《医学生物学》第三章 ——生命的基本单位 PPT课件

,生命的基本特征（绪论）新陈代谢化学成分的同一性第二章 生命的物质基础组成单位的相似性第三章 生命的基本单位:细胞生殖 生长和发育应激性适应遗传与变异第五第十二章,第四章 生殖与个体发育,第三章生命的基本单位细胞,第一节 细胞的基本特征,一、细胞是生物体形态结构与生命活动的 基本单位 生物体的一切生理活动、生命的基本特征及各种生命现象都以细胞为基本单位。二、细胞的形态和大小 1.细胞的形态不同，主要与功能相适应。 2.不同类别细胞的大小差别很大，通常用微米（m）和纳米（nm）描述大小。,100 m,5 m,1m,三、细胞的数目a.不同种类生物的细胞数目差异很大。如：大象与老鼠b.细胞的大小与生物体的大小没有直接关系。 生物体的生长不是靠细胞体积的增大，而是靠细胞数目的增多来实现的。,第二节 原核细胞和真核细胞,一、原核细胞的基本结构细胞壁：由肽聚糖组成细胞膜无典型的细胞核：含有DNA的区域（类核或拟核） DNA分子呈环状细胞质：没有膜结构的细胞器（核糖体、中间体）原核生物：自然界中由原核细胞构成的生物。如：细菌、支原体、立克次体、放线菌、蓝绿藻等。,二、真核细胞的基本结构最明显特征：具有由核膜包围的典型细胞核。 光镜：细胞膜、细胞质、细胞核 电镜 膜相结构：内质网、线粒体、高尔基复合体等 非膜相结构：核糖体、中心体等 光镜：显微结构 电镜：亚显微结构,三、原核细胞与真核细胞的比较_细胞大小 较小（110 m） 较大（10100 m ）细胞壁 主要成分为肽聚糖 主要成分为纤维素（植物细胞）细胞质 无内质网 有内质网 无高尔基复合体 有高尔基复合体 无溶酶体 有溶酶体 无线粒体，有功能相近的中间体 有线粒体 一般无微管、微丝 有微管、微丝 无中心体 有中心体（动物细胞）细胞核 无核膜和核仁（拟核） 有核膜和核仁,原核细胞,真核细胞,_遗传系统 DNA不与蛋白质结合 核内的DNA与蛋白质结合， 一个细胞只有一个DNA， 形成染色质（染色体） 呈环状 一个细胞有两条以上染色体， DNA呈线状DNA转录 在细胞质中完成 在细胞核中完成蛋白质合成 在细胞质中完成 在细胞质中完成细胞分裂 无丝分裂 有丝分裂和减数分裂,原核细胞,真核细胞,四、动物细胞与植物细胞的比较_细胞壁 有细胞壁 无细胞壁质体 有质体 无质体中心体 高等植物无中心体 有中心体液泡 有，较大 无或较小细胞分裂 形成细胞板 不形成细胞板贮存物 淀粉 糖原 质体：植物细胞特有的结构。根据色素的不同，质体可分成三种类型：叶绿体、有色体和白色体。,植物细胞,动物细胞,第三节 真核细胞的结构与功能,一、细胞膜内膜系统：除细胞膜外，真核细胞内还有丰富的膜结构，形成了细胞内各种膜性细胞器，如：内质网、高尔基复合体、溶酶体等。（一）细胞膜与生物膜的概念细胞膜：包围在细胞质外周的一层界膜，又称质 膜。生物膜：细胞膜+细胞内膜系统总称单位膜：电镜下，“两暗夹一明” 细胞膜都是由单位膜构成,（二）细胞膜的化学组成和分子结构 1.化学成分：主要是脂类、蛋白质及糖类。 (1)膜脂：磷脂(最多)、胆固醇、糖脂 脂质双分子层是组成细胞膜的基本骨架结构 (2)膜蛋白：外在膜蛋白、内在膜蛋白(镶嵌蛋白) (3)膜糖类：膜的非胞质侧 2.分子结构：流动镶嵌模型 细胞膜的特性：流动性和不对称性,（三）细胞膜的功能 1.物质运输功能,小分子物质的跨膜运输,被动运输,主动运输,单纯扩散,易化扩散,大分子物质的膜泡运输,胞吞作用,胞吐作用,吞饮作用,吞噬作用,单纯扩散：不耗能，不需膜蛋白，高浓度低浓度 H2O 、O2、 CO2、乙醇、尿素、甘油易化扩散：不耗能，需要膜蛋白，高浓度低浓度 葡萄糖、氨基酸、核苷酸,单纯扩散,易化扩散,主动运输：耗能，需要膜蛋白，低浓度高浓度 Na -K泵,胞 吞噬作用：吞入较大的固体颗粒和大分子复合物吞 如：巨噬细胞、单核细胞等作 吞饮作用：摄入液体和溶质的过程用 如：大分子物质或微小颗粒,胞吐作用： 细胞内合成的大分子物质或代谢物排出细胞的运输方式。,2.细胞膜抗原与免疫作用 膜抗原：多为镶嵌在膜中的糖蛋白，如：红细胞膜上的血型抗原。3.细胞膜受体与信息传递功能 膜受体：镶嵌在细胞膜脂质双分子层中的特异性糖蛋白，如：肝细胞膜受体。4.细胞外被与细胞识别 植物和微生物细胞：细胞壁 动物细胞：多糖物质（糖蛋白和糖脂的寡糖链）。E:医学生物学细胞膜的结构示意图_标清.flv,二、细胞质细胞质：是指细胞膜以内、细胞核膜以外的原生 质，包括细胞质基质和细胞器。细胞器：具有一定化学组成和形态特征并表现某 些特殊功能的结构。（一）内质网 位置：外与细胞膜相连，内与核膜相连。 分类：粗面内质网（有核糖体附着，蛋白质合成） 滑面内质网（无核糖体，脂质合成）E:医学生物学内质网.flv,内质网,粗面内质网,滑面内质网,（二）高尔基复合体E:医学生物学高尔基体.flv 小囊泡：由内质网分离出来 扁平囊 大囊泡 加工、修饰分泌蛋白 糖蛋白的合成与修饰 参与膜转化,三部分,功能,（三）溶酶体 溶酶体内含有60多种 酸性水解酶 初级水解酶 次级水解酶 三级水解酶（残余小体） 消化作用 吞噬物质的消化：细菌、病毒 自身物质的消化：衰老损伤细胞器 自溶作用：溶酶体膜破裂，水解酶释放,类型,作用,硅沉着病（矽肺）,我国法定十二种尘肺有：矽肺、煤工尘肺、电墨尘肺、碳墨尘肺、滑石尘肺、水泥尘肺、云母尘肺、陶工尘肺、铝尘肺、电焊工尘肺、铸工尘肺。,（四）过氧化物酶体 典型存在于肝细胞和肾细胞中 标志酶：过氧化氢酶 H2O2 _-H2O + O2 作用：保护细胞 缺少：脑肝肾综合征（五）线粒体E:医学生物学线粒体.flv 细胞进行有氧呼吸和功能的场所 “细胞的功能中心” 内含有DNA，能合成自身的蛋白质，被称为半自主性细胞器,线粒体肌病遗传基因缺陷，多为母系遗传 眼肌麻痹,（六）核糖体 成分：r RNA + 蛋白质 构成：大亚基 + 小亚基 功能：蛋白质合成的场所 附着核糖体：合成分泌蛋白（免疫球蛋白） 游离核糖体：合成结构蛋白质（酶）,（七）中心体E:医学生物学中心粒.flv 存在于动物细胞和低等植物细胞中 功能：有丝分裂时形成纺锤丝，参与鞭毛和纤 毛的形成。（八）细胞骨架 真核细胞特有的非膜相立体网架结构 包括：微管（MT）、微丝（MF）、中间纤维（IF）（九）细胞质基质（细胞液） 细胞质中除各种细胞器和内含物以外的较均质而 且半透明的液体部分。,E:医学生物学哈佛大学科教影片：细胞动力-线粒体_标清.flv,三、细胞核 是储存遗传物质的区域，在形态、大小、数量及在细胞中的位置，因细胞类型的不同而不同。,细胞核结构： 核膜 核仁 染色质 核基质E:医学生物学细胞核.flv,（一）核膜 两层单位膜：外核膜+内核膜（二）核仁 合成 rRNA和装配核糖体的大、小亚基,（三）染色质和染色体 细胞内易被碱性染料着色的物质，是遗传信 息的载体。两者是同一种物质，在不同细胞周期 时的两种不同的表现形式。 基本结构单位：核小体,成分,组蛋白、非组蛋白,DNA,少量RNA,分类：常染色质 异染色质染色体数目：人=46条,核糖体（无膜）：rRNA +蛋白质内质网：蛋白质高尔基体：蛋白质线粒体（双层膜）：ATP线粒体肌病溶酶体：消化、自溶硅沉着病过氧化氢酶体：保护、解毒肝脑肾综合征中心体：有丝分裂,第四节 细胞的增殖方式 （无丝分裂、有丝分裂、减数分裂）,一、无丝分裂（直接分裂）主要发生在细菌等原核细胞的增殖过程中分裂时，环状DNA分子复制，形成两个新的DNA分子。E:医学生物学课件视频无丝分裂.flv,二、有丝分裂真核生物细胞的主要分裂方式 a.分裂间期 b.分裂期 前期：膜仁消失两体现 中期：赤道板上排整齐 后期：平分牵引向两极 末期：膜仁重现失两体,分裂间期：DNA复制染色质：2N ， DNA：4N ，染色单体：4N,前期：膜仁消失两体现染色质压缩形成染色体（两条姐妹染色单体）纺锤丝形成纺锤体核仁消失，核膜解体,纺锤体,中期：赤道板上排整齐染色体排列于细胞中央，构成赤道板姐妹染色单体由着丝粒相连,染色单体,着丝粒,着丝点,纺锤丝,染色体,中期： 染色体横穿纺锤体中心排列成行,后期：平分牵引向两极姐妹染色体单体分开， 形成子染色体纺锤丝缩短， 染色体被拉向两极,染色单体,纺锤体将染色单体拉开,后期： 组成每个染色体的两个染色单体分开并分别向纺锤体的两端移动,末期：膜仁重现失两体 染色体解旋， 成为 染色质 微丝收缩， 胞质一分为二 纺锤体消失 核膜、核仁 重新出现,纺锤体开始消失,细胞质分裂,核膜集结,末期：每套染色体组外包上一层模板，形成新细胞核，细 胞质开始分裂,E:医学生物学课件视频动物细胞有丝分裂.flv,有丝分裂,请分别说出A、B、C、D各代表的有丝分裂时期,三、减数分裂 有性生殖的高等生物，形成生殖细胞（精子和卵子）时，进行的一种特殊的有丝分裂。特点：DNA复制一次，细胞分裂两次，子细胞染 色体数目比母细胞减少一半。时期：第一次减数分裂、第二次减数分裂。,前期、中期、后期、末期,前期、中期 、后期 、末期 ,间期（一）减数分裂1.前期细线期：染色体细长如丝，每条染色体含2条染色 单体。偶线期：同源染色体配对（联会），形成二价体粗线期：染色体压缩、变粗，非姐妹染色单体发 生交叉，遗传物质的重组。双线期：染色体进一步变短、变粗。终变期：核仁消失，核膜解体，纺锤体形成。,姐妹染色单体,非姐妹染色单体,染色体重组,（二价体）,（一）减数分裂2.中期：同源染色体排列在赤道板上3.后期：同源染色体分开4.末期：核膜、核仁重现，细胞质分裂，子 细胞染色体数目减少一半。（二）减数分裂1.前期：核仁消失、核膜解体、纺锤体出现。2.中期：二分体排列在赤道板上3.后期：姐妹染色单体分开4.末期：核膜、核仁重现，细胞质一分为二。,减数分裂染色体 2N 2N 2N 2N N DNA 4N 4N 4N 4N 2N 染色体 N N N N DNA 2N 2N 2N N,减数,减数,（三）生殖细胞的发生1.精子的发生（1个 4个） 2 2N 2N 2N 2N N N N N N,2N 2N 2N 2N 2N 2N 2N 2N N N N N N N N N N N,精子发生四个时期,2.卵子的发生（1个 1个，三个时期）,E:医学生物学课件视频减数分裂-精子和卵细胞的形成.flvE:医学生物学课件视频减数分裂与有丝分裂对比.flv,第五节 细胞增殖和细胞增殖周期,细胞周期：连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束，到下一次有丝分裂结束。 G1期：DNA合成前期 S期 ：DNA合成期 G2期：DNA合成后 期分裂期（M期）,间期,M期,骨肉瘤,第六节 细胞分化与细胞衰老、死亡,一、分化特点稳定性、