83页\编辑于星期一OPOHHOOH

HHOHH

OCH2H51234NNONH2123456糖苷键核苷酯键单核苷酸现在是42页\一共有83页\编辑于星期一核苷酸的种类（按所含碱基分类）：腺苷酸AMP鸟苷酸GMP胞苷酸CMP尿苷酸UMP核糖脱氧核糖脱氧腺苷酸dAMP脱氧鸟苷酸dGMP脱氧胞苷酸dCMP脱氧胸苷酸

dTMP现在是43页\一共有83页\编辑于星期一多核苷酸链的连接：各个核苷酸中戊糖第5’碳原子（C-5’）的磷酸与另一个核苷酸戊糖第3’碳原子（C-3’）以磷酸二脂键相连，通过3’－5’磷酸二脂键首尾相接多核苷酸链。现在是44页\一共有83页\编辑于星期一OPOHHOOH

HHOHHH5

OCH21234123456NNONH2NH2NNNN91234

5678OPOHHOOH

HHOHHH5

OCH21234H2O现在是45页\一共有83页\编辑于星期一OPOHHOOH

HHOHH5

OCH21234123456NNONH2NH2NNNN91234

5678OPHOOH

HHOHHH5

OCH212343

5

磷酸二酯键5´3´现在是46页\一共有83页\编辑于星期一2.DNA（脱氧核糖核酸）⑴DNA双螺旋结构模型DNA分子是由两条脱氧核糖核苷酸链组成两条链反向平行脱氧核糖和磷酸位于螺旋的外侧，碱基位于双螺旋内侧碱基之间互补配对：A═TC≡G现在是47页\一共有83页\编辑于星期一5´-末端3´-末端磷酸二酯键磷酸二酯键现在是48页\一共有83页\编辑于星期一NNNNHNHOOCH2POOHOOOCH2POOHOOPOOHO…NNNNHNHO3´5´H3´OOCH2POOHOOOCH2POOHOOPOOHO…NHNOOCH3HNNON5´现在是49页\一共有83页\编辑于星期一

DNA

的功能

DNA的主要功能是储存、复制和传递遗传信息。

DNA分子中只有四种核苷酸，但核苷酸的数量巨大，随机排列组合，决定了DNA分子的复杂性和多样性，也决定了遗传信息的多样性－生物种类的多样性。现在是50页\一共有83页\编辑于星期一DNA

RNA戊糖

脱氧核糖核糖碱基AGCTAGCU磷酸磷酸磷酸核苷酸种类脱氧腺苷酸（dAMP)腺苷酸（AMP）脱氧鸟苷酸（dGMP)鸟苷酸（GMP）脱氧胞苷酸（dCMP)胞苷酸（CMP）脱氧胸苷酸（dTMP)尿苷酸（UMP）

结构双链单链存在部位主要存在细胞核中主要存在细胞质中功能储存，复制和传递遗传信息与遗传信息表达有关DNA与RNA的区别现在是51页\一共有83页\编辑于星期一3.RNARNA分子以单链形式存在，在部分区域折叠并按碱基互补配对原则形成双链发夹结构。RNA发夹结构模式图

现在是52页\一共有83页\编辑于星期一⑴信使核糖核酸（messageRNA，mRNA)含量：占细胞内总RNA的1%-5%种类：种类多而且极不均一结构特点：3’，5’的非编码区中间的编码区原核细胞——多顺反子；真核细胞——单顺反子功能：作为合成蛋白质的模板mRNA分子中每三个相邻的碱基组成一个密码子（codon），决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。

现在是53页\一共有83页\编辑于星期一⑵核糖体RNA（ribosomeRNA，rRNA）

含量：占RNA总量的80%~90%功能：参与核糖体形成原核生物核糖体（70S）大亚基50S：23SrRNA5SrRNA

小亚基30S：16SrRNA+21种蛋白质真核生物核糖体（80S）大亚基60S：28SrRNA5.8SrRNA5SrRNA

小亚基40S：18SrRNA+30种蛋白质

+36种蛋白质+49种蛋白质现在是54页\一共有83页\编辑于星期一⑶转移核糖核酸（transferRNA,tRNA）含量：总RNA的5%~10%结构特点：单链结构，部分折叠，整个分子结构呈三叶草形。3‘端有CCA三个碱基，与特定氨基酸结合。反密码环上的三个碱基组成反密码子（anticodon），与mRNA上密码子互补结合，参与蛋白质合成。功能：转运特定的氨基酸，参与蛋白质合成

现在是55页\一共有83页\编辑于星期一核糖体(rRNA)RNA聚合酶TCATGATTAAG

T

AC

TA

A

T

细胞核中DNAAGCUGACGGUUU游离的核糖核苷酸(原料)UUGUUAAUAUCmRNARNA的转录与翻译过程细胞质中肽链合成tRNAACUR现在是56页\一共有83页\编辑于星期一（4）snRNA小核RNA，存在于细胞核内，含量少

参与真核生物细胞核中RNA的加工，即基因转录产物的加工。例如信使RNA前体的剪接，形成成熟的mRNA。现在是57页\一共有83页\编辑于星期一（5）miRNA一类非编码的小RNA分子抑制靶mRNA的转录和翻译促使靶基因的mRNA的降解参与细胞分化与发育的基因表达调控。现在是58页\一共有83页\编辑于星期一（6）核酶（酶RNA，核酸类酶）具有催化功能的RNA分子核酶的功能多：切割RNA,切割DNA,RNA连接酶等与蛋白质酶相比，核酶的催化效率较低，是一种较为原始的催化酶。现在是59页\一共有83页\编辑于星期一1.蛋白质的化学组成蛋白质的基本单位——氨基酸(二)蛋白质表达遗传信息氨基酸的结构式现在是60页\一共有83页\编辑于星期一HOH2NCCOH

HHOH2NCCOH

HOH2NCCOH

甘氨酸CH3CH2——SH丙氨酸半胱氨酸请分析这些氨基酸的共同点和不同点共同点：至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且连接在同一个碳原子上。不同点：不同氨基酸有不同的侧链基团氨基酸的结构特点现在是61页\一共有83页\编辑于星期一氨基酸结构通式

肽键数（形成肽链时脱下的水分子数、肽链水解时所需的水分子数）=氨基酸数—肽链数H2NCC

OHHROH

NCCOHHR’OHH2NCC

NCCOHHROHR’OH+H2O+肽键现在是62页\一共有83页\编辑于星期一COCH2NHR1CNCHR2OHH2O肽键CNCHR3OOHHH2O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。CNCOOHHRnH……..侧链侧链侧链侧链主链H2NCOOH

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。现在是63页\一共有83页\编辑于星期一2.蛋白质的结构结构多样性

组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同，形成肽链的数目和空间结构不同，决定了蛋白质的种类极其多样。功能多样性生物体中的有机化合物氨基酸脱水缩合

肽链（一条或多条）盘曲折叠蛋白质由一条或几条肽链组成肽链的形成现在是64页\一共有83页\编辑于星期一蛋白质的一级结构：多肽链中氨基酸的种类，数目和排列顺序。（主键：肽键；副键：二硫键）现在是65页\一共有83页\编辑于星期一蛋白质的二级结构：在一级结构的基础上，借氢键在氨基酸残基之间连接，使多肽链成为螺旋或折叠的结构。（氢键）现在是66页\一共有83页\编辑于星期一现在是67页\一共有83页\编辑于星期一现在是68页\一共有83页\编辑于星期一蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上再行折叠。（氢键，酯键，离子键，疏水键）现在是69页\一共有83页\编辑于星期一蛋白质的四级结构：

由两条或几条多肽链在各自三级结构的基础上形成为蛋白质分子的结构亚基，由若干亚基之间以非共价键形式而相互结合的复合体。（非共价键—氢键）现在是70页\一共有83页\编辑于星期一蛋白质的一级结构：多肽链中氨基酸的种类、数目和排列顺序。（主键：肽键；副键：二硫键）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，使多肽链成为螺旋或折叠的结构。（氢键）蛋白质的三级结构：在二级结构的基础上再行折叠。（氢键、酯键、离子键、疏水键）蛋白质的四级结构：由两条或几条多肽链在各自三级结构的基础上形成为蛋白质分子的结构亚基，由若干亚基之间以非共价键形式而相互结合的复合体。（非共价键）现在是71页\一共有83页\编辑于星期一3.蛋白质的结构与功能之间的关系

蛋白质的功能取决于其结构，一级结构是蛋白质功能的基础，如果氨基酸的排列顺序发生变化，将会形成异常的蛋白质分子。活细胞内蛋白质功能的发挥与其构象的不断改变密切相关。在活细胞内，蛋白质亚单位也只有组装成大的适当的超分子结构，如蛋白质复合物、酶复合物、核糖体、病毒颗粒等，才能更好地完成生命活动过程。现在是72页\一共有83页\编辑于星期一4.一类特殊类型的蛋白质—酶（enzyme）酶的特性高度的专一性高效的催化能力高度不稳