细胞膜的分子基础精选PPT.ppt
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1、关于细胞膜的分子基础第1页,讲稿共51张,创作于星期二内容提要内容提要第一节第一节 细胞是生命活动的基本单位第细胞是生命活动的基本单位第二节二节 细胞的性态、大小和数量细胞的性态、大小和数量第三节第三节 原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞第四节第四节 细胞的分子基础细胞的分子基础第2页,讲稿共51张,创作于星期二第一节第一节 细胞是生命活动的细胞是生命活动的基本单位基本单位结构结构核酸核酸核糖体核糖体一分为二的分裂方式一分为二的分裂方式第3页,讲稿共51张,创作于星期二第二节第二节 细胞的形态、大小和细胞的形态、大小和数量数量形态形态大小大小数量数量第4页,讲稿共51张,创作于星期二第三节第
2、三节 原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞根据进化地位、结构的复杂程度、遗传装根据进化地位、结构的复杂程度、遗传装置的类型与主要生命活动的方式,将细胞置的类型与主要生命活动的方式,将细胞分为原核细胞(分为原核细胞(prokaryotic cellprokaryotic cell)和真)和真核细胞(核细胞(eukaryotic celleukaryotic cell)两大类。)两大类。第5页,讲稿共51张,创作于星期二Nucleoid第6页,讲稿共51张,创作于星期二第7页,讲稿共51张,创作于星期二原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较 真核细胞具有由核膜、染色质、核仁、核基质构成的
3、细胞核;真核细胞具有由核膜、染色质、核仁、核基质构成的细胞核;原核细胞无核膜、核仁,仅有核物质构成的拟核。原核细胞无核膜、核仁,仅有核物质构成的拟核。除某些低等类群(如甲藻等)的细胞外,真核生物染色体除某些低等类群(如甲藻等)的细胞外,真核生物染色体DNADNA均与组蛋白结合,形成核小体;而在原核细胞核均与组蛋白结合,形成核小体;而在原核细胞核DNADNA无组蛋白与无组蛋白与之结合,也不构成染色体。之结合,也不构成染色体。真核细胞的真核细胞的DNADNA复制在细胞周期的复制在细胞周期的S S期,原核细胞期,原核细胞DNADNA复制常是复制常是连续进行的。连续进行的。真核细胞的基因表达具有时空性
4、,转录先在细胞核中进行,真核细胞的基因表达具有时空性,转录先在细胞核中进行,蛋白质合成后在细胞质中进行;原核细胞的转录与蛋白质合成蛋白质合成后在细胞质中进行;原核细胞的转录与蛋白质合成在细胞质中同时进行。在细胞质中同时进行。第8页,讲稿共51张,创作于星期二真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器构成的内膜真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器构成的内膜系统,原核细胞没有。系统,原核细胞没有。真核细胞内含微管、微丝和中间纤维等构成的细胞骨架,与真核细胞内含微管、微丝和中间纤维等构成的细胞骨架,与细胞运动、细胞分裂、胞质环流及吞噬作用密切相关;原核细细胞运动、细胞分裂、胞质环流及吞噬作用密
5、切相关;原核细胞内无细胞骨架。胞内无细胞骨架。真核细胞的核糖体为真核细胞的核糖体为80S80S型,原核细胞核糖体为型,原核细胞核糖体为70S70S型。型。真核细胞含有双层单位膜包裹而成的线粒体或叶绿体,内含真核细胞含有双层单位膜包裹而成的线粒体或叶绿体,内含DNADNA及基因表达体系,其内膜上有与氧化磷酸化或光合磷酸化相关的电及基因表达体系,其内膜上有与氧化磷酸化或光合磷酸化相关的电子传递链;原核细胞功能上与线粒体、叶绿体相应的结构是质膜和质膜子传递链;原核细胞功能上与线粒体、叶绿体相应的结构是质膜和质膜内褶,但质膜内褶内无内褶,但质膜内褶内无DNADNA及基因表达体系。及基因表达体系。真核细
6、胞的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂,原核细胞则真核细胞的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂,原核细胞则进行无丝分裂。进行无丝分裂。第9页,讲稿共51张,创作于星期二第四节第四节 细胞的分子基础细胞的分子基础一、水和无机盐一、水和无机盐二、有机化合物二、有机化合物三、生物大分子三、生物大分子第10页,讲稿共51张,创作于星期二生物小分子生物小分子组成细胞的基本元素是:组成细胞的基本元素是:C C、H H、O O、N N、S S、K K、CaCa、P P、MgMg,其中,其中C C、H H、O O、N N四种元四种元素占素占90%90%以上。细胞化学物质可分为两大类:以上。细胞化学物质可分为两
7、大类:无机物和有机物。在无机物中水是最主要无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分,约占细胞物质总含量的的成分,约占细胞物质总含量的70708080。第11页,讲稿共51张,创作于星期二一、无机化合物一、无机化合物 细胞的无机物主要有水和无机盐。细胞的无机物主要有水和无机盐。水约占细胞重量的水约占细胞重量的7070-80-80,其中游离水约,其中游离水约9595,其,其余为结合水。余为结合水。无机盐的含量约为无机盐的含量约为1 1,主要以离子形式存在,主要以离子形式存在 。第12页,讲稿共51张,创作于星期二水水水分子是偶极子水分子是偶极子 。蛋白质中每一个氨基酸平均可结合。蛋白质中每一个氨
8、基酸平均可结合2.62.6个水分子。个水分子。水是细胞中最主要的成份。水是细胞中最主要的成份。水分子间可形成氢键。水分子间可形成氢键。水在细胞中既是反应物也是溶剂水在细胞中既是反应物也是溶剂 。细胞中的水以两种形式存在细胞中的水以两种形式存在:游离水和结合水。游离水和结合水。第13页,讲稿共51张,创作于星期二无机离子的主要功能是维持细胞内的无机离子的主要功能是维持细胞内的pHpH和渗透和渗透压,以保持细胞的正常生理活动;有的同蛋白压,以保持细胞的正常生理活动;有的同蛋白质或脂类结合组成具有特定功能的结合蛋白,质或脂类结合组成具有特定功能的结合蛋白,参与细胞的生命活动;有的作为酶反应的辅助参与
9、细胞的生命活动;有的作为酶反应的辅助因子。所以无机盐也是维持细胞生命活动所不因子。所以无机盐也是维持细胞生命活动所不可缺少的。可缺少的。无机盐无机盐无机盐第14页,讲稿共51张,创作于星期二主要的阴离子有主要的阴离子有ClCl、POPO44和和HCOHCO33,其中磷酸根离子,其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要:在细胞代谢活动中最为重要:在各类细胞的能量代谢在各类细胞的能量代谢中起着关键作用;中起着关键作用;是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分;糖的组成成分;调节酸碱平衡,对血液和组织液调节酸碱平衡,对血液和组织液pHpH起起缓冲作用。缓冲作用。主要的阳
10、离子有:主要的阳离子有:NaNa+、K K+、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、MnMn2+2+、CuCu2+2+、CoCo2+2+、MoMo2+2+。其作用如下:。其作用如下:第15页,讲稿共51张,创作于星期二离子种类 在细胞中的作用Fe2+或Fe3+血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶 和铁蛋 白的组成成分Na+维持膜电位K+参与蛋白质合成和某些酶促合成Mg2+叶绿素、磷酸酶、NaK泵Mn2+肽酶Cu2+酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶Co2+肽酶Mo2+硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶Ca2+钙调素、肌动球蛋白、ATP酶第16页,讲稿共51张,创作于星期二二、有机化合物
11、二、有机化合物细胞内有细胞内有4 4类有机小分子类有机小分子:单糖、脂肪酸、单糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸,由它们可以构成生物大氨基酸和核苷酸,由它们可以构成生物大分子。分子。第17页,讲稿共51张,创作于星期二(一)糖类(一)糖类糖类由碳、氢、氧糖类由碳、氢、氧 3 3种化学元素组成,它是构成生物体的重要种化学元素组成,它是构成生物体的重要成分,也是细胞的主要能源物质。主要包括单糖、二糖、低聚糖成分,也是细胞的主要能源物质。主要包括单糖、二糖、低聚糖(2(26 6个糖个糖)和多糖和多糖(由几百到几千个单糖分子组成由几百到几千个单糖分子组成),其中多糖属,其中多糖属于生物大分子。于生物大分子。单
12、纯的多糖由许多葡萄糖残基组成,在动物细胞内主要是糖原,单纯的多糖由许多葡萄糖残基组成,在动物细胞内主要是糖原,在植物细胞内主要是淀粉。它们是细胞内贮存的营养物质,提供在植物细胞内主要是淀粉。它们是细胞内贮存的营养物质,提供细胞代谢所需的能源。细胞代谢所需的能源。第18页,讲稿共51张,创作于星期二(二)脂类(二)脂类脂肪酸是脂类的主要成分。一般包括脂肪、类脂和固醇等。脂肪酸是脂类的主要成分。一般包括脂肪、类脂和固醇等。脂肪酸是营养价值较高的营养物,按重量比计算,脂肪脂肪酸是营养价值较高的营养物,按重量比计算,脂肪酸分解产生的能量,相当于葡萄糖所产生能量的两倍。酸分解产生的能量,相当于葡萄糖所产
13、生能量的两倍。脂肪酸在细胞内最重要的功能是构成细胞结构。脂肪酸在细胞内最重要的功能是构成细胞结构。除了脂肪酸外,细胞内还有其他一些脂类。磷脂是构成除了脂肪酸外,细胞内还有其他一些脂类。磷脂是构成细胞膜和多种细胞器的膜结构的重要组成成分。细胞膜和多种细胞器的膜结构的重要组成成分。第19页,讲稿共51张,创作于星期二(三)核苷酸(三)核苷酸核苷酸是组成核酸的基本单位,每个核苷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酸分子由一个戊糖(核糖或脱氧核糖核糖或脱氧核糖)、一、一个含氮碱基个含氮碱基(嘧啶或嘌呤嘧啶或嘌呤)和一个磷酸脱水和一个磷酸脱水缩合而成。缩合而成。第20页,讲稿共51张,创
14、作于星期二(四)氨基酸(四)氨基酸 细胞内主要有细胞内主要有2020种氨基酸,它们的差别主种氨基酸,它们的差别主要是要是R R侧链不同侧链不同(图图3-1)3-1),决定了氨基酸不,决定了氨基酸不同的化学性质。氨基酸是组成蛋白质的基同的化学性质。氨基酸是组成蛋白质的基本单位,蛋白质是长的线性的氨基酸多聚本单位,蛋白质是长的线性的氨基酸多聚体,这些氨基酸通过一个氨基酸的羧基与体,这些氨基酸通过一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间形成的肽键而首另一个氨基酸的氨基之间形成的肽键而首尾相连,构成多肽链。尾相连,构成多肽链。第21页,讲稿共51张,创作于星期二第22页,讲稿共51张,创作于星期二 生
15、物大分子生物大分子 细细胞胞内内小小分分子子组组装装成成大大分分子子,不不仅仅是是分分子子大大小小发发生生变变化化,而且赋予它们与小分子截然不同的生物学特性。而且赋予它们与小分子截然不同的生物学特性。生物大分子(生物大分子(biological macromoleculesbiological macromolecules):蛋白质、核酸、多糖和脂类分子量巨大蛋白质、核酸、多糖和脂类分子量巨大 ,具有一定的生物学功能。,具有一定的生物学功能。它它们们的的分分子子量量一一般般在在10 10 000000到到1 1 000 000 000000之之间间,细细胞胞内内大大约约有有3 3 000000
16、种大分子。种大分子。第23页,讲稿共51张,创作于星期二蛋白质、核酸、脂类和糖,约占细胞干重的蛋白质、核酸、脂类和糖,约占细胞干重的90%90%以上。以上。一个细胞中约有一个细胞中约有10104 4种蛋白质,分子的数达种蛋白质,分子的数达10101111。蛋白质是细胞的结构成分,也是细胞功能的实现者。生化反应蛋白质是细胞的结构成分,也是细胞功能的实现者。生化反应的催化剂的催化剂酶是蛋白质。酶是蛋白质。第24页,讲稿共51张,创作于星期二一、核一、核 酸酸(一)核酸的种类及其组成(一)核酸的种类及其组成 细胞中的核酸有两大类:一是主要分布于细胞核中的脱氧核糖细胞中的核酸有两大类:一是主要分布于细
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