细胞生活的环境课件

细胞生活的环境细胞是生命的基本单位，它们生活在一个复杂而精密的微观世界中。本课程将带您深入探索细胞的结构、功能和生存环境。细胞的类型原核细胞结构简单，无核膜和大多数细胞器。主要包括细菌和古菌。真核细胞结构复杂，有核膜和多种细胞器。包括动物、植物、真菌和原生生物细胞。细胞器简介细胞核存储遗传信息，控制细胞活动。线粒体细胞的能量工厂，进行呼吸作用。核糖体合成蛋白质的场所。细胞膜的结构和功能磷脂双分子层形成细胞的基本屏障，控制物质进出。膜蛋白参与物质运输、细胞识别和信号传导。糖脂和胆固醇调节膜的流动性和稳定性。细胞膜的通透性选择性通透细胞膜允许某些物质通过，阻止其他物质进入。小分子通过水、氧气等小分子可以自由通过细胞膜。大分子限制蛋白质、多糖等大分子需要特殊方式才能通过。主动转运和被动转运被动转运不需能量，顺浓度梯度方向。包括扩散和协助扩散。主动转运需要能量，逆浓度梯度方向。包括泵和载体蛋白介导的转运。细胞核和染色体遗传信息中心细胞核存储和保护DNA，控制细胞活动。染色体结构DNA和蛋白质组成，携带基因信息。核孔复合体调控核质物质交换，维持核内环境。细胞核的结构和功能1核膜双层膜结构，保护遗传物质。2核基质支持核内结构，参与DNA复制。3染色质DNA和蛋白质复合物，携带遗传信息。4核仁合成核糖体RNA和组装核糖体亚基。DNA复制和细胞分裂1DNA复制双螺旋解开，新链合成，形成两条相同DNA。2染色体浓缩DNA缠绕组蛋白，形成可见染色体。3细胞分裂染色体分离，细胞质分裂，形成两个子细胞。细胞器的种类线粒体能量工厂进行细胞呼吸，产生ATP。双层膜结构内膜形成嵴，增加表面积。自身DNA具有独立的DNA和蛋白质合成系统。叶绿体光合作用场所捕获光能，合成有机物。类囊体结构内含叶绿素，进行光反应。基质进行暗反应，固定二氧化碳。内质网和高尔基体内质网粗面内质网合成蛋白质，光面内质网合成脂质。高尔基体修饰、分类和包装蛋白质，准备分泌或运输。溶酶体细胞消化系统分解细胞内废物和吞噬物质。自我保护膜结构防止水解酶损害其他细胞成分。细胞自噬参与细胞器的更新和细胞程序性死亡。核糖体2亚基由大小两个亚基组成，在细胞质或内质网上合成蛋白质。20nm大小是细胞中最小的细胞器，直径约20纳米。1000万数量一个典型的哺乳动物细胞中约有1000万个核糖体。细胞骨架微丝由肌动蛋白组成，参与细胞运动和形态维持。微管由微管蛋白组成，参与细胞器运输和细胞分裂。中间丝提供机械强度，维持细胞形态。细胞外基质结构支持为细胞提供物理支撑和附着点。信号传导储存和传递生长因子，调节细胞行为。组织修复参与组织修复和再生过程。细胞间交流信号分子激素、神经递质等分泌到细胞外。受体结合信号分子与目标细胞上的受体结合。信号转导受体激活后引发细胞内一系列反应。细胞响应细胞根据信号改变其行为或功能。渗透压和渗透平衡渗透压由溶质浓度差引起的水分子流动趋势。渗透平衡细胞内外溶质浓度达到平衡，水的净流动停止。细胞吸收营养物质1简单扩散小分子直接通过细胞膜进入细胞。2协助扩散通过膜蛋白的帮助，物质顺浓度梯度进入细胞。3主动运输细胞消耗能量，将物质逆浓度梯度转运入细胞。4胞吞作用细胞膜内陷，将大分子或颗粒物包裹进入细胞。细胞呼吸作用1糖酵解在细胞质中将葡萄糖分解为丙酮酸。2柠檬酸循环在线粒体中进一步氧化丙酮酸，产生还原性辅酶。3电子传递链在线粒体内膜上进行，产生大量ATP。光合作用光反应在类囊体膜上进行，捕获光能并产生ATP和NADPH。暗反应在叶绿体基质中进行，利用ATP和NADPH固定二氧化碳。细胞的废物排出简单扩散小分子废物直接通过细胞膜排出。胞吐作用将大分子废物包装在囊泡中排出细胞。主动运输通过膜上的转运蛋白将特定废物排出。细胞的生长与分化1细胞生长细胞体积增大，蛋白质和细胞器数量增加。2基因表达调控特定基因被激活或抑制，决定细胞命运。3细胞分化细胞获得特定功能，形成不同类型的组织细胞。细胞的有丝分裂前期染色体浓缩，核膜消失。中期染色体排列在赤道板上。后期姐妹染色单体分离，向两极移动。末期染色体解螺旋，核膜重建，细胞质分裂。细胞周期的调控1周期蛋白调节细胞周期进程。2周期蛋白依赖激酶与周期蛋白结合，激活关键蛋白。3检查点监测DNA完整性和细胞分裂准备情况。4生长因子外部信号，刺激或抑制细胞分裂。细胞死亡的类型坏死细胞受到严重损伤，被动死亡。细胞肿胀破裂，引起炎症。凋亡程序性细胞死亡。细胞皱缩，染色质凝聚，不引起炎症。自噬性死亡细胞通过大量自噬降解自身成分导致死亡。细胞调亡1调亡信号内部或外部因素触发调亡过程。2激活caspasecaspase蛋白酶被激活，开始降解细胞成分。3染色质凝聚DNA被切割，染色质浓缩。4细胞碎片化细胞形成小泡，被周围细胞吞噬。干细胞的特性自我更新可以无限分裂，保持未分化状态。多能性能分化成多种类型的细胞。可塑性在特定条件下可转变为其他类型的干细胞。细胞工程技术基因编辑使用CRISPR等技术精确修改基因。细胞培养在实验室条件下培养和维持细胞。细胞重