细胞和生物膜

细胞和生物膜1第1页，课件共41页，创作于2023年2月

我们所在的地球充满着无数的生物，从最简单的病毒、菌、藻到小草、大树，从虫、鱼、鸟、兽到最复杂的人类，处处都可以发现生命的踪迹，觉察到生命的活动。地球上的生物形形色色，千姿百态。不同的生物，其形态、生理特征和对环境的适应能力各不相同，但都经历着同样的生长、发育、衰老、死亡的变化，都具有繁殖后代的能力。2第2页，课件共41页，创作于2023年2月一.生命的含义及特征千百年来，人们以许多不同的观点阐述自己的看法恩格斯：“生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于和它不断地新陈代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。”，这一定义揭示了生命的物质基础，即具有新陈代谢功能的蛋白体。3第3页，课件共41页，创作于2023年2月生命的定义：（1）生理学：生命为具有吸收、代谢、排泄、呼吸、运动、生长及生殖等功能的系统。（2）生物化学：生命包含储藏遗传信息的核酸和调节代谢的酶蛋白。（3）遗传学：生命为通过基因复制、突变和自然选择而进化的系统。（4）社会学：……4第4页，课件共41页，创作于2023年2月思考：1、生命是什么？2、你是如何看待生命的？

5第5页，课件共41页，创作于2023年2月生命是一种过程！结果尽管重要，但是过程更加重要，因为结果好了我们会更加快乐，但过程使我们的生命充实。世界上很少有永恒。人的生命最后的结果一定是死亡，但不能因此说我们的生命没有意义。因此我们要赋予我们的生命一种希望实现的意义，珍惜生命的每一天，享受生命的过程！6第6页，课件共41页，创作于2023年2月二、细胞的基本结构1、生命的构成单位——细胞

19世纪30年代，德国植物学家施莱登首先指出，所有植物体都是由细胞构成的。德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，所有动物是由细胞构成的。在此基础上创立了细胞学说：

细胞是组成生物体的基本结构单元，是生物体进行代谢、能量转换、遗传以及其它生理活动的基本场所。7第7页，课件共41页，创作于2023年2月2、细胞概念的理解除病毒外的一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体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有机体生长与发育的基础细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，是代谢与功能的基本单位没有细胞就没有完整的生命8第8页，课件共41页，创作于2023年2月受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整的个体，所以把受精卵的分化潜能称为全能性

9第9页，课件共41页，创作于2023年2月干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞

10第10页，课件共41页，创作于2023年2月11第11页，课件共41页，创作于2023年2月细胞概念的思考多层次非线性的复杂机构体系物质结构、功能与信息传递精巧结合的综合体高度有序，具有自装配与自组织能力的体系12第12页，课件共41页，创作于2023年2月3、细胞的基本共性表面均有细胞膜有两种核酸即DNA和RNA作为遗传信息的载体合成蛋白质的机器—核糖体存在一切细胞内，是任何细胞不可缺少的基本结构细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂，这是生命繁衍的基础和保证13第13页，课件共41页，创作于2023年2月4、细胞的分类和结构

（1）细胞的大小a.不同的生物体，细胞的大小和形状不同：肉眼可见如鸟类的蛋，最大的直径近10厘米（鸵鸟蛋）。低倍显微镜可见：大多数细胞直径是10-100微米高倍显微镜才能看到：直径只有0.1微米。b.同一生物体的不同组织中细胞也不一样。c.处在不同发育阶段的同一个细胞，它的大小也是会改变的。14第14页，课件共41页，创作于2023年2月(2)细胞的形状形状多样，有球体、柱状、纤维状、多面体、纺锤体等。形状和功能密切相关，如：神经细胞会伸展几米，因为伸长的神经细胞有利于传导外界的刺激信息；植物体内的导管、筛管细胞是管状的，有利于水分和养分的运输。（3）细胞的分类根据有无成型的核分为：原核细胞：细菌、蓝藻真核细胞：动物、植物、真菌（霉菌、酵母）15第15页，课件共41页，创作于2023年2月

原核细胞的结构16第16页，课件共41页，创作于2023年2月

动物细胞的结构17第17页，课件共41页，创作于2023年2月（4）细胞的结构及功能细胞膜：保护细胞，物质交换，传递信息，能量转换，运动与免疫细胞质：细胞内各种细胞器之间相互联系的介质，生化反应的场所18第18页，课件共41页，创作于2023年2月细胞器：

细胞核

--存储、复制和转录遗传信息；

线粒体--能量加工厂；

核糖体

--生物合成蛋白质；

内质网

--蛋白质、甘油酯和磷脂的合成与解毒高尔基体--更新细胞内物质转运和细胞膜溶酶体

--分解、清除细胞内代谢物质

叶绿体--进行光合作用19第19页，课件共41页，创作于2023年2月细胞核的结构原核细胞无细胞核，只有一个含有DNA遗传信息的相对固定的核区，无核膜和核仁真核细胞的细胞核，有核膜、核仁和组蛋白等，主要成分是DNA、RNA和有关的蛋白质。细胞核具有遗传信息的存储、复制和转录等功能。20第20页，课件共41页，创作于2023年2月

植物细胞的结构21第21页，课件共41页，创作于2023年2月线粒体原核细胞不含线粒体，大多数动植物真核细胞都含有线粒体。棒状小粒，外膜包围着内膜，内膜为半透膜，只有部分小分子可以通过。外膜通透性较大，可透过较大的分子。含有多种酶系进行生物代谢和能量转换最重要的场所22第22页，课件共41页，创作于2023年2月核糖核蛋白体（核糖体）由核糖核酸与多种结合蛋白构成，是蛋白质生物合成的主要场所。23第23页，课件共41页，创作于2023年2月内质网

原核细胞无内质网，而所有的真核细胞都有内质网。以是否附有核糖体分粗面内质网和滑面内质网。含有多种重要酶系，参与有关蛋白质、甘油酯和磷脂的合成及解毒等。24第24页，课件共41页，创作于2023年2月溶酶体由30-40种水解酶和膜基质组成的一种细胞器。主要含有RNA水解酶、DNA水解酶、蛋白酶、酸性糖苷酶、酸性磷酸酯酶、脂酶和磷脂酶等。是细胞内代谢物质的分解、清除的主要场所。25第25页，课件共41页，创作于2023年2月叶绿体存在于绿色植物和藻类的细胞中。叶绿体主要含有叶绿素，是进行光合作用的场所。26第26页，课件共41页，创作于2023年2月原核细胞与真核细胞的比较a.膜系统的分化和演变真核细胞以膜系统的分化为基础分割为核和质，以及细胞器，致使细胞内部结构和功能的分工b.遗传信息量和遗传装置的扩增与复杂化：基因数增加，出现遗传信息重复序列和染色体多倍性，转录与翻译有严格的阶段性和区域性

27第27页，课件共41页，创作于2023年2月三、生物膜的组成、结构、功能及运用1、生物膜的概念：细胞或细胞器与其环境分开的膜通称为生物膜细胞质与其环境分开的膜称为细胞膜或质膜胞质内的膜是依据细胞器的名称而定，如线粒体膜、核膜、内质网膜、叶绿体膜提供了细胞内有序反应和“区域化”的结构基础，保证各种细胞器具有恒定、动态的内环境，又相互联系、相互制约，从而使整个细胞活动有条不紊、协调一致28第28页，课件共41页，创作于2023年2月2、生物膜的特性：流动性：取决于膜磷脂分子中不饱和脂肪酸的百分比，百分比越高，膜的流动性就越大选择性渗透作用：生物膜上的膜蛋白不同，其选择性也不同自我封闭（修复）性：快速自我封闭不对称性：每层膜的脂质组成不对称、膜蛋白分布的不对称29第29页，课件共41页，创作于2023年2月3、生物膜的组成脂质：最基本的结构物质，占细胞总脂质的40%，包括磷脂、胆固醇和糖脂，以磷脂为主。蛋白质：膜蛋白及酶，有单纯蛋白，也有结合蛋白，结合蛋白以糖蛋白为主，其次为脂蛋白；膜蛋白在细胞膜上的位置是可以移动的，但是相对固定的而非随机漂移30第30页，课件共41页，创作于2023年2月

4、生物膜的结构：

31第31页，课件共41页，创作于2023年2月5、生物膜的功能保护功能转运功能：被动转运；主动转运；能量转换：氧化磷酸化、光合磷酸化为机体提供能量信息传递运动原生动物、单细胞动物利用膜表面的纤毛或鞭毛的摆动而移动。淋巴细胞的吞噬作用等免疫功能：抗原激活抗原受体，产生抗体，执行免疫功能32第32页，课件共41页，创作于2023年2月生物膜技术在处理市政排水中的运用人工模拟膜：

自组装单分子膜技术可实现对金属表面的防护

玻璃表层单分子膜技术可改变玻璃的特性是玻璃行业的福音6、生物膜的运用33第33页，课件共41页，创作于2023年2月1、生物体的化学组成无机物水-----生物体中含量达70%-90%

碳酸盐磷酸盐硫酸盐卤化物酸盐金属离子无机盐NaKCaFe（磷酸盐为主）（Ca盐为主）有机物糖脂蛋白质核酸维生素激素（糖、脂、蛋白质、核酸为主）（蛋白质最为重要，核酸最为根本）四、生物体化学物质的种类34第34页，课件共41页，创作于2023年2月2.生物体的元素组成地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。这类元素也是组成生命体的基本元素。第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物体内存在的主要少量元素。第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ca、I、Mo、Se、Si等。35第35页，课件共41页，创作于2023年2月3、生物分子（1）生物分子是生物体和生命现象的结构和功能基础，是生物化学研究的基本对象,主要包括：糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子；维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。（2）生物分子的特征由简单的结构单元分子所组成.具有非常复杂的结构生物分子的手性36第36页，课件共41页，创作于2023年2月（3）生物分子是有活性的方向性。信息分子特征性的三维结构非共价作用力维持生物大分子的结构结构互补性和分子识别37第37页，课件共41页，创作于2023年2月五、水在生命中的作用水在生物体一般占70%-90%。1．结构的特殊性：HOH非线性排列。“弯曲”形成偶极。2．参与了许多生物化学过程:大多数生物化学反应的介质是水;水的离子化产物H+OH-作为反应物参与反应3．作为溶剂——物质转运必须溶于水大多数的盐类。如NaCl、KCl、KNO3---

带极性的有机物。如蛋白质，核酸---

带亲水基团和疏水基团的两性分子。如磷脂—4．水的离子化和pH38第38页，课件共41页，创作于2023年2月六、缓冲溶液及生物体的缓冲体系1．缓冲溶液：当少量的酸（H+）或碱(OH-)加入到缓冲溶液中时，溶液的pH变化很小。缓冲溶液系统由弱酸（H+供体）和它的共轭