1、第二章 生命的基本單位細胞,細胞:是生物體形態(tài)結構和生命活動的基本單位。,第二節(jié) 細胞的基本特征,基本結構單位； 基本功能單位； 生長發(fā)育的基本單位; 遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性。,四、原核細胞與真核細胞,（一）、原核細胞(prokaryotic-cell) 1、體積小，結構簡單，具有細胞膜與核物質(zhì)和少數(shù)簡單的細胞器，但無內(nèi)膜系統(tǒng)和核膜。,2、形態(tài)結構： 種類：支原體、細菌和藍藻等 。 結構：細胞膜形成的中間體（質(zhì)膜體）是質(zhì)膜內(nèi)褶形成，與細胞呼吸與細胞分裂有關,曾被稱為類線粒體。如：光和細菌中的光合作用。 有原始核糖體（沉降系數(shù)為70S）。,擬核：無核膜，無核仁，僅一個環(huán)狀DNA分子，有

2、多個質(zhì)粒（細菌中除了基因組DNA外的小的環(huán)形DNA分子），沒有組蛋白。,（二）、真核細胞 膜相結構：細胞膜、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復合體、溶酶體、過氧化物酶體和核膜等； 非膜相結構：核糖體、中心體、細胞質(zhì)基質(zhì)、核仁、染色體、核基質(zhì)和微管、微絲等細胞骨架。,特征 原核細胞 真核細胞,細胞大小 較小，110m較大，10100m 細胞質(zhì) 無胞質(zhì)環(huán)流 有胞質(zhì)環(huán)流 核糖體 70s(50+30s) 80s(60s+40s) 細胞骨架 無 有 內(nèi)膜系統(tǒng) 無 有,細胞核 擬核 有核膜、核仁,染色體 單數(shù)，非組蛋白和單多個，組蛋白及非組 個DNA分子組成 蛋白與多個DNA分子,細胞分裂 無絲分裂 有絲分裂,原核

3、細胞核真核細胞的主要區(qū)別 page15,真核細胞原核細胞主要區(qū)別總結 細胞器:完善的內(nèi)膜系統(tǒng)和細胞骨架系統(tǒng)，80S核糖體; 遺傳物質(zhì):DNA多條，線狀，基因數(shù)量多，有內(nèi)含子，DNA有重復序列，染色體有組蛋白形成高級結構；,（三）病毒與蛋白質(zhì)感染粒： 1、動物病毒、植物病毒和噬菌體,2、類病毒,3、朊病毒: 瘋牛病 克雅氏綜合癥等,第三節(jié)：生物膜的結構與功能,一、膜的化學組成 膜脂：生物膜上的脂類統(tǒng)稱膜脂。包括：磷脂、膽固醇和糖脂。 磷脂：生物膜脂質(zhì)雙分子層的骨架；,膜蛋白：,膜糖類,二、膜的分子結構模型,液態(tài)鑲嵌模型的要點 （1）脂質(zhì)雙分子基本骨架； （2）鑲嵌蛋白質(zhì)； （3）膜的兩側不對稱；

4、 （4）膜脂具有流動性。,三、膜功能 調(diào)節(jié)運輸 膜的通透性 簡單擴散 易化擴散 主動運輸：離子泵,第四節(jié)：真核細胞的細胞器,一、蛋白合成細胞器 （一）細胞核： 細胞核載有全部基因組，是細胞內(nèi)DNA復制和RNA轉(zhuǎn)錄的中心，也是細胞代謝、生長、分化和繁殖的控制樞紐。,間期核的外核膜可見中間纖維、微管形成的細胞骨架網(wǎng)絡，可能與細胞核在細胞內(nèi)定位有關。,核孔，nuclear pore,核被膜上由內(nèi)外核膜局部融合產(chǎn)生的圓環(huán)狀結構稱為核孔。 核膜孔的孔徑為一般在50-7Onm范圍內(nèi)。,核膜孔數(shù)目隨代謝旺盛、分化程度、轉(zhuǎn)錄活性有關。,核纖層,結構： 1、內(nèi)核膜下的一層纖維狀蛋白質(zhì)網(wǎng)。一側結合于內(nèi)膜，另一側與

5、染色體結合 2、核纖層蛋白，屬于中間纖維。,核仁,結構:電鏡下，核仁是裸露無膜的、一般認為核仁結構由纖維成分、顆粒成分、核仁區(qū)染色質(zhì)和核仁基質(zhì)4部分組成,核仁組織區(qū)： (nucleolar organizing region，NOR)是存在于細胞內(nèi)特定染色體次縊痕處，含有主要rRNA基因的一個染色體區(qū)段。人類的 rRNA基因家族位于5對染色體(13、 14、15、21和22號染色體)的短臂。10個小的核仁，融合而成1個大的核仁。,多拷貝的rDNA,染色質(zhì)與染色體,人體一個二倍體細胞中的DNA序列約含60億個核苷酸對，染色質(zhì)DNA連接起來全長可達174cm。,染色體的一級結構核小體 核小體是染色

6、質(zhì)的基本結構單位。 核小體的中心是H2A、H2B、H3、H4各兩分子構成核心部，核心部DNA長度140bp,繞八聚體1.75圈，連結部是組蛋白H1。,染色質(zhì)和染色體是真核細胞遺傳物質(zhì)在細胞周期不同時相的不同形態(tài)結構。,二級結構：每圈螺旋含6個核小體。螺線管結構的形成與穩(wěn)定過程中，組蛋白H1和二價陽離子起重要作用。,四級結構：染色單體。,染色體的 袢環(huán)結構模型,螺線管折疊形成袢環(huán)，袢環(huán)向四周伸出，構成放射環(huán)，放射環(huán)的基部與非組蛋白的軸相連接 。,每18個袢環(huán)呈放射平面排列，形成微帶，再由微帶沿縱軸構建成染色單體。,（二）核糖體(ribosome),形態(tài)結構：,核糖體的重要活性部位：, mRNA結

7、合部位：小亞基上，與mRNA起始密碼子前富含嘌呤的序列結合，并使其保持單鏈狀態(tài)； A部位（A site）：也稱氨酰基部位或受位，位于大亞基上，是接受氨酰-tRNA的部位； P部位（P site）又稱肽?；课换蚬┪唬何挥谛喕希莟RNA釋放的部位； 肽基轉(zhuǎn)移酶（簡稱T因子）部位：位于大亞基上，起作用是催化肽鍵形成； GTP酶也稱轉(zhuǎn)位酶，簡稱G因子：可分解GTP產(chǎn)生能量，并將肽?；?tRNA由A位轉(zhuǎn)移到P位；,二、內(nèi)膜結構系統(tǒng)細胞器： 位于細胞內(nèi)，在結構、功能以及發(fā)生上具有一定聯(lián)系的膜性結構的總稱。,（一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (endoplasmicreticulum,ER),1、糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（rough

8、 ER, rER） （1）結構特點：呈扁囊狀，排列較整齊，表面附著核糖體而得名。 （2）功能：主要合成內(nèi)膜系統(tǒng)和分泌性蛋白質(zhì),2、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smooth ER,SER）,（1）結構特點：分支狀的管道結構 （2）功能：脂質(zhì)合成 肝細胞中起解毒作用； 肌細胞是特化的肌漿網(wǎng)是儲存Ca2+的場所，調(diào)節(jié)肌肉收縮,（二）高爾基復合體（Golgi complex,GC）,1、結構： 扁平囊：3-8層，分為形成面或順面和成熟面或反面。 小囊泡：轉(zhuǎn)運小泡。 大囊泡：有扁平囊末端或成熟面末端膨大脫落而成，內(nèi)涵濃縮、加工的分泌產(chǎn)物，固有稱濃縮泡或分泌泡。,GC的功能：精細加工胞內(nèi)蛋白和分泌蛋白。在分泌活動旺盛的細

9、胞中（如小腸上皮的杯狀細胞），GC很發(fā)達。,（三）溶酶體 (lysosome),1、形態(tài)結構：由一層單位膜包圍而成的圓形或卵圓形的囊狀結構。直徑 0.20.8m。 2、酶類：含有60余種酸性水解酶。,3、 溶酶體膜的特性： 膜上嵌有質(zhì)子泵； 膜蛋白呈高度糖基化狀態(tài)，可保護膜自身免受內(nèi)部水解酶的消化； 膜上具有多種載體蛋白，用于向外轉(zhuǎn)運水解產(chǎn)物。,4、溶酶體的發(fā)生和分類 發(fā)生過程： M6P標記的酶蛋白在GC反面與其膜囊上的受體結合，形成運輸小泡與細胞質(zhì)中的內(nèi)體融合形成溶酶體。,分類： 初級溶酶體 次級溶酶體 異噬性溶酶體與自噬性溶酶體 殘余小體：溶酶體內(nèi)的未消化或未分解的物質(zhì)。,肝細胞脂褐質(zhì)（殘

10、質(zhì)體）,線粒體,有機物,O2,ATP,H2O,ADP+Pi,直接驅(qū)動細胞各種形式生命活動,CO2,對線粒體的主要功能概述: 線粒體：又稱power plant 氧化分解有機物, 放能 合成ATP, 需能 運入原料，運出ATP去直接驅(qū)動細胞生命活動,三、能量轉(zhuǎn)換的細胞器,線粒體的結構： 外膜; 膜間腔; 內(nèi)膜; 嵴； 基粒,ATP：能量通貨，ATP含有2個高能磷酸鍵，釋放的能量用以驅(qū)動細胞生命活動。,三羧酸循環(huán),葡萄糖,脂肪,丙酮酸,脂肪酸,乙酰輔酶A,草酰乙酸,檸檬酸,2CO2,8H,H+,O2,H2O,H+,H+,H+,ADP+PiATP,e,H+,H+,ATP,O2,ADP,氧化磷酸化 概

11、要： 通過電子傳遞鏈，將H原子氧化，其所含的能量緩慢地釋放，并將H+泵入膜間腔，儲存了滲透勢能，然后ATP酶復合體利用H+滲透勢能，將ADP磷酸化，固定了能量。這就是氧化磷酸化。又稱氧化磷酸化耦聯(lián)。,基粒，Elementary particle: ATP synthesis complex,四、細胞骨架(Cytoskeleton),是普遍存在于真核細胞中的蛋白纖維組成的網(wǎng)架結構，由微管、微絲和中間纖維組成。各種細胞器和細胞內(nèi)膜系統(tǒng)也同時得到它的支撐。,1、微管(microtubule) ：,（1）微管的形態(tài)結構：電鏡下，微管是一種中空的管狀結構，由13條原絲縱形螺旋排列而成。,2、微絲（Mic

12、rofilament） ：,（1）微絲的形態(tài)結構： 是存在于真核細胞中的一種實心骨架纖維，直徑7nm。最常見形態(tài)是形成不穩(wěn)定的束或復雜的網(wǎng)。,五、細胞表面與細胞外基質(zhì) （一）細胞表面： 保護細胞 物質(zhì)運輸 細胞識別、信號傳遞 細胞運動 （二）胞外基質(zhì)： 細胞的貼壁性生長 胚胎細胞的遷移 決定細胞的生存，避免細胞啟動凋亡程序,第五節(jié) 細胞增殖周期,一、細胞周期，Cell cycle 細胞周期各時相的動態(tài)變化： Gap 1, G1 phase; DNA synthesis, S phase; Gap 2, G2 phase; M phase Go cell: 暫時不增殖，從G1期退出增殖周期的細胞，條件滿足將再回到G1期，重新開始細胞分裂。,細胞周期蛋白: 細胞質(zhì)中一類含量隨細胞周期變化而周期性波動的蛋白。 R點和Go細胞：細胞周期中，細胞只會在G1期某個時間點之前，檢驗完成所有此次細胞分裂所應具備的物質(zhì)條件，一旦逾過此點，沒有什么力量能阻止它完成此次分裂，此時間點稱為R點。條件不滿足，則退出細胞周期，此時不再稱為G1期，而是G0期。,二、細胞增殖：有絲分裂,（