细胞1》青海大学田今.ppt

1、生命体应该有哪些基本特征？ 2、细胞生命活动的物质基础有哪些？ 3、蛋白质、核酸在功能上有什么关系？,生命的基本特征 动物细胞的结构、功能 细胞的增殖周期 生命的延续 生命的遗传与变异 现代生物学与现代医学,共同的生命大分子蛋白质、核酸 共同的结构功能单位细胞 基本的运动形式新陈代谢 维持生命活动统一的机制信息传递 共同的生命过程生长发育 生命延续的共同方式生殖 物种稳定与进化的基础遗传与变异 共同的发展规律进化 生命活动的共同现象生物与环境的统一,无机物：水、无机盐 有机物：氨基酸、核苷酸、糖类、脂肪酸、蛋白质、核酸,第二章 生命的基本单位细胞（The Basic Unit of life-cell）,第二节 细胞的基本特征 （The Basic Feature Of cell）,一、细胞（cell）的基本概念,细胞是生物体结构的基本单位,细胞是： 构成有机体的基本单位，具有自我复制的能力，是有机体生长发育的基础； 代谢与功能的基本单位，具有完整的代谢和调节体系，不同的细胞执行不同的功能； 遗传的基本单位，具有发育的全能性。,细胞是生长发育的基本单位 细胞分裂细胞数目增加 细胞生长-细胞体积增加 细胞分化-细胞种类增加-发育,生长,细胞是生物体代谢与执行功能的基本单位 有机体在代谢与执行功能的过程中，细胞呈现为一个独立的、有序的、自控性很强的体系。多细胞有机体中，每个细胞都受到整体活动的制约，但每个细胞都是具有严格自控性的代谢体系。,细胞是遗传的基本单位 生物个体中，每个细胞都包含有全套的遗传信息，都有分化为各类细胞或发育为完整个体的潜能。,细胞是由膜包围着含有细胞核或拟核的原生质所组成，是生物体结构与功能的基本单位，也是生命活动的基本单位。 细胞能通过分裂而增殖，是生物体个体生长和发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位，或是多个细胞群体组成组织、器官、机体。 细胞是遗传的基本单位，具有遗传的全能性。,二、细胞的大小、形态和数目,大小：真核细胞直径一般在10100um 原核细胞直径一般在1-10um,单细胞生物的形态通常与细胞外沉积物有关。 高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。 细胞骨架对于细胞形态的构建维持具有重要作用。 高等动物的细胞离开有机体分散存在时，形状往往发生变化。如平滑肌细胞在体内呈梭形，而在离体培养时则可成多角形。,草 履 虫,眼 虫,钟形虫,植物气孔细胞,植物薄壁细胞,木材中的导管,人类红细胞,巨噬细胞,神经元细胞,细胞的形态：多种多样形态与功能相适应,细胞的数量： 单细胞生物-一个细胞构成 多细胞生物-构成机体的细胞数量巨大 细胞体积守恒定律：器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞体积大小无关。,三、原核细胞与真核细胞 (prokaryotic cell and eukaryotic cell),原核细胞(prokaryotic cell）的基本结构,支原体(mycoplasma),细菌(bacteria),原核细胞结构示意图,拟核,原 核 细 胞 主要特点： 遗传物质仅一个环状DNA 无核膜 除核糖体外，无其他细胞器 以无丝分裂或出芽的方式繁殖 代表生物： 支原体、细菌、蓝藻、放线菌、立克次氏体、衣原体,真核细胞(eukaryotic cell)的基本结构,真核细胞结构示意图,核孔,核膜,核仁,染色质,细胞核结构模式图,真 核 细 胞（动物）,结构体系,膜相结构：细胞膜、溶酶体、内质网、高尔基复合体、过氧化物酶体、核膜、线粒体,非膜相结构：核糖体、核仁、染色质、核基质、微管、微丝、中等纤微、中心粒,细胞核,溶酶体,内质网,高尔基体,微丝,微管,细胞膜,线粒体,中心体,真核细胞结构模式图,原核细胞与真核细胞的比较,原核细胞 真核细胞 细胞大小 较小1-10um 较大10-100um 细胞核 没有成形的细胞核， 有成形的、真正的细胞核。 组成核的物质集中在核 有核膜，有核仁。 区。无核膜，无核仁。 遗传物质 只有裸露的环状DNA分子 由蛋白质和DNA分子组成 只有一条DNA分子 染色质， 有多条染色质 内膜系统 简单 复杂 细胞骨架 无 细胞质骨架、细胞核骨架 基因表达 转录、翻译在同一 转录在细胞核中 时间地点 翻译在细胞质中 细胞分裂 无丝分裂 有丝分裂、减数分裂,四、病毒virus,病毒的定义：是一类比较原始的、有生命特征的、能够自我复制和严格细胞内寄生的非细胞生物。,六、真核细胞结构概述,真核细胞光镜下的结构模式图,真核细胞电镜下的结构模式图,小 结,细胞是生物体结构与功能的基本单位 细胞分为原核细胞、真核细胞两大 真核细胞的结构较复杂 膜相结构 非膜相结构,第二章 生命的基本单位细胞（The Basic Unit of life-cell） 第三节 细胞的结构 (Structures of Cell),1.真核细胞的膜相结构,细胞膜（cell membrane） 核膜（nuclear membrane） 膜性细胞器： 内质网（endoplasmic reticulum，ER） 高尔基复合体（golgi complex，GC） 溶酶体（lysosome） 过氧化物酶体（peroxisome） 线粒体（mitochondrion）,几个概念,单位膜unit membrane： 电镜下观察，细胞膜性结构的膜由两侧致密深色带和中间一层疏松浅色带构成，把膜的这三层结构作为一个单位，称单位膜,细胞膜,细胞质,膜相结构： 由膜参加形成的所有结构。 细胞膜(cell membrane) 是包围在细胞外周的一层单位膜， 又称质膜（plasma membrane).,内膜系统： 把细胞内膜中在结构上、功能上、发生上有联系的细胞器，称为内膜系统。 生物膜：细胞膜和细胞内的膜性结构称为生物膜。 膜性结构出现的意义：区域化作用,细胞表面（cell surface） 由细胞膜及其外侧的细胞外被和内侧的胞质溶胶共同构成，是一个多功能体系。它为细胞的生命活动提供了一个相对稳定的内环境，并参与细胞内外物质运输、信号传递、能量转换、细胞识别、黏着、运动等重要生理功能。,示细胞表面,1.1细胞膜（cell membrane）,化学成分 分子结构 特性 1.1.1细胞膜的化学成分 膜脂：50%，磷脂、糖脂、胆固醇 膜蛋白：40-50%，外周蛋白、内在蛋白 膜糖类：110%。,膜脂：membrane lipid 生物膜上的脂类统称膜脂。 磷脂phospholipid： 生物膜的主要成分 糖 脂glycolipid 胆固醇cholesterol 结构特点：均为兼性分子，由亲水的极性头部和非亲水的非极性尾部组成,磷 脂,磷脂,磷酸甘油酯,神经鞘磷脂,极性头部基团（亲水）,非极性尾部基团（疏水）,X ,甘油,磷 酸,磷酸化醇,磷脂,脑苷脂是细胞膜上最简单的糖脂，神经节苷脂是细胞膜上最复杂的糖脂。 破伤风毒素、霍乱毒素、干扰素、促甲状腺素、绒毛膜促性腺激素、5-羟色胺的受体就是不同的神经节苷脂。,胆固醇,膜脂分子都是兼性分子，兼性分子都有自我封闭的特性，在水环境中有三种存在形式。 单分子团、双分子层、脂质体 脂质体：为了避免双分子层两端疏水尾部与水接触，脂质分子聚集成双分子层后游离端自我封闭，闭合形成一种中空结构，叫脂质体。它可作为研究生物膜功能的载体。,水,水,水,单分子团,双分子层,脂质体,脂 质 体,膜脂的功能： 是构成细胞膜的主体 作为膜骨架使蛋白质附着或镶嵌，从而使细胞膜成为完整、稳定的结构。 是细胞内结构与环境之间的一道屏障 胆固醇起稳定细胞膜双分子层的作用,膜蛋白membrane protein,生物膜所含的蛋白质,膜蛋白,外周蛋白（外在蛋白）： 多附在膜的内外 表面，为水溶性的,镶嵌蛋白（内在蛋白）： 不同程度镶嵌在脂双层中。,脂质双层,非胞质面,胞质面,1,2,3,4,5,膜蛋白具有双型性，其亲水区域暴露在膜的一侧或两侧表面与水相吸，它们的疏水区域镶入膜内，与脂类分子疏水尾部通过疏水键结合，不易分离提纯。,膜蛋白的生理功能： 运输载体 酶 受体蛋白 连接蛋白 支持作用,1.1.2.1学说：,1.1.2细胞膜的分子结构,1972年Singer和Nicolson-液态镶嵌模型 细胞膜是一种流动的嵌有蛋白质的类脂双分子层 磷脂双分子层构成膜的基本骨架，具有液晶态的特性 膜蛋白以镶嵌形式与脂双分子层结合或位于膜表面 糖类在膜外表面（非胞质面）与膜蛋白和膜脂构成糖蛋白和糖脂 膜结构上具有不对称性和流动性,1.生物膜是由流动的脂质双分子层构成膜的连续主体。,2.球形的膜蛋白以各种形式镶嵌在脂质双分子层中