《细胞生物学》第三章 细胞基本特征

水 无机盐
单糖 脂肪酸 氨基酸 核苷酸
一、细胞的小分子物质
无机小分子
水 细胞中含量最大（70%），极性小分子， 游离水
良好溶剂，是细胞内生化反应的场所。 结合水
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
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在二级结构的基础上借氢键、酯键、离子 键、疏水键等再行折叠，即为三级结构。
4.蛋白质的四级结构(quaternary structure)
两条以上呈独立三级结构的肽链借氢键 等化学键相互形成更复杂的空间结构。
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蛋白质的四级结构
★蛋白质的一、二、三级结构都是单条多肽链的变化。只有一条多
3.4nm 含 10 个 碱 基 对
360°
(三)RNA的结构与功能
RNA为单链，可自身回折形成局部假双链
信使 RNA（mRNA） ★ 分 转运 RNA（tRNA） 类
核糖体 RNA （rRNA）
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三种RNA分子的结构特征和功能比较
mRNA 细胞中含量 5%~10%
tRNA 5%~10%
化学组分
戊糖
核
苷
磷酸
来自百度文库
酸
嘧啶
核糖
脱氧核糖
嘧啶
胸腺嘧啶 T 胞嘧啶 C
含氮碱基
尿嘧啶 U
嘌呤
主要功能
嘌呤
腺嘌呤 A 鸟嘌呤 G
1、参与细胞内反应的能量传递
2020/120、/2 构成核酸的基本单位，贮存、传递生物信息
二、细胞的大分子物质
单糖
糖苷键
多糖
有
肽键
生
机 氨基酸
蛋白质 物
小
磷酸二酯键
大
分 核苷酸
细胞的数目
成年人大约有２×１０１４个细胞，新生婴儿大 约有２×１０１２个细胞。
第三节 细胞的生命特征（自习）
一、新陈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
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1.DNA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 2.两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基配对原则 （A=T，G三C）以氢键相连 3.相邻碱基对旋转36°，间距0.34nm，一个螺旋 包含10个碱基旋转360°，螺距为3.4nm
(三)DNA的功能
携带并传递遗传信息
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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a-螺旋、ß-折叠片层、三股螺旋 三种类型。
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a-螺旋
三股螺旋
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ß-折叠片层
3.蛋白质的三级结构（tertiary structure）
子
核酸
分 子
脂肪酸
脂类
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一、蛋白质
蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，依次缩合而形成的多肽链
主链
肽键
肽键
侧链
侧链
侧链
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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。
第三章 细胞的基本特征
主要内容： 1、细胞的分子基础 2、细胞的结构特征 3、细胞的生命特征
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第一节 细胞的分子基础
元
C、H、O、N、S、P
素 Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe
组
成
微量元素
无机小分子
小分子物质
分 子 组 成
大分子物质
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有机小分子
多糖 脂类 蛋白质 核酸
颗粒状：如线粒体基粒、核糖体 线状：如微丝、微管的原纤维 膜状：各种生物膜
不同种类细胞大小、数目、形态存在差异，与功能相适应
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细胞的大小
一般动植物细胞的直径都在10-100um之间， 不同种类的细胞大小变异范围很大；细胞的大小和细 胞的功能相适应；细胞的大小和生物体的大小没有相 关性；细胞生长时，细胞体积的增加大于细胞面积的 增加。
肽链的蛋白质，须在三级结构的水平才表现出生物活性，但由两条或 多条肽链构成的蛋白质，必须构成四级结构，方能表现出生物活性。
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血红蛋白
蛋白质的主要功能
1.作为细胞的结构成分 2.运输和传导 3.收缩运动 4.免疫保护 5.作为酶催化生物体内各种化学反应
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二、核 酸
是生物遗传的物质基础
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）或脂（如磷脂）
3、氨基酸(amino acid)
共同结构
含有氨基的有机酸，差别 主要是R侧链的不同
碱性的氨基
酸性的羧基
主要功能 20种常见氨基酸参与合成蛋白质
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侧链
4、核苷酸 (nucleotide)
rRNA 最大，80%以上
分子量 大小悬殊 约有70~80个单核苷酸
最大
★功能 转录DNA中的遗传信 运输活化的氨基酸到核糖 息，并带到核糖体上， 体上的mRNA的特定位点 作为合成蛋白质的模板
核糖体的组成成分
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第二节 细胞的结构特征
细胞由原生质构成，原生质中各 种化学组分有3种不同的形态：
(一)核酸的种类
脱氧核糖核酸（DNA） 核 糖 核 酸（RNA）
戊糖 碱基 结构
DNA 脱氧核糖
AGCT 双链
行使功能部位
细胞核内
功 能 储存，复制和传递遗传信息
RNA 核糖 AGCU 单链
细胞核外
与遗传信息表达有关
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★(二)DNA的结构
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