细胞的概念和分子基础ppt课件.ppt
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1、第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础Cell and Molecular Basis学习目的和要求学习目的和要求1. 掌握原核细胞与真核细胞的异同掌握原核细胞与真核细胞的异同 细胞的化学与分子组成；核酸、蛋白质的分子细胞的化学与分子组成；核酸、蛋白质的分子 结构特点。结构特点。2. 熟悉原核细胞和真核细胞的结构和功能特点熟悉原核细胞和真核细胞的结构和功能特点 核酸、蛋白质分子的种类和生物学功能。核酸、蛋白质分子的种类和生物学功能。3. 了解生命的分子起源、细胞的形成和进化；核酶了解生命的分子起源、细胞的形成和进化；核酶 和非编码调节性和非编码调节性RNA 。第二章第二章 细胞
2、的概念和分子基础细胞的概念和分子基础Cell and Molecular Basis第一节第一节第二节第二节第三节第三节中英文中英文退退 出出第一节第一节 细胞的基本概念细胞的基本概念一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位二、原核细胞二、原核细胞三、真核细胞三、真核细胞四、非细胞生命形态四、非细胞生命形态病毒病毒 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位所有的生物都是由细胞组成的，所有的生物都是由细胞组成的，细胞是生命活动的基本单位。细胞是
3、生命活动的基本单位。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、细胞是生命活动的基本单位一、细胞是生命活动的基本单位1. 细胞是构成细胞是构成有机体的基本单位有机体的基本单位。2. 细胞具有独立完整的代谢体系，是细胞具有独立完整的代谢体系，是代谢与功能的基代谢与功能的基本单位。本单位。3. 细胞是有机体细胞是有机体生长与发育的基础。生长与发育的基础。4. 细胞是细胞是遗传的基本单位遗传的基本单位，细胞具有遗传的，细胞具有遗传的全能性。全能性。5. 没有细胞就没有完整的生命。没有细胞就没有完整的生命。( (一一)
4、 )细胞的概念细胞的概念退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础(二二)细胞的分类细胞的分类细胞分为三大类型细胞分为三大类型原核细胞原核细胞古核细胞古核细胞真核细胞真核细胞早期早期细胞分为两大类细胞分为两大类原核细胞（原核细胞（prokaryotic cell）真核细胞（真核细胞（eukaryotic cell）1990年，年，生物界被划分为三个域生物界被划分为三个域细菌域（细菌域（bacteria） 古菌域（古菌域（archaea） 真核域（真核域（eukarya）退退 出出首首 页页Cell and Mole
5、cular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础生物三域分类的系统树生物三域分类的系统树 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础特点：特点：1. 结构简单结构简单 DNA为裸露的环状分子，无膜包裹，形成为裸露的环状分子，无膜包裹，形成拟核（拟核（nucleoid）。）。 细胞质中细胞质中无膜性细胞器无膜性细胞器，含有核糖体。，含有核糖体。2. 体积小体积小 直径约为直径约为1到数个微米。到数个微米。二、原核细胞二、原核细胞退退 出出首首 页页Cell and Molecular Ba
6、sis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞主要代表：主要代表： 支原体支原体 衣原体衣原体 细菌细菌 蓝藻又称蓝细菌蓝藻又称蓝细菌退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础（一）支原体（一）支原体（mycoplasma） 最小最简单的细胞。最小最简单的细胞。大大 小小：通常为通常为0.10.3m。细胞膜细胞膜：由磷脂和蛋白质构成，没有细胞壁由磷脂和蛋白质构成，没有细胞壁 。D N A：呈环形双链，胞质内分散存在，指导约呈环形双链，胞质内分散存在，指导约400种蛋白合成。种蛋
7、白合成。 图片来自图片来自http:/s99.middlebury.edu/BI330A/退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞肺炎支原体肺炎支原体退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞（二）细菌（二）细菌 原核细胞的原核细胞的典型代表典型代表 。细胞壁：细胞壁：位于细菌外表面，主要成分为位于细菌外表面，主要成分为肽聚糖肽聚糖。细胞膜：细胞膜：由由脂质和蛋白质脂质和蛋白质组成，有时
8、可内陷形成中间体组成，有时可内陷形成中间体细胞质：细胞质： DNA：环状分子，很少有重复序列，无内含子环状分子，很少有重复序列，无内含子 。 质粒（质粒（plasmid）：）：能够独立于基因组能够独立于基因组DNA以外，自我复制的以外，自我复制的环状结构。环状结构。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞70S细菌核糖体细菌核糖体50S大亚基大亚基30S小亚基小亚基 有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。有的细菌还有夹膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。核糖体：核糖体：大部分游离于细胞质中，小部
9、分附着在细胞膜内表面。大部分游离于细胞质中，小部分附着在细胞膜内表面。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞细菌结构示意图细菌结构示意图退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞（三）古细菌（三）古细菌（archaebacteria） 一类很特殊的细菌，多生活在一类很特殊的细菌，多生活在极端环境极端环境中，如高中，如高温、高盐环境。温、高盐环境。 退退 出出首首 页页Cell and
10、Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞（三）古细菌（三）古细菌（archaebacteria）特点：特点： 具有原核生物的某些特征具有原核生物的某些特征：无核膜及内膜系统。无核膜及内膜系统。 具有具有真核生物的特征真核生物的特征：RNA聚合酶和真核细胞的相似、聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白等。具有内含子并结合组蛋白等。 具有不同于原核细胞和真核细胞的特征：具有不同于原核细胞和真核细胞的特征：细胞膜中细胞膜中的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。的脂类不可皂化，细胞壁不含肽聚糖。退退 出出首首 页页Cell
11、and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、原核细胞二、原核细胞( (一一) )真核细胞的形态大小真核细胞的形态大小三、真核细胞三、真核细胞形态：形态：多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关。多种多样，常与细胞所处的部位及功能相关。 大小：大小：差异很大，与细胞类型有关差异很大，与细胞类型有关 。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础三、真核细胞三、真核细胞(二二)真核细胞的基本结构真核细胞的基本结构 光镜光镜下结构：细胞膜（下结构：细胞膜（cell memb
12、rane） 细胞质（细胞质（cytoplasm） 细胞核（细胞核（nucleus） 电子显微镜电子显微镜下，在细胞质中可以看到由单位膜组成下，在细胞质中可以看到由单位膜组成的的膜性细胞器膜性细胞器以及微丝、微管、中间纤维等以及微丝、微管、中间纤维等骨架系骨架系统统。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础动物细胞结构模式图动物细胞结构模式图 糙面内质网糙面内质网光面内质网光面内质网退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础真核细胞的
13、基本结构特点：真核细胞的基本结构特点： 以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系以脂质及蛋白质成分为基础的膜相结构体系生生物膜系统物膜系统 包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶包括细胞膜、内质网、高尔基复合体、线粒体、溶 酶体、过氧化物酶体及核膜等。酶体、过氧化物酶体及核膜等。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础三、真核细胞三、真核细胞真核细胞的基本结构特点：真核细胞的基本结构特点： 以核酸以核酸-蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系蛋白质为主要成分的遗传信息表达体系遗传信息表达系统遗传信息表达系统 真
14、核细胞储存遗传信息的真核细胞储存遗传信息的DNA是以与蛋白质结合形式是以与蛋白质结合形式而存在，而存在，DNA与蛋白质的结合与包装程度决定了与蛋白质的结合与包装程度决定了DNA复制和遗传信息的表达。复制和遗传信息的表达。 遗传信息的流向是由遗传信息的流向是由DNA RNA (mRNA) 蛋白质。蛋白质。 核糖体（核糖体（ribosome）是合成蛋白质的机器）是合成蛋白质的机器 。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础三、真核细胞三、真核细胞真核细胞的基本结构特点：真核细胞的基本结构特点： 由特异蛋白质分子构成
15、的细胞骨架体系由特异蛋白质分子构成的细胞骨架体系细胞细胞骨架系统骨架系统 由一系列纤维状蛋白组成的网状结构系统，包括由一系列纤维状蛋白组成的网状结构系统，包括细胞质骨架与核骨架。细胞质骨架与核骨架。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础三、真核细胞三、真核细胞真核细胞的基本结构特点：真核细胞的基本结构特点： 细胞质溶胶（细胞质溶胶（cytosol） 细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域，细胞质中除了细胞器和细胞骨架结构之外的区域，协助完成物质运输、能量传递、信息传递等细胞协助完成物质运输、能量传递、信息
16、传递等细胞活动。活动。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础三、真核细胞三、真核细胞原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础，无丝分裂四、病毒四、病毒 生物界中，病毒（生物界中，病毒（virus）是惟一的非细胞形态的）是惟一的非细胞形态的生命体。生命体。特点：特点： 在活细胞内才能表现出它们的基本生命活动。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。在电子显微
17、镜下才能看到。结构：结构： 核酸分子与蛋白质组成的核酸核酸分子与蛋白质组成的核酸-蛋白质复合体。蛋白质复合体。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础四、病毒四、病毒分类：分类：根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类：根据病毒的核酸类型可以将其分为两大类： DNA病毒；病毒； RNA病毒。病毒。类病毒（类病毒（viroid）：）：仅由感染性的仅由感染性的RNA构成。构成。朊病毒（朊病毒（prion） ：仅由感染性的仅由感染性的蛋白质蛋白质亚基构成。亚基构成。退退 出出首首 页页Cell and Molecular
18、Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础病毒的分子结构病毒的分子结构退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础第二节第二节 细胞的分子基础细胞的分子基础一、生物小分子一、生物小分子二、生物大分子二、生物大分子退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础细胞是由生命物质细胞是由生命物质原生质（原生质（protoplasm）组成组成基本元素基本元素99.9%： C、H、O、N90%； S、P、Na、K、Ca、Cl、Mg
19、、Fe 9% 。微量元素微量元素： Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I等。等。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础细胞的成份细胞的成份生物大分子生物大分子 有机小分子有机小分子无机化合物无机化合物水水无机盐无机盐有机化合物有机化合物退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础(一一)水和无机盐是细胞内的无机化合物水和无机盐是细胞内的无机化合物 1.水水 水是细胞中含量最多的成分水是细胞中含量最多的成分 。 水在细
20、胞中以两种形式存在：水在细胞中以两种形式存在： 游离水。游离水。 结合水，通过氢键或其他键同蛋白质结合。结合水，通过氢键或其他键同蛋白质结合。 作用：作用：良好溶剂，为各种代谢反应提供环境。良好溶剂，为各种代谢反应提供环境。 一、生物小分子一、生物小分子退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础(一一)水和无机盐是细胞内的无机化合物水和无机盐是细胞内的无机化合物 2.无机盐：以无机盐：以离子状态离子状态存在。存在。阴离子：如阴离子：如Cl、PO4、HCO3等等阳离子：如阳离子：如Na+、K+、Ca2+等等 游离形式
21、：游离形式：维持细胞内外液的渗透压和维持细胞内外液的渗透压和pH。 结合形式：结合形式：直接与蛋白质或脂类结合，组成具有直接与蛋白质或脂类结合，组成具有 一定功能的结合蛋白或类脂。一定功能的结合蛋白或类脂。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、生物小分子一、生物小分子(二二)有机小分子是组成生物大分子的亚单位有机小分子是组成生物大分子的亚单位 1.单糖单糖 结构：结构：主要由碳、氢、氧三种元素组成，主要由碳、氢、氧三种元素组成，化学组成化学组成 为为(CH2O)n 。 功能：功能：细胞的能源和多糖的亚基细
22、胞的能源和多糖的亚基 。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、生物小分子一、生物小分子(二二)有机小分子是组成生物大分子的亚单位有机小分子是组成生物大分子的亚单位 2.脂肪酸脂肪酸 结构：结构：由两个不同的部分组成。由两个不同的部分组成。 疏水性的长烃链疏水性的长烃链 亲水性的羧基亲水性的羧基(-COOH) 功能：功能：构成细胞膜的组分。构成细胞膜的组分。退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、生物小分子一、生物小分子(二
23、二)有机小分子是组成生物大分子的亚单位有机小分子是组成生物大分子的亚单位3.氨基酸氨基酸 结构：结构：羧基羧基 氨基氨基 功能：功能：蛋白质的亚单位蛋白质的亚单位与同一个与同一个碳原子连接碳原子连接 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、生物小分子一、生物小分子(二二)有机小分子是组成生物大分子的亚单位有机小分子是组成生物大分子的亚单位4.核苷酸核苷酸结构：结构：含氮环化物含氮环化物 五碳糖五碳糖 磷酸基团磷酸基团功能：功能：核酸的亚单位。核酸的亚单位。退退 出出首首 页页Cell and Molecula
24、r Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础一、生物小分子一、生物小分子二、生物大分子二、生物大分子生物大分子由有机小分子聚合而成，细胞生物大分子由有机小分子聚合而成，细胞内主要的大分子有核酸、蛋白质和多糖。内主要的大分子有核酸、蛋白质和多糖。 退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础( (一一) )核酸携带遗传信息核酸携带遗传信息二、生物大分子二、生物大分子1.核酸的化学组成核酸的化学组成 核苷酸是核酸的基本组成单位核苷酸是核酸的基本组成单位 核糖核糖戊糖戊糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖嘧啶
25、：嘧啶：T C U嘌呤：嘌呤：A G碱基碱基核苷酸核苷酸退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础 核酸核酸核酸核酸脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）核糖核酸核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）退退 出出首首 页页Cell and Molecular Basis第二章第二章 细胞的概念和分子基础细胞的概念和分子基础二、生物大分子二、生物大分子( (一一) )核酸携带遗传信息核酸携带遗传信息1.核酸的化学组成核酸的化学组成 一个核苷酸戊糖的一个核苷酸戊糖的5
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