细胞的分子组成细胞生物学课件203
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
极性的头部 （亲水） 亲水亲脂分子
脂肪酸链
非极性尾部 （疏水）
细胞、个体乃至物 种的遗传特性要在 代代相传中得到维 持，有赖于遗传信 息完整、准确地传 递。
作为遗传物质，需要具备哪些条件？
储存遗传信息 复制 指导其他分子的合成 能产生突变
生物大分子：核酸(Nucleic acid)
脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid,DNA) 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
淀粉
纤维素
back
糖胺聚糖
重复的二糖单位构成的无分支多糖链 ，与核心蛋 白结合形成蛋白聚糖，为细胞外基质的主要成分。
有机小分子：脂肪酸(Fatty acid)
羧基 （亲水）
烃链 （疏水）
饱和脂肪酸(saturated)
不饱和脂肪酸 (unsaturated)
疏水烃链; 亲水羧基–COOH与其它分子共价结合形成各种脂类。
DNA的分子结构：
DNA双螺旋结构模型
1953年Watson 和Crick 揭示了DNA双螺旋结构
戊糖-磷酸主链
3’
3’
大沟
5’
小沟
5’
大沟
小沟
氢键：
5’端
A＝T
C≡G
3’端
5’端
3’端
DNA双螺旋结构模型特点
❖ DNA分子是由两条反向平行、右手螺旋的一磷酸脱 氧多核苷酸组成。
❖ 脱氧核糖和磷酸排在每条链的外侧，而碱基排在内 侧，且严格配对A＝T C≡G。
RNA的基本单位：核糖核苷酸 AMP、GMP、CMP、UMP 简称：A、G、C、U
lATP
环一磷酸腺苷酸和环一磷酸鸟苷酸作为信号分子， 在细胞信号转导中起重要作用。
2
cyclic AMP (cAMP)
ห้องสมุดไป่ตู้
A
cyclic GMP (cGMP)
环一磷酸腺苷酸
环一磷酸鸟苷酸
3’ ,5’磷酸二酯键
5’磷酸3’羟
有机小分子
分子质量：100-1000Da 1. 单糖(monosaccharide) 2. 脂肪酸(fatty acid) 3. 氨基酸(amino acid) 4. 4. 核苷酸(nucleotide)
有机小分子： 单糖 monosaccharide
己糖（六碳糖）：葡萄糖、半乳糖、甘露糖 戊糖（五碳糖）：核糖、脱氧核糖
参与细胞代谢反应、维持细胞内外渗透压和pH、 组成有一定功能的结合蛋白、参与信号转导等。
维持细胞内 外渗透压
参与膜电位的形成，传导电兴奋
钙黏素——Ca2+依赖的黏附分子
细胞间的 嗜同性黏附
Ca2+对钙黏素的影响
参与信号转导
Nitric oxide, a novel biologic messenger. C.J. Lowenstein and S.H. Snyder, Cell 70 (1992), 705–707.
氨基酸 、核苷酸
生物大分子:
多糖 、脂质、 蛋白质 、核酸
水(water) ：H2O
(Hydrophilic molecules) 亲水分子
(Hydrophobic molecules) 疏水分子
无机盐
无机盐在细胞中均以离子状态存在：
➢ 阳离子：Na+、 K+ 、Ca2+ 、Fe2+、 Mg2+ 等 ➢ 阴离子： Cl-、SO42-、PO43- 等
为什么要吃？ 需要吃什么？ 不同生物获取营养的方式？
细胞的物质组成
染
细胞壁
色
质
糖类
细胞膜 核糖体
淀粉 线粒体 微管
各种形态的细胞
中 性 粒 细
红 细 胞
胞
精 卵
神
成纤维细胞
经
细
细
胞
胞
细菌细胞的基本化学组成图
组成细胞的分子
小分子物质:
➢ 无机小分子: 水、无机盐 ➢ 有机小分子: 单糖 、脂肪酸
❖ 遗传信息储存于碱基对序列中。
DNA双螺旋 结构模型
DNA的功能:
储存遗传信息 自我复制 转录三种RNA;指导合成蛋白质
RNA的种类
（1）信使RNA (messenger RNA, mRNA) （2）转运RNA (transfer RNA, tRNA) （3）核糖体RNA (ribosome RNA, rRNA)
己糖是多糖的基本单元；戊糖是核酸的组成单位。
最主要的单糖
葡萄糖 核糖
甘露糖
葡萄糖
半乳糖
己糖C6H12O6的同分异构体
glucose
戊糖(pentose)
核糖是RNA的组成单位
脱氧核糖是DNA的组成单位
寡聚糖和糖蛋白、糖脂
➢ 由不同种类单糖聚合而成的短链
如：N-乙酰氨基葡萄糖、岩藻糖等。
➢ 寡聚糖与蛋白结合构成糖蛋白，与脂类结合 构成糖脂，在细胞识别中起重要作用。
生物大分子：脂质
生物体内有功能的脂质主要有： 三酰甘油（中性脂）、磷脂、类固醇
三酰甘油和其它脂作为能量贮存物质，比糖类 占用更少的空间，具有更轻的重量。
三酰甘油(triglycerol)
呈固态的三酰甘油被称为脂肪， 呈液态的称为油脂。
磷脂(phospholipide)
胆碱
磷酸基团 甘油骨架
磷脂酰胆碱
寡聚糖（oligosaccharides） 和
多糖（ polysaccharides）
寡聚糖: 构成糖蛋白和糖脂 糖原、淀粉(glycogen、starch) ：能量储备 纤维素(cellulose) : 细胞壁成分 糖胺聚糖(glycosaminoglycan) : 细胞外基质成分
糖原
糖原、淀粉、纤维素由同 一种类单糖聚合而成
Biosynthesis of the N-linked oligosaccharide precusor
衣霉素
Initial processing of N-linked oligosaccharides in the rough ER
Protein glycosylation
back
糖蛋白 糖蛋白 糖脂
mRNA 蛋白质合成的直接模板
原核细胞mRNA
真核细胞mRNA
tRNA 蛋白质生物合成的“搬运工” —
mRNA与氨基酸之间的衔接分子(linker)
氨基酸 接受臂
反密 码环
问：图中tRNA各为几级结构？
有机小分子：核苷酸(Nucleotides)
碱基 磷酸
戊糖
1. 构成核苷酸的碱基、戊糖、磷酸三部分； 2. 根据碱基和戊糖的不同分不同类型。
碱基
尿嘧啶
胞嘧啶
腺嘌呤
胸腺嘧啶
嘧啶
pyrimidine
嘌呤
purine
鸟嘌呤
DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸 dAMP、dGMP、dCMP、dTMP 简称：A、G、C、T
脂肪酸链
非极性尾部 （疏水）
细胞、个体乃至物 种的遗传特性要在 代代相传中得到维 持，有赖于遗传信 息完整、准确地传 递。
作为遗传物质，需要具备哪些条件？
储存遗传信息 复制 指导其他分子的合成 能产生突变
生物大分子：核酸(Nucleic acid)
脱氧核糖核酸 (deoxyribonucleic acid,DNA) 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA)
淀粉
纤维素
back
糖胺聚糖
重复的二糖单位构成的无分支多糖链 ，与核心蛋 白结合形成蛋白聚糖，为细胞外基质的主要成分。
有机小分子：脂肪酸(Fatty acid)
羧基 （亲水）
烃链 （疏水）
饱和脂肪酸(saturated)
不饱和脂肪酸 (unsaturated)
疏水烃链; 亲水羧基–COOH与其它分子共价结合形成各种脂类。
DNA的分子结构：
DNA双螺旋结构模型
1953年Watson 和Crick 揭示了DNA双螺旋结构
戊糖-磷酸主链
3’
3’
大沟
5’
小沟
5’
大沟
小沟
氢键：
5’端
A＝T
C≡G
3’端
5’端
3’端
DNA双螺旋结构模型特点
❖ DNA分子是由两条反向平行、右手螺旋的一磷酸脱 氧多核苷酸组成。
❖ 脱氧核糖和磷酸排在每条链的外侧，而碱基排在内 侧，且严格配对A＝T C≡G。
RNA的基本单位：核糖核苷酸 AMP、GMP、CMP、UMP 简称：A、G、C、U
lATP
环一磷酸腺苷酸和环一磷酸鸟苷酸作为信号分子， 在细胞信号转导中起重要作用。
2
cyclic AMP (cAMP)
ห้องสมุดไป่ตู้
A
cyclic GMP (cGMP)
环一磷酸腺苷酸
环一磷酸鸟苷酸
3’ ,5’磷酸二酯键
5’磷酸3’羟
有机小分子
分子质量：100-1000Da 1. 单糖(monosaccharide) 2. 脂肪酸(fatty acid) 3. 氨基酸(amino acid) 4. 4. 核苷酸(nucleotide)
有机小分子： 单糖 monosaccharide
己糖（六碳糖）：葡萄糖、半乳糖、甘露糖 戊糖（五碳糖）：核糖、脱氧核糖
参与细胞代谢反应、维持细胞内外渗透压和pH、 组成有一定功能的结合蛋白、参与信号转导等。
维持细胞内 外渗透压
参与膜电位的形成，传导电兴奋
钙黏素——Ca2+依赖的黏附分子
细胞间的 嗜同性黏附
Ca2+对钙黏素的影响
参与信号转导
Nitric oxide, a novel biologic messenger. C.J. Lowenstein and S.H. Snyder, Cell 70 (1992), 705–707.
氨基酸 、核苷酸
生物大分子:
多糖 、脂质、 蛋白质 、核酸
水(water) ：H2O
(Hydrophilic molecules) 亲水分子
(Hydrophobic molecules) 疏水分子
无机盐
无机盐在细胞中均以离子状态存在：
➢ 阳离子：Na+、 K+ 、Ca2+ 、Fe2+、 Mg2+ 等 ➢ 阴离子： Cl-、SO42-、PO43- 等
为什么要吃？ 需要吃什么？ 不同生物获取营养的方式？
细胞的物质组成
染
细胞壁
色
质
糖类
细胞膜 核糖体
淀粉 线粒体 微管
各种形态的细胞
中 性 粒 细
红 细 胞
胞
精 卵
神
成纤维细胞
经
细
细
胞
胞
细菌细胞的基本化学组成图
组成细胞的分子
小分子物质:
➢ 无机小分子: 水、无机盐 ➢ 有机小分子: 单糖 、脂肪酸
❖ 遗传信息储存于碱基对序列中。
DNA双螺旋 结构模型
DNA的功能:
储存遗传信息 自我复制 转录三种RNA;指导合成蛋白质
RNA的种类
（1）信使RNA (messenger RNA, mRNA) （2）转运RNA (transfer RNA, tRNA) （3）核糖体RNA (ribosome RNA, rRNA)
己糖是多糖的基本单元；戊糖是核酸的组成单位。
最主要的单糖
葡萄糖 核糖
甘露糖
葡萄糖
半乳糖
己糖C6H12O6的同分异构体
glucose
戊糖(pentose)
核糖是RNA的组成单位
脱氧核糖是DNA的组成单位
寡聚糖和糖蛋白、糖脂
➢ 由不同种类单糖聚合而成的短链
如：N-乙酰氨基葡萄糖、岩藻糖等。
➢ 寡聚糖与蛋白结合构成糖蛋白，与脂类结合 构成糖脂，在细胞识别中起重要作用。
生物大分子：脂质
生物体内有功能的脂质主要有： 三酰甘油（中性脂）、磷脂、类固醇
三酰甘油和其它脂作为能量贮存物质，比糖类 占用更少的空间，具有更轻的重量。
三酰甘油(triglycerol)
呈固态的三酰甘油被称为脂肪， 呈液态的称为油脂。
磷脂(phospholipide)
胆碱
磷酸基团 甘油骨架
磷脂酰胆碱
寡聚糖（oligosaccharides） 和
多糖（ polysaccharides）
寡聚糖: 构成糖蛋白和糖脂 糖原、淀粉(glycogen、starch) ：能量储备 纤维素(cellulose) : 细胞壁成分 糖胺聚糖(glycosaminoglycan) : 细胞外基质成分
糖原
糖原、淀粉、纤维素由同 一种类单糖聚合而成
Biosynthesis of the N-linked oligosaccharide precusor
衣霉素
Initial processing of N-linked oligosaccharides in the rough ER
Protein glycosylation
back
糖蛋白 糖蛋白 糖脂
mRNA 蛋白质合成的直接模板
原核细胞mRNA
真核细胞mRNA
tRNA 蛋白质生物合成的“搬运工” —
mRNA与氨基酸之间的衔接分子(linker)
氨基酸 接受臂
反密 码环
问：图中tRNA各为几级结构？
有机小分子：核苷酸(Nucleotides)
碱基 磷酸
戊糖
1. 构成核苷酸的碱基、戊糖、磷酸三部分； 2. 根据碱基和戊糖的不同分不同类型。
碱基
尿嘧啶
胞嘧啶
腺嘌呤
胸腺嘧啶
嘧啶
pyrimidine
嘌呤
purine
鸟嘌呤
DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸 dAMP、dGMP、dCMP、dTMP 简称：A、G、C、T