细胞概述
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细胞概述细胞的发现及细胞学说的创立细胞的发现1604年荷兰眼镜商Janssen发明第一台显微镜1665年英国物理学家和数学家胡克发表了《显微图谱》:人类第一次发现细胞1674年荷兰布商列文虎克装配的高倍显微镜(300倍左右)观察到了完整的活细胞细胞学说的创立1838年,德国植物学家施莱登得出结论:尽管植物的不同组织在结构上有很大差异,但是植物是由细胞构成的,植物的胚是由单个细胞产生的1839年,德国动物学家施旺提出细胞学说的两条最重要的基本原理1.地球上的生物都是由细胞构成的2.所有的生活细胞在结构上都是类似的1858年德国医生和病理学家魏尔肖:所有的细胞都是来自己有细胞的分裂,即细胞来源于细胞细胞学理论对细胞学发展的推动1875~1900年,细胞学的经典时期原生质理论的提出细胞受精和分裂的研究一些重要细胞器的发现细胞生物学发展简史1665~1874年:细胞的发现及细胞学说的建立1875~1900年:细胞学的经典时期1900~1953年:实验细胞学时期细胞遗传学细胞生理学细胞化学1965年~:细胞生物学的诞生细胞的共性细胞结构的共性细胞都具有选择透性的膜结构细胞都具有遗传物质细胞都具有核糖体细胞功能的共性细胞能够进行自我增值和遗传细胞都能进行新陈代谢细胞都具有运动性细胞的形态球形杆状星形多角形梭形圆柱形细胞的大小及体积的恒定典型的原核细胞的直径平均大小在1~10μm之间真核细胞的直径平均为3∽30μm,一般为10∽20μm 支原体是目前所知最小的原核细胞细胞及细胞器的计量单位微米(μm);1μm=10⁻⁶m纳米(nm);1nm=10⁻⁹m 埃(Å);1Å=0.1nm细胞的分子基础细胞中的水占细胞总质量的70%~80%相邻水分子间的关系是靠氢键维系的水在细胞中既是反应剂也是溶剂细胞中的水以两种形式存在:游离水和结合水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离子,主要是Ca ₂⁺、Cu ₂⁺、Mg ₂⁺、K ⁺、Na ⁺、CI ⁻等各种酶活性所需的基础微量元素,包括Co、Cu、Fe、Mn、Zn等某些生物需要的特殊微量元素,如I、Cs、Br等功能维持细胞内的pH和渗透压,以保持细胞的正常生理活动同蛋白质结合组成具有特定功能的结合蛋白,参与细胞的生命活动作为酶反应的辅助因子有机小分子糖类细胞的主要营养物质:葡萄糖脂脂肪酸是脂的主要成分,是细胞膜的组分各种脂肪酸的碳氢链长度及所含碳-碳双键的数目和位置不同,决定了它们不同的化学特性核苷酸核苷酸是组成核酸的基本单位每个核苷酸分子由一个戊糖、一个含氮碱基和一个磷酸脱水缩合而成五种含氮碱基胞嘧啶(C)胸腺嘧啶(T)尿嘧啶(U)鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)8种核苷酸腺苷酸(AMP)尿苷酸(UMP)鸟苷酸(GMP)胞苷酸(CMP)脱氧腺苷酸(dAMP)脱氧胸苷酸(dTMP)脱氧鸟苷酸(dGMP)脱氧胞苷酸(dCMP)氨基酸20种氨基酸,R侧链不同,R侧链决定了氨基酸的化学性质氨基酸是组成蛋白质的基本单位生物分子及其功能生物大分子大分子的构件代谢物非细胞功能分子多糖细胞的重要支持材料糖蛋白及其糖链作为机体内外表面的保护剂及润滑剂作为载体与维生素、激素、离子等结合参与细胞识别蛋白质的糖基化对蛋白质分子的理化性质的影响溶解度电荷蛋白质的糖基化对蛋白质的生物功能也有很大影响核糖核酸与脱氧核糖核酸蛋白质细胞结构体系的组装第一级是构成细胞的小分子有机物的形成碱基氨基酸葡萄糖软脂酸第二级是由基石组装成生物大分子DNA RNA蛋白质多糖第三级由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构细胞膜核糖体染色体微管微丝第四级由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器细胞核线粒体叶绿体内质网高尔基体溶酶体微体组装机制的假说模版组装酶效应组装自组装细胞的类型和结构体系原核细胞古细菌真细菌蓝细菌:最复杂的原核细胞支原体是目前发现的最简单、体积最小的原核细胞,也是唯一没有细胞壁的原核生物真核细胞的两种主要类型动物细胞植物细胞真核细胞的结构体系生物膜体系遗传信息表达体系颗粒纤维结构体系细胞核核糖体细胞骨架体系细胞质骨架细胞核骨架主要成分是微管,微丝和中间纤维真核细胞与原核细胞的比较相同点1、都具有类似的细胞质膜结构2、都以DNA作为遗传物质,并使用相同的遗传密码3、都以一分为二的方式进行细胞分裂4、具有相同的遗传信息转录和翻译机制,有类似的核糖体结构5、代谢机制相同(如糖醇解和TCA循环)具相同的化学能贮能机制,如ATP合成酶(原核位于细胞质膜上,真核位于线粒体膜上)7、光合作用机制相同(蓝细菌和植物相比较)8、膜蛋白的合成和插入机制相同真核细胞特点1、细胞分裂分为核分裂和细胞质分裂,并且分开进行2、DNA和蛋白质压缩成染色体结构,形成有丝分裂的结构3、具有复杂的内膜系统和细胞内的膜结构4、具有特异性的进行有氧呼吸的细胞器(线粒体)和光合作用的细胞器(叶绿体)5、具有复杂的骨架系统(包括微丝,中间纤维和微管)6、具有复杂的鞭毛和纤毛7、具有小泡运输系统(胞吞作用和胞吐作用)8、含有纤维素的细胞壁(如植物细胞)9、利用微管形成的纺锤体进行细胞分裂和染色体分离10、每个细胞中的遗传物质成双存在,二倍体分别来自于两个亲本11、通过减数分裂和受精作用进行有性生殖病毒——非细胞的生命体病毒是比细胞更小的生命体体积大约在10~100nm之间由蛋白质外壳和遗传物质的核组成病毒只能在细胞中增殖增殖周期吸附侵入复制成熟释放冠状病毒与SARS细胞生命的进化细胞生命的起源有机分子的自然形成分子聚合体的形成生命的初级聚合体的形成原始细胞的形成真核细胞的起源真核细胞由原核细胞进化而来从单细胞向多细胞进化我国细胞生物学的发展战略细胞生物学的主要研究内容和发展方向我国细胞生物学发展战咯细胞的结构与机能染色体的结构及基因表达调控细胞骨架及核骨架系统胞外基质细胞周期调控细胞分化、衰老、死亡及相关基因的研究细胞信号传导细胞社会学细胞结构体系的组装及细胞工程生殖有关的细胞生物学问题肿瘤的细胞生物学进化细胞生物学朱武细胞工程。
细胞生物学(电子版)-2024鲜版
细胞分化类型和机制
干细胞在医学领域应用前景
再生医学
利用干细胞修复或替换受损组织和器官,如心肌梗塞后的心肌再生、帕金森病中的多巴胺能神经元再生等。
疾病模型与药物筛选
通过干细胞培养疾病模型,用于研究疾病发生机制和药物筛选。
基因治疗载体
将基因修饰的干细胞作为基因治疗的载体,实现基因缺陷疾病的根治。
凋亡
坏死
凋亡和坏死两种死亡方式比较
THANKS
感谢您的观看。
细胞质基质主要由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。
细胞质基质是细胞代谢的主要场所,为各种细胞器提供所需要的物质和环境,同时也是细胞器之间相互作用的媒介。
细胞质基质组成及作用
作用
组成
线粒体
线粒体是细胞内的“动力工厂”,通过氧化磷酸化作用,将有机物中储存的化学能转换为ATP中的化学能,供细胞各种生命活动所需。
表观遗传学修饰如DNA甲基化和组蛋白修饰等,可在不改变DNA序列的情况下影响基因表达。
基因表达调控机制
转录因子通过与启动子或增强子等顺式作用元件结合,调控基因的转录。
microRNA等非编码RNA可通过与靶mRNA结合,抑制其翻译或促进其降解,从而调控基因表达。
A
B
C
D
RNA转录后加工和修饰
RNA修饰包括甲基化、假尿嘧啶化和乙酰化等,可影响RNA的稳定性和功能。
简单扩散
易化扩散
主动转运
膜泡运输
物质跨膜运输方式
脂溶性物质顺浓度梯度自由扩散,如氧气、二氧化碳等。
物质逆浓度梯度转运,需要消耗能量,如钠钾泵、质子泵等。
非脂溶性物质在膜蛋白帮助下顺浓度梯度扩散,如钠离子、钾离子等。
细胞学基础
细胞器
内含物:糖原、脂滴、分泌颗粒……
1、线粒体(mitochondria)
(1)形 态(LM,EM)
内膜 内腔 基 粒
线粒体
(2)数目与分布 )
肝细胞约1800个线粒体,占细胞体积 的20%,许多哺乳动物成熟的红细胞 无线粒体。 通常分布在细胞功能旺盛的区域。 在肾细胞中靠近微血管,在精子中分布在鞭毛中区。
(3)、功能
动物细胞中绝大多数的ATP来源于线粒体,糖、脂肪和氨 基酸彻底氧化,电子经过一系列的传递,传至氧分子, 逐级释放能量,合成ATP。
线粒体的可能来源
2 、核糖体 核糖体 (核蛋白体,ribosome) 核蛋白体,ribosome)
(1)化学组成 化学组成
蛋白质 rRNA
单 体
(2)结构 结构
染色体的包装(2) 染色体的包装(2)
(4) 染色体的类型、数量
(5)染色体组型
人染色体核型图
附:
细胞分化
多细胞生物在个体发育的过程中,在 细胞分裂的基础上,彼此在形态、结 构及生理功能等方面产生稳定性差异 的过程。
细胞分化示意图
大亚基 小亚基
(3) 存在方式 聚 体
单体 多聚体
多
(4)基本类型
游离核糖体与附膜核糖体
(5)功能 附着的多聚核糖体, 附着的多聚核糖体,主 要合成分泌性 分泌性Protein 要合成分泌性
mRNA
RER
游离的多 聚核糖体, 聚核糖体, 主要合成 结构性 Protein
3 内质网(endoplasmic reticulum)
(2)结构:颗粒部与纤维部为主
(3)、功能:组装核糖体的大小亚基
细胞核
tRNA rRNA mRNA
细胞的结构和功能(共27张ppt)
减数分裂的意义
是生物进行有性生殖的基础,通过染色体的 减半和重新组合,增加了遗传的多样性和变
异性,有利于生物适应复杂多变的环境。
08
细胞生长、分化与凋亡
细胞生长过程及影响因素
细胞生长过程
包括细胞体积增大、细胞质增加、细胞核复制等阶段。
影响因素
生长因子、营养状况、细胞密度、激素水平等。
细胞分化现象和机制
功能
叶绿体的功能是进行光合作用。光合作用是叶绿素吸收光能,使之转变为化学能 ,同时利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧的过程。其中包括很多复杂的步骤 ,一般分为光反应和暗反应两大阶段。
其他细胞器简介
核糖体
核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒,主要由RNA(rRNA)和蛋白质构成,其唯一功能是 按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链,所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。
02
细胞学说建立
19世纪,施莱登和施旺提出细胞学说,揭示了生物体结构的统一性。
03
细胞研究历程
随着科学技术的不断发展,人们对细胞的研究逐渐深入,从形态结构到
生理功能、从分子水平到细胞群体水平,不断揭示细胞的奥秘。
02
细胞膜结构与功能
细胞膜组成成分
脂质
细胞膜的主要成分是脂质,包括磷脂、胆固醇等。磷脂双 分子层构成了细胞膜的基本骨架。
一些物质在细胞膜上特定蛋白质的协助下 ,可以顺浓度梯度进行跨膜运输,如葡萄 糖进入红细胞等。
主动运输
胞吞和胞吐
细胞通过消耗能量的方式,将物质逆浓度 梯度进行跨膜运输,如钠离子、钾离子等 离子物质的运输。
对于一些大分子物质或颗粒性物质,细胞 通过胞吞或胞吐的方式进行跨膜运输。
细胞膜功能总结
0细胞概述.3
人类的起源和发展
宇宙的起源和演化 地球的起源和演化(距今45亿年)
一、地球上原始生命的诞生
(从无机物到有机物)
(一)由无机小分子演变为原始有机小分
子物
无机元素在光照和闪电,以及火山爆发释放
能量的触发下自发形成了有机小分子(氨基
酸、核苷酸、糖类和脂类 ) ,形成地球早期 的“原汤”。磷脂可自发装配成简单的膜结 构是细胞发生的关键结构。
复杂 有微管,微丝 主要组分为纤维素 出现在不同时间和地点(转 录在核内,翻译在细胞质中) 有丝分裂和减数分裂
四、从原核细胞演变到真核细胞
真核细胞的起源
已知最古老的真核生物化石标本(acritarchs) 采自于我国,距今18-19亿年 。 真核细胞与原核细胞和古细胞最最本质的区别 在于真核细胞具有复杂的内膜系统,形成细胞
Na+-K+泵
乙酰胆碱受体
基因调控
免疫作用
Hale Waihona Puke LAC操纵子 渗透压调节抗体 毒素
血清白蛋白
白喉和霍乱毒素
电子转移 细胞色素
酶催化作用 氧化还原酶等
(四)酶
酶: 是具有高度催化活性的蛋白质。 酶 高度的专一性 的 高效的催化能力 特 高度不稳定性 性 酶 的 分 类 单纯蛋白酶类 结合蛋白酶类: 酶蛋白+辅基(非蛋白质)=全酶
地球和原始大气层的形成既形成无机小分子物质
(二)由有机小分子物质自发形成生物大分子物质 (细胞发生的 多聚体形成阶段)假想中38亿年前的在地 球早期“原汤”中通过聚合作用或缩合作用,形成原始 的多肽、核酸、多糖和脂类,再经过若干亿年的进化形 成核酸和蛋白质。碳原子起聚合作用
(三)从生物大分子到多分子体系 将蛋白质——核酸,蛋白质——糖包于膜结构中称 “原泡”。生命的初级聚合体团聚体形成。 (四)从多分子体系演变原始细胞 再经过几万年进化,约距今35亿年前“微滴”能从 海洋中摄取化学分子和能量。当出现原始新陈代谢 和遗传特征(形成多核苷酸)时就标志着原始生命 的诞生(证据如岩层中的细菌化石)。
细胞的结构与功能特性
避免致癌因素、增强免疫力、早期筛查与治疗等 。
THANKS
感谢观看
质交换和能量传递。
信息传递
细胞膜上的受体能够识别外界 信号分子,并引发细胞内的信 号传导,调节细胞的生命活动 。
细胞识别
细胞膜上的糖蛋白和糖脂等分 子参与细胞识别过程,实现细 胞间的相互识别和粘附。
免疫防御
细胞膜能够识别并排除有害物 质和病原体,参与机体的免疫
防御过程。
03
细胞质基质与细胞器
细胞质基质组成及作用
间隙连接通讯
细胞通过间隙连接进行小分子物质和离子的交换,实现细胞间的代谢 偶联和电化学信号的传递。
旁分泌通讯
细胞通过分泌信号分子到细胞外液中,作用于邻近的其他细胞,调节 其生理过程,如神经细胞与胶质细胞之间的相互作用。
远程分泌通讯
细胞通过血液或淋巴液将信号分子运输到远处靶器官或组织,调节其 生理过程,如激素对靶器官的调节作用。
02
细胞膜结构与功能
细胞膜组成成分
01
02
03
脂质
主要包括磷脂和胆固醇, 是细胞膜的基本骨架,构 成细胞膜的双层结构。
蛋白质
镶嵌、贯穿或吸附于脂质 双层中,具有多种功能, 如物质运输、催化、识别 和信息传递等。
糖类
与蛋白质或脂质结合形成 糖蛋白或糖脂,参与细胞 识别、粘附和信号传导等 过程。
细胞膜结构特点
细胞生物学研究意义
细胞生物学是生命科学的重要分支,对于揭示生命现象的本质具有重要 意义。
研究细胞的结构和功能,有助于了解生物体的生长、发育、遗传和变异 等生命活动规律。
细胞生物学的发展为医学、农业、工业等领域提供了理论基础和技术支 持。例如,通过细胞工程手段可以生产药物、改良作物品种、处理环境 污染物等。
细胞ppt课件
细胞内的分解反应将大分子物质分解 成小分子,如葡萄糖、氨基酸和脂肪 酸。这些小分子可以进一步参与细胞 代谢或作为能量来源。
能量代谢
能量捕获
细胞通过光合作用或摄取食物等 方式获取能量,主要以化学能形 式存储在ATP等分子中。
能量转换
细胞内的代谢反应将原始能量转 换为可被细胞利用的化学能,如 ATP中的化学能。
细胞ppt课件
目录
• 细胞概述 • 细胞功能 • 细胞代谢 • 细胞与疾病 • 细胞研究与应用
01
细胞概述
Chapter
细胞定义
总结词
细胞是构成生物体的基本单位
详细描述
细胞是构成生物体的基本单位,是生物体结构和功能的基本单位。细胞具有自 我复制、代谢和遗传等能力,是生物体生长、发育和繁殖的基础。
干细胞研究与治疗
干细胞特性
干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,能分化成多种功能细胞,用于替代病变或衰老的组织,恢复人体功能。
干细胞治疗
利用干细胞的分化特性,为疾病治疗提供新的途径。目前,干细胞治疗已在多种疾病中得到应用,如糖尿病、帕 金森病等。
细胞疗法与药物研发
细胞疗法
利用健康或特定的细胞来替代或修复病变细胞,以改善或恢复组织器官的功能。细胞疗法为许多难治 性疾病提供了新的治疗策略。
植物和某些微生物通过光 合作用将光能转换为化学 能,合成有机物。
呼吸作用
细胞通过呼吸作用将有机 物氧化分解,释放能量供 细胞代谢和维持生命活动 。
ATP合成与利用
细胞内的能量转换中心是 线粒体和叶绿体,它们分 别负责ATP的合成与利用 。
细胞分裂与繁殖
有丝分裂
细胞通过有丝分裂方式将遗传物 质平均分配至两个子细胞中,保
细胞名词解释
细胞名词解释细胞是构成生物体最基本的结构和功能单位。
它们通过各种生物化学反应和代谢活动维持生命的正常运转。
细胞可以分为原核细胞和真核细胞。
原核细胞指的是没有细胞核的细胞,其遗传物质位于胞质中的核糖体和核区。
原核细胞的典型代表是细菌,其大小一般在1-5微米之间。
细菌的细胞壁由多糖构成,可以提供细胞形状,保护细胞内部结构。
真核细胞是带有真正的细胞核的细胞,其中包含线粒体、高尔基体和内质网等器官。
细胞核中含有染色体,染色体上携带了生物体的遗传信息。
真核细胞的大小和形状因生物体的不同而有所差异。
细胞膜是细胞最外围的薄膜结构,由脂质和蛋白质组成。
它的功能包括维持细胞内外环境的平衡、传递物质和信息,以及识别其他细胞和分子等。
胞质是细胞内除了细胞核之外的所有结构和液体的总称。
其中含有细胞器、蛋白质、核酸、离子等物质,是细胞内最主要的部分。
细胞器是细胞中负责特定功能的亚细胞结构。
常见的细胞器包括线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、核糖体等。
每种细胞器都有独特的功能,协同工作维持细胞内环境的稳定。
细胞分裂是细胞生长和繁殖的过程,包括有丝分裂和缢死;有丝分裂是真核细胞的细胞分裂过程,包括前期、中期、后期和贞期;缢死是原核细胞进行的一种分裂方式。
细胞凋亡是细胞程序性死亡的一种形式,通过一系列细胞信号通路来实现。
细胞凋亡主要涉及半胱氨酸代谢、线粒体通路和信号转导等模块,保证细胞数量和功能的稳定。
细胞信号传导是指细胞之间通过分子信号来进行相互通信和调控的过程。
细胞信号可以通过细胞膜受体、第二信使等途径传递,调节细胞生长、分化和凋亡等生命活动。
总的来说,细胞是构成生物体的基本单位,其结构和功能相互关联,维持生命活动的正常进行。
通过细胞的分裂、凋亡和信号传导等过程,保持生物体的生长、发育和平衡。
高一生物必修1 细胞概述
高一生物必修1 细胞概述一、教学目标【知识目标】1.通过观看细胞学说发现简史视频,学生归纳细胞学说的基本观点,2、通过思考老师提出问题,分析细胞学说的意义。
2.通过图片上显示的不同生物体细胞,说出细胞的大小、形状和种类之间的关系。
3.通过探究学习建立生物模型,分析认识细胞体积一般较小的原因。
5、通过比较典型原核和真核细胞图片区别比较原核细胞和真核细胞。
【能力目标】1.通过细胞学说视频培养学生筛选、收集、加工信息的能力。
2.通过探究实验模型的建立,加强学生的动手能力,培养学生分析实验数据并根据。
3.通过整理有关细胞种类、形态、大小等相关图片,培养学生收集、分析、整合信息、运用信息于学习实践的能力。
【情感态度与价值观】1.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程,对学生进行科学态度及勇于探索、克服困难、合作研究等科学素质的养成教育。
2.体会建立模型是解决问题的科学方法之一,养成科学思维方法。
二、教材分析【教材的地位作用】“第二章细胞的结构”是全书重要的基础内容之一,因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。
生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。
本节内容“细胞概述”作为本章的第一节,既是学生所学的初中知识的延伸与深入,也是高中生物后续许多内容的学习的起始。
本节教材通过细胞学研究史中有代表性的科学家研究成果的介绍,使学生在了解细胞的发现和细胞学说的建立简史的同时,体会科学和技术的关系。
通过探究实验“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”的活动,使学生体会细胞的体积一般较小的原因,为第三章细胞代谢中的“物质出入细胞的方式”打下基础;由于细胞不能无限长大,必须在长到一定体积时经过分裂使细胞数目增多,从而使生物体长大,这样也和第四章的“细胞增殖”联系起来。
同时显微镜下观察细胞的形态这一基本技能又是学习细胞的结构和功能的基础,也为使用显微镜观察其他内容作铺垫。
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。
2. 细胞的概述 细胞壁
杨龙
1.什么是细胞
细胞是生物体形态结构和生命活动的基本单位。 生物体的一切生理活动、生命的基本特征及各种 生命现象都是以细胞为单位体现的。
2.细胞的发现
Z.Janssen
世界上第一台显微镜
罗伯特∙胡克
3.细胞学说的建立
施莱登
施旺
19世纪三大发现之一
进化论、能量守恒定律、细胞学说
3.细胞的大小、形态和结构
大小:微米级4.细胞的分类与结构
原核细胞(无核膜) 细胞
真核细胞(有核膜) 原核生物和真核生物的区别:有无核膜(或有无细胞核)
原核细胞的结构
考点: 细菌的特殊结构:荚膜、芽孢、鞭毛 常见的原核生物:细菌、放线茵、支原体、蓝藻、衣原体、立克次氏体、螺旋体 注意:酵母菌是真核生物
真核细胞的结构
植物细胞与动物细胞都属于真核细胞
在光学显微镜下能观察到的有:细胞壁(植物)、细胞膜、线粒体、叶绿体、染色体、细胞核 必须借助电子显微镜观察的是:核糖体
思考:植物细胞与动物细胞的异同。
第2节 细胞壁
1.植物、细菌、藻类都有细胞壁,但成分有所不同 2. 细胞壁决定细胞的形状;承受外力挤压;对细胞有保护作用 3.细胞壁主要成分:果胶质、纤维素 3.动物细胞没有细胞壁,是区别于植物细胞的特征之一
第一节 细胞概述
细胞的形态
红 细 胞
神 经 细 胞
叶 表 皮 细 胞
骨 骼 肌 细 胞
大肠杆菌
念珠藻
螺旋菌
原核细胞和真核细胞
3.种类
原核细胞和真核细胞的判断依据:是否有由_核_膜_包被 的细胞核。
原核细胞_没_有_由核膜包被的细胞核 真核细胞_有_由核膜包被的细胞核 此外,原核细胞比真核细胞_小_,结构也比较_简_单_。
莱登启发,又提出:所有的动物也是由细胞组成的;
20年后,德国科学家菲尔肖(Rudolf Virchow)提出:
所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。
2.细胞学说的内容
显微镜的 发明和使 用是细胞 学说建立 的基础。
(1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的; (2)细胞是所有生物的结构和功能的单位; (3)所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
真核细胞有_细_胞_膜_、_细_胞_质_和_细_胞_核_三部分;
细胞中除细胞膜和细胞核之外,其余部分都是细胞质;
植物细胞外层还有_细_胞_壁_。 由真核细胞组成的生物叫做真核生物,包括_植_物_、 _动_物_和_真_菌_等绝大多数生物。
知识点二 显微镜的结构和使用原理及方法 1.光学显微镜的结构:
第二章 细胞的结构 第一节 细胞概述
两面凹的圆 饼状,有利 于与氧气充 分接触,起 到运输氧气 的作用。
细胞呈长方体形 状,排列紧密, 起到保护作用。
这些细胞有哪 些共同的结构? 细胞膜、细胞 质、细胞核。
你能从中 举一两个例子,说 说造成不同种类细 胞形态结构不同的 原因吗?
1.简述细胞学说的基本观点。(重点) 2.举例说出细胞的大小、数目和种类。 3.使用显微镜观察多种多样的细胞。
细胞概述 细胞膜和细胞壁
所有的生物都是由一个或多个细胞组的; ◆细胞是所有生物的结构和功能的基本位; ◆所有的细胞都必定是由别的细胞产生的。
◆
意义:论证了整个生物界的统 一性。
1855年,德国病理学家 菲尔肖(R.C.Virchow) 提出:所有的细胞都必 定来自别的活细胞。
细胞膜和细胞壁的空间位置
细胞壁(高等植物、真菌、细菌等生物细胞) 细胞膜 细 胞
二、细胞膜的功能1
将细胞与外界坏境分隔开
二、细胞膜的功能2
控制物质进出细胞
三、细胞膜的功能3
• 进行细胞间的信息交流
通过分泌化学物质 如激素
细胞直接接触
细胞间连成通道
(胞间连丝)
(精子与卵子结合)
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验示意图
结论: 细胞膜上的蛋白质可以移动
小组讨论: 1、请你谈谈流动镶嵌模型的基本内容是什 么? 生物膜在结构上什么样的特点?
流动镶嵌模型的基本内容
1、膜结构的基础——脂双层。(主要成分是磷脂分 子,是可以运动的,具有流动性。夹杂着胆固醇) 2、蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层。(膜蛋白 可以移动) 3、膜在结构特性上具有流动性
资料卡片3:E.Gorter 和 F.Grendel 对血影的研究 时间:1925年 人物:荷兰科学家E.Gorter和F.Grendel 实验:对血影的研究发现,他们用有丙酮抽提细胞 膜中的脂类物质在水面铺成单分子层,聚拢 后测得的总面积约是红细胞总面积的2倍。 结论: 细胞膜中的磷脂是双层的
资料卡片4: 科学家在实验中发现细胞膜不但会被溶解脂质 的物质溶解,也会被蛋白酶(能专一地分解蛋白质的 物质)分解。
练习
细胞膜的外表具有细胞外被(蛋白质和多糖结合)作用:保护、润滑、识别等
细胞 细胞
细胞细胞
"细胞" 是生物学中的基本单位,是构成生物体的最小结构和功能的基本单位。
细胞是生命的基石,所有生物体都由一个或多个细胞组成。
根据细胞的结构和是否有细胞核,细胞可以分为两大类:原核细胞(Prokaryotic cell)和真核细胞(Eukaryotic cell)。
以下是细胞的一些基本概念:
1.原核细胞(Prokaryotic Cell):不具备明确的细胞核,其遗传物质(DNA)位于胞浆中,没有被膜包围。
原核细胞通常较小,包括细菌和古细菌。
2.真核细胞(Eukaryotic Cell):具备真正的细胞核,其DNA被包裹在细胞核膜内。
真核细胞通常较大,包括植物细胞、动物细胞、真菌细胞等。
3.细胞膜(Cell Membrane):细胞外围的薄膜结构,控制物质的进出,保持细胞内外环境的稳定。
4.细胞质(Cytoplasm):细胞内的胶状物质,包括细胞器和溶液。
5.细胞核(Cell Nucleus):存储遗传信息的控制中心,真核细胞中的细胞核被核膜包围。
6.线粒体(Mitochondria):负责细胞内能量的生产,是细胞的能量中心。
7.内质网(Endoplasmic Reticulum):是一系列膜结构,参与合成、修饰和运输蛋白质。
8.高尔基体(Golgi Apparatus):参与蛋白质的包装和运输。
9.溶酶体(Lysosome):包含酶,用于降解和消化细胞内的废物和损坏的细胞部分。
细胞是生命的基本单元,理解细胞的结构和功能对于理解生命现象和进行生
物学研究至关重要。
细胞的研究领域包括细胞生物学、分子生物学、生物化学等。
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第三章细胞概述
【教学大纲】
1.了解原生质、生物大分子的概念和细胞的化学组成。
2.掌握核酸和蛋白质的基本结构单位(核苷酸和氨基酸)及分子结构和功能。
3.了解细胞的形态和大小。
4.掌握细胞的基本结构以及真核细胞与原核细胞之间的区别。
【复习纲要】
(一)生物大分子
1.核酸
(1)核酸的化学组成
核苷酸是组成核酸的基本单位,而核苷酸则是由三个小分子结合而成的,它们是戊糖、磷酸和含氮碱基。
核苷酸共有8种。
组???? 成
组成的核苷酸磷酸戊糖碱基(符号)
磷酸
核糖
腺嘌呤(A)AMP
鸟嘌呤(G)GMP
胞嘧啶(C)CMP
尿嘧啶(U)UMP 脱氧核糖
腺嘌呤(A)dAMP
鸟嘌呤(G)dGMP
胞嘧啶(C)dCMP
胸腺嘧啶(T)dTMP
(2)核酸中核苷酸之间的连接方式
核酸分子是由许多核苷酸聚合而成,它们是通过一个核苷酸戊糖中的第五位碳与另一个核苷酸戊糖中的第三位碳之间形成的磷酸二酯键反复相连而成。
(3)DNA的分子结构与功能
双螺旋结构模型对DNA分子结构进行了深入描述,反向平行的两条核苷酸链相互螺旋缠绕、两条核苷酸链中相对位置上的碱基互补配对,双螺旋旋距3.4nm,包含十个碱基对。
DNA是细胞内贮存和传递遗传信息的生物大分子,它通过自我复制再经细胞分裂将遗传信息传递给后代细胞,在细胞中通过转录和翻译的过程将遗传信息
表达出来,决定细胞的组成、代谢类型和遗传特征。
(4)RNA的分子结构与功能
RNA同样由四种核苷酸组成,只是种类与DNA不同,它是单链结构。
主要有三种:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA,)、核糖体RNA(rRNA)。
mRNA是蛋白质合成的模板。
tRNA是氨基酸的转运工具。
rRNA是核糖体的组成部分。
2.蛋白质
(1)蛋白质的基本单位——氨基酸
组成蛋白的氨基酸有20种。
氨基酸通式:RCH(NH2)COOH。
氨基酸是典型的两性化合物。
并根据侧链(R基)的不同分为酸性氨基酸、碱性氨基酸和中性氨基酸。
(2)蛋白质的分子结构
不同氨基酸通过氨基和羧基之间形成的肽键相连而成多肽链,多肽链是蛋白质的分子基础。
(3)蛋白质分子的空间结构(1~4级结构)
每一条特定的肽链都有其特异的氨基酸排列顺序即一级结构;每条多肽链再盘旋折叠而成二级结构,主要有α螺旋和β折叠两种;蛋白质的三级结构是在二级结构基础上进一步盘旋折叠而成特定空间构象;由两个或两个以上三级结构的结构域相互作用聚合可形成更复杂的蛋白质四级结构。
(4)蛋白质的分类与功能
按蛋白质的组成成分可分为单纯蛋白和结合蛋白,前者指仅由氨基酸组成的蛋白质,后者则是除单纯蛋白外还含有非蛋白质成分的辅基。
蛋白质在生命活动中起重要作用,主要包括细胞结构的支持作用、催化作用、传递和运输作用、防御作用、收缩作用和调节作用。
3.酶
了解酶的概念和酶的特性
(二)细胞的形态和大小
1.细胞的形态
细胞的形态多种多样,往往是执行不同功能的细胞或不同生活环境的细胞在
形态上具有很大差异。
例如球形的游离细胞(红细胞)、紧密排列的扁平鳞状或柱状细胞(上皮细胞)。
2.细胞的大小
大多数细胞的大小在微米(μm)水平,最小的细胞支原体直径0.1μm,有些细胞较大,最大的细胞鸵鸟卵d=10cm。
一般情况下,细胞的直径大多在10~100μm之间。
不论各类细胞的大小差异,以及各类生物体的大小差异,一定的细胞类型其体积都相当恒定——“细胞体积的守恒定律”。
(三)原核细胞与真核细胞
1.原核细胞
细胞内没有核膜,遗传物质分散在细胞质中,并且原生质也很少分化,这样一类结构简单的细胞是原核细胞。
主要有支原体、细菌、蓝藻和放线菌等。
2.真核细胞
真核细胞的结构比原核细胞复杂得多,它有了由双层膜构成的核被膜,将遗传物质有效的保护了起来。
此外,由膜围成的各种细胞器,如内质网、高尔基复合体、溶酶体等,在结构上形成了一个连续的体系,即内膜系统。
内膜系统将细胞质分隔成不同的区域,而区隔化是细胞进化的标志,它不仅使细胞内表面积大大增加,可使各种生化反应能够有条不紊地进行,而且细胞代谢能力也比原核细胞有很大的提高。
真核细胞中还有一些非膜相的颗粒结构和复杂的纤维状骨架结构系统。
3.原核细胞与真核细胞的比较
特征原核细胞真核细胞
细胞大小较小,1~10μm较大,10~100μm
细胞核无核膜和核仁(拟核)有核膜和核仁(真核)
核糖体70S(50S+30S)80S(60S+40S)
细胞骨架无有
内膜系统无有
细胞壁主要成分为肽聚糖主要成分为纤维素
DNA 环状,无组蛋白与之结合线性,组蛋白与之结合成染色质
细胞分裂无丝分裂有丝分裂,减数分裂。