細(xì)胞與大分子第一頁(yè)，共27頁(yè)。1.1.1

真細(xì)菌真細(xì)菌具有原核生物的構(gòu)造，由細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和擬核構(gòu)成，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有分隔的小室，其擬核由環(huán)狀的DNA折疊而成，附著于質(zhì)膜上。真細(xì)菌表面可能帶有纖毛和鞭毛，纖毛有助于原核細(xì)胞附著于其他表面上，鞭毛運(yùn)動(dòng)可使細(xì)胞游動(dòng)。大腸桿菌是研究得最深入的真細(xì)菌，其基因組大小

4600

kb，可編碼3000多種蛋白質(zhì)

第二頁(yè)，共27頁(yè)。

第三頁(yè)，共27頁(yè)。1.1.2

古細(xì)菌古細(xì)菌在結(jié)構(gòu)上與真細(xì)菌相類似，因而被歸類為原核細(xì)胞。但古細(xì)菌的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯更類似于真核生物。根據(jù)其rRNA的進(jìn)化，古細(xì)菌與真細(xì)菌和真核細(xì)胞均有區(qū)別，并表現(xiàn)出某些特異的生化特性。古細(xì)菌在能量和代謝方面最接近于真細(xì)菌，但其復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯更類似于真核生物。古細(xì)菌和真核生物似乎有著一個(gè)由真細(xì)菌祖先分歧進(jìn)化而來(lái)共同祖先。第四頁(yè)，共27頁(yè)。真細(xì)菌原始古細(xì)菌

真細(xì)菌祖先共同祖先

原始真核生物第五頁(yè)，共27頁(yè)。1.2

真核細(xì)胞真核細(xì)胞包括植物、動(dòng)物、真菌和原生生物(藻類和原生動(dòng)物)的細(xì)胞.真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)含有細(xì)胞器、核糖體和細(xì)胞骨架(包含微管和微絲)，由細(xì)胞骨架控制細(xì)胞的形狀和運(yùn)動(dòng)。動(dòng)物細(xì)胞太小為

10-100μm,沒(méi)有細(xì)胞壁、質(zhì)體和大液泡。植物細(xì)胞太小為

10-100μm,有細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)中含有質(zhì)體和大液泡。絕大多數(shù)動(dòng)植物為多細(xì)胞有機(jī)體。發(fā)育過(guò)程中不同群的細(xì)胞分化為特定的組織.第六頁(yè)，共27頁(yè)。

動(dòng)物細(xì)胞第七頁(yè)，共27頁(yè)。CellwallCellmembrane

VacuoleVacuole

membraneGolgiapparatus

CytoplasmPeroxidebodyMitochondrionChloroplastNuclearenvelopNucleusNucleolusRERSERplasmodesmata

植物細(xì)胞第八頁(yè)，共27頁(yè)。1.3

細(xì)胞分化

細(xì)胞分化是細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生相同細(xì)胞，再通過(guò)基因表達(dá)模式改變而成為功能及形態(tài)不同的細(xì)胞的過(guò)程。原核生物和低等真核生物的孢子形成是細(xì)胞分化的一個(gè)例子。復(fù)雜的多細(xì)胞真核生物中。胚胎細(xì)胞分化成特定細(xì)胞，但這些細(xì)胞的DNA含量不變。細(xì)胞分化是由控制發(fā)育的基因所調(diào)控的。這些基因突變可導(dǎo)致畸形發(fā)育。多細(xì)胞生物中，不同組織和器官的協(xié)調(diào)是通過(guò)各種信號(hào)分子來(lái)控制的。第九頁(yè)，共27頁(yè)。

2亞細(xì)胞細(xì)胞器細(xì)胞器是真核細(xì)胞內(nèi)由脂質(zhì)膜包被的細(xì)胞內(nèi)的分隔。細(xì)胞核是最大的細(xì)胞器，其中包括了大量的細(xì)胞DNA，是復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、RNA加工的場(chǎng)所，細(xì)胞核內(nèi)含有核仁，是rRNA合成的場(chǎng)所。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)植物

線粒體原生質(zhì)體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器

葉綠體

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

溶酶體細(xì)胞核微體過(guò)氧化體

乙醛酸循環(huán)體

液泡第十頁(yè)，共27頁(yè)。細(xì)胞核

核孔核仁

核質(zhì)

核膜染色質(zhì)粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第十一頁(yè)，共27頁(yè)。線粒體

線粒體有自身的DNA,RNA和核糖體,故稱為半自主性細(xì)胞器，能進(jìn)行有限的蛋白質(zhì)合成.線粒體的主要功能是生物氧化產(chǎn)生能量。第十二頁(yè)，共27頁(yè)。葉綠體葉綠體含有DNA,RNA和核糖體,也是半自主性的細(xì)胞器.葉綠體的功能是進(jìn)行光合作用。

基粒內(nèi)膜及外膜

基質(zhì)第十三頁(yè)，共27頁(yè)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

(ER)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)包括粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(RER)和光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(SER)

，粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面有核糖體附著。線粒體高爾基體

液泡第十四頁(yè)，共27頁(yè)。

3

生物大分子蛋白質(zhì):蛋白質(zhì)是以氨基酸(20種)通過(guò)肽鍵連接而成的多聚體。蛋白質(zhì)在細(xì)胞中主要起結(jié)構(gòu)和代謝調(diào)節(jié)的作用.核酸:核酸包括DNA和RNA，DNA是脫氧核苷酸的多聚體，RNA是核苷酸的多聚體。核酸的作用是復(fù)制和傳遞遺傳信息。多糖:多糖是由單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的多聚體，主要包括纖維素、淀粉和糖元等。多糖有些是結(jié)構(gòu)材料，有些是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或能量的貯藏形式。膜脂:膜脂主要由脂質(zhì)分子及與之相嵌的蛋白質(zhì)構(gòu)成。脂質(zhì)分子由親水的脂化磷酸基團(tuán)作為頭部，甘油作為支架，疏水的脂肪酸側(cè)鏈為尾部，是極性分子。膜脂是細(xì)胞內(nèi)分隔的（形成細(xì)胞器）的主要材料。

第十五頁(yè)，共27頁(yè)。蛋白質(zhì)

Polymersofaminoacids(20species)linkedbypeptidebonds

HHHOHHH

OH

│││‖│││‖│─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─N─C─C─backbone

││‖│││‖│││‖

HR1OR2

HR3OR4

HR5O

N－terminal

C－terminal

第十六頁(yè)，共27頁(yè)。核酸:DNA—polymersofdeoxyribonucleotides

第十七頁(yè)，共27頁(yè)。核酸:RNA--polymersofribonucleotides第十八頁(yè)，共27頁(yè)。膜脂:支架頭部第十九頁(yè)，共27頁(yè)。4

大分子組裝4.1大分子組裝的主要類型細(xì)胞內(nèi)含有許多由同類或不同類生物大分子組裝而成的復(fù)合體。主要大分子復(fù)合體有：蛋白質(zhì)復(fù)合體：如構(gòu)成細(xì)胞骨架的微管和微絲。核蛋白：如由核酸與蛋白質(zhì)構(gòu)成的染色質(zhì)、由蛋白質(zhì)和核酸組裝而成的病毒。

生物膜：脂質(zhì)雙分子層嵌入蛋白質(zhì)、糖蛋白、脂蛋白等而構(gòu)成。極性基團(tuán)位于膜的內(nèi)外側(cè)，非極性的部分位于雙分子層內(nèi)部。第二十頁(yè)，共27頁(yè)。蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)

complex第二十一頁(yè)，共27頁(yè)。核蛋白

染色體核糖體病毒合成中的多肽第二十二頁(yè)，共27頁(yè)。細(xì)胞膜

脂質(zhì)-蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體第二十三頁(yè)，共27頁(yè)。細(xì)胞膜第二十四頁(yè)，共27頁(yè)。4.2

非共介相互作用生物大分子組裝通過(guò)大量不同的非共價(jià)相互作用維系在一起，主要的非共價(jià)相互作用類型包括：

電荷-電荷相互作用

(鹽橋)

電荷-偶極作用

偶極-偶極相互作用

氫鍵

(H-bond)

疏水