细胞生物学ppt课件完整版

细胞核与遗传信息表达
核被膜、核孔复合物和染色质
核被膜
双层膜结构，外层与内质网相连，内 层与染色质相连，上有核孔，控制物 质进出细胞核。
核孔复合物
染色质
细胞核中易被碱性染料染成深色的物 质，主要是由DNA和蛋白质组成。在 细胞分裂间期呈丝状交织在一起，形 成网状结构。
由多种蛋白质构成的复杂结构，具有 选择透过性，允许某些大分子物质如 RNA和蛋白质通过。
膜受体介导信号传导途径
G蛋白偶联受体介导的信号传导途径
当配体与G蛋白偶联受体结合后，激活G蛋白，进而激活或抑制下游效应器，产 生生物学效应。如肾上腺素与β受体结合后，激活腺苷酸环化酶，产生cAMP， 进而激活PKA等激酶产生生物学效应。
酶联型受体介导的信号传导途径
当配体与酶联型受体结合后，激活受体本身具有的酶活性，催化下游底物产生生 物学效应。如胰岛素与胰岛素受体结合后，激活受体酪氨酸激酶活性，催化下游 底物产生生物学效应。
有丝分裂意义
是细胞增殖的主要方式，确保遗 传信息的准确传递，维持生物体 的生长和发育。
减数分裂过程及意义
减数分裂过程
包括第一次减数分裂和第二次减数分裂，涉及同源染色体联 会、交叉互换、分离等行为。
减数分裂意义
是生殖细胞形成过程中的特殊分裂方式，导致染色体数目减 半，为遗传变异提供基础。
细胞分化类型和影响因素
03
细胞质基质与细胞器
细胞质基质组成及作用
组成：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核 苷酸和多种酶等。
01
为细胞内的生化反应提供场所；
03
02
作用
04
维持细胞形态；
参与细胞内物质运输；
05
06
与能量转换有关。
线粒体结构和功能
01
结构：线粒体由外膜、内膜和 基质组成，内膜向内折叠形成
嵴，嵴上有基粒。
自噬在疾病治疗中应用前景
神经退行性疾病
通过激活自噬，清除异常蛋白质或损伤的细胞器，从而减缓疾病的进程。
感染性疾病
通过诱导自噬，清除细胞内寄生的病原体，达到治疗的目的。
肿瘤治疗
自噬在肿瘤治疗中具有双重作用。一方面，通过激活自噬，抑制肿瘤细胞的生长和扩散； 另一方面，过度的自噬可能导致肿瘤细胞死亡。因此，针对不同类型的肿瘤，需要制定个 性化的治疗方案。
的蛋白、DNA或细胞器累积损伤细胞。在 特定的组织或器官发育过程中，自噬作用能
消除功能正常而暂时不必要的细胞结构。
坏死和凋亡在疾病中角色
坏死
通常以炎症的形式影响组织和器官的功能，与缺血、 缺氧、感染、中毒、外伤等病理过程密切相关。
凋亡
参与许多生理和病理过程，如胚胎发育、免疫应答和 神经退行性变等。过度的凋亡可能导致疾病发生，如 阿尔茨海默病、帕金森病和亨廷顿病等。
蛋白质。
基因表达调控机制
01
转录水平调控
通过控制转录因子的活性或数量来调节基因的表达水平。转录因子可以
与DNA上的特定序列结合，激活或抑制转录过程。
02 03
翻译水平调控
通过控制mRNA的稳定性、翻译效率或翻译后修饰来调节基因的表达。 例如，某些microRNA可以与mRNA结合并导致其降解，从而降低蛋白 质的合成量。
DNA复制、转录和翻译过程
DNA复制
以亲代DNA分子为模板合成子代 DNA的过程，发生在细胞分裂间 期。复制过程遵循碱基互补配对 原则，保证了遗传信息的准确传
递。
转录
以DNA的一条链为模板合成 RNA的过程，发生在细胞核中。 转录生成的RNA分子将携带遗传 信息到细胞质中进行蛋白质的合
成。
翻译
以mRNA为模板合成蛋白质的过 程，发生在细胞质中的核糖体上 。翻译过程涉及tRNA和rRNA的 参与，最终生成具有特定功能的
其他重要细胞器简介
核糖体
合成蛋白质的场所， 由rRNA和蛋白质组 成。
内质网
参与蛋白质的加工、 运输和脂质的合成。
高尔基体
参与蛋白质的加工、 分类和包装，与细胞 壁的形成有关。
溶酶体
含有多种水解酶，能 分解衰老、损伤的细 胞器，吞噬并杀死侵 入细胞的病毒或病菌 。
中心体
与细胞的有丝分裂有 关。
04
自噬作用机制和生理意义
自噬作用机制
细胞通过单层或双层膜包裹部分胞质和细胞 内需降解的细胞器、蛋白质等成分形成自噬 体，并与溶酶体融合形成自噬溶酶体，降解 其所包裹的内容物，以实现细胞本身的代谢 需要和某些细胞器的更新。
生理意义
自噬作用能消化的功能异常的蛋白质或细胞 器，此时起防卫作用，阻止有毒或功能异常
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• 细胞概述与基本结构 • 细胞膜及其功能 • 细胞质基质与细胞器 • 细胞核与遗传信息表达 • 细胞增殖、分化与发育 • 细胞死亡与自噬作用
01
细胞概述与基本结构
细胞定义及发现历程
细胞的定义
细胞是生物体的基本结构和功能单位 ，所有生物体都由细胞组成。
细胞的发现历程
从17世纪列文虎克首次观察到细胞， 到19世纪施莱登和施旺提出细胞学说 ，再到20世纪电子显微镜的发明和应 用，人类对细胞的认识不断深入。
与其功能密切相关。
细胞形态
02
细胞形态多种多样，与其在生物体中的位置和功能相适应。
细胞大小、形态与功能的关系
03
细胞的大小和形态与其代谢、分裂、分化、运动等功能密切相
关。
基本结构：细胞膜、质、核
01
02
03
细胞膜
细胞的外层结构，具有选 择透过性，能控制物质进 出细胞。
细胞质
细胞膜内的半透明物质， 包括各种细胞器和包含物 。
膜流动性与功能关系
膜流动性对物质运输的影响
细胞膜的流动性使得膜上的脂质分子和蛋白质分子可以发生侧向移动和旋转运动，从而有利于物质的 跨膜运输。例如，在物质通过简单扩散或易化扩散进行跨膜运输时，膜的流动性可以促进物质在膜中 的扩散速度。
膜流动性对信号传导的影响
细胞膜的流动性还影响着信号传导过程。例如，在G蛋白偶联受体介导的信号传导途径中，配体与受 体的结合以及G蛋白的激活都需要膜的流动性来保证。如果膜的流动性降低，这些过程可能会受到阻 碍，从而影响信号传导的效率。
细胞核
真核细胞的重要结构，包 含遗传物质DNA和RNA， 控制细胞的代谢和遗传。
02
细胞膜及其功能
膜组成与结构特点
膜组成
主要由脂质、蛋白质和糖类组成，其中脂质双层是膜的基本骨架，蛋白质镶嵌 或贯穿于脂质双层中，糖类与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂。
结构特点
细胞膜具有流动性，其脂质分子和蛋白质分子都可以进行侧向移动和旋转运动 ；细胞膜还具有不对称性，即膜两侧的组成成分和功能不同。
表基因观表遗达传的可学逆现的象、可遗传的改变，
不涉及DNA序列的改变。表观遗传学 机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和 非编码RNA的调控等。这些机制可以 影响基因的可及性、转录活性和蛋白 质功能，从而调节生物体的发育和适 应环境的能力。
05
细胞增殖、分化与发育
有丝分裂过程及意义
有丝分裂过程
包括前期、中期、后期和末期， 涉及染色体复制、纺锤体形成、 姐妹染色单体分离等关键事件。
06
细胞死亡与自噬作用
坏死和凋亡两种死亡方式比较
坏死
细胞受到强烈理化因素作用引起细胞无序变 化的死亡过程，表现为细胞胀大、胞膜破裂 、细胞内容物外溢、核变化缓慢，DNA降 解不充分。
凋亡
为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主 的有序的死亡，涉及一系列基因的激活、表 达以及调控等的作用，它并不是病理条件下 ，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应 生存环境而主动争取的一种死亡过程。
02
功能
03
04
进行有氧呼吸的主要场所；
合成ATP，为细胞提供能量。
叶绿体结构和光合作用过程
结构
叶绿体由外膜、内膜和类 囊体组成，类囊体上含有 光合色素和光合作用所需 的酶。
光反应阶段
在类囊体薄膜上进行，将 水分解为氧气和[H]，同时 合成ATP；
暗反应阶段
在叶绿体基质中进行，利 用光反应产生的[H]和ATP ，将二氧化碳还原为有机 物。
表观遗传学调控
不涉及DNA序列改变的基因表达调控方式。包括DNA甲基化、组蛋白 修饰和染色质重塑等机制，可以影响基因的可及性和转录活性。
染色体变异和表观遗传学现象
染色体变异
染色体结构和数目的改变。包括缺失 、重复、倒位和易位等类型。染色体 变异可能导致遗传信息的改变和基因 表达的异常，从而影响个体的表型和 健康。
跨膜运输方式及实例
被动运输
包括简单扩散和易化扩散两种方式。简单扩散是物质从高浓度一侧向低浓度一侧的运输，不需要能量，如O2、 CO2、N2等气体的运输。易化扩散是在膜蛋白的帮助下，物质从高浓度一侧向低浓度一侧的运输，如Na+、K+ 等离子通过离子通道的运输。
主动运输
物质从低浓度一侧向高浓度一侧的运输，需要能量和膜蛋白的参与。如Na+、K+等离子通过钠钾泵的运输，以 及葡萄糖、氨基酸等营养物质通过载体蛋白的运输。
原核与真核细胞区别
原核细胞：无核膜包被的细胞 核，遗传物质裸露，细胞器简 单，只有核糖体一种细胞器。
真核细胞：有核膜包被的细胞 核，遗传物质被核膜包裹，细 胞器复杂多样，包括线粒体、 叶绿体、内质细胞核。
细胞大小、形态与功能关系
细胞大小
01
不同生物和同一生物不同部位的细胞大小差异很大，细胞大小
THANKS
感谢观看
细胞分化类型
包括组织特异性分化、细胞类型特异性分化和功能特异性分化等。
影响因素
包括基因表达调控、细胞间相互作用、环境因素等，共同决定细胞分化的方向和程度。
胚胎发育过程中细胞命运决定
胚胎发育阶段
包括卵裂期、囊胚期、原肠胚期等，涉 及细胞增殖、迁移和分化等关键事件。
VS
细胞命运决定因素
包括母源效应基因、合子基因激活、细胞 间信号传导等，共同调控胚胎发育过程中 细胞的命运决定。