细胞生物学图片 3.31
细胞生物学
细胞生物学细胞概述1、细胞的发现:①1665 年,英国的物理学家罗伯特胡克( Robert Hook)第一次发现细胞。
栎树切片② 1674年,荷兰生物学家列文虎克,第一次观察到完整的活细胞,在池塘水中发现了原生物。
观察并发现了在池塘水液滴中的单细胞浮游生物。
2、细胞学说1838年,德国,施来登提出: 植物是由细胞构成的,植物的胚是由单个细胞产生的;1839年,德国动物学家施旺(Theodor Schwann)提出∶①地球上的生物都是由细胞构成的;②所有的活细胞在结构上都是类似的;1855年,德国医生和病理学家魏尔肖(Rudolf Virchow)补充了细胞学说的第三条原理: 所有的细胞都是来自于已有细胞的分裂,即细胞来自于细胞3、细胞的共性(1)细胞都具有选择透性的膜结构◆Protoplasm 原生质:被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质,包括细胞核和细胞质。
◆Cell Plasma 细胞质: 是指细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括胞质溶胶和悬浮在其中的细胞器(2)细胞都具有遗传物质(3)细胞都具有核糖体:细胞功能的体现者是蛋白质(包括酶),蛋白质是在核糖体上合成的。
(4)细胞能够进行自我增殖和遗传(5)细胞能够用一分为二的分裂方式进行增殖,动、植物细胞、细菌细胞都是如此(6)细胞都能进行新陈代谢(metabolism)(7)细胞都具有运动性4、细胞的分子组成(1)无机物水(游离水和结合水,功能:反应剂和溶剂)无机盐◆大分子的结构成分∶主要是C、H、N、O、P、 S 等;◆各种酶反应所需的主要离子,包括Ca2+、Cu2+、Mg2+、K+、Na+、 Cl -等;◆各种酶活性所需的基础微量元素,包括 Co2+、Cu2+、Fe3+ 、Mn2+ 、Zn2+等;◆某些生物特殊需要的微量元素,如碘、铯、溴等。
功能:◆维持细胞内外液的pH和渗透压, 以保持细胞的正常生理活动;◆同蛋白质或脂类结合, 组成具有特定功能的结合蛋白;◆参与细胞的生命活动, 是酶反应的辅助因子。
细胞生物学全套ppt课件完整版
ATP的生成
在氧化磷酸化过程中,通过底物水平磷酸化和氧化磷酸化两种方式生成ATP。
光合作用与化能合成
光合作用
绿色植物和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物 ,并释放出氧气的过程。
化能合成
某些细菌利用无机物氧化释放的能量将二氧化碳还原为有机 物的过程。
由DNA和蛋白质组成,是遗 传物质的载体。
染色体与基因关系
基因是具有遗传效应的DNA 片段,染色体上分布着许多基
因。
细胞核功能
遗传信息储存、复制和转录, 控制细胞代谢和遗传特性。
03
细胞的物质运输与信号转导
物质的跨膜运输方式
被动运输
包括简单扩散和易化扩散,不需 要消耗能量,物质顺浓度梯度转
运。
主动运输
研究对象
从单细胞生物到多细胞生物的各 类细胞,包括原核细胞、真核细 胞、动物细胞、植物细胞等。
细胞生物学的发展历史
01
02
03
早期研究
17世纪,列文虎克首次观 察到细胞;19世纪,施莱 登和施旺提出细胞学说。
20世纪中期
电子显微镜的发明,使得 细胞超微结构的研究成为 可能。
20世纪后期至今
分子生物学技术的发展, 推动了细胞生物学向分子 水平的研究深入。
05
细胞的增殖与遗传
细胞周期与有丝分裂
01
02
细胞周期的概念及阶段划分
有丝分裂的过程与特点
03
04
纺锤丝的形成和作用
染色体行为与遗传物质均等分 配的关系
减数分裂与生殖细胞的产生
01
02
细胞生物学PPT
2.偶线期:同源染色体发生联会,形成二价体。
联会(synapsis):同源染色体从靠近核膜的某一点开 始相互靠拢,在相同位置上的染色粒准确配对,这个过 程称为联会。
二价体(bivalent):联会后,每对紧密相伴的同源染色 体,称二价体。
联会复合体(synaptonemal complex):联会时,同源染色体之
3.粗线期:每个二价体含4个染色单体,称为四分体 (tetrad)。两条非姐妹染色单体之间存在交叉(chiasma), 代表它们之间发生了DNA片段的交换(crossing-over)和重组, 产生新的等位基因的组合。交叉处的联会复合体中央区有一重 组节,是与交换有关的结构。
联会复合体的中央区有一些圆球形、椭球形或长约0.2μm的棒状, 称为重组节(recombination nodule)。重组节直径约90nm的蛋白 质集合体,重组节中含有大量与DNA重组有关的酶。
2.在减数分裂前期Ⅰ,同源染色体的非姐妹染色单体间出现 染色体片段的交换,染色体片段上控制遗传性状的基因也随之 进行了交换,同时,非同源染色体之间随机组合进入生殖细胞, 使得配子的染色体组成多种多样,这对于生物遗传性状的变异, 进化,适应性等都具有实际意义。
3.减数分裂为经典遗传学三大定律——分离律,自由组合律, 连锁互换律提供了细胞学基础和证据。 同源染色体的配对, 分离及非姐妹染色体之间的交换,非同源染色体之间的随机组 合,合理地解释了配子形成过程中基因的行为。
胞质分裂
开始于后期;
纺锤体微管趋于瓦解, 而赤道部分的微管增 多,形成中间体;
细胞中央细胞膜下肌 动蛋白和肌球蛋白聚 集形成收缩环,通过 微丝滑动,收缩环变 小,细胞膜凹陷,产 生分裂沟。分裂沟逐 渐加深,与中间体接 触,最后收缩环处细 胞膜融合,形成两个 子细胞。
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分为前期、中期、后期和末期,主要完成染色体的分离和细胞质的分裂。
间期
细胞周期的大部分时间处于间期,包括G1期、S期和G2期,主要进行DNA复制和相关蛋白质合成。
细胞周期
指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程,包括间期和分裂期。
细胞周期与有丝分裂
减数分裂与遗传规律
胚胎发育过程中的细胞分化
组织器官的形成
在胚胎发育过程中,各种组织器官的形成是细胞分化的结果,需要多种类型细胞的协同作用。
组织的再生与修复
当组织受到损伤时,机体可以通过再生和修复机制来恢复组织的结构和功能,其中涉及到干细胞的激活、增殖和分化等过程。
再生医学的应用
再生医学利用干细胞和其他生物技术手段来促进组织的再生和修复,为治疗多种疾病提供了新的思路和方法。
减数分裂
生物细胞中染色体数目减半的分裂方式,性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。
遗传规律
主要包括分离定律、自由组合定律和连锁互换定律,是生物遗传的基本规律。
分离定律
在杂种后代中,一对相对性状的显隐性状会分开,各自独立地遗传给后代。
自由组合定律
控制两对或两对以上相对性状的基因在遗传给下一代时,各自独立分配,互不干扰。
位于细胞膜或细胞内,能够特异性识别并结合信号分子的蛋白质或糖蛋白。
受体
信号分子通过受体介导的一系列生物化学反应,将信号从细胞外传递到细胞内,并调节细胞的功能和代谢。
信号转导途径
细胞信号转导的基本概念
参与视觉、嗅觉、味觉等多种生理功能的调节。
G蛋白偶联受体信号转导途径
通过酶促反应将信号放大并传递到细胞内,调节细胞的生长、分化和代谢。
细胞分化的意义
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信号转导与疾病预防
通过调节饮食、生活方式等,可以影响细胞信号转导过程,从而预防疾 病的发生。例如,适量运动可以促进细胞信号转导的正常进行,降低心 血管疾病的风险。
05
细胞的增殖与分化
细胞周期与有丝分裂
细胞周期的定义与阶段
细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的全过程, 包括间期和分裂期两个阶段。
间期的特点与功能
间期是细胞生长和DNA复制的时期,包括G1期、S期和 G2期三个阶段,为细胞分裂准备物质基础。
有丝分裂的过程与意义
有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的主要方式,包括前期 、中期、后期和末期四个阶段,确保遗传物质平均分配到 两个子细胞中。
主动运输
需要消耗能量,物质逆浓度梯度进 行运输,包括原发性主动转运和继 发性主动转运。
膜泡运输
通过膜包裹、膜融合、膜分离等步 骤,实现大分子和颗粒物质的跨膜 运输,包括胞吞作用和胞吐作用。
细胞信号转导的基本过程
信号分子识别
细胞通过表面受体识别信号分子,启动 信号转导过程。
信号跨膜转导
信号分子与受体结合后,通过激活或抑 制膜内信号转导蛋白,将信号跨膜传递 。
04
细胞的能量转换与代谢
细胞的能量转换过程
1 2
ATP的合成与分解
细胞通过ATP的合成和分解来实现能量的转换和 储存,其中ATP的合成主要在线粒体中进行,而 分解则发生在细胞质中。
氧化磷酸化
在线粒体中,通过氧化磷酸化过程将NADH和 FADH2中的能量转化为ATP中的高能磷酸键。
3
光合作用
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研究对象
细胞生物学的定义与研究对象
从17世纪列文虎克发现细胞到20世纪分子生物学的兴起,细胞生物学经历了漫长的发展历程。
随着现代科学技术的进步,细胞生物学已经从描述性学科向实验性学科转变,成为生命科学领域最活跃的分支之一。
细胞生物学的发展历史与现状
与细胞的有丝分裂密切相关,形成纺锤丝并牵引染色体分离
高尔基体
溶酶体
液泡
中心体
03
CHAPTER
细胞的代谢与能量转换
包括糖酵解、糖异生和三羧酸循环等过程,是细胞获取能量的主要途径。
糖代谢
脂代谢
蛋白质代谢
代谢调控
涉及脂肪酸的合成与分解,以及胆固醇的代谢等,与细胞膜的构成和信号传导密切相关。
包括蛋白质的合成与分解,以及氨基酸的代谢等,对细胞生长和分裂至关重要。
细胞生物学的研究涉及到生命科学领域的多个前沿问题,如细胞命运决定、细胞间通讯等。
02
CHAPTER
细胞的基本结构与功能
03
细胞膜的功能
物质运输、信息传递、能量转换等
01
细胞膜的主要成分
磷脂双分子层、蛋白质、糖类等
02
细胞膜的结构特点
流动性、选择透过性
细胞膜的结构与功能
细胞质的主要成分
水、无机盐、有机物等
光合作用
在叶绿体中,通过光合作用将光能转化为化学能,并储存于ATP和NADPH中,是植物细胞特有的能量转换方式。
1
2
3
细胞通过膜受体接收外界信号分子,如激素、神经递质等,进而引发细胞内一系列生化反应。
受体介导的信号传导
包括第二信使系统、蛋白激酶级联反应等,将膜受体的信号传递至细胞核内,调控基因表达。
细胞生物学PPT课件
03
细胞质基质与细胞器
Chapter
细胞质基质组成和功能
组成
水、无机盐、脂质、糖类、氨基 酸、核苷酸、多种酶等。
功能
为细胞器提供液体环境;参与细 胞内物质运输;参与细胞内各种 代谢反应。
线粒体、叶绿体等能量转换器官
线粒体
真核细胞中的一种细胞器,是细胞进 行有氧呼吸的主要场所,被称为“动 力车间”。具有双层膜结构,内膜向 内折叠形成嵴,增大膜面积。
实例分析
如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等原核生物基因表达调控机制;真核生物基因表达调控机 制则更为复杂,包括启动子、增强子、沉默子等顺式作用元件以及反式作用因子等。
RNA转录后加工修饰过程
RNA转录后加工修饰
包括5'端加帽、3'端加尾、剪接和编辑等 过程。
VS
加工修饰的意义
提高RNA稳定性、协助RNA转运出核、 参与蛋白质翻译等。
Chapter
有丝分裂过程及特点描述
有丝分裂过程
包括前期、中期、后期和末期四个阶段,每 个阶段都有特定的染色体形态和细胞结构变 化。
特点描述
有丝分裂是一种普遍存在的细胞增殖方式, 通过复制和分离染色体,确保遗传信息的准 确传递。
减数分裂过程及意义阐述
减数分裂过程
包括第一次减数分裂和第二次减数分裂两个 阶段,涉及染色体配对、交换和分离等过程 。
通过基因选择性表达实现
指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构 、功能特征各不相同的细胞类群的过程
组织器官形成中的细胞分化
生长因子在胚胎发育中作用
生长因子定义
01
04
促Hale Waihona Puke 细胞增殖和分化一类调节细胞生长与增殖的多肽类物质
细胞生物学(电子版)PPT课件3篇
细胞生物学(电子版)PPT课件第一篇:细胞膜结构与功能细胞膜是细胞的一个重要组成部分,它起到了隔离细胞内外环境、调节物质的进出和维持细胞稳态的作用。
细胞膜主要由磷脂双层和蛋白质组成,其中磷脂双层是细胞膜的基本框架。
磷脂双层由两层互相嵌套的磷脂分子组成,磷脂分子主要由亲水的头部和疏水的尾部组成。
由于疏水性,磷脂分子会在水中自发地排列成双层结构,头部朝向水相,尾部相互接触。
细胞膜中的蛋白质有两种类型:固定蛋白和移动蛋白。
固定蛋白嵌入到磷脂双层中,起到结构支持和信号转导等作用,而移动蛋白则可以在细胞膜中自由扩散,并参与物质的运输和细胞信号传导等生理过程。
细胞膜对物质的运输主要有两种模式:主动运输和被动运输。
主动运输是指细胞通过能量消耗将物质从低浓度向高浓度方向移动,如胞吞作用和背吞作用。
被动运输是指物质沿着浓度梯度自发地向高浓度方向移动,如扩散和渗透作用。
细胞膜具有许多重要的生理功能,如对外界刺激和信号的感知和反应、维持细胞内外环境的稳态、调节细胞与环境间的相互作用等。
同时,细胞膜也是药物进入细胞的重要靶点,诸如神经递质、激素等药物都与细胞膜上的受体结合以发挥作用。
在细胞免疫中,细胞膜也发挥着重要的作用。
例如,免疫细胞在针对细菌和病毒等外来物质时,会通过特异性受体结合这些分子。
细胞膜上的MHC分子则可以呈现免疫抗原,使得免疫细胞可以识别并攻击感染物质。
细胞膜的结构和功能对细胞的生命活动至关重要。
通过研究细胞膜的结构和功能,我们可以更好地了解细胞内外环境的交互作用,深入探究细胞的生理和病理过程。
第二篇:细胞器与细胞代谢细胞器是细胞内的各种功能亚单位,它们各自担负着特定的生物学功能,如蛋白质合成、能量代谢、物质转运、信号传导等。
细胞器的重要性不言而喻,因为它们通过有序协作,让细胞得以完成自身的生命活动。
其中,最为重要的细胞器包括:内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体、核糖体等。
内质网是一个类似于平面夹层的结构,它具有广泛的功能。
细胞生物学ppt课件
■ 细胞都具有遗传物质和遗传体系 细胞内最重要的物质就是遗传物质DNA。 现有的研究表明,在生命的进化过程中,最早的遗传物质是RNA而不是DNA,也就是说先出现RNA,后逐渐进化形成DNA。 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?
6、一个细胞生存与增殖必须具备的结构为 、 、 和催化酶促反应所需要的酶。 7、病毒的抗原性是由 来决定的。 8、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 和 。 9、细菌细胞表面主要是指 和 及其特化结构 、 和 等。 10、真核细胞亚显微水平的三大基本结构体系是 、 和 。 11、目前发现的最小最简单的细胞是 ,直径只有 。 12、细胞的 与 的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。
■ 细胞都具有核糖体 所有类型的细胞(除红细胞外),包括最简单的支原体都含有核糖体。真核细胞和原核细胞的核糖体不仅功能相同,在结构上也十分相似,都是由大小两个亚基组成的,只不过原核细胞的核糖体比真核细胞的核糖体稍小一些。
第二节 原核细胞 Prokaryotic cell
第二章 细胞的统一性与多样性
第一节 细胞的基本概念 一、 细胞区别于无机界的主要特征: 1.在结构上具有自我装配的能力; 2.在生理活动中具有自我调节能力; 3.在增殖上具有自我复制的能力。 这些特征也可以说是生命的特征,它们的丧失即意味着死亡。
如何理解细胞是生命活动基本单位?
(一)一切有机体都由细胞构成,细胞是构成有机体的基本单位 (二)细胞具有独立的、有序的自控代谢体系,细胞是代谢与功能的基本单位 (三)细胞是有机体生长与发育的基础 (四)细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性 (五)没有细胞就没有完整的生命
(1011)细胞生物学
ADP Pi
ATP
简 化
肌动蛋白两种存在形式
G-actin
球形单 体分子
F-actin
纤维状
ATP、 Ca2+ 低[ Na+、K+]
ATP、 Mg2+ 高[ Na+、K+]
actin单体外观呈哑铃形,称球形肌动蛋白Gactin;多聚体称为纤维形肌动蛋白F-actin。
• 根据等电点分为3类:α分布于肌肉细胞;β和γ 分布于肌细胞和非肌细胞。
• 驱动蛋白与内质网 膜-向周边牵拉
• 动力蛋白与Golgi.C -向近核区牵拉
• 形成纺锤体 在细胞分裂中牵
引染色体到达分裂 极。
• (四)微管与细胞运动关系密切 • 纤毛与鞭毛是相似的两种细胞外长物。
–由基体和鞭杆两部分构成。 –基体中的微管为9+0结构 –鞭毛中的微管为9+2结构。
–二联微管A管由13条原纤维组成,B管由10条 原纤维组成。
秋水仙素 长春花碱
γ-微管蛋白( γ- TuRC)
• 以25S复合物形式存在于微管组织中心 • 作用:促进微管核心的形成,使微管的
负端稳定
γ-微管蛋白环状复合物上的附属蛋白 (P75、P109、P133和P195)
2.微管的存在形式
2
1
3
13
微管
1.微管的体外组装
1972年Weisenberg首
次在小鼠脑组织中分
+
离出微管蛋白
-