细胞概念与分子基础
高中生物知识点总结选修1
高中生物知识点总结选修1一、细胞的分子基础1. 细胞的概念与结构- 细胞是生命的基本单位，具有自主代谢和遗传信息传递的能力。
- 细胞的主要结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。
2. 生物大分子- 蛋白质：由氨基酸组成，是生命活动的主要承担者。
- 核酸：包括DNA和RNA，是遗传信息的载体。
- 糖类：由单糖组成，主要提供能量。
- 脂类：包括甘油和脂肪酸，构成细胞膜的主要成分。
3. 酶的作用- 酶是生物体内的生物催化剂，能够加速化学反应的速率。
- 酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和。
4. 细胞呼吸- 有氧呼吸：在氧气存在的条件下，有机物彻底氧化分解，释放大量能量。
- 无氧呼吸：在缺氧条件下，有机物不完全氧化，释放较少能量。
5. 光合作用- 光依赖反应：在光照下，水分子分解，产生氧气和ATP。
- 光合磷酸化：ATP的生成过程。
- 光合暗反应：固定二氧化碳，合成有机物。
二、遗传与进化1. 遗传的分子基础- DNA的复制：半保留复制原理。
- RNA的转录：DNA信息转录成mRNA。
- 蛋白质的翻译：mRNA指导蛋白质的合成。
2. 基因的结构与功能- 基因是遗传信息的基本单位，控制生物体的性状。
- 基因的结构包括启动子、编码区和终止子。
3. 基因突变- 突变的类型：基因突变、染色体变异。
- 突变的影响：有益、中性、有害。
4. 生物的进化- 进化的证据：化石记录、比较解剖学、分子生物学。
- 进化的机制：自然选择、遗传漂变、基因流、突变。
5. 分子系统发育- 通过比较DNA序列的差异，推断物种间的亲缘关系。
- 分子钟假说：物种分化的时间可以通过DNA序列的变异速率来估计。
三、生态环境与生物多样性1. 生态系统的组成- 生产者：通过光合作用制造有机物的生物。
- 消费者：直接或间接依赖生产者制造的有机物的生物。
- 分解者：分解有机物，释放营养物质的生物。
2. 生态系统的功能- 物质循环：生态系统中物质的循环利用。
- 能量流动：生态系统中能量的传递和转化。
分子与细胞知识点总结
分子与细胞知识点总结一、分子的结构1.分子的基本概念①分子是由原子通过共价键或离子键连接而成的物质单位。
②分子是一般物质的基本单位，包括有机物质和无机物质。
2.分子的组成①分子由原子组成，原子是构成物质的最基本的微观粒子。
②分子的组成可以是单质原子（O2、N2等）、复合物质（H2O、CO2等）或者大分子化合物（蛋白质、核酸等）。
3.分子的性质①分子的性质由构成它的原子种类和结构决定。
②分子的性质包括物理性质（如颜色、溶解度等）和化学性质（如反应活性、稳定性等）。
二、细胞的结构1.细胞的基本概念①细胞是生物体的基本单位，是生命的基本组成部分。
②细胞是通过细胞分裂产生的，包括原核细胞和真核细胞两种类型。
2.细胞的组成①细胞包括细胞质、细胞膜、细胞核和细胞器等组成部分。
②细胞质包括细胞器和细胞器间质，其中细胞器主要包括内质网、高尔基体、核糖体、线粒体和叶绿体等。
3.细胞的功能①细胞的功能包括新陈代谢、生长、分裂、运动和自我调节等。
②细胞的功能是由细胞的结构和组成决定的，其中各个细胞器都有其特定的功能。
三、细胞膜的结构与功能1.细胞膜的结构①细胞膜是由磷脂双分子层和蛋白质组成的薄膜结构。
②细胞膜的磷脂双分子层包括疏水性头部和亲水性尾部，蛋白质可以是固定在磷脂层上方或者穿过整个膜的跨膜蛋白。
2.细胞膜的功能①细胞膜是细胞的保护壁，保持细胞内外环境的稳定。
②细胞膜是细胞的门控，对物质的进出进行选择性通透。
③细胞膜参与细胞间通讯和信号传递，调控细胞的生理和代谢活动。
四、细胞色素的结构与功能1.叶绿体的结构①叶绿体是植物细胞中的细胞器，具有双膜结构。
②叶绿体内包含叶绿体基质、叶绿体内膜系统和类囊体三个部分。
2.叶绿体的功能①叶绿体是光合作用的场所，其中的叶绿体基质包含叶绿体DNA和叶绿体RNA，可以进行光合作用产生ATP和NADPH。
②叶绿体还可以进行暗反应，将产生的ATP和NADPH用于CO2的固定和还原反应。
分子与细胞的概念
分子与细胞的概念分子与细胞是生物学中非常重要的概念，它们是研究生命的基础，也是理解生物世界的重要工具。
下面我们将讨论这两个概念的本质，以及它们之间的关系。
首先要谈的是分子。
分子是由原子构成的结构单位，它们是最小的化学实体。
它们可以是有机化合物，也可以是无机物质，但大多数情况下，分子都是有机分子。
有机分子通常由碳、氢和氧组成，但也可以包括氮、磷和其他元素。
根据它们的结构，分子可以分为大类，例如脂肪酸、糖类、氨基酸、核酸等。
它们构成了生物体内所有有机物质，形成了生命的基本结构，是生物过程的分子基础。
接着是细胞。
细胞是生物体的最小单位，它们是由一层由细胞膜包裹的膜和丰富的内部结构组成的。
一般来说，细胞包含有许多有机分子，其中包括蛋白质、糖、脂肪、核酸、细胞器等。
这些物质按照特定的配比组成细胞内部结构，形成了细胞的功能单位。
而细胞膜是细胞的最重要结构，它限制了细胞内部的物质流动，控制着细胞的生存环境，使细胞内的物质保持稳定。
分子和细胞都是生物学的重要概念，它们之间存在着密切的联系。
它们的关系可以表示为一个“顶到底”的关系，即细胞的各种功能都是由分子所构成的，而分子又是由原子构成的最小单位。
分子在细胞中发挥着至关重要的作用：它们是细胞“工具”，参与细胞发育、分裂和运输等各种生命活动；它们是细胞“建筑材料”，构成了细胞的结构；它们是细胞的“燃料”，促进细胞的新陈代谢。
细胞内的分子可以一起发挥作用以实现某项功能，也可以各自发挥作用以实现不同的功能。
因此，可以说，没有分子，就没有细胞，也就没有生命。
从以上分析可知，分子和细胞之间有着密切的联系，虽然它们在不同层次上都有着重要作用，但它们之间也是相互依存的。
细胞不能存在于没有分子的环境，而分子也离不开细胞，它们必须依靠细胞的结构来存活。
因此，在研究生物体的基本结构和生命活动时，必须同时考虑分子和细胞两个概念。
总之，分子和细胞是由原子构成的最小单位，它们构成了生物体的最基本结构，存在着相互依存的关系。
分子与细胞的概念
分子与细胞的概念现代生物学家和科学家一直都在关注三个基本概念：分子、细胞和器官。
在任何生物学教学、科学实验和研究中，这三个概念具有不可忽视的重要性。
本文将尝试解释这三个基本概念，以及它们之间的相互关系。
首先，要理解分子与细胞和器官之间的区别，首先要了解它们中的最小单位：分子。
分子是由原子组成的，它们可以在其他物质的环境中独立存在。
分子构成了细胞周围的溶剂，它们不能自我复制，因此它们不能被看作是“生物”。
它们具有大量的化学性质，因此它们可以构成细胞的结构。
细胞是生物世界中最小的构成单位，它们成了所有生物体，从最简单的细菌到最复杂的动物和植物。
它们由分子组成，互相连接形成结构。
细胞不仅具有体积，而且还有自己的生命周期，它们可以自我复制，并且在一定的环境中能够生存下来。
科学家相信，细胞内存在一种由分子组成的“生命”，它们能够感知和控制它们自身的内部环境。
最后是器官，它们构成了复杂的生物体，从蝴蝶的翅膀到人类的大脑，它们由大量的细胞组成，它们以细胞具有的化学属性为基础而具有新的各种功能。
例如，人类的肝脏能够滤除血液中的毒素，眼睛能够感知周围的光线，大脑能够控制身体的运动等等。
我们可以看到，分子、细胞和器官是生物世界中不可分割的三个基本概念。
它们彼此之间存在着非常紧密的联系。
分子是细胞周围的溶剂，基本上是细胞的原材料，它们构成了细胞的基本结构。
而细胞是生物体的最小构成单位，它们构成了更大的器官，器官则构成了复杂的生物体。
总之，分子、细胞和器官之间共同构成了生物体，它们形成了一种有机体，能够感知和控制它们自身的环境，具有活性行为。
我们更进一步可以看到，这些基本概念是科学研究的基础，从分子到器官，科学家一直在对生物体进行研究，努力了解它们之间的关系，以及如何使用它们来控制和调节生物体的功能和行为。
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。
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
《高中生物选修一知识点总结》
《高中生物选修一知识点总结》一、细胞的分子基础1. 细胞的基本概念：细胞是生命的基本单位，具有自主代谢和遗传信息传递的能力。
2. 细胞的结构与功能：- 细胞膜：主要由磷脂双层构成，具有选择性通透性，控制物质进出。
- 细胞核：包含DNA，是遗传信息的中心。
- 核糖体：负责蛋白质的合成。
- 内质网：参与蛋白质和脂质的合成。
- 高尔基体：对蛋白质进行加工、修饰和运输。
- 线粒体：细胞的能量工厂，负责ATP的生成。
- 叶绿体：在植物细胞中进行光合作用。
3. 生物大分子：- 蛋白质：由氨基酸组成，具有多种功能，如催化生化反应、传递信号等。
- 核酸：包括DNA和RNA，是遗传信息的载体。
- 糖类：主要提供能量，也参与细胞结构的形成。
- 脂类：构成细胞膜的主要成分，也是能量的储存形式。
二、生物的遗传与进化1. 遗传的分子基础：- DNA的结构与复制：DNA双螺旋结构，通过碱基配对进行复制。
- RNA的转录：DNA信息转录成mRNA。
- 蛋白质的翻译：mRNA指导蛋白质的合成。
- 基因突变：DNA序列的改变，可能导致遗传病或物种的进化。
2. 遗传的规律：- 孟德尔遗传定律：分离定律和组合定律。
- 连锁与重组：基因位于同一染色体上，可发生交换重组。
3. 进化论：- 物种的起源与演化：物种通过自然选择和遗传变异逐渐演化。
- 进化树：描述物种间的亲缘关系。
- 人类起源：从古猿到智人的进化过程。
三、生态环境与人体健康1. 生态系统：- 生态系统的结构：包括生产者、消费者和分解者。
- 物质循环与能量流动：生态系统中的物质和能量的转换与流动。
- 生物多样性：生物种类的多样性对生态系统的重要性。
2. 人体健康与疾病：- 营养与健康：营养素的分类与功能，合理膳食的重要性。
- 传染病：病原体的类型，传播途径，预防措施。
- 非传染性疾病：如心血管疾病、糖尿病等，与生活方式的关系。
3. 环境保护：- 环境污染：水污染、空气污染、土壤污染等。
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。
第二章 细胞的概念与分子基础
人 胰 岛 素 分 子 特 定 的 一 级 结 构
二级结构：
多肽链借助氨基酸残基间氢键的相互吸引，按 一定方式折叠、盘曲形成螺旋状或片层状结构。 如a-螺旋和 -折叠。
蛋白质的二级结构: 螺旋 折叠
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。
验
问题：对于病毒，“细胞是生命活动的基本单位” 这个概念还成不成立？
病毒－－非细胞形态的生命体 因此，“细胞是生命活动的基本单位”同样适用于病
所有的病毒必须在其宿主细胞内才能表现的生命特征；
毒。
二
细胞分类
20世纪60年代，H.Ris提出：
原核细胞（prokaryotic cell）
蛋白质的组成单位：氨基酸 H | — C | R
H 2N
— COOH
细胞内有20种氨基酸，主要是R侧链不同。
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
戊糖有两种：
核糖 脱氧核糖
OH H
ATP（三磷酸腺苷酸）
细胞是遗传的基本单位。
没有细胞就没有完整的生命。
Dolly的标本和伊恩博士
Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英国爱丁堡大学 的伊恩博士研制成功，2003.2.14.由于肺结核而被安乐死，它的 标本于2003年4月9日陈列于苏格兰首都爱丁堡国家博物馆。
克隆羊“多莉”（Dolly）实
头发是蛋白质 皮肤是蛋白质 肌肉是蛋白质 指甲是蛋白质…...
第三章(临床) 细胞的概念与分子基础
微量元素
水 无机小分子 无机盐 生物小分子 有机小分子 单糖 脂肪酸 氨基酸 核苷酸
细
胞
生物大分子
核 酸
蛋白质
多糖
一、生物小分子
无机化合物
细胞中含量最大（75%），极性小分子，是良 1.水 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 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）。 阳离子：Na+,K+,Ca2+,Fe2+,Mg2+等 阴离子：Cl-,SO42-,PO43-,HCO3-等
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。
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
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 肠 杆 菌
淋 病 球 菌
弧 形 霍 乱 菌
肉 毒 梭 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
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 平行排列构象。
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
2-1细胞的分子基础和基本概念
4
N 5H
3
H2 1 6 H N 嘧啶
NH2 H
NH
HO
H N
H
胞嘧啶 Cytosine
（C）
OH
HN H
HHONH来自尿嘧啶 uracil （U）
OH
HN
H CH3
H
H
ON
H
胸腺嘧啶 thymine
（T）
3 核苷
H N
N
H
H N
9
N
H
腺嘌呤
HOH2C 5′ O OH
4′
1′
3′ 2′
OH OH 核腺糖苷
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。
Six--carbon sugars
2、脂肪酸：CH3(CH2)nCOOH
软脂酸 16碳酸
硬脂酸 18碳酸
3、氨基酸：是构成蛋白质的基本单位，组成 蛋白质的氨基酸由20种。
O
HN
H
O
1H N
H
尿嘧啶
HOH2C 5′ O OH
4′
1′
3′ 2′
OH OH 核尿苷糖
4 核苷酸
(1) 碱 基—糖之间 是β —糖苷 键
(2) 糖—磷酸之 间是磷酸酯 键
核苷 nucleo核苷酸 side
酯 键
磷酸 H3PO4
核糖(ribose)
戊糖 pentose
脱氧核糖(deoxyribose)
DNA的高级结构
1）定义：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结 构。是一种比双螺旋更高层次的空间构象。
细胞的概念与分子基础-V1
细胞的概念与分子基础-V1细胞是构成生物组织的基本单位，它是生命的基本组成部分。
细胞的结构和功能都是由细胞内的分子基础所决定的。
对于细胞的概念以及分子基础的内容，我们可以从以下几个方面进行整理：1. 细胞的概念：细胞是组成生物体的基本单位，具有自主的生命反应，能够完成所有生命活动的基本单元，是构成生物体的最小可活动单位。
细胞可以彼此独立，也可以通过联络成为群体。
2. 细胞的结构：细胞是由细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核等组成的。
其中细胞膜是细胞的包裹膜，它控制了物质的进出，使细胞内外环境能够保持稳定。
细胞质是细胞内的液体环境，可以提供物质交换和代谢所需的环境。
细胞器则是细胞质内的功能区，包括线粒体、内质网、高尔基体等等。
细胞核则是控制基因表达和遗传信息的重要重心。
3. 细胞的功能：细胞的功能包括吸收、消化、合成、分解、运输、分裂等等。
其中细胞膜通过运输蛋白、离子泵等物质机制使得物质能够进入细胞内部。
内质网和高尔基体通过蛋白质合成和修饰，为细胞提供必要的物质基础。
线粒体则是生产能量的场所，它通过氧化磷酸化反应为细胞提供必要的能量。
细胞的分裂可以使得细胞不断繁衍生长，完成生物体的生长和更新。
4. 细胞分子基础：细胞内最基本的分子基础是蛋白质、核酸、碳水化合物和小分子有机化合物等。
蛋白质扮演着各种功能分子的角色，比如酶、运输蛋白等。
核酸则是遗传物质，控制着细胞的基因表达。
碳水化合物则是细胞的能量来源，它们被储存为葡萄糖等物质。
此外，还有许多小分子有机化合物，它们参与了各种代谢路径的过程。
总之，细胞的概念和分子基础对于我们理解生物体的结构和功能具有重要意义。
对于想要深入探究生物学相关学科的学习者和实践者来说，建议更加注重于细胞这一基础单元的研究。
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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。
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Animal cell
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Plant cell
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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。
高等动物的细胞离开有机体分散存在时，形状往往发生变化。如平滑肌细胞 在体内成梭形，而在离体培养时则可成多角形。
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上皮细胞
神经细胞
肌细胞
卵细胞
血细胞
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视杆细胞
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草 履 虫
眼虫
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钟形虫
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胞植 物 气 孔 细
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没有核膜，遗传物质集中在一个没有明确界限的低电子密度区，称 为拟核(nucleoid)。
DNA为裸露的环状双螺旋分子，通常没有结合蛋白，没有恒定的内 膜系统，核糖体为70S型。
原核细胞构成的生物称为原核生物，均为单细胞生物。一般以二分 裂的方式繁殖，也有的产生孢子。
TEM image, Escherichia coli
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细胞质基质的功能： a. 为细胞内各类生化反应的正常进行提供了相对稳定的离子环境。 b. 许多代谢过程是在细胞基质中完成的，如①蛋白质的合成；②核苷
酸的合成；③脂肪酸合成；④糖酵解；⑤磷酸戊糖途径；⑥糖原代 谢；⑦信号转导。 c. 供给细胞器行使其功能所需要的一切底物。 d. 控制基因的表达，与细胞核一起参与细胞的分化。 e. 参与蛋白质的合成、加工、运输、选择性降解。
精人 子卵
与
几种细胞的大小(μm)
名称 大小
人卵
口腔上 皮细胞
120 75
肝细胞 20
红细胞 变形虫 海胆卵 伤寒菌
7
100 70
2.4x0.
5
肺炎球菌 0.2x0.1
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第二节 原核细胞 Prokaryotic cell
一、细菌 二、支原体 三、衣原体与立克次氏体 四、蓝藻 五、古细菌
细胞是一切生命活动的基本结构和功能单位。 1. 细胞是由膜包围的原生质团，通过质膜与周围环境进 行物质和信息交流； 2. 是构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是 有机体生长发育的基础； 3. 是代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体 系，不同的细胞执行不同的功能； 4. 是遗传的基本单位，具有发育的全能性。
5、质粒(Plasmid) ：除核区DNA外，可进行自主复制的遗传因子，是裸 露的环状DNA分子，所含遗传信息量为2~200个基因，能进行自我复 制，有时能整合到核DNA中去。质粒常用作基因重组与基因转移的载 体。
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一、细菌 （bacteria）
是在自然界分布最广、个体数 量最多的有机体。
可分为：球菌、杆菌和螺旋菌 （弧形菌）等。
绝大多数细菌的直径在 0.5~5μm之间。
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大 肠 杆 菌
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淋 病 球 菌
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肉 毒 梭 菌
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3、细胞核（nucleus）： 是细胞内最重要的细胞器，核表面是由双层 膜构成的核被膜（nuclear envelope），核内包含有由DNA和蛋白质构 成的染色体（chromosome）。核内一至数个小球形结构，称为核仁 （nucleolus）。细胞核中的原生质称为核质。
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4、细胞质（cytoplasm）：质膜与核被膜之间的原生质。
植 细物 胞薄
壁
人 类 红 细 胞
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巨 噬 细 胞
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胞神 经 元 细
细 胞 和 细 胞 组 分 的 相 对 大 小
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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。鸵鸟的卵黄直径可达5cm；支原体 只有0.1μm；人的坐骨神经细胞可长达1m。
3、拟核(Nucleoid) ：没有核膜，DNA分子裸露，所含的遗传信
息量可编码2000~3000种蛋白质，空间构建十分精简。
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4、核糖体（Ribosome）：约含5000~50000个。部分附着在细胞膜内 侧，大部分游离于细胞质中。沉降系数为70S。由大亚单位(50S)与小 亚单位(30S)组成。30S小亚单位对四环素与链霉素敏感，50S大亚单 位对红霉素与氯霉素敏感。
5、细胞器(organelle)：具有特定形态和功能的显微或亚显微结构称 为细胞器，如：endoplasmic reticulum、Golgi body、lysosome、 mitochondrion、chloroplast、cytoskeleton、centriole、microbody。
6、细胞质基质（cytoplasmic matrix）细胞质中除细胞器以外的部分。 又称为或胞质溶胶（cytosol），其体积约占细胞质的一半。