细胞的基本功能课件

细胞的基本功能ppt课件汇报人：文小库2024-01-22REPORTING目录细胞概述与结构物质运输与跨膜转运能量转换与利用遗传信息传递与表达调控细胞生长、分裂与增殖调控细胞自噬、凋亡与坏死现象解析细胞信号传导途径和受体介导作用细胞间相互作用和通讯方式探讨PART01细胞概述与结构REPORTINGWENKUDESIGN细胞是生物体的基本结构和功能单位。根据细胞内有无核膜包裹的细胞核，可分为原核细胞和真核细胞两大类。真核细胞又可分为植物细胞、动物细胞和真菌细胞等。细胞定义及分类包括各种细胞器和细胞质基质，是细胞进行新陈代谢的主要场所。细胞质控制细胞的遗传和代谢，是细胞的“控制中心”。细胞核具有保护细胞内部结构、控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流等功能。细胞膜细胞结构组成细胞的“动力工厂”，负责细胞内能量的产生和供应。线粒体叶绿体核糖体植物细胞特有的细胞器，负责光合作用的进行。蛋白质的“装配机器”，负责蛋白质的合成和加工。030201细胞器功能简介高尔基体内质网溶酶体中心体细胞器功能简介01020304参与蛋白质的加工、分类和运输。细胞内蛋白质合成和加工的重要场所。含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。与细胞的有丝分裂有关。PART02物质运输与跨膜转运REPORTINGWENKUDESIGN脂溶性物质顺浓度差进行的跨膜转运，不需要能量。简单扩散非脂溶性物质或带电离子顺浓度差和电位差进行的跨膜转运，需要膜蛋白的介导，不需要能量。易化扩散被动运输方式原发性主动转运细胞直接利用代谢产生的能量将物质逆浓度差和（或）电位差进行的跨膜转运，如钠泵活动。继发性主动转运某些物质逆浓度差进行的跨膜转运并不是直接利用代谢产生的能量，而是利用原发性主动转运所形成的某些离子的浓度梯度进行的，如小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞对葡萄糖和氨基酸的重吸收。主动运输方式胞质内的大分子物质以分泌囊泡的形式排出细胞的过程。细胞外的大分子物质或物质团块进入细胞的过程。膜泡运输途径入胞出胞PART03能量转换与利用REPORTINGWENKUDESIGNATP合成与分解过程在细胞质、线粒体和叶绿体中，通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种途径合成ATP。底物水平磷酸化是指物质在脱氢或脱水过程中产生高能代谢物，并直接将高能代谢物中能量转移到ADP生成ATP的过程。氧化磷酸化则发生在真核细胞的线粒体内膜或原核生物的细胞质中，是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷酸合成ATP的偶联反应。ATP合成ATP作为细胞内放能与吸能反应的主要中间媒介物，在各种生命活动及代谢过程中直接或间接起供能作用。ATP水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。ATP分解呼吸链由一系列的递氢反应和递电子反应按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成的过程。实际上呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能，呼吸链中的递氢体和递电子体就是能传递氢原子或电子的载体，由于氢原子可以看作是由质子和核外电子组成的，所以递氢体也是递电子体，递氢体和递电子体的本质是酶、辅酶、辅因子或小分子有机物。氧化磷酸化发生在真核细胞的线粒体内膜或原核生物的细胞质中的过程，是物质在体内氧化时释放的能量通过呼吸链供给ADP与无机磷酸合成ATP的偶联反应。主要特点是底物脱氢或失电子的同时伴有ATP的生成。呼吸链和氧化磷酸化途径光合作用中能量转换机制光能吸收与传递：光合色素吸收光能后，将其传递给特殊状态的叶绿素a，即反应中心色素分子。光能转换为电能：特殊状态的叶绿素a被激活失去电子成为强氧化剂，使水分子氧化成氧分子和氢离子。叶绿素a失去电子带正电荷，从原初电子供体得到电子补充而恢复中性。原初电子供体被氧化成带正电荷的氧化态，共轭双键构成完整的电子传输链进行第二次传递，氧化态的电子供体经过一系列的传递过程，最后传给NADP+，使其还原成NADPH。失去的电子经过一系列传递，最后传给反应中心色素分子。电能转换为活跃的化学能：NADP+接受经传递到叶绿体类囊体膜上的电子而被还原成NADPH。带正电荷的氧化态电子供体(P680+)从原初电子供体处获得补充，带负电荷的电子从P680经由至少两个光系统Ⅱ组分传递到质体醌(PQ)。活跃的化学能转变为稳定的化学能：从NADPH的形成开始，光合碳循环进入碳固定阶段。这一阶段从CO2的固定开始到糖类的形成为止，包括CO2的固定、C3途径、C4途径和景天酸代谢途径。PART04遗传信息传递与表达调控REPORTINGWENKUDESIGN

DNA复制过程及特点DNA复制的定义和意义DNA复制是指DNA双链在细胞分裂间期阶段进行以一个初始DNA分子产生两个相同的DNA复制品的生物过程。DNA复制的过程包括起始、延伸和终止三个阶段，涉及解旋、碱基配对、链的延伸等步骤。DNA复制的特点半保留复制、边解旋边复制、高保真性、需要引物等。03RNA转录的调控机制包括转录因子的调控、表观遗传修饰的调控、RNA聚合酶的调控等。01RNA转录的定义和意义RNA转录是指以DNA为模板合成RNA的过程，是基因表达的第一步。02RNA转录的过程包括起始、延伸和终止三个阶段，涉及RNA聚合酶的结合、启动子的识别、转录的延伸和终止等步骤。RNA转录过程及调控机制123蛋白质翻译后修饰是指在蛋白质合成后，对其进行化学修饰的过程，对于蛋白质的结构和功能具有重要影响。蛋白质翻译后修饰的定义和意义包括磷酸化、糖基化、乙酰化、甲基化等多种类型。蛋白质翻译后修饰的类型蛋白质在细胞内的定位对于其功能发挥具有重要作用，包括细胞膜定位、细胞质定位、细胞核定位等。蛋白质的定位蛋白质翻译后修饰和定位PART05细胞生长、分裂与增殖调控REPORTINGWENKUDESIGN分裂期细胞分裂成两个子细胞的过程，包括前期、中期、后期和末期。间期细胞生长和DNA复制的主要阶段，包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期）。检查点确保细胞周期正常进行的监控机制，如DNA损伤检查点、纺锤体组装检查点等。细胞周期各时相特点有丝分裂过程描述染色体凝集、纺锤体形成，核膜破裂。染色体排列在赤道板上，纺锤体牵引染色体向两极移动。姐妹染色单体分离，分别移向两极。子染色体到达两极，核膜重建，细胞分裂为两个子细胞。前期中期后期末期第一次减数分裂DNA复制一次，细胞连续分裂两次，形成四个子细胞，染色体数目减半。前期Ⅰ细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期，同源染色体联会形成四分体。中期Ⅰ四分体排列在赤道板上。减数分裂过程描述同源染色体分离，非同源染色体自由组合。后期Ⅰ细胞分裂为两个子细胞，染色体数目减半。末期ⅠDNA复制和相关蛋白质合成。间期减数分裂过程描述前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ减数分裂过程描述与有丝分裂前期相似。姐妹染色单体分离，分别移向两极。染色体排列在赤道板上。子染色体到达两极，核膜重建，细胞分裂为四个子细胞，完成减数分裂过程。PART06细胞自噬、凋亡与坏死现象解析REPORTINGWENKUDESIGN细胞通过溶酶体或液泡降解自身受损、变性的蛋白质或细胞器，以维持细胞内环境稳定。自噬现象清除受损细胞器维持内环境稳定促进细胞生存通过自噬作用，细胞能够清除受损、变性的细胞器，避免对细胞造成进一步的伤害。自噬作用有助于维持细胞内环境的稳定，保证细胞正常生理功能的发挥。在营养缺乏等恶劣环境下，细胞通过自噬作用降解非必需物质，为细胞生存提供能量和物质支持。自噬现象及其生理意义细胞在基因调控下主动、有序地死亡的过程，涉及一系列基因的激活、表达以及调控。凋亡现象通过凋亡作用，机体能够清除多余或异常的细胞，如发育过程中产生的多余细胞或受损的细胞。清除多余或异常细胞凋亡作用有助于维持组织器官的稳态，保证器官的正常发育和功能的发挥。维持组织器官稳态凋亡细胞能够被免疫系统识别并清除，从而参与机体的免疫应答过程。参与免疫应答凋亡现象及其生理意义坏死现象及其病理意义坏死现象在病理状态下，细胞受到严重损伤而发生的被动死亡过程，表现为细胞肿胀、破裂、溶解等。细胞损伤的标志坏死是细胞受到严重损伤的标志，表明细胞已经失去了正常的生理功能。组织器官功能障碍坏死细胞的堆积会导致组织器官的功能障碍，如心肌坏死导致心力衰竭。引发炎症反应坏死细胞及其内容物会引发机体的炎症反应，进一步加重组织损伤。PART07细胞信号传导途径和受体介导作用REPORTINGWENKUDESIGNG蛋白偶联受体信号传导途径01通过G蛋白将细胞外信号传递到细胞内，引发一系列生理反应。酶联受体信号传导途径02通过酶联受体将细胞外信号转化为细胞内化学信号，进而调节细胞代谢和基因表达。离子通道受体信号传导途径03通过离子通道受体感受细胞外信号，改变细胞膜离子通透性，从而影响细胞生理功能。信号传导途径类型胞质溶胶介导的内吞作用胞质溶胶中的蛋白质与配体-受体复合物结合，形成内吞泡进入细胞质。巨胞饮作用细胞膜在局部区域凹陷形成大口径的吞噬泡，将液体或颗粒物质吞入细胞内。网格蛋白介导的内吞作用网格蛋白在细胞膜内侧形成有被小窝，将配体-受体复合物包裹进入细胞质。受体介导内吞作用机制信号传导异常导致细胞增殖失控如癌症中，原癌基因或抑癌基因突变导致信号传导异常，使细胞增殖失控。信号传导异常导致细胞凋亡受阻如自身免疫性疾病中，凋亡信号传导受阻导致自身免疫细胞过度活化。信号传导异常导致细胞代谢异常如糖尿病中，胰岛素信号传导异常导致葡萄糖代谢障碍。信号传导异常与疾病关系PART08细胞间相互作用和通讯方式探讨REPORTINGWENKUDESIGN通过相邻细胞间的间隙连接通道，实现离子和小分子物质的直接交换，如心肌细胞间的电信号传递。间隙连接通讯细胞通过膜结合信号分子与相邻细胞的受体结合，传递信息，如生长因子、激素等。膜结合信号分子通讯细胞通过粘附分子与相邻细胞或细胞外基质结合，形成细胞间连接，参与组织结构的维持和细胞信号传递。细胞间粘附分子通讯直接接触式通讯方式举例细胞通过分泌化学信号物质，如激素、神经递质、细胞因子等，作用于靶细胞上的受体，实现远距离通讯。分泌化学信号通讯细胞分泌的信号物质不直接进入血液或淋巴液，而是作用于邻近细胞或其自身，如自分泌和旁分泌生长因子。旁分泌通讯神经元之间通过突触结构实现化学信号的传递，包括电信