醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)MEDICALCELLBIOLOGY第二章細(xì)胞概述細(xì)胞的形態(tài)和大小原核細(xì)胞和真核細(xì)胞生物大分子第二節(jié)細(xì)胞的形態(tài)和大小⑴一.細(xì)胞的形態(tài)細(xì)胞形態(tài)具有多樣性，這與細(xì)胞的類(lèi)型、功能、生活環(huán)境以及相鄰細(xì)胞的相互作用等因素密切相關(guān)。但任何一種組織細(xì)胞都有其固定的形態(tài)（特異性）。細(xì)胞的存在方式游離細(xì)胞組織細(xì)胞人類(lèi)血細(xì)胞巨噬細(xì)胞神經(jīng)元細(xì)胞第二節(jié)細(xì)胞的形態(tài)和大?、贫?細(xì)胞的大小和數(shù)目自然界中最小的細(xì)胞是支原體，直徑約0.1μm。

最大的細(xì)胞是鴕鳥(niǎo)卵，直徑在10cm以上。人體細(xì)胞的直徑在10~100μm之間。

幾種細(xì)胞的大小細(xì)胞體積的守恒定律個(gè)體的大小主要決定于細(xì)胞的數(shù)量，與細(xì)胞的大小無(wú)關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，一定類(lèi)型的細(xì)胞，其體積（大?。┦呛愣ǖ??！?xì)胞體積的守恒定律。

一般細(xì)胞體積在200~1500μm3。

WhyareCellsSmall第二章細(xì)胞概述生物大分子細(xì)胞的基本特性原核細(xì)胞和真核細(xì)胞第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑴一.原核細(xì)胞（prokaryoticcell）

——細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)很少分化，沒(méi)有核膜、核仁，不具備完整的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)，遺傳物質(zhì)分散在細(xì)胞質(zhì)中。

原核生物（prokaryotes）——由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物。原核生物種類(lèi)較少，大約5000余種，常見(jiàn)的有支原體，細(xì)菌，藍(lán)藻等。第四節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑵支原體（mycoplasma）1.與病毒相似的特點(diǎn):①能通過(guò)細(xì)菌濾器②沒(méi)有細(xì)胞壁③形態(tài)可變2.與細(xì)菌相似的特點(diǎn):①有磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞膜②有環(huán)形雙鏈DNA分子，無(wú)核膜包圍，分散在細(xì)胞質(zhì)③有核糖體④能獨(dú)立進(jìn)行生命活動(dòng)目前所知的最小細(xì)胞，能獨(dú)立生活的最小單位，直徑0.1~0.3μmSimplestProkaryoticcell——支原體mycoplast原核細(xì)胞的典型代表－－細(xì)菌和藍(lán)藻(cyanobacteria)原核細(xì)胞肺炎支原體第四節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑶細(xì)菌（bacteria）①擬核在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)無(wú)核膜和核仁，只有核區(qū)，在核區(qū)內(nèi)折疊著長(zhǎng)1200~1400μm的環(huán)形DNA分子，不與組蛋白結(jié)合。②核糖體

70s③細(xì)胞膜④中間體⑤細(xì)胞壁——主要成分是肽聚糖根據(jù)其形態(tài)分為：球菌(球形或橢圓形）;桿菌（桿狀或圓柱形）;螺旋菌（螺旋形)

在進(jìn)化上又分為：原細(xì)菌（古細(xì)菌）﹑真細(xì)菌中膜體（mesosome）或間體

白喉?xiàng)U菌的間體

細(xì)菌質(zhì)膜內(nèi)褶形成小管狀結(jié)構(gòu)。原核細(xì)胞prokaryoticcell無(wú)核膜，DNA游離在細(xì)胞質(zhì)中缺少內(nèi)膜系統(tǒng)，至少不發(fā)達(dá)無(wú)細(xì)胞骨架染色體為環(huán)狀，一條細(xì)胞小，多在1-10微米第四節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑷二.真核細(xì)胞（eukaryoticcell）——具有完整的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，細(xì)胞中出現(xiàn)了核膜，把核物質(zhì)包圍起來(lái)，從而有了真正意義的典型的細(xì)胞核。

細(xì)胞核的出現(xiàn)是原核細(xì)胞進(jìn)化到真核細(xì)胞的顯著標(biāo)志。

真核生物（eukaryotes）——由真核細(xì)胞構(gòu)成的生物。B真核細(xì)胞eukaryoticcell有膜結(jié)構(gòu)圍成的細(xì)胞核，DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合，形成染色質(zhì)（體），基因組至少有兩條染色體有內(nèi)膜系統(tǒng)，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、線(xiàn)粒體、葉綠體等具有細(xì)胞骨架系統(tǒng)第四節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑸光鏡下真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞膜（質(zhì)膜）

（cellmembrane）線(xiàn)粒體細(xì)胞質(zhì)高爾基體

（cytoplasm）中心體細(xì)胞基質(zhì)核膜細(xì)胞核核仁

（nucleus）

染色質(zhì)核基質(zhì)第四節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑹電鏡下真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)

膜相結(jié)構(gòu)（membranousstructure）——細(xì)胞內(nèi)具有膜的結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。

非膜相結(jié)構(gòu)（non-membranousstructure）——細(xì)胞內(nèi)無(wú)膜包裹，呈粒狀或絲狀的結(jié)構(gòu)。第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑻內(nèi)膜系統(tǒng)（endomembranesystem）——相對(duì)于細(xì)胞膜而言，是指位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上有一定聯(lián)系的膜性結(jié)構(gòu)的總稱(chēng)。細(xì)胞內(nèi)膜（internalmembrane）——除細(xì)胞膜以外，細(xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱(chēng)。生物膜（biologicalmembrane）——細(xì)胞膜和細(xì)胞內(nèi)膜的總稱(chēng)。第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑺

細(xì)胞膜高爾基體內(nèi)單膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜

細(xì)生

膜相結(jié)構(gòu)溶酶體系胞物

過(guò)氧化物酶體統(tǒng)內(nèi)膜

有孔雙膜—核膜

膜

雙膜——線(xiàn)粒體第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑼

微管細(xì)胞微絲骨架核糖體位于細(xì)胞質(zhì)中非膜相結(jié)構(gòu)中心粒細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)核仁染色質(zhì)位于細(xì)胞核中核基質(zhì)第三節(jié)原核細(xì)胞與真核細(xì)胞⑽三.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的異同點(diǎn)⒈相同點(diǎn)⑴具有細(xì)胞膜⑵具有兩類(lèi)核酸（DNA和RNA）⑶具有核糖體⑷進(jìn)行細(xì)胞分裂，可增殖⒉不同點(diǎn)

原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?~10μm）較大（10~100μm）細(xì)胞核無(wú)核膜、核仁（擬核）有核膜、核仁（真核）細(xì)胞器除核糖體外，無(wú)其它細(xì)胞器各種細(xì)胞器核糖體70s（50s+30s）80s（60s+40s）DNA環(huán)狀，不與組蛋白結(jié)合線(xiàn)形，與組蛋白結(jié)合細(xì)胞壁肽聚糖纖維素細(xì)胞分裂無(wú)絲分裂有絲分裂，減數(shù)分裂轉(zhuǎn)錄和翻譯出現(xiàn)在同一時(shí)間和地點(diǎn)，可連續(xù)進(jìn)行出現(xiàn)在不同時(shí)間和地點(diǎn)，有嚴(yán)格的階段性和區(qū)域性第二章細(xì)胞概述細(xì)胞的形態(tài)和大小原核細(xì)胞和真核細(xì)胞生物大分子細(xì)胞化學(xué)基礎(chǔ)原生質(zhì)（protoplasm）

——構(gòu)成細(xì)胞的生命物質(zhì)。原生質(zhì)與細(xì)胞的區(qū)別：原生質(zhì)——化學(xué)成分細(xì)胞——化學(xué)成分、大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能。各種細(xì)胞的原生質(zhì)在化學(xué)成分上雖有差別，但組成原生質(zhì)的化學(xué)元素基本相同。一.組成原生質(zhì)的化學(xué)元素宏量元素——(99.9%)

C、H、O、N90%Na、K、Mg、Ca、Cl、Fe、S、P9.9%微量元素——(0.1%)Cu、Zn、Mn、Si、F、Br、I、Ba等組成原生質(zhì)的各種化學(xué)元素并非獨(dú)立存在，而是相互結(jié)合，以化合物的形式存在。二.組成原生質(zhì)的化合物

水無(wú)機(jī)化合物無(wú)機(jī)鹽糖類(lèi)有機(jī)化合物脂類(lèi)蛋白質(zhì)生物大分子核酸

生物大分子（biologicalmacromolecules)——分子量巨大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有生物活性的有機(jī)分子。原生質(zhì)（protoplasm):構(gòu)成細(xì)胞的物質(zhì)。宏量元素：CHONSPNaKCaClMgFe微量元素：CuZnMnMoCoCrSiFBrILiCd細(xì)胞的化學(xué)與分子組成原生質(zhì)無(wú)機(jī)化合物有機(jī)化合物水無(wú)機(jī)鹽有機(jī)小分子生物大分子一、核酸（nucleicacid)核酸是生物的遺傳物質(zhì)核糖核酸RNA脫氧核糖核酸DNA第一節(jié)生物大分子核酸⑴⑴核酸的化學(xué)組成（1934年，Levene）

核酸（nucleicacid）

核苷酸（nucleotide）

磷酸核苷

戊糖

堿基

核酸的基本單位單核苷酸戊糖磷酸含氮有機(jī)堿核糖脫氧核糖嘧啶：ＴＣＵ嘌呤：ＡＧ（堿基）核酸（２）核酸⑶組成DNA的堿基——腺嘌呤（A），鳥(niǎo)嘌呤（G），

胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）組成RNA的堿基——腺嘌呤（A），鳥(niǎo)嘌呤（G），

胞嘧啶（C），尿嘧啶（U）嘧啶嘌呤胞嘧啶C胸腺嘧啶T尿嘧啶U鳥(niǎo)嘌呤G腺嘌呤A堿基核酸⑷核苷化學(xué)鍵：糖苷鍵-C-N-脫氧核糖磷酸核酸⑸核苷酸化學(xué)鍵：酯鍵-P-O-C-糖苷鍵核苷酯鍵單核苷酸核苷酸的形成核酸⑺組成DNA的核苷酸——

dAMP—腺嘌呤脫氧核苷酸（一磷酸脫氧腺苷）

dGMP—鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸（一磷酸脫氧鳥(niǎo)苷）

dCMP—胞嘧啶脫氧核苷酸（一磷酸脫氧胞苷）

dTMP—胸腺嘧啶脫氧核苷酸（一磷酸脫氧胸苷）核酸⑻⑵核酸中核苷酸的連接方式化學(xué)鍵：3’-5’磷酸二酯鍵

多核苷酸鏈——

一個(gè)5’端，一個(gè)3’端

5’3’磷酸端羥基端（二）DNA的結(jié)構(gòu)與功能DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。Watson和

Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。二級(jí)結(jié)構(gòu)：一級(jí)結(jié)構(gòu)：1.DNA的分子結(jié)構(gòu):雙螺旋結(jié)構(gòu)1.兩條鏈逆向平行2.堿基位于內(nèi)側(cè)，磷酸和戊糖位于外側(cè)3.堿基之間進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，A=TC=G且A+G=T+C4.一個(gè)螺距由10個(gè)堿基組成，旋轉(zhuǎn)360o，3.4nm2.DNA特征：3.4nm含10個(gè)堿基對(duì)雙螺旋結(jié)構(gòu)模型360°DNADNA的結(jié)構(gòu)

DNA的三種主要構(gòu)象

核酸⑾⑷RNA分子的結(jié)構(gòu)和功能絕大部分RNA分子都是直線(xiàn)狀單鏈，但在局部可形成假雙鏈（發(fā)卡式結(jié)構(gòu)）。

U5’-G-A-C-C-G-U-A3’-C-U-G-G-C-A-U

U

U核酸⑹組成RNA的核苷酸——

AMP—腺嘌呤核苷酸（腺苷酸，一磷酸腺苷）

GMP—鳥(niǎo)嘌呤核苷酸（鳥(niǎo)苷酸，一磷酸鳥(niǎo)苷）

CMP—胞嘧啶核苷酸（胞苷酸，一磷酸胞苷）

UMP—尿嘧啶核苷酸（尿苷酸，一磷酸尿苷）AMP→ADP→ATP（三磷酸腺苷）

cAMP（環(huán)一磷酸腺苷）HO-P-O-CH2OOA核酸⑿根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能的不同將RNA分成三類(lèi)——mRNA(messengerRNA)——信使RNAtRNA(transferRNA)——轉(zhuǎn)運(yùn)RNArRNA(ribosomalRNA)——核糖體RNAmRNAtRNArRNA細(xì)胞中含量1%~5%5%~10%80%~90%分子量（1~5）X105~2X106(2.4~3)X104(0.36~1.1)X106

大小懸殊約有70~80個(gè)單核苷酸沉降系數(shù)6S~25S4S5.8S18S28S結(jié)構(gòu)特征存在場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)或核糖體細(xì)胞質(zhì)或核糖體細(xì)胞中的核糖體功能作用三種RNA分子的結(jié)構(gòu)特征和功能作用基本上呈線(xiàn)形，局部呈雙鏈，形成發(fā)夾式結(jié)構(gòu)。呈三葉草形，柄部和基部呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，柄部3，有CCA三個(gè)堿基，其相對(duì)端為基部呈環(huán)形，稱(chēng)反密碼環(huán)，中央有三個(gè)堿基，為反密碼子。線(xiàn)形，某些節(jié)段可能成雙螺旋結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)錄DNA中的遺傳信息，并帶到核糖體上，作為合成蛋白質(zhì)的模板。運(yùn)輸活化的氨基酸到核糖體上的mRNA的特定位點(diǎn)，特定的tRNA運(yùn)輸特定的氨基酸。為蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所的核糖體的組成成分。（四）核酶：具有酶活性的RNA，亦稱(chēng)RNA催化劑。

DNA

RNA戊糖脫氧核糖核糖堿基AGCTAGCU磷酸磷酸磷酸核苷酸種類(lèi)脫氧腺苷酸（dAMP)腺苷酸（AMP）脫氧鳥(niǎo)苷酸（dGMP)鳥(niǎo)苷酸（GMP）脫氧胞苷酸（dCMP)胞苷酸（CMP）脫氧胸苷酸（dTMP)尿苷酸（UMP）結(jié)構(gòu)雙鏈單鏈存在部位主要存在細(xì)胞核中主要存在細(xì)胞質(zhì)中功能儲(chǔ)存，復(fù)制和傳遞遺傳信息遺傳信息表達(dá)有關(guān)DNA與RNA的區(qū)別蛋白質(zhì)⑴⑴蛋白質(zhì)（protein）的基本單位

氨基酸（aminoacid，aa，AA）—主要由C、H、O、N四種元素組成。

化學(xué)結(jié)構(gòu)式：

HH

H2N—C—COOH或H3N+—C—COO-

RR

兩性化合物—溶解在水中能呈酸堿兩種性質(zhì)的化合物。

蛋白質(zhì)⑴---分子的化學(xué)組成

蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸（aminoacid)氨基酸20種它們結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)：含有堿性氨基（-NH2）和酸性羧基（-COOH），為兩性化合物?；驂A性的氨基酸性的羧基側(cè)鏈兩性化合物兩性電解質(zhì)（主要元素：CHON；少量的S）二、蛋白質(zhì)（protein)肽鍵肽鍵蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子通過(guò)肽鍵，依次縮合而形成多肽鏈。側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈（二）蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)肽鍵：一個(gè)氨基酸分子上的羧基與另一個(gè)氨基酸分子上的氨基經(jīng)脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。肽：氨基酸通過(guò)肽鍵而連接成的化合物。多肽：多個(gè)氨基酸連接成的化合物，是蛋白質(zhì)分子的骨架。氨基酸的R基：不同的氨基酸含有不同的R基團(tuán)，R基團(tuán)是氨基酸的側(cè)鏈，R基團(tuán)有20種不同的結(jié)構(gòu)，所以就形成20種氨基酸。蛋白質(zhì)⑵

氨基酸分類(lèi)酸性氨基酸——R基連有一個(gè)羧基堿性氨基酸——R基連有一個(gè)氨基中性氨基酸——R基上既無(wú)羧基，也無(wú)氨基

必需氨基酸——人體自身無(wú)法合成，必需從食物中攝取的氨基酸。包括賴(lài)氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸。