细胞的概念与分子基础(ppt)
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细胞中无机盐的含量很少，约占细胞干重的 2~5％。主要有Na+、K+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、 Cl-、 PO4-和HCO3-，离子的浓度除了具有调节渗透压和 维持酸碱平衡的作用外，还有许多重要的作用。
2、有机化合物
有机小分子: 单糖 (monosacchride) 脂肪酸 (fatty acid) 氨基酸 (amino acid) 核苷酸 (nucleotide)
有机大分子: 多糖 (polysaccharide) 脂类 (lipid) 蛋白质 (protein) 核酸 (nucleic acid)
1、作为细胞主要营养成分的碳水化合物
单糖: 基本分子式为(CH2O)n为细胞内的主要 能量来源.
寡糖:由少数几个单糖相连的聚合物.与蛋白结 合可作为标志物.
真核生物转录后加工过程中RNA剪接体 (spilceosome)的主要成分，参与mRNA前体的加工 过程。现在发现有五种snRNA，其长度在哺乳动物 中约为100-215个核苷酸。snRNA一直存在于细胞核 中，与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体， 在RNA转录后加工中起重要作用。
（5）miRNA：(microRNA）
(一) DNA的结构与功能
Watson&Crick:DNA的 双螺旋模型二级结构: DNA有两条脱氧核糖链组 成,两条链反向平行，亲水 的脱氧核糖-磷酸位于外侧, 互补的碱基位于内侧,螺旋 直径为2nm,每圈螺旋10对 碱基，螺旋扭角为36度， 螺距3.4nm，每个碱基平 面之间的距离为0.34nm。
是一种大小约21-23个碱基的单链小分子RNA，是 由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA 前体经过Dicer酶加工后生成，第一个被确认的是 在线虫中首次发现的lin-4和let-7，随后在人类、果 蝇、植物等多种生物中鉴别出数百个miRNAs。
由于miRNAs存在的广泛性和多样性，提示miRNA 可能有非常广泛多样的生物功能。据推测miRNA 在高级真核生物体内对基因表达的调控作用可能和 转录因子一样重要。
三、由原始细胞进化为高等生物 原始细胞 原核细胞 真核细胞 高 等生物
表2-1 原核细胞和真核细胞的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞直径
≈ 1µ m
10~100µ m
核仁
无
有
细胞骨架
无
有
胞质细胞器
无
有
DAN大小(碱基对) 1×106~5×106 1.5×107~5×109
染色体数目
单条
多条
第三节 细胞的分子基础
第二节 细胞的起源与进化
一切生物都是由细胞构成的，而细胞 是生命活动的基本结构单位和功能单位， 是在生命长期进化发展过程中出现的。
一、由小分子演变到生物大分子 无机小分子 有机分子(核苷酸、氨基酸、 单糖、脂肪酸) 生物大分子(核酸、蛋白)
二、由生物大分子演变到原始细胞 生物大分子 脂质膜 脂质膜包围RNA 和蛋白质分子 原始细胞
细胞的概念与分子基础(ppt)
2021/1/27
1
（优选）细胞的概念与分子基 础
Animal cell
细胞的大小和形态： 大小不同、形态各异，鸵鸟卵细胞最大，可
达12~15cm，大多数真核细胞的直径为1~10nm。 细胞的大小与生物体的大小无关。
细胞的数目
单细胞生物如细菌、草履虫，成人大约有 1.8×1016个细胞。 细胞的一般Fra Baidu bibliotek构（膜、质、核、器）
多糖:由大量(成百上千)糖分子形成的大分子聚 合物, 主要为能量的储存形式.
寡糖和多糖不仅在在信号传导过程中起重要 作 用,也是细胞表面的标志物.
2、作为细胞主要组成成分的脂类
脂类包括：脂肪酸(甘油三脂和脂肪)、磷酸甘 油酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。脂类化合 物难溶于水，而易溶于非极性有机溶剂。
DNA的结构
DNA的三种主要构象
B-DNA：为Watson&Click提出的 螺旋模型.
A-DNA：为右手螺旋，每圈螺旋 10.9个碱基，螺旋扭角为33度，螺距 3.2nm，每个碱基对的螺旋上升值为 2.9A，碱基倾角为13度。
Z-DNA：为左手螺旋，每圈螺旋12 个碱基，螺旋扭角为-51度（G—C）和 -9度（C—G），螺距46A，每个碱基对 的螺旋上升值为3.5A（G—C）和4.1A （C—G），碱基倾角为9度。
在细胞中的三大功能: 重要的能量储存形式; 细胞膜的主要组分;在信号传导中发挥总要作 用(类固醇激素).
二、生物大分子的结构与功能
1、核酸
核酸是生物遗传信息的载体分子，所有生物 均含有核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的 大分子。 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA) 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA).
(6) 核酶与脱氧核酶
核酶(ribozyme):指具有酶活性的RNA,是 细胞内除蛋白酶以外的对RNA具有自身 催化切割活性的RNA序列。
脱氧核酶(deoxyribozyme)或酶性DNA (DNA enzyme, DNAzyme):指具有特定生 物催化功能的DNA分子。
（2） 转运RNA (tRNA):占细胞内RNA总量的 5%~10%,按mRNA上遗传密码的顺序将特定氨 基酸转运到核糖体上进行蛋白质的合成。
（3） 核糖体RNA (rRNA):占细胞内RNA总量的 75%~80%,与蛋白质共同组成核蛋白体,是蛋白 质的合成场所。
（4）snRNA：small nuclear RNA
构成细胞的基本元素有：O、C、H、N、S、K、 Ca、P、Mg等，其中前四种元素占90%以上。
细胞的无机物主要有水和无机盐。
一、生物小分子的结构与功能
1、无机化合物
一般指不含碳的化合物,包括水和无机盐。
水占细胞内的总量的70％，可以说，没有水，就 不会有生命。水在细胞中以两种形式存在：一种是 游离水，约占95％；另一种是结合水，通过氢键或 其他键同蛋白质结合，约占4％~5％。
RNA的结构与功能
RNA结构特点:基本组成单位为核糖核苷酸 . (1) RNA分子中的戊糖为β-D-核糖。 (2) U代替了T。 (3) 基本上以单链形式存在。
3、RNA的分类及功能
（1） 信使RNA (mRNA):占细胞内RNA总量的 1%~5%,将核内的遗传信息转移到细胞质中,作 为模板指导蛋白质的合成。
2、有机化合物
有机小分子: 单糖 (monosacchride) 脂肪酸 (fatty acid) 氨基酸 (amino acid) 核苷酸 (nucleotide)
有机大分子: 多糖 (polysaccharide) 脂类 (lipid) 蛋白质 (protein) 核酸 (nucleic acid)
1、作为细胞主要营养成分的碳水化合物
单糖: 基本分子式为(CH2O)n为细胞内的主要 能量来源.
寡糖:由少数几个单糖相连的聚合物.与蛋白结 合可作为标志物.
真核生物转录后加工过程中RNA剪接体 (spilceosome)的主要成分，参与mRNA前体的加工 过程。现在发现有五种snRNA，其长度在哺乳动物 中约为100-215个核苷酸。snRNA一直存在于细胞核 中，与40种左右的核内蛋白质共同组成RNA剪接体， 在RNA转录后加工中起重要作用。
（5）miRNA：(microRNA）
(一) DNA的结构与功能
Watson&Crick:DNA的 双螺旋模型二级结构: DNA有两条脱氧核糖链组 成,两条链反向平行，亲水 的脱氧核糖-磷酸位于外侧, 互补的碱基位于内侧,螺旋 直径为2nm,每圈螺旋10对 碱基，螺旋扭角为36度， 螺距3.4nm，每个碱基平 面之间的距离为0.34nm。
是一种大小约21-23个碱基的单链小分子RNA，是 由具有发夹结构的约70-90个碱基大小的单链RNA 前体经过Dicer酶加工后生成，第一个被确认的是 在线虫中首次发现的lin-4和let-7，随后在人类、果 蝇、植物等多种生物中鉴别出数百个miRNAs。
由于miRNAs存在的广泛性和多样性，提示miRNA 可能有非常广泛多样的生物功能。据推测miRNA 在高级真核生物体内对基因表达的调控作用可能和 转录因子一样重要。
三、由原始细胞进化为高等生物 原始细胞 原核细胞 真核细胞 高 等生物
表2-1 原核细胞和真核细胞的比较
特征
原核细胞
真核细胞
细胞直径
≈ 1µ m
10~100µ m
核仁
无
有
细胞骨架
无
有
胞质细胞器
无
有
DAN大小(碱基对) 1×106~5×106 1.5×107~5×109
染色体数目
单条
多条
第三节 细胞的分子基础
第二节 细胞的起源与进化
一切生物都是由细胞构成的，而细胞 是生命活动的基本结构单位和功能单位， 是在生命长期进化发展过程中出现的。
一、由小分子演变到生物大分子 无机小分子 有机分子(核苷酸、氨基酸、 单糖、脂肪酸) 生物大分子(核酸、蛋白)
二、由生物大分子演变到原始细胞 生物大分子 脂质膜 脂质膜包围RNA 和蛋白质分子 原始细胞
细胞的概念与分子基础(ppt)
2021/1/27
1
（优选）细胞的概念与分子基 础
Animal cell
细胞的大小和形态： 大小不同、形态各异，鸵鸟卵细胞最大，可
达12~15cm，大多数真核细胞的直径为1~10nm。 细胞的大小与生物体的大小无关。
细胞的数目
单细胞生物如细菌、草履虫，成人大约有 1.8×1016个细胞。 细胞的一般Fra Baidu bibliotek构（膜、质、核、器）
多糖:由大量(成百上千)糖分子形成的大分子聚 合物, 主要为能量的储存形式.
寡糖和多糖不仅在在信号传导过程中起重要 作 用,也是细胞表面的标志物.
2、作为细胞主要组成成分的脂类
脂类包括：脂肪酸(甘油三脂和脂肪)、磷酸甘 油酯、鞘脂、糖脂、类胡萝卜素等。脂类化合 物难溶于水，而易溶于非极性有机溶剂。
DNA的结构
DNA的三种主要构象
B-DNA：为Watson&Click提出的 螺旋模型.
A-DNA：为右手螺旋，每圈螺旋 10.9个碱基，螺旋扭角为33度，螺距 3.2nm，每个碱基对的螺旋上升值为 2.9A，碱基倾角为13度。
Z-DNA：为左手螺旋，每圈螺旋12 个碱基，螺旋扭角为-51度（G—C）和 -9度（C—G），螺距46A，每个碱基对 的螺旋上升值为3.5A（G—C）和4.1A （C—G），碱基倾角为9度。
在细胞中的三大功能: 重要的能量储存形式; 细胞膜的主要组分;在信号传导中发挥总要作 用(类固醇激素).
二、生物大分子的结构与功能
1、核酸
核酸是生物遗传信息的载体分子，所有生物 均含有核酸。核酸是由核苷酸单体聚合而成的 大分子。 脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid, DNA) 核糖核酸 (ribonucleic acid, RNA).
(6) 核酶与脱氧核酶
核酶(ribozyme):指具有酶活性的RNA,是 细胞内除蛋白酶以外的对RNA具有自身 催化切割活性的RNA序列。
脱氧核酶(deoxyribozyme)或酶性DNA (DNA enzyme, DNAzyme):指具有特定生 物催化功能的DNA分子。
（2） 转运RNA (tRNA):占细胞内RNA总量的 5%~10%,按mRNA上遗传密码的顺序将特定氨 基酸转运到核糖体上进行蛋白质的合成。
（3） 核糖体RNA (rRNA):占细胞内RNA总量的 75%~80%,与蛋白质共同组成核蛋白体,是蛋白 质的合成场所。
（4）snRNA：small nuclear RNA
构成细胞的基本元素有：O、C、H、N、S、K、 Ca、P、Mg等，其中前四种元素占90%以上。
细胞的无机物主要有水和无机盐。
一、生物小分子的结构与功能
1、无机化合物
一般指不含碳的化合物,包括水和无机盐。
水占细胞内的总量的70％，可以说，没有水，就 不会有生命。水在细胞中以两种形式存在：一种是 游离水，约占95％；另一种是结合水，通过氢键或 其他键同蛋白质结合，约占4％~5％。
RNA的结构与功能
RNA结构特点:基本组成单位为核糖核苷酸 . (1) RNA分子中的戊糖为β-D-核糖。 (2) U代替了T。 (3) 基本上以单链形式存在。
3、RNA的分类及功能
（1） 信使RNA (mRNA):占细胞内RNA总量的 1%~5%,将核内的遗传信息转移到细胞质中,作 为模板指导蛋白质的合成。