细胞生物学：细胞的基本特征

• mRNA：在细胞核内合成,经过剪接,加工成为成 熟的mRNA并移出核外，成为蛋白质合成的模版。 • tRNA: 细胞内相对分子质量最小的一类核酸，在 蛋白质合成时辨认mRNA而转运氨基酸。 • rRNA:细胞内相对分子质量最大,含量最多; 真核 细胞中含5S,5.8S,18S,28S四种；构成核糖体亚 基，形成蛋白质合成的场所.
第二节 细胞的结构特征
细胞是有膜包围的能独立进行繁殖的原生质
(protoplasm) 团。 一个动物细胞就是原生质。 原生质体:植物细胞去掉细胞壁剩余的细胞称为原
生质体。
一、细胞的大小
• 最大细胞：鸵鸟卵 12~15cm 人卵 0.1mm
• 最小细胞：支原体 0.1μm
• 大多数真核细胞： 20~30m
蛋白质的三级结构：二级结构的基础上，由于氨基酸 残基侧链相互作用而使多肽链进一步盘曲折叠而形成 的不规则的特定构象。
• 化学键：氢键、酯键、离子键、疏水键
α螺旋 β折叠 随机卷曲
蛋白质的四级结构：由两个或两个以上的具三级 结构的多肽链聚合而成，靠氢键等化学键维持, 单个亚基没有活性.
蛋白质的功能
细胞生物学
细胞的基本特征
第一节 细胞的分子基础
一、细胞的小分子物质
• 构成细胞的基本元素：C、 O、 H、N、S、P， 此６种元素构成其干重物质的占99%以上。 • 细胞的无机物主要有水和无机盐。 • 4类有机小分子：
单糖，脂肪酸，氨基酸，核苷酸。
细胞的化学组成
1%微量元素 (如B, Si, V, Mn, Co, Cu, Zn, Mo等) 9%: S, P, Na, Ca, K, Cl, Mg, Fe等
由两条反向平行的互补核苷酸链以右手螺旋盘旋而成。 主要特点: DNA分子全部碱基处于双螺旋内侧,由氢键连接.按碱基 互补的原则配对。
RNA的结构
由线性的核苷酸序列组成。
与DNA相比有两点不同：糖-磷酸主链是核糖; T 包括 mRNA（messenger RNA） tRNA (transfer RNA) rRNA (ribosomal RNA) U。
• 一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基形成肽 键； • 组成蛋白质的氨基酸有20 种，不同氨基酸主要区 别在于侧链不同。
核苷酸 (nuleotide)
• 组成核酸（DNA, RNA）的基本单位。
核糖
戊糖
核苷酸 磷酸 脱氧核糖 嘌呤 腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G 胸腺嘧啶 T
杂环化合物
嘧呤
胞嘧啶 C
蛋白质的二级结构：在一级结构的基础上,借氢键在 氨基酸残基之间的对应点连接，发生折曲而形成的一 种结构。
类型： • α螺旋(α-helix) ：肽链以右手螺旋盘绕而成的空心 筒状构象 • β折叠片层(β-pleated sheet) ：一条肽链回折而成 的平行排列构象 • 三股螺旋(triple helix）：胶原独有的构象,由原胶 原的3条多肽链共同绞接而成.
生物体各种细胞的大小差别很大：与细胞的
种类和功能有关，与生物体的体积无关。
二、细胞的数目
• • • 单细胞生物：由一个细胞组成，如细菌 多细胞生物：大多数生物，成人约2×1014个细胞。 多细胞生物的细胞数目呈动态平衡。
三、细胞的形态
结构、功能和所处环境不同
各类细胞
形状和大小 千差万别
细胞形状的多样性
细胞的结构成分
运输和传导
收缩运动
免疫保护
生物催化剂
核酸
•
•
种类：DNA
RNA。
构成：核苷酸通过磷酸二酯键相互连接而成。••功能：携带和传递遗传信息。
方向：
3´端：羟基端 5´端：磷酸基团端
DNA
磷酸二酯键
5‘ 磷酸根同 相邻核苷酸 的 3’ ( 脱氧 ) 核糖之间
RNA
1. 核酸的结构
DNA的结构
脂肪酸
• 直链脂肪烃有机酸，含疏水碳氢链与亲水羧酸基
团，通式为 CH3（CH2）nCOOH。
• 能分解产生ATP。
• 主要作用为构成细胞膜：脂肪酸和甘油组成磷脂， 作为细胞膜主要成分。
氨基酸 (amino acid)
• 构成蛋白质的基本单位； • 含一个氨基（-NH2）、一个梭基（-COOH）、一个 侧链（-R）；
无机盐
阳离子：K+、Na+、Mg2+、Ca2+ 阴离子：Cl-、HCO32-、H2PO4-、HPO42含量：1% 作用：
• • • •
调节渗透压和维持酸碱平衡； 维持膜电位； 参与核酸、糖、酶和蛋白质的构成及其活性；
调节酸碱平衡及pH缓冲作用。
单糖
• 含碳、氢、氧三种元素，通式为（ CH2O ） n ， n=3-7 。 • 以戊糖和己糖最重要。戊糖含核糖和脱氧核糖；己 糖如葡萄糖是许多细胞的主要营养化合物。 • 单糖是构成寡糖和多糖的单位。 如葡萄糖构成简单多糖，在动物细胞为糖原，在植 物细胞为淀粉.
尿嘧啶 U
二、细胞的大分子物质
蛋白质 核酸 有机物 糖类 脂类 大分子 [由单体聚合而成] 大小介于大分子与小分子之间
蛋白质
1. 蛋白质的结构
以氨基酸残基通过肽键连接而成的线性顺序，分为四级。
蛋白质的一级结构： 以肽键为主键或有少量二硫键为副键的多肽链。决定 于氨基酸种类、数目、排列顺序等。
90% C,H,O,N
• • • • • •
1. 水: 85.0% 2. 无机盐: 1.5% 3. 糖类： 0.4% 4. 脂类： 2.0% 5. 蛋白质： 10.0% 6. 核酸： DNA 0.4%; RNA 0.7%
水是原生质最基本的物质
含量： 作用：
占细胞总重量的70% 天然溶剂 参与细胞的各种代谢活动 防止温度剧变，保护细胞 维持细胞内外离子及酸碱平衡
立方上皮
柱状上皮
结缔组织细胞
骨细胞
毛细胞
神经 细胞 卵细胞 精子 视杆细胞
四、细胞的结构
第三节 细胞的生命特征
一、新成代谢是细胞的基本生命特征 二、细胞是生命生长,发育和繁殖的基础
三、遗传性是细胞的重要生命特征
四、细胞生命的进化