02第二章 细胞的基本知识概要和分子基础
合集下载
hc-02 细胞的概念和分子基础
原核细胞与真核细胞的比较
特征 原核细胞 m） 细胞大小 较小（1～10µ 细胞核 无核仁和核膜 细胞器 无（除核糖体外） 核糖体 70S（50S+30S） 染色体 只有一条DNA，DNA裸 露不与组蛋白和酸性 蛋白结合，染色体为 单数。 内膜系统 简单或无 细胞骨架 无 细胞壁 主要组分为肽聚糖 转录和翻译 出现在同一时间和 地点（细胞质中） 细胞分裂 无丝分裂 真核细胞 较大（10～100 µ m） 有核仁和核膜 有各种细胞器 80S（60S+40S） 有几条DNA，DNA与组蛋 白和酸性蛋白结合，有 若干对染色体。
细胞质
细胞核
电子显微镜下：亚显微结构
电子显微镜下的亚显微结构
细胞膜 溶酶体 高尔基复合体
膜相结构
线粒体 过氧化氢体 内质网 核膜 核糖体 核仁 染色质 核基质
电 镜 下 结 构
非膜相结构
微丝 中等纤维 微管 中心粒 细胞质基质
真核细胞的基本结构体系：
①以脂质及蛋白质成分为基础的膜系统结构—— 生物膜系统； ②以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表达 系统结构——遗传信息表达结构系统； ③由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系— —细胞骨架系统。 ④核糖体与细胞质溶胶。
（2）调节pH值
（3）酶的活化剂和功能因子(辅酶和辅基)
（4）某些有机物的组份如磷脂 (PO4-)、叶绿素（Mg2+）、 血红素（Fe2+）
（二）有机小分子是组成生物大分子的亚单位
分子量在100～1000范围内的碳化合物 单糖 脂肪酸 氨基酸
核苷酸
糖
糖类主要由碳、氢、氧三种元素组成 又称为碳水化合物(carbohydrate) （ CH2O )n 细胞的能源和多糖的亚基
第二章 细胞基本知识概要
支原体(mycoplast)——目前发现的最小最简单的
细胞； 细菌 蓝藻又称蓝细菌（Cyanobacteria）
第三节
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
真核细胞
真核细胞的基本结构体系
细胞的大小及其分析
原核细胞与真核细胞的比较
真核细胞的基本结构体系
细 胞 生 物 学
第一节 细胞的基本概念
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
细胞是生命活动的基本单位
细胞概念的一些新思考
细胞的基本共性
第四节 非细胞形态的生命体 —病毒及其与细胞的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒的基本知识
病毒在细胞内增殖（复制）
病毒与细胞在起源与进化中的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
第二章 细胞 基本知识概要Leabharlann 第二章 细胞的统一性与多样性
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
一切有机体都由细胞构成，细胞是构成有机体的基 本单位；没有细胞就没有完整的生命；对细胞的理 解和认识是一切生命科学的基础。
细胞的基本概念 原核细胞与古细胞 真核细胞 非细胞形态的生命体 ——病毒及其与细胞的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒在细胞内增殖（复制）
病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染
病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成
病毒的装配、成熟与释放
病毒与细胞在起源与进化中的关系
细 胞 生 物 学
生 物 与 食 品 工 程 学 院
病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在
第二章细胞基本知识概要(修改
细胞体积与表面积的关系 细胞核质比 胞内物质交换运输与细胞体积的关系
真核细胞
真核细胞的基本结构体系 细胞的大小及其分析 原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成
真核生物同属一类
第三节 病毒及其与细胞的关系
1 病毒的基本知识 2 病毒在细胞内增殖（复制） 3 病毒与细胞的关系 4 病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒的基本知识
1 病毒（virus）的结构 核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体 类病毒（构成viroid）——仅由感染性的RNA； 朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质亚基构成；
2 病毒的类型 根据病毒的核酸类型分为： DNA病毒与RNA病毒 宿主分为：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）
3 病毒的多样性（结构、形态）
病毒类型
DNA病毒 (双链DNA病毒，单链DNA病毒）：乙肝病毒 RNA病毒(双链RNA病毒，单链RNA病毒）：艾滋病病毒，SARS病毒
第三节 病毒及其与细胞的关系
体，DNA 不与或很少与蛋白质结合
核仁
无
有
线粒体
无
有
内质网
无
有
高尔基体
无
有
溶酶体
无
有
核糖体
70S（包括 50S 与 30S 的大小亚单位） 80S（包括 60S 与 40S 的大小亚单位）
真核细胞
真核细胞的基本结构体系 细胞的大小及其分析 原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
原核细胞与真核细胞基本特征的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞膜
有（多功能性）
有
核膜
无
有
染色体
由一个环状 DNA 分子构成的单个染色 2 个染色体以上，染色体由线状 DNA 与蛋白质组成
真核生物同属一类
第三节 病毒及其与细胞的关系
1 病毒的基本知识 2 病毒在细胞内增殖（复制） 3 病毒与细胞的关系 4 病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒的基本知识
1 病毒（virus）的结构 核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的核酸-蛋白质复合体 类病毒（构成viroid）——仅由感染性的RNA； 朊病毒（prion） ——仅由感染性的蛋白质亚基构成；
2 病毒的类型 根据病毒的核酸类型分为： DNA病毒与RNA病毒 宿主分为：动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）
3 病毒的多样性（结构、形态）
病毒类型
DNA病毒 (双链DNA病毒，单链DNA病毒）：乙肝病毒 RNA病毒(双链RNA病毒，单链RNA病毒）：艾滋病病毒，SARS病毒
第三节 病毒及其与细胞的关系
体，DNA 不与或很少与蛋白质结合
核仁
无
有
线粒体
无
有
内质网
无
有
高尔基体
无
有
溶酶体
无
有
核糖体
70S（包括 50S 与 30S 的大小亚单位） 80S（包括 60S 与 40S 的大小亚单位）
考研细胞生物学(简答)
第二章：细胞的基本知识概要1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位2）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3）细胞是有机体生长与发育的基础4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性5）没有细胞就没有完整的生命6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系2、细胞的基本共性是什么？1）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜2）所有的细胞都有DNA与RNA两种核酸3) 所有的细胞内都有作为蛋白质合成的机器――核糖体4）所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式3、4、何谓细胞外被？它有哪些功能？1) 细胞外被是指动物细胞表面的由构成质膜的糖蛋白和糖脂伸出的寡糖链组成的厚约10～20nm的绒絮状结构。
2) 功能：(1) 细胞识别；(2) 血型抗原；(3) 酶活性。
5、细胞连接都有哪些类型？各有何结构特点？细胞连接按其功能分为：紧密连接，锚定连接，通讯连接。
1) 紧密连接（封闭连接），细胞质膜上，紧密连接蛋白(门蛋白)形成分支的链索条，与相邻的细胞质膜上的链索条对应结合，将细胞间隙封闭。
2) 锚定连接：通过中间纤维（桥粒、半桥粒）或微丝（粘着带和粘着斑）将相邻细胞或细胞与基质连接在一起，以形成坚挺有序的细胞群体、组织与器官。
3) 通讯连接：包括间隙连接和化学突触，是通过在细胞之间的代谢偶联、信号传导等过程中起重要作用的连接方式。
4) 胞间连丝连接：是高等植物细胞之间通过胞间连丝来进行物质交换与互相联系的连接方式。
第五章物质的跨膜运输与信号传递6、物质跨膜运输有哪几种方式？它们的异同点。
跨膜运输：直接进行跨膜转运的物质运输，又分为简单扩散、协助扩散和主动运输。
1) 简单扩散：顺物质电化学梯度，不需要膜运输蛋白，利用自身的电化学梯度势能，不耗细胞代谢能；2) 协助扩散：顺物质电化学梯度，需要通道蛋白或载体蛋白，利用自身的电化学梯度势能，不耗细胞代谢能；3) 主动运输：逆物质电化学梯度，需要载体蛋白，消耗细胞代谢能。
02细胞的分子基础及基本概念
碱性的氨基 侧 链
（二）蛋白质的分子结构 由相同或不同的各个氨基酸，按照一定的排 列顺序，以特定的化学键方式连接，从而组成蛋 白质的基本结构。
主 链
侧 链
肽键 肽键
侧 链
侧 链
侧 链
蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，
依次缩合而形成多肽链。
1）肽键（peptide bond） 在蛋白质分子中，一个 氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的 -氨基，通过脱 去一分子水所形成的酰胺键叫肽键（-CO-NH-）。 肽键的性质：为共价键，长度介于单、双键之间， 具有部分双键性质，不能自由旋转。 2）二肽 由两个氨基酸通过肽键而连接而成的结构。 3）寡肽（oligopeptide）小于10个氨基酸残基的肽。 4）多肽（polypeptide）由多个氨基酸通过肽键而连 接而成的链状结构。
（2） 作为酶激活剂或抑制剂：Cl-能激活唾液淀粉酶
3．构成骨骼，牙齿及其它组织 4．构成体内有特殊功能的化合物：如血红蛋白和细胞色素中的铁、 维生素B12中的钴、甲状腺素中的碘。
三、糖类（ Carbohydrate ）
四、脂类（lipids）
（一）核酸的化学组成与种类
化学组成
核
糖
戊
核酸的基本单位
1.蛋白质的一级结构： 多肽链中氨基酸的种类，数目和排列顺 序。（主键：肽键；副键：二硫键）
2.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 基之间连接，使多肽链成为螺旋或折叠的结构。 （氢键）
3.蛋白质的三级结构： 在二级结构的基础上再行折叠。（氢
键，酯键，离子键，疏水键）
4.蛋白质的四级结构： 由两条或几条多肽链在各自三级结构的 基础上形成为蛋白质分子的结构亚基， 由若干亚基之间以非共价键形式而相互 结合的复合体。（非共价键）
细胞生物学02细胞基本知识概要
T4噬菌体侵染大肠杆菌E.coli
1. 吸附 2. 侵入 3. 复制 4. 成熟 5. 释放
三、病毒与细胞在起源和进化中的关系
病毒与细胞在起源上的关系，目前存在3种主要观点：
生物大分子→病毒→细胞
病毒
生物大分子
细胞 生物大分子→细胞 → 病毒
有说服力
课后作业：有何依据？
第三节 原核细胞和古核细胞
➢ 是目前发现最小、最简单的细胞，体积为细菌的 1/3，直径为0.1～0.3 μm；
➢ 具有细胞膜，无细胞核； ➢ 环状双螺旋DNA，能指导合成700多种必需蛋白；
➢ 唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800～ 1500个；
➢ 具有感染性，其中不少是致病的病原体，尤其是 一些慢性病的病原体；
肺炎支原体
由于没有核膜将核和细胞质分开，DNA的复制、 RNA转录与蛋白质的合成可以同时进行
2. 细菌的细胞表面结构
细胞膜 细胞壁
荚膜
特化结构 中膜体
鞭毛
1） 细胞膜
多功能性
➢ 最重要的功能就是物质运输和信号传递；
➢ 还具有真核细胞线粒体的部分功能；
2） 中膜体
间体或质膜体(mesome)
➢ 由细胞膜内陷产生，每细胞含一到数个；
包括核骨架和胞质骨架，由一些特异蛋白构成的网络 体系；主要对细胞形态与内部结构的合理布局起支架 作用，也与胞内大分子运输、细胞分裂等相关
二、细胞大小及其分析
表2-1 各类细胞直径的比较(见课本P33)
➢典型的原核细胞的平均大小 在1～10μm之间，而高等植物 细胞的直径平均为10～100μm， 一般为20～30μm
病毒类型： DNA病毒和RNA病毒
形态：立体对称型和螺旋对称型
细胞生物学：第2章 细胞
细胞器
细胞核 染色体
DNA
无核膜和核仁 一个细胞只有一条 双链DNA, DNA不与或 双链DNA, DNA不与或 很少与组蛋白结合 环状， 环状，存在于细胞质
很长的线状分子， 很长的线状分子，含有 很多非编码区， 很多非编码区，并被核 膜所包裹。 膜所包裹。 21
§3.真核细胞基本知识概要
◆基本结构体系 ◆细胞的大小与分析 ◆细胞形态结构与功能的关系 ◆植物细胞与动物细胞的比较
9
病毒与细胞在起源与进化中的关系
病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必 须要在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系， 目前存在3种主要观点： 生物大分子→病毒→细胞 病毒 生物大分子 细胞 生物大分子→细胞→病毒
10
§3.原核细胞
（Prokaryotic Cells） ）
◆没有明显可见的细胞核,同时也没有核膜和 没有明显可见的细胞核, 核仁,只有拟核，进化地位较低。 核仁,只有拟核，进化地位较低。 ◆原核细胞的基本特点: 原核细胞的基本特点: 遗传信息量少; ■遗传信息量少; 内部结构简单, ■内部结构简单,特别是没有分化为以 膜为基础的专门结构和功能的细胞器和细 胞核膜。 胞核膜。
遗传信息表达系统
该系统又称为颗粒纤维结构系统， 该系统又称为颗粒纤维结构系统， 该系统包括细胞核和核糖体。 该系统包括细胞核和核糖体。
27
纤 维 结 构
28
颗 粒 结 构
29
细胞骨架系统
细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 细胞骨架是蛋白与蛋白搭建起的网络结构, 包括细胞质骨架和细胞核骨架。 包括细胞质骨架和细胞核骨架。 细胞骨架系统首要作用是维持细胞的一 定形态； 定形态； 细胞内物质运输的动脉； 细胞内物质运输的动脉； 细胞内基质区域化； 细胞内基质区域化； 帮助细胞移动或行走； 帮助细胞移动或行走； 主要成分:微管、微丝和中间纤维 主要成分:微管、微丝和中间纤维。
细胞的概念与分子基础
(4) snRNA (5) miRNA
（二）蛋白质是遗传信息的执行者
1. 蛋白质的组成 2. 蛋白质的结构 3. 蛋白质的结构与功能的关系 4. 酶的本质是特殊的蛋白
（三）多糖存在于细胞膜表面和细胞间质中
小结：
细胞生物学的发展历史
细胞生物学的概念
细胞的发现 细胞学说的建立及内容
细胞学的发展 实验细胞学的发展 电镜的发明 分子生物学与细胞生物学的发展
C, H, O, N (90%) S, P, C l , K, Na, Ca, Mg, Fe
99.9%
Cu，Zn，Mn, Mo, Co, Cr, S i , F , Br, I , L i , Ba(微量元素）
一. 生物小分 子 （一）水与无机盐是细胞内的无机化合物
（二）有机小分子是组成生物大分子的亚单位
细胞是有序的、具有自组装与自组织能力的体系
细胞的基本共性
1. 所有的细胞都有相似的化学组成 2. 脂-蛋白体系的生物膜
3. DNA-RNA的遗传装置 4. 蛋白质合成的机器—核糖体 5. 一分为二的分裂方式
细胞的多样性
原核生物界（Prokaryotae）：三域系統中的古菌域與細菌域同歸於原核生物界。五界說的原核生物界則是包括沒有核膜的細菌等。 古菌域（Archaea）：一般生存於極端環境，如深海、鹽湖、火山口等。包括嗜鹽菌、一些超嗜熱菌、嗜酸菌等。參見古菌分類表。細 菌域（Bacteria）：包括藍綠菌（原名藍綠藻）、放線菌、衣原體、支原體、立克次體等。參見細菌分類表。
真菌界（Fungi）：五界系統約翰(John，1949)、胡先輔(1965)、魏泰克(Whittaker，1969)、馬古利斯(Margulis，1974)、 陳世驤(1979)等都先後提出了生物五界分類系統，真菌都是獨立成界，但內容各異。其中最有代表性、影響最深的是魏泰克提出的 生物五界分類系統。該系統將真菌(或稱菌物)獨立成菌物界。參見真菌分類表。 植物界（Plantae）：包含綠藻、輪藻、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物等。在五界說中，除了極少數在分類上有爭議的綠藻部份為 單細胞（爭議點為歸屬於Protista），否則原則上植物界皆為多細胞。參見植物分類表(NCBI)。 動物界（Animalia）：即“後生動物”（即多細胞生物）。參見動物分類表。 病毒和類病毒
（二）蛋白质是遗传信息的执行者
1. 蛋白质的组成 2. 蛋白质的结构 3. 蛋白质的结构与功能的关系 4. 酶的本质是特殊的蛋白
（三）多糖存在于细胞膜表面和细胞间质中
小结：
细胞生物学的发展历史
细胞生物学的概念
细胞的发现 细胞学说的建立及内容
细胞学的发展 实验细胞学的发展 电镜的发明 分子生物学与细胞生物学的发展
C, H, O, N (90%) S, P, C l , K, Na, Ca, Mg, Fe
99.9%
Cu，Zn，Mn, Mo, Co, Cr, S i , F , Br, I , L i , Ba(微量元素）
一. 生物小分 子 （一）水与无机盐是细胞内的无机化合物
（二）有机小分子是组成生物大分子的亚单位
细胞是有序的、具有自组装与自组织能力的体系
细胞的基本共性
1. 所有的细胞都有相似的化学组成 2. 脂-蛋白体系的生物膜
3. DNA-RNA的遗传装置 4. 蛋白质合成的机器—核糖体 5. 一分为二的分裂方式
细胞的多样性
原核生物界（Prokaryotae）：三域系統中的古菌域與細菌域同歸於原核生物界。五界說的原核生物界則是包括沒有核膜的細菌等。 古菌域（Archaea）：一般生存於極端環境，如深海、鹽湖、火山口等。包括嗜鹽菌、一些超嗜熱菌、嗜酸菌等。參見古菌分類表。細 菌域（Bacteria）：包括藍綠菌（原名藍綠藻）、放線菌、衣原體、支原體、立克次體等。參見細菌分類表。
真菌界（Fungi）：五界系統約翰(John，1949)、胡先輔(1965)、魏泰克(Whittaker，1969)、馬古利斯(Margulis，1974)、 陳世驤(1979)等都先後提出了生物五界分類系統，真菌都是獨立成界，但內容各異。其中最有代表性、影響最深的是魏泰克提出的 生物五界分類系統。該系統將真菌(或稱菌物)獨立成菌物界。參見真菌分類表。 植物界（Plantae）：包含綠藻、輪藻、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物等。在五界說中，除了極少數在分類上有爭議的綠藻部份為 單細胞（爭議點為歸屬於Protista），否則原則上植物界皆為多細胞。參見植物分類表(NCBI)。 動物界（Animalia）：即“後生動物”（即多細胞生物）。參見動物分類表。 病毒和類病毒
细胞概念与分子基础
细胞概念与分子基础
第一节 真核细胞 Eukaryotic cell
一、基本结构 二、细胞的形状和大小
细胞概念与分子基础
细胞结构
1、原生质(protoplasm)： 1839 Purkinje用原生质一词指细胞的全部活 性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。
2、质膜（plasma membrane）：是细胞表面的单位膜。
第二章 细胞的概念和分子基础
Basic Concepts and Molecular Basis of Cell
第一节 第二节 第三节 第四节
真核细胞 原核与古核细胞 病毒、类病毒、阮病毒 细胞的化学成分
细胞概念与分子基础
精子穿卵受精卵6周胚胎细胞概念1与分1子周基础胚胎12周胚胎4月胚胎
弧 形 霍 乱 菌
细胞概念与分子基础
细胞概念与分子基础
菌幽 门 螺 旋
1、细胞壁（Cell Wall）：厚度一般15-30nm。主要成分是肽聚糖， 由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸（teichoic acid）构成双糖单元，以 β（1-4）糖苷键连接成大分子。
2、细胞膜（Cell Membrane）：厚约8~10nm，外侧紧贴细胞壁， 通常不形成内膜系统。一些行光合作用的原核生物，质膜具有与 捕光反应有关的内褶。
细胞概念与分子基础
Animal cell
细胞概念与分子基础
Plant cell
细胞概念与分子基础
细胞的形状和大小
单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有关，如硅藻呈各种 奇异的形态、草履虫像鞋底。
高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。如肌肉细胞呈梭 形；红细胞为圆盘状；植物叶表皮的保卫细胞成半月形，2个细胞围成一个气 孔，以利于呼吸和蒸腾。
第一节 真核细胞 Eukaryotic cell
一、基本结构 二、细胞的形状和大小
细胞概念与分子基础
细胞结构
1、原生质(protoplasm)： 1839 Purkinje用原生质一词指细胞的全部活 性物质，从现代概念来说它包括质膜、细胞质和细胞核(或拟核)。
2、质膜（plasma membrane）：是细胞表面的单位膜。
第二章 细胞的概念和分子基础
Basic Concepts and Molecular Basis of Cell
第一节 第二节 第三节 第四节
真核细胞 原核与古核细胞 病毒、类病毒、阮病毒 细胞的化学成分
细胞概念与分子基础
精子穿卵受精卵6周胚胎细胞概念1与分1子周基础胚胎12周胚胎4月胚胎
弧 形 霍 乱 菌
细胞概念与分子基础
细胞概念与分子基础
菌幽 门 螺 旋
1、细胞壁（Cell Wall）：厚度一般15-30nm。主要成分是肽聚糖， 由N-乙酰葡糖胺和N-乙酰胞壁酸（teichoic acid）构成双糖单元，以 β（1-4）糖苷键连接成大分子。
2、细胞膜（Cell Membrane）：厚约8~10nm，外侧紧贴细胞壁， 通常不形成内膜系统。一些行光合作用的原核生物，质膜具有与 捕光反应有关的内褶。
细胞概念与分子基础
Animal cell
细胞概念与分子基础
Plant cell
细胞概念与分子基础
细胞的形状和大小
单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有关，如硅藻呈各种 奇异的形态、草履虫像鞋底。
高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。如肌肉细胞呈梭 形；红细胞为圆盘状；植物叶表皮的保卫细胞成半月形，2个细胞围成一个气 孔，以利于呼吸和蒸腾。
细胞生物学第二章：细胞的概念与分子基础
• U-snRNA的5‘端含甲基化稀有碱基，形成特有的帽子结构，常见为
2,2,7-三甲基三磷酸鸟苷（m32,2,7Gppp） • 主要功能：参与基因转录产物的加工
细胞的分子基础
(5) miRNA
• microRNA(微小RNA)，长21~25nt的非编码 RNA，其前体 70~90nt，具有发夹结构
合成蛋白质的模板
细胞的分子基础
• mRNA指导特定蛋白质合成的过程称为翻译（translation）
• 原核细胞的mRNA是 多顺反子(polycistron) —— 每分子RNA可携 带几种蛋白质遗传信息，指导几种蛋白质合成 • 真核细胞的mRNA是 单顺反子(monocistron) —— 每分子RNA只 携带一种蛋白质信息 • 两种细胞的mRNA的5' 端和 3' 端，各有 30至几百个核 苷酸的非翻译区(UTR)，是 翻译调控的靶点
细胞的分子基础
(2) rRNA
• 占RNA总量的80％～90％，分子量在RNA 中最大 • 单链结构，主要功能参与构成核糖体 • 真核细胞核糖体（80S）含5S、5.8S、28S
和18S四种rRNA
• 原核细胞核糖体（70S）含5S、23S和16S 三种rRNA
• 核糖体是细胞合成蛋白质的机器，rRNA占
• 最先在秀丽隐杆线虫发现，随后在哺乳动物中
不断发现新miRNA，哺乳动物基因的近1%可 能编码miRNA。
• miRNA普遍存在于生物界，具有高度保守性，
参与细胞分化与发育的基因表达调控
miRNA的形成与作用机制
Dicer酶 是 双链RNA专一性RNA内切酶； Dicer酶可将外源双链RNA 也加工成 22nt (nucleotide)左右的siRNA (small interference RNA)。
第二章 细胞的概念与分子基础
• 原核细胞，古核细胞和真核细胞
h
2
原核细胞
古核细胞
原核生物
蓝细菌
古核生物
甲烷球菌
古细菌
真核细胞
真核生物
动物
植物
真细菌
生命进化谱系
Woese 提出的三大h 界假说
3
二、原核细胞
1.特点 • 结构简单，体积小
细胞膜包裹细胞质和DNA，拟核（nucleoid） 直径1~10 µm，含核糖体，无膜性细胞器 • 有细胞壁（cell wall）
h
4
2.常见的原核细胞
• 最小最简单的细胞——支原体 （mycoplasma）
• 直径0.1~0.3 µm • 惟一细胞器是核糖体 • 环状DNA仅指导400种蛋白质合成
h
5
h
6
细菌（bacteria）
• 原核细胞的典型代表，广泛存在于自然界 • 1~10 µm大小，分为球菌、杆菌和螺旋菌 • 细胞壁主要成分是肽聚糖 • 有些在细胞壁外有多肽和多糖组成的荚膜 • 中间体是细胞膜内陷造成的，与DNA复制
• 细胞的出现
兼性分子phospholipid在水中自发聚合成双层结 构,包裹自我复制的RNA→指导→蛋白质合成→原 始细胞
h
26
h
27
Miller’s simulated experiment
h
28
二、从原核细胞到真核细胞的演进
• 结构简单的原核生物
＊分支为二：生活在极端环境下的古细菌；
进化为现存细菌的真细菌
和细胞分裂有关
• 细菌核糖体沉降系数70S，大亚基50S，小 亚基30S
h
7
h
8
古细菌
• 可在极端环境下生存，如盐杆菌，硫化叶 菌，热原质体
细胞的概念和分子基础
和蛋白质组成，有 时内陷形成间体 • 环状裸露的DNA • 有核糖体和质粒
间体 核糖体
DNA 细胞膜 质粒 细胞壁
2.支原体（mycoplasma)
• 最小的细胞，约 0.1~0.3μm
• 有核糖体和环状 双链DNA
• 细胞膜由磷脂和 蛋白质构成，无 细胞壁，不能维 持固定的形态。
（二）真核细胞的基本结构
• 核酸的组成单位：核苷酸 核苷酸=碱基+戊糖+磷酸
嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)
核糖 脱氧核糖
图
ATP（三磷酸腺苷酸）
cAMP（环化腺苷酸） cGMP（环化鸟苷酸）
二者是细胞内的第二信使分子
DNA与RNA组成上的比较:
DNA和RNA的组成单位是核苷酸，分别为脱氧核糖 核苷酸（4种）和核糖核苷酸（4种）。
碱基 核糖 磷酸
DNA A、G、C、T
脱氧核糖 磷酸
RNA A、G、C、U 核糖 磷酸
核苷酸与核苷酸之间通过磷酸 二酯键连接形成多核苷酸链 （核酸的基本结构）
磷酸二酯键－
|
磷酸二酯键：核苷酸与核苷
|
酸之间连接的两个磷酸酯键
－糖苷键
两条多核苷酸链反向平行 排列，脱氧核糖与磷酸残 基排列在长链的外侧，碱 基位于长链内侧，碱基之 间以氢键相连接，连接规 律是A与T互补，形成两个 氢键即A=T；G与C互补，形 成三个氢键即G三C。
电镜
光镜
非 膜 相 结 构
膜 相 结 构
细胞膜 内质网 高尔基复合体 核膜 线粒体 溶酶体 过氧化氢体 小泡等
具有膜成份 的细胞结构
膜相结构 非膜相结构
不具有膜成份 的细胞结构。
间体 核糖体
DNA 细胞膜 质粒 细胞壁
2.支原体（mycoplasma)
• 最小的细胞，约 0.1~0.3μm
• 有核糖体和环状 双链DNA
• 细胞膜由磷脂和 蛋白质构成，无 细胞壁，不能维 持固定的形态。
（二）真核细胞的基本结构
• 核酸的组成单位：核苷酸 核苷酸=碱基+戊糖+磷酸
嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)
核糖 脱氧核糖
图
ATP（三磷酸腺苷酸）
cAMP（环化腺苷酸） cGMP（环化鸟苷酸）
二者是细胞内的第二信使分子
DNA与RNA组成上的比较:
DNA和RNA的组成单位是核苷酸，分别为脱氧核糖 核苷酸（4种）和核糖核苷酸（4种）。
碱基 核糖 磷酸
DNA A、G、C、T
脱氧核糖 磷酸
RNA A、G、C、U 核糖 磷酸
核苷酸与核苷酸之间通过磷酸 二酯键连接形成多核苷酸链 （核酸的基本结构）
磷酸二酯键－
|
磷酸二酯键：核苷酸与核苷
|
酸之间连接的两个磷酸酯键
－糖苷键
两条多核苷酸链反向平行 排列，脱氧核糖与磷酸残 基排列在长链的外侧，碱 基位于长链内侧，碱基之 间以氢键相连接，连接规 律是A与T互补，形成两个 氢键即A=T；G与C互补，形 成三个氢键即G三C。
电镜
光镜
非 膜 相 结 构
膜 相 结 构
细胞膜 内质网 高尔基复合体 核膜 线粒体 溶酶体 过氧化氢体 小泡等
具有膜成份 的细胞结构
膜相结构 非膜相结构
不具有膜成份 的细胞结构。
细胞的基本概念与分子基础
“70S”、“80S”中的S是沉降系数
2009-08
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
11
四、原核细胞与真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
细胞直径
形 态
核膜、核仁
结 构
细胞骨架
膜性细胞器
~1 µm 无 无 无
10~100 µm 有 有 有
遗 DNA特征 传
单个分子, 环状, 多个分子, 线状, 与
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
4
二、原核细胞
（一）特征 1. 结构简单
DNA环状、裸露、形成拟核（nucleoid） 细胞中只有核糖体，无其他细胞器 2. 体积小：直径1至数微米 （二）主要类群 1.支原体 2.衣原体 3.细菌 4.蓝藻
2009-08
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
5
1.支原体：0.1~0.3m，无细胞壁，形态多变， 具有高度多形性。是肺炎、脑炎、泌尿生殖道 炎的病原体。
16
氨甲 水烷 、、 水氢 蒸、 气氮 等、
紫外线
雷电， 有 放射能 机
小 火山， 分 引力能 子
核苷酸→多核苷酸→核酸 氨基酸→多肽→蛋白质 脂肪酸→磷脂等→脂质膜 糖类：单独存在或与以上
物质结合
多分 子体 系
原始生命自然选择 原始细胞 进化与选择 原核细胞
进行代谢和 自我复制的 多分子体系
脂质膜形成 包裹RNA等 多分子体系
19
三、单细胞生物向多细胞生物的进化
1.由单细胞生物向多细胞生物进化大致经历了单 细胞→单细胞群体→多细胞生物三个阶段。
2. 多细胞生物区别于单细胞生物的特点 （1）结构与功能特化 （2）功能分工并高度协同合作
2009-08
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
11
四、原核细胞与真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
细胞直径
形 态
核膜、核仁
结 构
细胞骨架
膜性细胞器
~1 µm 无 无 无
10~100 µm 有 有 有
遗 DNA特征 传
单个分子, 环状, 多个分子, 线状, 与
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
4
二、原核细胞
（一）特征 1. 结构简单
DNA环状、裸露、形成拟核（nucleoid） 细胞中只有核糖体，无其他细胞器 2. 体积小：直径1至数微米 （二）主要类群 1.支原体 2.衣原体 3.细菌 4.蓝藻
2009-08
细胞生物学与遗传学教研室陈贤均制
5
1.支原体：0.1~0.3m，无细胞壁，形态多变， 具有高度多形性。是肺炎、脑炎、泌尿生殖道 炎的病原体。
16
氨甲 水烷 、、 水氢 蒸、 气氮 等、
紫外线
雷电， 有 放射能 机
小 火山， 分 引力能 子
核苷酸→多核苷酸→核酸 氨基酸→多肽→蛋白质 脂肪酸→磷脂等→脂质膜 糖类：单独存在或与以上
物质结合
多分 子体 系
原始生命自然选择 原始细胞 进化与选择 原核细胞
进行代谢和 自我复制的 多分子体系
脂质膜形成 包裹RNA等 多分子体系
19
三、单细胞生物向多细胞生物的进化
1.由单细胞生物向多细胞生物进化大致经历了单 细胞→单细胞群体→多细胞生物三个阶段。
2. 多细胞生物区别于单细胞生物的特点 （1）结构与功能特化 （2）功能分工并高度协同合作
细胞的概念和分子基础
HO
O
H
H
H
OH
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
H2O
O
P
OH
HO
O
H
H
H
O
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
N
N
O
NH2
NH2
N
N
N
N
9
1
2
3
4
5
6
7
8
O
P
HO
O
H
H
H
OH
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
3 5 磷酸二酯键
5´
3´
2.DNA（脱氧核糖核酸）
⑴DNA双螺旋结构模型
C≡G
5´-末端 3´-末端 磷酸二酯键 磷酸二酯键
N
N
N
N
H
N
H
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
P
O
OH
O
…
N
N
N
N
H
N
H
O
3´
5´
H
3´
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
P
O
OH
O
H
H
H
OH
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
H2O
O
P
OH
HO
O
H
H
H
O
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
N
N
O
NH2
NH2
N
N
N
N
9
1
2
3
4
5
6
7
8
O
P
HO
O
H
H
H
OH
H
H
5
OCH2
1
2
3
4
3 5 磷酸二酯键
5´
3´
2.DNA（脱氧核糖核酸）
⑴DNA双螺旋结构模型
C≡G
5´-末端 3´-末端 磷酸二酯键 磷酸二酯键
N
N
N
N
H
N
H
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
P
O
OH
O
…
N
N
N
N
H
N
H
O
3´
5´
H
3´
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
O
CH2
P
O
OH
O
O
P
O
OH
(细胞生物学)02第二章细胞的概念与分子基础14
生物小分子
单糖
有机小分子 脂肪酸
细
氨基酸
核苷酸
核酸
有
机
胞
蛋白质
化 合
生物大分子 脂类
物
多糖
一、生物小分子
(一)无机化合物
1.水 细胞中含量最大（75%），极性小分子，是良 好的溶剂，是细胞内生化反应的场所。 游离水 结合水
2.无机盐
以离子形式存在。
种类
阳离子：Na+,K+,Ca2+,Fe2+,Mg2+等 阴离子：Cl-,SO42-,PO43-,HCO3-等
草 履 虫
巨 噬 细 胞
神 经 元 细 胞
细胞形态多样性与功能相适应
2.细胞的大小
变异范围很大：人与动物10—100μm ，人体卵细胞， 直径100μm ，小淋巴细胞直径4—5μm ，鸵鸟卵直径达 12cm .支原体直径0.lμm，人的坐骨神经细胞可长达1m。
大 多 数 动 植 物 细 胞 直 径 在 20~30μm 间。一般真核细胞的体积大于原核细 胞，卵细胞大于体细胞。
3.RNA的结构与功能
RNA为单链，可自身回折形成局部假双链（发夹结构）。
mRNA (信使RNA) tRNA (转运RNA)
分 rRNA (核糖体RNA) 类 snRNA (小核RNA)
miRNA (微小RNA) piRNA (Piwi蛋白相互作用RNA) 有酶活性的RNA (核酶)
三种RNA分子的结构特征和功能比较
精 子
3. 细胞的数量 单细胞生物 多细胞生物 新生儿1.5*1012 ，成人2.2*1014
（二）真核细胞的基本结构
细胞膜
光
镜 下
细胞质
细胞的分子基础和基本概念
第二信使——cAMP
可编辑版
38
（1）ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)
• ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。 它的结构如下：
NH2
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
可编辑版
AMP ADP ATP
39
⑵ cAMP 和 cGMP
可编辑版
25
有机小分子
1、单糖： 单糖：构成寡糖和多糖的基本单位， 通式：（ CH2O）n，n为整数，从3到7 种类：
戊糖（五碳糖，C5H10O5）包括核糖和脱氧核 糖，是核酸的组成部分。
己糖：六碳糖，（ C6H12O6）包括葡萄糖， 是细胞的能源物质。
可编辑版
26
可编辑版
27
Six--carbon sugars
• 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸 链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。
可编辑版
44
可编辑版
45
O-
5′
O=P—O—CH2O G
O-
3′
G TA
1′
3′
PP
P
OH
5′
OH OH O-
5′
O=P—O—CH2O T
• 在所有的细胞中，经常会发现, 核苷酸单体中的磷酸在AMP和 GMP中很容易被酯化，形成环 状的cAMP和cGMP。它们的环 状磷酯键是一个高能键.
• cAMP(3’,5’- 环腺嘌呤核苷一磷 酸)和 cGMP( 3’,5’-环鸟嘌呤核 苷一磷酸)的主要功能是作为细 胞之间传递信息的信使。
可编辑版
38
（1）ATP (腺嘌呤核糖核苷三磷酸)
• ATP是生物体内分布最广和最重要的一种核苷酸衍生物。 它的结构如下：
NH2
N
O O- P
O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
可编辑版
AMP ADP ATP
39
⑵ cAMP 和 cGMP
可编辑版
25
有机小分子
1、单糖： 单糖：构成寡糖和多糖的基本单位， 通式：（ CH2O）n，n为整数，从3到7 种类：
戊糖（五碳糖，C5H10O5）包括核糖和脱氧核 糖，是核酸的组成部分。
己糖：六碳糖，（ C6H12O6）包括葡萄糖， 是细胞的能源物质。
可编辑版
26
可编辑版
27
Six--carbon sugars
• 多聚核苷酸链具有方向性，当表示一个多聚核苷酸 链时，必须注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。
可编辑版
44
可编辑版
45
O-
5′
O=P—O—CH2O G
O-
3′
G TA
1′
3′
PP
P
OH
5′
OH OH O-
5′
O=P—O—CH2O T
• 在所有的细胞中，经常会发现, 核苷酸单体中的磷酸在AMP和 GMP中很容易被酯化，形成环 状的cAMP和cGMP。它们的环 状磷酯键是一个高能键.
• cAMP(3’,5’- 环腺嘌呤核苷一磷 酸)和 cGMP( 3’,5’-环鸟嘌呤核 苷一磷酸)的主要功能是作为细 胞之间传递信息的信使。
相关主题
- 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)。
返回 结束
上页
下页
第二节、细胞的分子 基础
原生质（protoplasm）：构成细胞的物质
上页
下页
返回
结束
细胞的物质组成：
细胞代谢反应的溶剂
与蛋白质或 脂类结合,构 成细胞结构
无机物：水（游离水、结合水）、无机盐
有机物：
①维持渗透压和pH值 ②与蛋白 质或脂类结合,构成细胞成分 有机小分子：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 生物大分子：多糖类、脂类、蛋白质、核酸、V 上页 下页 返回 结束
上页 下页 返回 结束
反密码子环 RNA主要有三大类 氨基酸臂 tRNA :翻译的模板 mRNA D环 tRNA :携带氨基酸 T环 rRNA :组成核糖体
上页
下页
m: messenger t: transfer r: ribosomal
返回
结束
上页
下页
返回
结束
两类核酸的比较：
DNA
组成 分布 结构 功能
RNA
脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 细胞核 细胞质 胞质线粒体中少量 胞核核仁中少量 双链 单链 双螺旋结构 三叶草形、线形、发夹形 贮存遗传信息 表达遗传信息 传递遗传信息
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
蛋白质的结构总结：
一级结构：多肽链数目、氨基酸的种类和排列顺序、 二硫键数目和位置；（肽键） 二级结构：多肽链折叠、盘曲形成螺旋状或片层状 结构，如a-螺旋和B-折叠；（氢键） 三级结构：二级结构进一步折叠和盘旋，形成具有 一定功能结构域的结构；（氢键、离子 键和疏水键） 四级结构：亚基聚结的结构，包括亚基的数目，类 型、结构和布局。（一条多肽链形成 一个亚基）。（非共价键）
mRNA tRNA rRNA
含量 5-10% 5-10% 80-90% 分子量 1 5 -2＊106 10 3 104 0.36 108 沉降系数 6-25S 4S 5.8S、18S、28S 结构 线形 三叶草形 线形、假双链 功能 信息模板 携带氨基酸工具 形成核糖体
上页
下页
返回
结束
tRNA:三叶草形
一、核酸:核糖核酸（ RNA ） 脱氧核糖核酸（ DNA ）
1.核酸的组成单位：核苷酸 核苷酸=碱基+戊糖+磷酸
嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)
核糖 脱氧核糖
图
上页
下页
返回
结束
磷酯键
糖 苷 键
上页
下页
返回
结束
2.DNA
磷酸二酯键：核苷酸与 核苷酸之间连接的两个 磷酸酯键 上页 下页 返回 结束
上页 下页 返回 结束
细胞的结构
n n
n
光镜观察的结构 电镜观察的结构 高级电镜及 x线衍射的结构
显微结构 亚微结构 超微结构
上页
下页
返回
结束
细胞的显微结构－－三部结构
①细胞膜 ②细胞质：线粒体、高尔基体、中心体、基质 ③细胞核：核膜、核仁、染色质、核质
细胞膜 细胞质
染色质 核仁
核膜
上页
下页
返回
DNA双螺旋结构特点
n
n
n n
n
相互平行而反向相反的两条 多核苷酸链组成; 螺旋的主链由外侧的脱氧核 糖和磷酸组成,内侧由碱基 组成. 碱基互补原则 相邻碱基对距离为0.34nm, 双螺旋的螺距为3.4nm. 互补链中:A+G=T+C A+C=T+G
上页
下页
返回
结束
常用碱基序列代表 DNA链
如： 5`-AGCTAATGGCC-3` 3`-TCGATTACCGG-5`
结束
细胞的超微结构：
膜相结构：具有膜成份的细胞结构。
非膜相结构：不具有膜成份的细胞结构。
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
细胞膜（cell membrane ） 内质网（endoplasmic reticulum） 高尔基复合体（Golgi complex） 核膜（nuclear envelope） 线粒体（mitochondrion ） 溶酶体（lysosome ） 过氧化氢体（peroxisome） 小泡等（vesicle）
三 维 结 构
二级结构：在一级结构的基础上形成 三级结构：在二级结构的基础上形成 四级结构：在二级结构的基础上形成
上页
下页
返回
结束
三级结构：二级结构进一步折叠和盘 旋，形成具有一定功能结 构域的结构；
主要维系键有氢键、离子键和疏水键。 （只有一条多肽链构成的蛋白质，在三级结构上即 有生物活性，无四级结构。）
上页
下页
返回
结束
生理学上将机体细胞分为：
n
n
n
n
上皮组织细胞 结缔组织细胞 肌细胞 神经组织细胞
上页
下页
返回
结束
上皮组织细胞(柱状、扁平状）
上页
下页
返回
结束
结缔组织细胞（形态多样）
上页
下页
返回
结束
肌细胞
上页
下页
返回
结束
神经组织细胞
上页
下页
返回
结束
细胞的基本共性
n
n
n
n
n
都有细胞膜 都有核物质 都有核糖体 增殖方式都为一分为二 代谢活动的某些酶一致ok
cell）
•原核细胞是只有质膜和少数简单的细胞器，无核膜、 内膜系统和细胞骨架的细胞。如细菌、支原体细胞。
•真核细胞是有质膜和许多复杂的细胞器，有核膜、 复杂的内膜系统和细胞骨架的细胞。如人体细胞等 绝大多数动植物细胞。 上页 下页 返回 结束
原核细胞
上页
下页
返回
结束
真核细胞
上页
下页
返回
结束
原核细胞与真核细胞的主要区别：
上页
下页
返回
结束
思考题 （一）
1、如何理解“细胞是生命活动的基本单 位”这一概念？ 2、最小、最简单的有机体和细胞各是什 么？ 3、何为原核细胞？何为真核细胞？二者 有何主要差别？ 4、何为膜相结构？何为非膜相结构？简 述真核细胞的超微结构。
上页 下页 返回 结束
思考题（二）
１、名词解释：生物大分子、磷酸二酯键、碱基互 补原则、碱基序列 核酶 2、概述细胞的物质组成及其在生命活动中的作用。 3、比较DNA与RNA的区别。 4、概述DNA分子双螺旋结构模型的要点。 5、简述DNA分子的主要功能。 6、简述RNA的种类与功能。 7、概述蛋白质分子的结构及其功能。
上页
下页
返回
结束
关于核酶
核酶：具有酶活性的RNA称为核酶。即核 酸具有酶的作用。
n n n n n
核酶常由RNA和蛋白质组成，如端粒酶等。 近期发现DNA也具有酶的作用。 核糖体本身就有核酶的作用。 酶包括蛋白质和核酸。 “酶的本质是蛋白质”的看法已被推翻。
上页
下页
返回
结束
蛋白质－生命现象的载体
n n n
作为信息载体即翻译的模板―― mRNA 作为翻译的工具，携带氨基酸――tRNA 作为翻译的机器，组成核糖体――rRNA
注：m: messenger t: transfer r: ribosomal
上页 下页 返回 结束
细胞中rRNA、 tRNA、 mRNA三种RNA含量最多、 在遗传信息的传递和表达中作用突出，比较如下：
它代表遗传信息，书写、识读方便。 碱基序列的多样性即是DNA的多样性。
上页 下页 返回 结束
cAMP（环化腺苷 酸）
cGMP（环化鸟苷酸）
上页下页返回结束来自ATP（三磷酸腺苷酸）
上页
下页
返回
结束
3.RNA
单链结构或 假双链结构 （部分区域链 内碱基配对形 成）。
上页
下页
返回
结束
细胞中RNA的种类主要有三大类
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
四级结构：亚基聚结的结构，包括亚基 的数目，类型、结构和布局。
亚基：一条多肽链形成经过一、二、三级结构 形成的一个结构域称为亚基。 亚基间由非共价键连接。 如血红蛋白由四条肽链组成，即由四个亚基聚 结形成。 注：人胰岛素虽有现两条多肽链组成，但由于 肽链间由二硫键盘连接，所以无四级结构。
具有膜成份 的细胞结构
核糖体（ribosome ） 中心体（centriole ） 微管（microtubule） 微丝（microfilament） 中间纤维（intermediate filament） 染色质（chromatin） 核仁（nucleolus ） 基质（matrix)
不具有膜成 份的细胞结 构。ok
上页 下页 返回 结束
上页
下页
返回
结束
不同功能的细胞形态不同
上皮细胞
神经细胞
肌细胞
卵细胞
血细胞
视杆细胞
上页
下页
返回
结束
这是您肉眼可见的 特殊细胞：
鸡蛋
(未受精的卵细胞)
大变形虫 上页 下页 返回 结束
生物学上将细胞分为两大类：
原核细胞（Prokaryotic
真核细胞（Eukaryotic
cell）
原核细胞 大小 细胞核 DNA 合 核糖体 内膜结构 细胞大小 ＜１ m 无核膜、核仁 一条、环状、裸露 真核细胞 １０－１００ m 有核膜、核仁 多条、线状、与蛋白质结
细胞骨架 细胞增殖 DNA复制 转录和翻译
上页
下页
第二节、细胞的分子 基础
原生质（protoplasm）：构成细胞的物质
上页
下页
返回
结束
细胞的物质组成：
细胞代谢反应的溶剂
与蛋白质或 脂类结合,构 成细胞结构
无机物：水（游离水、结合水）、无机盐
有机物：
①维持渗透压和pH值 ②与蛋白 质或脂类结合,构成细胞成分 有机小分子：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 生物大分子：多糖类、脂类、蛋白质、核酸、V 上页 下页 返回 结束
上页 下页 返回 结束
反密码子环 RNA主要有三大类 氨基酸臂 tRNA :翻译的模板 mRNA D环 tRNA :携带氨基酸 T环 rRNA :组成核糖体
上页
下页
m: messenger t: transfer r: ribosomal
返回
结束
上页
下页
返回
结束
两类核酸的比较：
DNA
组成 分布 结构 功能
RNA
脱氧核糖 核糖 A、G、C、T A、G、C、U 细胞核 细胞质 胞质线粒体中少量 胞核核仁中少量 双链 单链 双螺旋结构 三叶草形、线形、发夹形 贮存遗传信息 表达遗传信息 传递遗传信息
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
蛋白质的结构总结：
一级结构：多肽链数目、氨基酸的种类和排列顺序、 二硫键数目和位置；（肽键） 二级结构：多肽链折叠、盘曲形成螺旋状或片层状 结构，如a-螺旋和B-折叠；（氢键） 三级结构：二级结构进一步折叠和盘旋，形成具有 一定功能结构域的结构；（氢键、离子 键和疏水键） 四级结构：亚基聚结的结构，包括亚基的数目，类 型、结构和布局。（一条多肽链形成 一个亚基）。（非共价键）
mRNA tRNA rRNA
含量 5-10% 5-10% 80-90% 分子量 1 5 -2＊106 10 3 104 0.36 108 沉降系数 6-25S 4S 5.8S、18S、28S 结构 线形 三叶草形 线形、假双链 功能 信息模板 携带氨基酸工具 形成核糖体
上页
下页
返回
结束
tRNA:三叶草形
一、核酸:核糖核酸（ RNA ） 脱氧核糖核酸（ DNA ）
1.核酸的组成单位：核苷酸 核苷酸=碱基+戊糖+磷酸
嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T)
核糖 脱氧核糖
图
上页
下页
返回
结束
磷酯键
糖 苷 键
上页
下页
返回
结束
2.DNA
磷酸二酯键：核苷酸与 核苷酸之间连接的两个 磷酸酯键 上页 下页 返回 结束
上页 下页 返回 结束
细胞的结构
n n
n
光镜观察的结构 电镜观察的结构 高级电镜及 x线衍射的结构
显微结构 亚微结构 超微结构
上页
下页
返回
结束
细胞的显微结构－－三部结构
①细胞膜 ②细胞质：线粒体、高尔基体、中心体、基质 ③细胞核：核膜、核仁、染色质、核质
细胞膜 细胞质
染色质 核仁
核膜
上页
下页
返回
DNA双螺旋结构特点
n
n
n n
n
相互平行而反向相反的两条 多核苷酸链组成; 螺旋的主链由外侧的脱氧核 糖和磷酸组成,内侧由碱基 组成. 碱基互补原则 相邻碱基对距离为0.34nm, 双螺旋的螺距为3.4nm. 互补链中:A+G=T+C A+C=T+G
上页
下页
返回
结束
常用碱基序列代表 DNA链
如： 5`-AGCTAATGGCC-3` 3`-TCGATTACCGG-5`
结束
细胞的超微结构：
膜相结构：具有膜成份的细胞结构。
非膜相结构：不具有膜成份的细胞结构。
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
细胞膜（cell membrane ） 内质网（endoplasmic reticulum） 高尔基复合体（Golgi complex） 核膜（nuclear envelope） 线粒体（mitochondrion ） 溶酶体（lysosome ） 过氧化氢体（peroxisome） 小泡等（vesicle）
三 维 结 构
二级结构：在一级结构的基础上形成 三级结构：在二级结构的基础上形成 四级结构：在二级结构的基础上形成
上页
下页
返回
结束
三级结构：二级结构进一步折叠和盘 旋，形成具有一定功能结 构域的结构；
主要维系键有氢键、离子键和疏水键。 （只有一条多肽链构成的蛋白质，在三级结构上即 有生物活性，无四级结构。）
上页
下页
返回
结束
生理学上将机体细胞分为：
n
n
n
n
上皮组织细胞 结缔组织细胞 肌细胞 神经组织细胞
上页
下页
返回
结束
上皮组织细胞(柱状、扁平状）
上页
下页
返回
结束
结缔组织细胞（形态多样）
上页
下页
返回
结束
肌细胞
上页
下页
返回
结束
神经组织细胞
上页
下页
返回
结束
细胞的基本共性
n
n
n
n
n
都有细胞膜 都有核物质 都有核糖体 增殖方式都为一分为二 代谢活动的某些酶一致ok
cell）
•原核细胞是只有质膜和少数简单的细胞器，无核膜、 内膜系统和细胞骨架的细胞。如细菌、支原体细胞。
•真核细胞是有质膜和许多复杂的细胞器，有核膜、 复杂的内膜系统和细胞骨架的细胞。如人体细胞等 绝大多数动植物细胞。 上页 下页 返回 结束
原核细胞
上页
下页
返回
结束
真核细胞
上页
下页
返回
结束
原核细胞与真核细胞的主要区别：
上页
下页
返回
结束
思考题 （一）
1、如何理解“细胞是生命活动的基本单 位”这一概念？ 2、最小、最简单的有机体和细胞各是什 么？ 3、何为原核细胞？何为真核细胞？二者 有何主要差别？ 4、何为膜相结构？何为非膜相结构？简 述真核细胞的超微结构。
上页 下页 返回 结束
思考题（二）
１、名词解释：生物大分子、磷酸二酯键、碱基互 补原则、碱基序列 核酶 2、概述细胞的物质组成及其在生命活动中的作用。 3、比较DNA与RNA的区别。 4、概述DNA分子双螺旋结构模型的要点。 5、简述DNA分子的主要功能。 6、简述RNA的种类与功能。 7、概述蛋白质分子的结构及其功能。
上页
下页
返回
结束
关于核酶
核酶：具有酶活性的RNA称为核酶。即核 酸具有酶的作用。
n n n n n
核酶常由RNA和蛋白质组成，如端粒酶等。 近期发现DNA也具有酶的作用。 核糖体本身就有核酶的作用。 酶包括蛋白质和核酸。 “酶的本质是蛋白质”的看法已被推翻。
上页
下页
返回
结束
蛋白质－生命现象的载体
n n n
作为信息载体即翻译的模板―― mRNA 作为翻译的工具，携带氨基酸――tRNA 作为翻译的机器，组成核糖体――rRNA
注：m: messenger t: transfer r: ribosomal
上页 下页 返回 结束
细胞中rRNA、 tRNA、 mRNA三种RNA含量最多、 在遗传信息的传递和表达中作用突出，比较如下：
它代表遗传信息，书写、识读方便。 碱基序列的多样性即是DNA的多样性。
上页 下页 返回 结束
cAMP（环化腺苷 酸）
cGMP（环化鸟苷酸）
上页下页返回结束来自ATP（三磷酸腺苷酸）
上页
下页
返回
结束
3.RNA
单链结构或 假双链结构 （部分区域链 内碱基配对形 成）。
上页
下页
返回
结束
细胞中RNA的种类主要有三大类
上页
下页
返回
结束
上页
下页
返回
结束
四级结构：亚基聚结的结构，包括亚基 的数目，类型、结构和布局。
亚基：一条多肽链形成经过一、二、三级结构 形成的一个结构域称为亚基。 亚基间由非共价键连接。 如血红蛋白由四条肽链组成，即由四个亚基聚 结形成。 注：人胰岛素虽有现两条多肽链组成，但由于 肽链间由二硫键盘连接，所以无四级结构。
具有膜成份 的细胞结构
核糖体（ribosome ） 中心体（centriole ） 微管（microtubule） 微丝（microfilament） 中间纤维（intermediate filament） 染色质（chromatin） 核仁（nucleolus ） 基质（matrix)
不具有膜成 份的细胞结 构。ok
上页 下页 返回 结束
上页
下页
返回
结束
不同功能的细胞形态不同
上皮细胞
神经细胞
肌细胞
卵细胞
血细胞
视杆细胞
上页
下页
返回
结束
这是您肉眼可见的 特殊细胞：
鸡蛋
(未受精的卵细胞)
大变形虫 上页 下页 返回 结束
生物学上将细胞分为两大类：
原核细胞（Prokaryotic
真核细胞（Eukaryotic
cell）
原核细胞 大小 细胞核 DNA 合 核糖体 内膜结构 细胞大小 ＜１ m 无核膜、核仁 一条、环状、裸露 真核细胞 １０－１００ m 有核膜、核仁 多条、线状、与蛋白质结
细胞骨架 细胞增殖 DNA复制 转录和翻译