生命科学导论-生物信息传递.ppt

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1、本章目录遗传信息遗传信息(genetic information)(genetic information)细胞通讯细胞通讯(cell communication)(cell communication)感觉和行为感觉和行为(senses&behavior)(senses&behavior)自我复制自我复制转录转录反转录反转录自我复制自我复制翻译翻译蛋白质蛋白质中心法则遗传信息遗传信息的传递遗传信息的传递5-5-末端末端3-3-末端末端生命体遗传信息生命体遗传信息的载体的载体DNADNA磷酸基磷酸基糖基糖基氢键氢键碱基碱基遗传信息DNADNA指导的指导的mRNAmRNA的合成的合成(a)RNA

2、(a)RNA聚合酶与聚合酶与DNA DNA 模板链的结合模板链的结合(b)(b)转录起始转录起始(c)RNA(c)RNA链的延长链的延长(d)(d)转录终止转录终止模板链模板链合成方向合成方向RNARNA链的延长链的延长RNARNA释放释放聚合酶聚合酶脱离脱离遗传信息mRNAmRNA指导的蛋白质的合成指导的蛋白质的合成遗传信息核糖体核糖体(c).tRNA(c).tRNA脱离脱离tRNAtRNA(b)(b)肽键生成肽键生成 (d)(d)移位作用移位作用(a)(a)起始复合物的形成起始复合物的形成tRNAtRNAmRNAmRNA基因的表达基因的表达基因在基因在5个不同层次上的调控个不同层次上的调控

3、遗传信息的表达与调控遗传信息的表达与调控遗传信息细胞通讯细胞通讯 指一个细胞发出的信息通过介指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应质传递到另一个细胞产生相应的反应。根。根据信号传递方式不同据信号传递方式不同,可分为可分为:激素通讯激素通讯 神经通讯神经通讯细胞通讯的作用细胞通讯的作用 控制多细胞生物体发生和控制多细胞生物体发生和组织构建，协调细胞功能组织构建，协调细胞功能细胞通讯细胞通讯磷脂磷脂糖脂糖脂磷脂双分子层磷脂双分子层糖蛋白糖蛋白胆固醇胆固醇受体蛋白受体蛋白运输蛋白运输蛋白细胞骨架纤维细胞骨架纤维识别蛋白识别蛋白细胞膜在生物信息传递过程中的作用细胞膜在生物信息传递过

4、程中的作用抗体抗体抗原抗原微生物微生物巨噬细胞巨噬细胞抗体抗体微生物微生物抗原抗原细胞细胞免疫细胞细胞通讯病原体病原体抗体抗体巨噬细胞巨噬细胞 分裂分裂分化分化T T细胞上的细胞上的抗体受体抗体受体T T细胞细胞病原体感染病原体感染的体细胞的体细胞免疫细胞对外界免疫细胞对外界刺激的反应过程刺激的反应过程细胞通讯信号细胞合成激素（化学信号分子）信号细胞合成激素（化学信号分子）信号细胞释放激素信号细胞释放激素激素分子转运至靶细胞激素分子转运至靶细胞特异性受体识别激素分子特异性受体识别激素分子信息的跨膜传递信息的跨膜传递生物学效应生物学效应细胞通讯激素通讯包括激素通讯包括6 6个基本步骤个基本步骤松

5、果体松果体下丘脑下丘脑垂体垂体甲状旁腺甲状旁腺甲状腺甲状腺胸腺胸腺肾上腺肾上腺胰腺胰腺卵巢卵巢精巢精巢人体内腺体人体内腺体的分布情况的分布情况细胞通讯信信 号号 细细 胞胞细胞通讯亲脂性信号分子亲脂性信号分子(hydrophobic signal)(hydrophobic signal)：甾类甾类亲水性信号分子亲水性信号分子(hydrophilic signal)(hydrophilic signal)：肽类、递质、生长因子等肽类、递质、生长因子等信信 号号 细细 胞胞细胞通讯信信 号号 分分 子子各种激素的分子模式各种激素的分子模式氨基酸氨基酸氨基类氨基类固醇类固醇类脂肪酸类脂肪酸类多肽类多

6、肽类细胞通讯 亲脂性信号分子通过亲脂性信号分子通过核内受体调节基因表达核内受体调节基因表达 亲水性信号分子通亲水性信号分子通过膜表面受体传递信号过膜表面受体传递信号激素激素激素激素细胞质细胞质细胞核细胞核活性蛋白活性蛋白细胞核细胞核受体受体转化器转化器放大器放大器细胞质细胞质前体前体第二信使第二信使失活蛋白失活蛋白活性蛋白活性蛋白信信 号号 传传 递递细胞通讯激素参与基因表达调控激素参与基因表达调控雌激素雌激素细胞质细胞质激素激素-受体受体 复合物复合物DNADNARNARNA聚合物聚合物白蛋白基因白蛋白基因细胞核细胞核激素受体激素受体 白蛋白合成白蛋白合成细胞通讯血血糖糖调调节节细胞通讯这是

7、在神经系统，或神经元与效应器间这是在神经系统，或神经元与效应器间传递信息的一种方式传递信息的一种方式。神经冲动神经冲动(nerve(nerve i impulsmpulse e)突触传递突触传递(s synapseynapse transmission)transmission)神经通讯神经通讯细胞通讯信息通过突信息通过突触在神经元触在神经元之间传递之间传递细胞通讯突触突触小泡小泡突触末梢突触末梢神经递质神经递质受体与神经递质结受体与神经递质结合后开放离子通道合后开放离子通道离子通道离子通道 突触后膜突触后膜膝膝 跳跳 反反 射射膝盖膝盖股四头肌伸长股四头肌伸长感觉神经感觉神经兴奋性突触兴奋性

8、突触二头肌二头肌 松松 弛弛运动神经运动神经股四头肌收缩股四头肌收缩抑制性突触抑制性突触细胞通讯植物的激素通讯植物的激素通讯植物激素主要包括植物激素主要包括 生长素、赤霉素、激生长素、赤霉素、激动素动素、脱落酸、乙烯等脱落酸、乙烯等顶端优势顶端优势细胞通讯顶顶 端端 优优 势势被抑制的芽被抑制的芽将芽从顶将芽从顶端端 移移 去去移去顶端移去顶端细胞通讯神经系统神经系统(nervous system)(nervous system)感觉感觉(sense)(sense)行为行为(behavior)(behavior)感觉和行为神神 经经 系系 统统中央神经系统中央神经系统(central nerv

9、ous system)：脊髓、大脑脊髓、大脑外周神经系统外周神经系统(peripheral nervous system)：感觉神经、运动神经感觉神经、运动神经感觉和行为感感 觉觉感受器感受器(receptor)视觉形成视觉形成(visual information processing)感觉和行为感感 受受 器器光感受器光感受器 视觉视觉化学感受器化学感受器 味觉、嗅觉味觉、嗅觉机械感受器机械感受器 听觉、平衡听觉、平衡压力感受器压力感受器 鱼侧线鱼侧线痛觉感受器痛觉感受器 神经终末神经终末感觉和行为各种感受器的形态各种感受器的形态嗅嗅 觉觉感受器感受器视视 觉觉感受器感受器压压 觉觉感受器

10、感受器触触 觉觉感受器感受器感觉和行为鱼两边的侧鱼两边的侧水线能感受水线能感受到水流变化到水流变化感觉和行为味觉感受器味觉感受器细丝状乳头突起细丝状乳头突起 圆状乳头突起圆状乳头突起味蕾味蕾味孔味孔感觉神经纤维感觉神经纤维感觉和行为听听觉觉感感受受器器蹬骨蹬骨砧骨砧骨锤骨锤骨卵圆窗卵圆窗正圆窗正圆窗耳蜗神经耳蜗神经耳蜗耳蜗鼓膜鼓膜蜗管蜗管前庭阶前庭阶鼓阶鼓阶毛细胞毛细胞覆膜覆膜基底膜基底膜感觉和行为视觉感受器视觉感受器视杆细胞视杆细胞视锥细胞视锥细胞光线光线进入进入视网膜视网膜视神经视神经光线光线水平细胞水平细胞视杆、视锥细胞视杆、视锥细胞视神经视神经丘脑丘脑初级视初级视觉皮层觉皮层视觉相视觉

11、相关皮层关皮层感觉和行为视视 觉觉 形形 成成眼的结构眼的结构 光学成像系统，光学成像系统，视觉神经系统视觉神经系统视杆细胞视杆细胞 对光的强度敏感对光的强度敏感视锥细胞视锥细胞 对光的波长敏感对光的波长敏感感觉和行为行行 为为个个 体体 行行 为为社社 会会 行行 为为感觉和行为蝙蝠靠声纳蝙蝠靠声纳定位来捕食定位来捕食感觉和行为太阳原始的位置太阳原始的位置2 2（1/21/2）小时后）小时后 的太阳位置的太阳位置2 2（1/21/2）小时后）小时后 蚂蚁的路线蚂蚁的路线蚂蚁在暗盒子中呆蚂蚁在暗盒子中呆 了了2 2（1/21/2）小时）小时蚂蚁原始的路线蚂蚁原始的路线蚂蚁把太阳蚂蚁把太阳当作指南针当作指南针感觉和行为化学警戒作用化学警戒作用感觉和行为黑暗中靠什么来感觉黑暗中靠什么来感觉感觉和行为蜜蜂直飞上蜂巢蜜蜂直飞上蜂巢表示花源在正太表示花源在正太阳方阳方蜜蜂直飞下蜂巢蜜蜂直飞下蜂巢表示花源在逆太表示花源在逆太阳方阳方蜜蜂垂直往右飞蜜蜂垂直往右飞表示花源在太阳表示花源在太阳正右侧正右侧蜜蜂的摇摆舞蜜蜂的摇摆舞感觉和行为电也可用来传递信息电也可用来传递信息感觉和行为遗传信息遗传信息(genetic information)细胞通讯细胞通讯(cell communication)感觉和行为感觉和行为(senses&behavior)本章小结 你们永远的朋友你们永远的朋友-吴敏吴敏