第三章細(xì)胞概述細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第1頁多細(xì)胞生物無機(jī)物有機(jī)物多聚體生物大分子原始細(xì)胞原核細(xì)胞真核細(xì)胞單細(xì)胞生物團(tuán)聚體球形原胞生命誕生大致可分為四個階段：1.從無機(jī)小分子形成有機(jī)小分子物質(zhì)；2.從有機(jī)小分子物質(zhì)形成生物大分子物質(zhì)；3.從生物大分子物質(zhì)組成多分子體系；4.從多分子體系演變?yōu)樵忌?。?xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第2頁真核細(xì)胞（植物細(xì)胞、動物細(xì)胞、真菌）原核細(xì)胞：真細(xì)菌：支原體、細(xì)菌、放線菌和藍(lán)綠藻古細(xì)菌（原細(xì)菌）非細(xì)胞生物（病毒、類病毒、噬菌體）細(xì)胞真核生物真細(xì)菌原細(xì)菌生物界中三個主要分支大多數(shù)細(xì)菌和古細(xì)菌都是小單細(xì)胞生物，有著緊湊基因組。一個物種許多基因DNA序列有著很強(qiáng)家族相同性。有200個基因家族高度保守，被公認(rèn)是所在三大類生物共有細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第3頁一、原核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞沒有核膜，DNA為裸露環(huán)狀分子，稱為擬核。核內(nèi)僅含有一條不與蛋白質(zhì)結(jié)合裸露DNA鏈，細(xì)胞器只有核糖體。常見原核細(xì)胞有支原體、細(xì)菌、放線菌和藍(lán)綠藻等。其中支原體是最小原核細(xì)胞。細(xì)菌是原核細(xì)胞經(jīng)典代表。細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第4頁支原體：最小、最簡單原核生物,細(xì)胞中唯一可見細(xì)胞器是核糖體,大小0.1~0.3um。是非淋菌性尿道炎及宮頸炎主要致病菌細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第5頁細(xì)菌基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第6頁(E.coli)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第7頁細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第8頁肉毒梭菌為革蘭陽性短粗桿菌，可在缺氧環(huán)境下生存，含有極強(qiáng)生存能力，是當(dāng)前毒性最強(qiáng)毒素之一，能使肌肉暫時麻痹。用于生化武器。人們食入和吸收這種毒素后，神經(jīng)系統(tǒng)將遭到破壞，出現(xiàn)頭暈、呼吸困難和肌肉乏力甚至死亡。醫(yī)生們發(fā)覺它在消除皺紋方面有著異乎尋常功效細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第9頁引發(fā)人體消化道嚴(yán)重病患一個弧菌主要癥狀為猛烈吐瀉、脫水，嚴(yán)重時可致死。由霍亂菌引發(fā)霍亂病，是起源于印度一個烈性腸道傳染病，此病曾有6次發(fā)生世界性大流行，造成大批人死亡。細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第10頁二、真核細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第11頁原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?~10μm）較大（10~100μm）細(xì)胞核無核仁和核膜有核仁和核膜細(xì)胞器有各種細(xì)胞器核糖體70S（50S+30S）80S（60S+40S）染色體DNA裸露，不與蛋白質(zhì)結(jié)合，染色體常為單數(shù)。多條DNA，與組蛋白和酸性蛋白結(jié)合，有若干對染色體。內(nèi)膜系統(tǒng)簡單復(fù)雜細(xì)胞骨架無有微管，微絲細(xì)胞壁有（細(xì)菌）無轉(zhuǎn)錄和翻譯出現(xiàn)在同一時間和地點（細(xì)胞質(zhì)中）出現(xiàn)在不一樣時間和地點（轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中）細(xì)胞分裂無絲分裂有絲分裂和減數(shù)分裂特征只有核糖體細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第12頁三、非細(xì)胞生命形態(tài)—病毒?①個體微小，可經(jīng)過濾菌器，大多數(shù)病毒必須用電鏡才能看見，普通在20~30nm之間；?②含DNA或RNA，沒有含兩種核酸病毒；?③專營細(xì)胞內(nèi)寄生生活；病毒基本特征：細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第13頁特點：病毒只有在侵入細(xì)胞以后才表現(xiàn)出生命現(xiàn)象。病毒生活周期可分為二個階段：細(xì)胞外階段：以成熟病毒粒子形式存在；細(xì)胞內(nèi)階段，即感染階段，在此階段中進(jìn)行復(fù)制和繁殖。依據(jù)寄生宿主不一樣，病毒可分為：動物病毒、植物病毒、細(xì)菌病毒（如噬菌體）細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第14頁四、細(xì)胞分子基礎(chǔ)

1.生物小分子元素:碳C、氫H、氧O、氮N（90%）

S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe

無機(jī)物有機(jī)物水和無機(jī)鹽生物大分子有機(jī)小分子單糖氨基酸

脂肪酸核苷酸蛋白質(zhì)、核酸多糖、脂類、99.9%細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第15頁

2、有機(jī)化合物細(xì)胞中四種有機(jī)小分子：細(xì)胞中四種生物大分子：由有機(jī)小分子組成

多糖、脂類、蛋白質(zhì)、核酸

碳水化合物(糖)：細(xì)胞化學(xué)基礎(chǔ)，細(xì)胞營養(yǎng)組分

脂肪酸：組成細(xì)胞膜主要組分(脂類)

氨基酸：蛋白質(zhì)基本組成單位

核苷酸：核酸基本組成單位細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第16頁3、核苷酸--核酸基本組成單位每個核苷酸分子是由一個戊糖、一個含氮堿基和一個磷酸脫水縮合而成。戊糖：D-核糖&D-2-脫氧核糖堿基：嘌呤(腺嘌呤A、鳥嘌呤G)&嘧啶(胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U)嘧啶嘌呤細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第17頁形成8種核苷酸（4種核苷酸和4種脫氧核苷酸）：腺苷酸（AMP）、鳥苷酸（GMP）、胞苷酸（CMP）、尿苷酸（UMP）－－RNA（A、G、C、U（尿嘧啶）

）脫氧腺苷酸（dAMP）、脫氧鳥苷酸（dGMP）、脫氧胞苷酸（dCMP）、脫氧胸苷酸（dTMP）－－DNA（A、G、C、T（胸腺嘧啶））嘌呤(腺嘌呤A、鳥嘌呤G)&嘧啶(胞嘧啶C、胸腺嘧啶T、尿嘧啶U)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第18頁細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第19頁胸腺嘧啶T胞嘧啶C腺嘌呤A鳥嘌呤GDNA結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第20頁1953年，JD.Watson和FHC.Crick提出DNA雙螺旋模型；與Wilkins分享1962年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第21頁細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第22頁鐮狀細(xì)胞貧血：不帶氧時呈鐮刀狀，鐮刀狀紅細(xì)胞極易破碎而引發(fā)貧血，因為DNA中核苷酸排列錯誤引發(fā)，正常血紅蛋白細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第23頁信息流向“中心法則”逆轉(zhuǎn)錄細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第24頁RNA結(jié)構(gòu)RNA一條多核苷酸纏繞而成，而DNA是二條多核苷酸纏繞成雙螺旋結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第25頁細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第26頁（1）信使mRNA（2）轉(zhuǎn)運(yùn)tRNA（3）核糖體rRNA（4）微小miRNA-不編碼蛋白，但與發(fā)育、干細(xì)胞分化、增殖與死亡相關(guān)（5）小干擾siRNA－雙鏈RNA，與mRNA結(jié)合后使基因緘默（6）核酶RNA－含有酶功效RNA，對RNA具催和剪切作用（7）小核snRNA－參加mRNA前體加工過程（8）不均一hnRNA－分子量大但不均一，

被認(rèn)為是mRNA前體

細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第27頁mRNAtRNArRNA細(xì)胞中含量1%~5%5%~10%80%~90%分子量（1~5)×105~2×106(2.4~3)×104(0.3~1.0)×106

沉降系數(shù)6S~25S4S5.8S、18S、28S三種RNA分子結(jié)構(gòu)特征和功效作用結(jié)構(gòu)特征基本上呈線形，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三個堿基，其相對端為基部呈環(huán)形，稱反密碼環(huán)，中央有三個堿基，為反密碼子。線形，一些節(jié)段可能成雙螺旋結(jié)構(gòu)。功效作用合成蛋白質(zhì)模板轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸，參加蛋白質(zhì)合成核糖體組成成份。存在場所細(xì)胞質(zhì)(核)，線粒體(mtmRNA);

細(xì)胞質(zhì)(核)，線粒體(mttRNA);細(xì)胞質(zhì)(核)，線粒體(mtrRNA);細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第28頁4、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)中氨基酸排列序列（肽鍵）細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第29頁二級結(jié)構(gòu)：α螺旋、β片層其中α螺旋為3.6個氨基酸盤旋一周，每個螺旋直徑0.23nm，兩個螺旋之間距離為0.54nm；而β片層為多肽鏈分子完全伸展，多肽鏈本身往返折疊，形成反向平行結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第30頁三級結(jié)構(gòu)：多肽鏈在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上深入盤波折疊四級結(jié)構(gòu)：由兩條或兩條以上肽鏈組成蛋白質(zhì)，每一個獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)肽鏈稱為亞單位，多肽鏈亞單位之間經(jīng)過氫鍵形成復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第31頁5．酶（蛋白）含有高度催化活性蛋白質(zhì)酶特征高度專一性高效催化能力高度不穩(wěn)定性酶分類單純蛋白酶類結(jié)合蛋白酶類：酶蛋白+輔基（非蛋白質(zhì)）=全酶細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第32頁6．蛋白質(zhì)功效結(jié)構(gòu)和支持作用：細(xì)胞和組織主要成份收縮作用：如肌動蛋白和肌球蛋白傳遞和運(yùn)輸作用：神經(jīng)纖維蛋白、血紅蛋白、膜受體蛋白等免疫保護(hù)作用：免疫球蛋白催化作用：酶蛋白，生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)調(diào)整作用：肽類激素，調(diào)整細(xì)胞生長、發(fā)育和維持生理機(jī)能等細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第33頁細(xì)胞起源和進(jìn)化細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第34頁1.有機(jī)組成物模擬合成1828年德國化學(xué)家維勒(F·Wohler1800－1882)在試驗室里用氧化鉛和銨合成尿素。氰酸銨(NH4OCN)開辟了從無機(jī)物合成有機(jī)物新紀(jì)元，填補(bǔ)了有機(jī)物與無機(jī)物之間鴻溝。尿素(NH2CONH2)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第35頁1953年，米勒(Mi11er)對靠近于地表原始?xì)夥諝怏w混合系統(tǒng)細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第36頁NH3、

H2、CH4、H2O 甲醛核糖氰化氫天冬氨酸核苷核苷酸ADP、ATP聚磷酸混合系統(tǒng)腺嘌呤谷氨酸Β-氨基丙酸(紫外線)太陽輻射(沖擊波)火山暴發(fā)

(射線)雷鳴電閃高壓電弧細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第37頁2.生物大分子模擬合成類蛋白：美國?？怂?F.Fox)模擬原始地球條件、將一些氨基酸混合后，倒入160℃～200℃熱砂或粘土中，使水分蒸發(fā)、氨基酸濃縮，經(jīng)過0.5h~3.0h，就產(chǎn)生了一個琥珀色透明物質(zhì)，即類蛋白質(zhì)(proteinoids)。細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第38頁類蛋白：氨基酸混合物加熱縮合而成。合成系統(tǒng)應(yīng)不含水，含水時類蛋白即趨于分解。類蛋白具顯色反應(yīng)、肽鏈結(jié)構(gòu)、可被蛋白酶水解、水解后產(chǎn)生氨基酸、含有微弱但卻是確定酶活性。但無旋光性、有序度較差，不能引發(fā)免疫反應(yīng)。生物體內(nèi)高效能酶是從“原始”酶演進(jìn)出來。細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第39頁核苷酸＋聚磷酸這種聚合物含有RNA某種特征，受RNA酶部分水解。加熱聚合聚核苷酸細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第40頁聚核苷酸線性分子含有信息：聚U苯丙氨酸聚合物聚A賴氨酸聚合物

A與U聚合苯丙氨酸(UUU)，亮氨酸(UUA)，異亮氨酸(AUU、AUA)、酪氨酸(UAU)、天冬氨酰(AAU)等各種氨基酸異構(gòu)排列類蛋白信息。細(xì)胞概述醫(yī)學(xué)知識講座第41頁A與U隨機(jī)排列UUU 苯丙氨酸UUA 亮氨酸