临床细胞的概念与分子基础
医学细胞生物学
医学细胞生物学是研究细胞在医学领域中的基本生命过程和功能的学科。
它涉及细胞的分子、细胞器、细胞膜、信号传导、细胞周期、细胞死亡、细胞分化、细胞黏附、细胞外基质等多个方面，旨在揭示细胞的生命活动规律，为疾病的发生、发展、诊断、治疗和预防提供理论基础。
一、细胞的基本概念细胞是生命的基本单位，具有自我复制、代谢、生长、分化、适应环境等功能。
细胞由细胞膜、细胞质、细胞核等组成。
细胞膜是细胞的外层，具有选择性通透性，可以控制物质的进出。
细胞质是细胞内的液体，含有多种细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等，这些细胞器各自承担着特定的生物学功能。
细胞核是细胞的控制中心，含有遗传信息的DNA，负责调控细胞的生长、分化和代谢。
二、细胞信号传导细胞信号传导是指细胞通过信号分子与细胞膜上的受体结合，进而引发细胞内的一系列生物化学反应，最终产生生物学效应的过程。
细胞信号传导途径包括：G蛋白偶联受体途径、酶联受体途径、离子通道受体途径等。
细胞信号传导在细胞的生命活动中起着至关重要的作用，如细胞增殖、分化、凋亡、代谢等。
三、细胞周期与细胞分裂细胞周期是指细胞从诞生到下一次分裂的整个过程，分为G1期、S期、G2期和M期。
细胞周期调控异常会导致细胞增殖失控，进而引发肿瘤等疾病。
细胞分裂包括有丝分裂和无丝分裂两种方式，其中有丝分裂是生物体细胞分裂的主要方式，包括前期、中期、后期和末期四个阶段。
四、细胞死亡与疾病细胞死亡是细胞生命活动的终止，分为凋亡和坏死两种类型。
凋亡是一种程序性死亡，对生物体具有积极意义，如胚胎发育、组织修复等。
坏死是一种非程序性死亡，通常由外界因素引起，如感染、缺血等。
细胞死亡异常与许多疾病的发生密切相关，如肿瘤、神经退行性疾病、心血管疾病等。
五、细胞分化与疾病细胞分化是指细胞在发育过程中从一种形态和功能转变为另一种形态和功能的过程。
细胞分化异常会导致组织器官发育异常，进而引发先天性疾病。
细胞分化调控异常还与肿瘤的发生密切相关。
细胞生物学——第三章 细胞的分子基础
8
2.蛋白质的二级结构： 2.蛋白质的二级结构： 蛋白质的二级结构 在一级结构的基础上， 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(β) 螺旋(α)或折叠 基之间连接，使多肽链成为螺旋 或折叠 的结构。（氢键） 。（氢键 的结构。（氢键）
9
3.蛋白质的三级结构： 3.蛋白质的三级结构： 蛋白质的三级结构 在二级结构的基础上再行折叠。（氢 在二级结构的基础上再行折叠。（氢 。（ 酯键，离子键，疏水键） 键，酯键，离子键，疏水键）
DNA双螺旋结构模型 双螺旋结构模型
DNA的双链形成 的双链形成
21
Watson和 Crick的DNA双螺旋结构模型 Watson和 Crick的DNA双螺旋结构模型 1.DNA分子是由两条相互平行方向相反的 分子是由两条相互平行方向相反的 多核苷酸链围绕着同一中心轴形成的双螺 旋结构。 旋结构。 2.两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基配对 两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基配对 原则（ 原则（A=T，G三C）以氢键相连。 ， 三 ）以氢键相连。 3.相邻碱基对旋转 °，间距 相邻碱基对旋转36° 间距0.34nm，一 相邻碱基对旋转 ， 个螺旋包含10个碱基旋转 °，螺距为 个碱基旋转360° 个螺旋包含 个碱基旋转 3.4nm。 。
3
一、单糖 单糖的通式： 单糖的通式：（CH2O）n，其中n为正整数。 其中n为正整数。 单糖中最重要的是五碳糖和六碳糖。 单糖中最重要的是五碳糖和六碳糖。 五碳塘即戊糖，包括核糖（Ｃ 五碳塘即戊糖，包括核糖（Ｃ５Ｈ１０Ｏ５） 和脱氧核糖（Ｃ ）。核糖和脱 和脱氧核糖（Ｃ５Ｈ１０Ｏ４）。核糖和脱 氧核糖是核酸的主要组成成分。 氧核糖是核酸的主要组成成分。 二、双糖和多糖 由葡萄糖组成重复结构的简单多糖， 由葡萄糖组成重复结构的简单多糖，在 动物体内主要是糖原， 动物体内主要是糖原，在植物细胞中主要 是淀粉。它们可以储存能量。 是淀粉。它们可以储存能量。
细胞生物学复习题1～6章
第一章绪论1.第一个在显微镜下观察到细胞的人是Robert Hook（英数理家）.2.第一个在显微镜下观察到活细胞的人是Leeuwenhook.3.细胞学说是谁建立的4.谁提出了染色体遗传理论and .5.谁创立了基因学说.6.谁最早证实了DNA为遗传物质7.谁提出了操纵子学说.8.克隆羊多莉是哪年由谁创造出的1997年9.人类基因组计划何时启动，何时成功1990年；2000年10.什么是细胞分化个体发育中，受精卵来源细胞产生形态结构、化学组成和功能等方面稳定性差异的过程。
11.细胞生物学研究与医学有哪些联系（1）人类生命来自受精卵，以细胞为基础，细胞正常结构损伤与功能紊乱，导致疾病；（2）细胞生物学的深入研究，能更深入阐明各种疾病的机制，以及找到有效治疗手段；（3）细胞生物学是临床医学的基础，为学习其他医学课程打下基础，培养科研思维。
第二章细胞的概念与分子基础1.体积最小的完整生命是什么支原体2.原核生物与真核生物最主要的区别是什么共有哪些区别3.生命的主要四种元素是什么C、H、O、N4.有机小分子主要有哪几种单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸5.单糖聚合成多糖，通过什么键糖苷键6.碱基与核糖形成核苷时，通过什么键糖苷键（核糖1C位）7.核苷酸聚合成核酸时，通过什么键磷酸二酯键（核糖3C位和5C位）的双螺旋结构是怎样的DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成，两条链围绕着同一个中心轴以右手方向盘绕成双螺旋结构。
9.什么是碱基互补配对原则A=T G≡C与DNA的相同与不同处有哪些相同处：3',5'-磷酸二酯键连接而成；不同处：U替代T；戊糖的核糖2C不脱氧。
11.真核生物的mRNA特征结构有哪些5’端有帽子结构——7-甲基三磷酸鸟苷，3’端有多聚腺苷酸尾巴Poly A占细胞内总RNA的百分比是80％～90％13.真核生物的核糖体的rRNA有哪些5S、、28S、18S14.原核生物的核糖体的rRNA有哪些5S、23S、16S占核糖体的总重量的百分比是60％的结构特点有哪些，有什么功能结构特点：部分折叠成双链，结构呈三叶草形；功能：转运氨基酸到核糖体合成蛋白质。
细胞的分子基础及基本概念
02
某些酶需要有一种非蛋白质性的辅因子(cofactor)结合才能具有活性。辅因子可以是一种复杂的有机分子，也可以是一种金属离子，或者二者兼有。
（三）酶与生物催化剂
作用机制：在反应中与底物暂时结合，形成了酶——底物复合物。降低活化能。反应完成后，酶分子迅即从酶——底物复合物中解脱出来。
作用特点： 只催化热力学允许的反应 ； 只加快反应速度，不改变反应平衡点 ； 对正逆反应催化作用相同 ； 降低反应活化能 ；
二、核酸的组成成分
核酸 nucleic acid
核苷酸 nucleotide
核苷 nucleoside
磷酸 phosphate
嘌呤碱 purine base 或 嘧啶碱 pyrimidine base
（碱基 base）
核糖 ribose 或 脱氧核糖 deoxyribose
（戊糖 amyl sugar）
Ca2+
钙调素、肌动球蛋白、ATP酶
细胞中有机物达几千种之多，主要由四大类分子所组成：蛋白质、核酸、脂类和糖，这些分子约占细胞干重的90%以上。 蛋白质 是细胞的主要结构成分，而且更重要的是，生物专有的催化剂——酶是蛋白质，因此细胞的代谢活动离不开蛋白质。 蛋白质的结构
细胞的有机分子ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1
2
-氨基酸的通式
（一）DNA的一级结构
1953年，Watson 和Crick 提出。
（二）DNA的双螺旋结构
DNA的结构
DNA的双螺旋模型特点
”
两条反向平行的多聚核苷酸链沿一个假设的中心轴右旋相互盘绕而形成。
磷酸和脱氧核糖单位作为不变的骨架组成位于外侧，作为可变成分的碱基位于内侧。
链间碱基按A—T，G—C配对（碱基配对原则，Chargaff定律） 螺旋直径2nm，相邻碱基平面垂直距离0.34nm,螺旋结构每隔10个碱基对（base pair, bp）重复一次，间隔为3.4nm
细胞的概念与分子基础(1)
细胞的概念与分子基础(1)细胞的概念与分子基础细胞是所有生命体的基本单位。
它是一个充满活力的微小构造，拥有各种功能和特性，例如膜结构、代谢、细胞核等。
细胞的概念首先由罗伯特·胡克（Robert Hooke）于1665年提出。
胡克使用了当时最先进的显微镜，发现了一种由很多小蜂窝组成的微小单位。
他将这些单位称为“细胞”，这个科学名词可以追溯到拉丁语中的“小房间”的含义。
这表明他认为细胞就像一个小的房屋单位。
细胞的分子基础始于生物学家阿尔伯特·克劳德（Albert Claude）和詹姆斯·Sumner（James Sumner）的工作。
克劳德于1945年使用电子显微镜观察了细胞，并发现了细胞中的不同结构和组成部分。
随着科学家的研究不断深入，他们发现了许多细胞内分子，并加深了我们对细胞结构和功能的理解。
细胞膜细胞膜是细胞的外层壳，由两层磷脂分子构成。
磷脂是一种在水中可溶的脂质，由亲水性磷酸基和疏水性脂基组成。
磷脂的疏水性使得细胞膜能够阻止水从细胞外向细胞内扩散，从而维持细胞内部的稳定性。
此外，细胞膜还具有选择性渗透性，可以控制物质的进出。
细胞核细胞核是细胞的控制中心，内部含有细胞DNA。
DNA是由四种不同的碱基单元组成的化学分子。
DNA中的基因确定了细胞的特征和功能。
细胞核膜包覆着细胞核，细胞核膜上还有小孔，可以使RNA分子和其他分子从细胞核进入到细胞质中。
细胞质细胞质是细胞内除细胞核以外，其余细胞内物质的总和。
细胞质包含了许多由蛋白质和其他分子构成的细胞器和胞质基质。
细胞质中最重要的分子是蛋白质，它们负责呈现各种特定的细胞功能。
此外，细胞质还包含了各种脂质、碳水化合物和核酸等分子。
细胞内运输细胞内运输是指许多分子从细胞膜上或细胞内部的一处移动到另一处，以满足细胞新陈代谢、生长和分裂等基本需求。
这种运输方式可以经由细胞骨架帮助构成的毛状突起，或是经由胞吐运输某些物质。
以上，是对细胞的概念与分子基础的介绍。
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)。
《医学细胞生物学》名词解释
《医学细胞生物学》名词解释第一章绪论细胞生物学（cell biology）：是从细胞的显微、亚显微和分子三个层次上研究细胞的结构、功能和各种生命活动规律的一门学科。
第二章细胞的概念和分子基础原生质（protoplasm）：细胞内的物质总称，其构成基础主要包括无机分子、有机分子和有机大分子。
第三章医学细胞生物学的研究方法分辨率（resolution,R）：是指在人眼明视距离处，能清楚地分辨被检物体细微结构的最小间隔。
差速离心法（differential centrifugation）：通过一系列递增速度的离心，即由低速到高速逐渐沉降分离，将不同大小颗粒分离的方法。
细胞培养（cell culture）：是指将从活体中分离的细胞或其他建系细胞，在模拟体内的生理环境的条件下（无菌、适当的培养基和温度）培养，使其能继续生存、生长甚至增殖的一种方法。
原代培养（primary culture）：是直接从生物体获取细胞进行培养。
传代培养（secondary culture）：是指适应了体外生长的原代细胞按1:2以上比例进行的连续扩大培养。
细胞系（cell line）：是在传代过程中由原代细胞培养经过初步纯化，获得的一种细胞为主的，能在体外长期生存的不均一的细胞群体。
第四章细胞膜细胞膜（cell membrane）：是包围在细胞质表面的一层薄膜，由脂双层（lipid bilayer）构成基本结构，也称质膜（plasma membrane）。
细胞内膜（intracellular membrane）：真核细胞中，除了包围细胞的细胞膜（质膜）以外，细胞内还具有非常丰富的与细胞膜相类似的膜性结构，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体及细胞核等细胞器的膜。
生物膜（biomembrane）：细胞内膜与细胞膜的统称，也称单位膜（biomembrane）。
胆固醇（cholesterol）：是细胞膜中另一类重要的脂类物质。
《细胞生物学》复习题1～6章
第一章绪论1。
第一个在显微镜下观察到细胞的人是？Robert Hook（英数理家）.2。
第一个在显微镜下观察到活细胞的人是？Leeuwenhook。
3.细胞学说是谁建立的？M.J.Schleiden and T。
Schwann4。
谁提出了染色体遗传理论？T.Boveri and W。
Suttan.5。
谁创立了基因学说？T。
Morgan.6.谁最早证实了DNA为遗传物质？O.Avery7.谁提出了操纵子学说？F。
Crick。
8.克隆羊多莉是哪年由谁创造出的?1997年 I.Wilmut9。
人类基因组计划何时启动，何时成功？1990年;2000年10。
什么是细胞分化?个体发育中，受精卵来源细胞产生形态结构、化学组成和功能等方面稳定性差异的过程。
11。
细胞生物学研究与医学有哪些联系?（1)人类生命来自受精卵,以细胞为基础，细胞正常结构损伤与功能紊乱,导致疾病;（2）细胞生物学的深入研究，能更深入阐明各种疾病的机制，以及找到有效治疗手段;（3）细胞生物学是临床医学的基础，为学习其他医学课程打下基础，培养科研思维。
第二章细胞的概念与分子基础1。
体积最小的完整生命是什么？支原体2.原核生物与真核生物最主要的区别是什么？共有哪些区别？3.生命的主要四种元素是什么？C、H、O、N4.有机小分子主要有哪几种？单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸5。
单糖聚合成多糖，通过什么键？糖苷键6。
碱基与核糖形成核苷时,通过什么键?糖苷键(核糖1C位)7.核苷酸聚合成核酸时，通过什么键?磷酸二酯键（核糖3C位和5C位)8.B-DNA的双螺旋结构是怎样的？DNA分子由两条相互平行而方向相反的多核苷酸链组成，两条链围绕着同一个中心轴以右手方向盘绕成双螺旋结构。
9.什么是碱基互补配对原则？A=T G≡C10.RNA与DNA的相同与不同处有哪些？相同处:3',5’—磷酸二酯键连接而成；不同处：U替代T；戊糖的核糖2C不脱氧.11。
真核生物的mRNA特征结构有哪些？5’端有帽子结构——7-甲基三磷酸鸟苷,3’端有多聚腺苷酸尾巴Poly A12。
细胞的概念和分子基础
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。
医学细胞生物第五版知识点大全
医学细胞生物学复习知识点【第一章---绪论】第一节细胞生物学概述地球上所有生物均由细胞构成，细胞是生物体结构和功能的基本单位。
一、细胞生物学的概念与研究内容1.概念细胞生物学是从细胞的显微、亚显微和分子三个水平对细胞的各种生命活动开展研究的学科。
研究内容分三个层次：显微（细胞）水平----光学显微镜技术亚显微（亚细胞）水平---电子显微镜技术分子水平---分子生物学技术、生物物理学方法2.研究内容研究对象：细胞研究特点：结构与功能相结合关注细胞间的相互关系，阐明生物体的生命现象的机制和规律，包括：⑴生长、发育⑵分化、繁殖⑶运动⑷遗传、变异⑸衰老和死亡细胞遗传学基因组学（genomics）细胞生理学新兴领域蛋白质组学（proteomics）分支学科细胞社会学细胞组学（cytomics）膜生物学染色体生物学干细胞生物学细胞生物学研究的常用模式生物细菌---基因调控、细胞周期等酵母---蛋白质分泌和膜的起源线虫---细胞凋亡的调控果蝇---分化细胞系的产生斑马鱼---脑和神经系统的形成和功能小鼠---(包括培养细胞)肿瘤等疾病模型拟南芥---器官的发育和模式二、细胞生物学在生命科学中的地位生命科学的重要分支学科、生命科学的基础学科、现代生命科学中的前沿学科之一、生命科学中最为活跃的研究领域之一细胞生物学的两种重要研究方式：1.表型特征分子机制2.生物大分子其对细胞功能或行为的影响因此，细胞生物学也被称为: 细胞分子生物学或分子细胞生物学第二节细胞生物学发展的几个主要阶段一、细胞的发现与细胞学说的创立1. 细胞的发现•1665年英国物理学家Robert Hooke观察到了软木塞中的蜂窝状小室，并将其命名为cell（细胞）。
•自1677年开始，荷兰科学家A. Van Leeuwenhoek用自制的高倍放大镜和显微镜观察到了包括精子、细菌在内的活细胞。
2.细胞学说的创立•1838-1839年施莱登和施旺提出了细胞学说（Cell Theory）。
细胞生物学 第二章 细胞的概念和分子基础
一、原始细胞的形成
※生命源自于海洋！
自然
简单元素
条件
无机小分子 有机小分子
（C、H、O）
氨基酸 核苷酸
原始生命
生物大分子
界膜 包裹
核酸 蛋白质
多分子体系
有机分子的自发形成
以蛋白质为主体形成微球体
（一）多聚体的形成
主
肽键
肽键
链
氨基端
侧
侧
侧
链
链
链
羧基端
侧
链
★蛋白质的四级结构
1.蛋白质的一级结构(primary structure) 具有一定数目和顺序的氨基酸残基之间以肽键 为主键或有少量二硫键为副键的多肽链。
2.蛋白质的二级结构(secondary structure)
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，使分子结构发生折曲的 结构。分为α-螺旋、ß-折叠片层、三股螺旋 三种类型。
碱性的氨基
酸性的羧基
侧链
主要功能 蛋白质的基本结构单位。
4、核苷酸(nucleotide)
★★ 化学组成
核 苷 酸
主要功能
磷酸 戊糖
核糖 脱氧核糖
碱基
嘧 啶：Ｔ Ｃ Ｕ 嘌 呤：Ａ Ｇ
核酸的基本结构单位。
5’端
酯
键
糖
苷
核
★★
键
苷
核苷酸
3’端
（二） 生物大分子执行细胞的特定功能
一、核 酸
是生物遗传的物质基础
（二）有机小分子
糖苷键
单糖
多糖
有 机
氨基酸
医学细胞生物学最新版1绪论
（一）细胞的发现
Introduction
首 页
第一章 绪论
（二）细胞学说（cell theory）的创立
德国植物学家M. J. Schleiden 和动物学家T. Schwann提出了细胞学说： “一切生物，从单细胞生物到高等动物和植物均由细胞组成，细胞是生物形态结构和功能活动的基本单位”。 德国科学家R. Virchow对细胞学说进行了重要补充，明确提出论点： “一切细胞只能来自原来的细胞”。
Introduction
退 出
首 页
（二）分子生物学的研究进展促进了细胞生物学的形成与发展
五、细胞生物学的发展趋势
纵观细胞生物学的发展历史，可以得出结论：理论的提出和研究技术的进步是推动细胞生物学发展的原动力。 我们相信，21世纪初期完成的包括人类在内的生物体基因组序列分析的完成及其相关研究技术的建立，将推动细胞生物学在以下三个方面快速发展：
第一章 绪论
随着2003年人类基因组计划（ human genome project，HGP）的完成，逐渐发展起来的基因组学和蛋白质组学，以及新近于真核细胞内发现的控制基因信息流通的非编码RNA（noncoding RNA）和不依赖DNA序列的表观遗传（epigenetics)等新兴领域生命信息和新技术体系的引入，预示着细胞生物学又将进入一个新的快速发展时期。
文字排版 于敏（中国医科大学）
第一章 绪论 Introduction
学习目的和要求
退 出
掌握细胞生物学的概念 熟悉细胞生物学的研究领域与研究内容 了解细胞生物学的发展史与发展趋势 理解细胞生物学与医学的关系
第一章 绪论
Introduction
第一节
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（2）结构域是大分子蛋白质的结构组成单元
➢ 组成一个结构域的氨基酸残基通常在40～350之间。 ➢ 具有相同结构域的蛋白具有类似功能。 ➢ 通常通过结构域去推断某些蛋白质的功能。
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
功能
a、维持细胞内外液的渗透压和PH值；
b、与蛋白质或脂类结合，组成具有一定功能的结合 蛋白质（如血红蛋白）或类脂（如磷脂）。
有机小分子
：有机小分子是组成生物大分子的亚单位
遗传全能性：生物体中的每一个细胞都包 含有全套的遗传信息，都有分化为各类细 胞或发育为完整个体的潜能。
爪 蟾 明的 细细 胞胞 核核 的移 全植 能实 性验 ， 证
二、原核细胞
大
淋
肠
病
杆
球
菌
菌
弧
肉
形
毒
霍
梭
乱
菌
菌
三、真核细胞
（一）真核细胞的形态与大小
1.细胞的形态：
与功能相适应
2.细胞的大小
大小变异范围： ❖ 人与动物10—100μm,
大多数细胞直径在10~20μm ❖ 人体最大的细胞：卵细胞，直径100μm ❖ 人体最小的细胞；小淋巴细胞，直径4—5μm ❖ 生物界最大的细胞：鸵鸟卵细胞，直径达12cm ❖ 生物界最小的细胞：支原体细胞，直径0.lμm
❖无论其种属的差异有多大，同一器官的与组织的细
糖苷键
有 单糖
多糖
机
肽键
氨基酸
蛋白质
小
磷酸二酯键
分 核苷酸
核酸
生 物 大
子 脂肪酸
分 子
二 生物大分子
（一）核 酸
生物遗传的物质基础。 核酸的种类
脱氧核糖核酸（DNA） 核 酸
核 糖 核 酸（RNA）
1.化 学 组 成
核苷酸(nucleotide)
酯
键
糖
苷
键
核苷酸
核 苷
戊糖
核 磷酸
苷 酸
碱基
核糖 脱氧核糖
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) rRNA (核糖体RNA) snRNA (小核RNA) miRNA (微小RNA) piRNA 有酶活性的RNA (核酶)
三种RNA分子的结构特征和功能作用
mRNA（信使RNA） tRNA（转运RNA） rRNA（核糖体RNA）
平行排列构象。
3）蛋白质的三级结构 在二级结构的基础上再行 折叠,形成复杂的空间结构
具有三级结构的蛋白即表现出生物学活性。
4）蛋白质的四级结构
独立的三级 结构的多肽链
亚基 氢键 亚基
蛋白质的 四级结构
蛋白质的分子结构
蛋白质的结构与功能的关系
（1）一级结构是蛋白质功能的基础。 镰形细胞贫血(sickle cell anemia) 发病机制： 血红蛋白β6 GAG→GTG，谷氨酸→缬氨酸
3.都有核糖体参与蛋白质合成 4.都能以分裂方式进行繁殖
四、病毒
生物界中，病毒（virus）是惟一的非细胞形态的 生命体。 特点： ➢ 核酸分子与蛋白质组成的核酸-蛋白质复合体 ➢ 在活细胞内才能表现出它们的基本生命活动。 ➢ 在电子显微镜下才能看到。
第二节 细胞的分子基础
组
C、H、O、N（90%）
单条（信息量小）
80S(60S+40S)
数条（信息量大）
色 形状
环状双链
线状双链
体 结构
DNA裸露不与组蛋白结合 DNA与组蛋白结合形成染色质
转录和翻译 同时进行（胞质中） 核内转录，胞质中翻译
细胞分裂 无丝分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
★原核细胞与真核细胞的共同点：
1.都有细胞膜 2.都有DNA和RNA
1.蛋白质分子的化学组成
蛋白质的基本单位
氨基酸
氨基酸20种它们结构的共同特点：含有氨基的有机酸。
两
两
性
性
化或
电
碱性的氨基
酸性的羧基
合 物
解 质
侧链
2.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
肽键
肽键
蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，依次缩
胞大小通常在一个恒定的范围内。
人
卵
与
细胞体积的守恒定律
：各类细胞体积都相
精 子
当恒定，生物体器官的大小与细胞的数量成
正比，而与细胞的大小无关。
（二）真核细胞的基本结构
细胞膜
光
镜 下
细胞质
结构细胞核源自细胞膜溶酶体高尔基复合体
膜相结构 线粒体
电
过氧化氢体
镜
内质网
下
核膜
结 构
核糖体 核仁
染色质
核基质
非膜相结构
细胞中 含量
存在 场所
5%~10% 细胞质
5%~10% 细胞质
转录DNA中的 运输活化的氨
功能 遗传信息，并 基酸到核糖体
作用 带到核糖体上， 上的mRNA的
作为合成蛋白 特定位点，特
质的模板。
定的tRNA运输
特定的氨基酸。
80%~90%
核糖体
为蛋白质 合成场所 的核糖体 的组成成 分。
（二）蛋白质
合而形成多肽链。
蛋白质的四级结构
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
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，形成局部规则结构，使多肽链成 为螺旋或折叠的结构。（氢键）
可分为： • a-螺旋：肽链以右手螺旋盘绕而成
的空心筒状构象。 • ß-折叠片层：一条肽链回折而成的
成 细 胞
原 生 S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe（9.9%）
的
质
物 质
微量元素
水 无机小分子
无机盐
生物小分子
单糖
有机小分子 脂肪酸
细
氨基酸
核苷酸
胞
核酸
生物大分子 蛋白质
多糖
一、生物小分子
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
嘧啶：ＴＣＵ
嘌呤：ＡＧ
5´ 3´
2.DNA的结构与功能
一级结构：DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序。 二级结构：Watson和 Crick提出的DNA双螺旋结构模型
DNA双螺旋结构模型
3.4nm 含 10 个 碱 基 对
DNA双螺旋结构模型
DNA的功能
DNA是遗 传物质，其 功能是---储存，复制 和传递遗传 信息。
微丝
中等纤维 微管 中心粒
细胞质基质
★（三）原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞与真核细胞的比较
特征 细胞大小 细胞核 膜相结构 细胞骨架
原核细胞
真核细胞
较小（1~10µm） 无核膜与核仁
较大（10~100 µm） 有核膜与核仁
无（除细胞膜外）
有
无，仅有骨架相关蛋白
有
核糖体
染 数目
70S(50S+30S)