细胞概述医学知识讲座专家讲座

第三章细胞概述细胞概述医学知识讲座第1页多细胞生物无机物有机物多聚体生物大分子原始细胞原核细胞真核细胞单细胞生物团聚体球形原胞生命诞生大致可分为四个阶段：1.从无机小分子形成有机小分子物质；2.从有机小分子物质形成生物大分子物质；3.从生物大分子物质组成多分子体系；4.从多分子体系演变为原始生命。细胞概述医学知识讲座第2页真核细胞（植物细胞、动物细胞、真菌）原核细胞：真细菌：支原体、细菌、放线菌和蓝绿藻古细菌（原细菌）非细胞生物（病毒、类病毒、噬菌体）细胞真核生物真细菌原细菌生物界中三个主要分支大多数细菌和古细菌都是小单细胞生物，有着紧凑基因组。一个物种许多基因DNA序列有着很强家族相同性。有200个基因家族高度保守，被公认是所在三大类生物共有细胞概述医学知识讲座第3页一、原核细胞基本结构原核细胞没有核膜，DNA为裸露环状分子，称为拟核。核内仅含有一条不与蛋白质结合裸露DNA链，细胞器只有核糖体。常见原核细胞有支原体、细菌、放线菌和蓝绿藻等。其中支原体是最小原核细胞。细菌是原核细胞经典代表。细胞概述医学知识讲座第4页支原体：最小、最简单原核生物,细胞中唯一可见细胞器是核糖体,大小0.1~0.3um。是非淋菌性尿道炎及宫颈炎主要致病菌细胞概述医学知识讲座第5页细菌基本结构细胞概述医学知识讲座第6页(E.coli)细胞概述医学知识讲座第7页细胞概述医学知识讲座第8页肉毒梭菌为革兰阳性短粗杆菌，可在缺氧环境下生存，含有极强生存能力，是当前毒性最强毒素之一，能使肌肉暂时麻痹。用于生化武器。人们食入和吸收这种毒素后，神经系统将遭到破坏，出现头晕、呼吸困难和肌肉乏力甚至死亡。医生们发觉它在消除皱纹方面有着异乎寻常功效细胞概述医学知识讲座第9页引发人体消化道严重病患一个弧菌主要症状为猛烈吐泻、脱水，严重时可致死。由霍乱菌引发霍乱病，是起源于印度一个烈性肠道传染病，此病曾有6次发生世界性大流行，造成大批人死亡。细胞概述医学知识讲座第10页二、真核细胞基本结构动物细胞结构模式图细胞概述医学知识讲座第11页原核细胞与真核细胞比较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有各种细胞器核糖体70S（50S+30S）80S（60S+40S）染色体DNA裸露，不与蛋白质结合，染色体常为单数。多条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，微丝细胞壁有（细菌）无转录和翻译出现在同一时间和地点（细胞质中）出现在不一样时间和地点（转录在核内，翻译在细胞质中）细胞分裂无丝分裂有丝分裂和减数分裂特征只有核糖体细胞概述医学知识讲座第12页三、非细胞生命形态—病毒•①个体微小，可经过滤菌器，大多数病毒必须用电镜才能看见，普通在20~30nm之间；•②含DNA或RNA，没有含两种核酸病毒；•③专营细胞内寄生生活；病毒基本特征：细胞概述医学知识讲座第13页特点：病毒只有在侵入细胞以后才表现出生命现象。病毒生活周期可分为二个阶段：细胞外阶段：以成熟病毒粒子形式存在；细胞内阶段，即感染阶段，在此阶段中进行复制和繁殖。依据寄生宿主不一样，病毒可分为：动物病毒、植物病毒、细菌病毒（如噬菌体）细胞概述医学知识讲座第14页四、细胞分子基础

1.生物小分子元素:碳C、氢H、氧O、氮N（90%）

S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe

无机物有机物水和无机盐生物大分子有机小分子单糖氨基酸

脂肪酸核苷酸蛋白质、核酸多糖、脂类、99.9%细胞概述医学知识讲座第15页

2、有机化合物细胞中四种有机小分子：细胞中四种生物大分子：由有机小分子组成

多糖、脂类、蛋白质、核酸

碳水化合物(糖)：细胞化学基础，细胞营养组分

脂肪酸：组成细胞膜主要组分(脂类)

氨基酸：蛋白质基本组成单位

核苷酸：核酸基本组成单位细胞概述医学知识讲座第16页3、核苷酸--核酸基本组成单位每个核苷酸分子是由一个戊糖、一个含氮碱基和一个磷酸脱水缩合而成。戊糖：D-核糖&D-2-脱氧核糖碱基：嘌呤(腺嘌呤A、鸟嘌呤G)&嘧啶(胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U)嘧啶嘌呤细胞概述医学知识讲座第17页形成8种核苷酸（4种核苷酸和4种脱氧核苷酸）：腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）、胞苷酸（CMP）、尿苷酸（UMP）－－RNA（A、G、C、U（尿嘧啶）

）脱氧腺苷酸（dAMP）、脱氧鸟苷酸（dGMP）、脱氧胞苷酸（dCMP）、脱氧胸苷酸（dTMP）－－DNA（A、G、C、T（胸腺嘧啶））嘌呤(腺嘌呤A、鸟嘌呤G)&嘧啶(胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U)细胞概述医学知识讲座第18页细胞概述医学知识讲座第19页胸腺嘧啶T胞嘧啶C腺嘌呤A鸟嘌呤GDNA结构细胞概述医学知识讲座第20页1953年，JD.Watson和FHC.Crick提出DNA双螺旋模型；与Wilkins分享1962年诺贝尔生理学与医学奖。DNA双螺旋结构模型细胞概述医学知识讲座第21页细胞概述医学知识讲座第22页镰状细胞贫血：不带氧时呈镰刀状，镰刀状红细胞极易破碎而引发贫血，因为DNA中核苷酸排列错误引发，正常血红蛋白细胞概述医学知识讲座第23页信息流向“中心法则”逆转录细胞概述医学知识讲座第24页RNA结构RNA一条多核苷酸缠绕而成，而DNA是二条多核苷酸缠绕成双螺旋结构细胞概述医学知识讲座第25页细胞概述医学知识讲座第26页（1）信使mRNA（2）转运tRNA（3）核糖体rRNA（4）微小miRNA-不编码蛋白，但与发育、干细胞分化、增殖与死亡相关（5）小干扰siRNA－双链RNA，与mRNA结合后使基因缄默（6）核酶RNA－含有酶功效RNA，对RNA具催和剪切作用（7）小核snRNA－参加mRNA前体加工过程（8）不均一hnRNA－分子量大但不均一，

被认为是mRNA前体

细胞概述医学知识讲座第27页mRNAtRNArRNA细胞中含量1%~5%5%~10%80%~90%分子量（1~5)×105~2×106(2.4~3)×104(0.3~1.0)×106

沉降系数6S~25S4S5.8S、18S、28S三种RNA分子结构特征和功效作用结构特征基本上呈线形，局部呈双链，形成发夹式结构。呈三叶草形，柄部和基部呈双螺旋结构，柄部3，有CCA三个碱基，其相对端为基部呈环形，称反密码环，中央有三个碱基，为反密码子。线形，一些节段可能成双螺旋结构。功效作用合成蛋白质模板转运氨基酸，参加蛋白质合成核糖体组成成份。存在场所细胞质(核)，线粒体(mtmRNA);

细胞质(核)，线粒体(mttRNA);细胞质(核)，线粒体(mtrRNA);细胞概述医学知识讲座第28页4、蛋白质一级结构：蛋白质中氨基酸排列序列（肽键）细胞概述医学知识讲座第29页二级结构：α螺旋、β片层其中α螺旋为3.6个氨基酸盘旋一周，每个螺旋直径0.23nm，两个螺旋之间距离为0.54nm；而β片层为多肽链分子完全伸展，多肽链本身往返折叠，形成反向平行结构细胞概述医学知识讲座第30页三级结构：多肽链在二级结构基础上深入盘波折叠四级结构：由两条或两条以上肽链组成蛋白质，每一个独立三级结构肽链称为亚单位，多肽链亚单位之间经过氢键形成复杂空间结构细胞概述医学知识讲座第31页5．酶（蛋白）含有高度催化活性蛋白质酶特征高度专一性高效催化能力高度不稳定性酶分类单纯蛋白酶类结合蛋白酶类：酶蛋白+辅基（非蛋白质）=全酶细胞概述医学知识讲座第32页6．蛋白质功效结构和支持作用：细胞和组织主要成份收缩作用：如肌动蛋白和肌球蛋白传递和运输作用：神经纤维蛋白、血红蛋白、膜受体蛋白等免疫保护作用：免疫球蛋白催化作用：酶蛋白，生物体内各种化学反应调整作用：肽类激素，调整细胞生长、发育和维持生理机能等细胞概述医学知识讲座第33页细胞起源和进化细胞概述医学知识讲座第34页1.有机组成物模拟合成1828年德国化学家维勒(F·Wohler1800－1882)在试验室里用氧化铅和铵合成尿素。氰酸铵(NH4OCN)开辟了从无机物合成有机物新纪元，填补了有机物与无机物之间鸿沟。尿素(NH2CONH2)细胞概述医学知识讲座第35页1953年，米勒(Mi11er)对靠近于地表原始气氛气体混合系统细胞概述医学知识讲座第36页NH3、

H2、CH4、H2O 甲醛核糖氰化氢天冬氨酸核苷核苷酸ADP、ATP聚磷酸混合系统腺嘌呤谷氨酸Β-氨基丙酸(紫外线)太阳辐射(冲击波)火山暴发

(射线)雷鸣电闪高压电弧细胞概述医学知识讲座第37页2.生物大分子模拟合成类蛋白：美国福克斯(F.Fox)模拟原始地球条件、将一些氨基酸混合后，倒入160℃～200℃热砂或粘土中，使水分蒸发、氨基酸浓缩，经过0.5h~3.0h，就产生了一个琥珀色透明物质，即类蛋白质(proteinoids)。细胞概述医学知识讲座第38页类蛋白：氨基酸混合物加热缩合而成。合成系统应不含水，含水时类蛋白即趋于分解。类蛋白具显色反应、肽链结构、可被蛋白酶水解、水解后产生氨基酸、含有微弱但却是确定酶活性。但无旋光性、有序度较差，不能引发免疫反应。生物体内高效能酶是从“原始”酶演进出来。细胞概述医学知识讲座第39页核苷酸＋聚磷酸这种聚合物含有RNA某种特征，受RNA酶部分水解。加热聚合聚核苷酸细胞概述医学知识讲座第40页聚核苷酸线性分子含有信息：聚U苯丙氨酸聚合物聚A赖氨酸聚合物

A与U聚合苯丙氨酸(UUU)，亮氨酸(UUA)，异亮氨酸(AUU、AUA)、酪氨酸(UAU)、天冬氨酰(AAU)等各种氨基酸异构排列类蛋白信息。细胞概述医学知识讲座第41页A与U随机排列UUU 苯丙氨酸UUA 亮氨酸