细胞膜的分子基础详解演示文稿

细胞膜的分子基础详解演示文稿本文档共45页；当前第1页；编辑于星期日\22点33分（优选）细胞膜的分子基础本文档共45页；当前第2页；编辑于星期日\22点33分第一节细胞是生命活动的基本单位结构核酸核糖体一分为二的分裂方式本文档共45页；当前第3页；编辑于星期日\22点33分第二节细胞的形态、大小和数量形态大小数量本文档共45页；当前第4页；编辑于星期日\22点33分第三节原核细胞和真核细胞根据进化地位、结构的复杂程度、遗传装置的类型与主要生命活动的方式，将细胞分为原核细胞（prokaryoticcell）和真核细胞（eukaryoticcell）两大类。本文档共45页；当前第5页；编辑于星期日\22点33分Nucleoid本文档共45页；当前第6页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第7页；编辑于星期日\22点33分原核细胞与真核细胞的比较

①真核细胞具有由核膜、染色质、核仁、核基质构成的细胞核；原核细胞无核膜、核仁，仅有核物质构成的拟核。②除某些低等类群（如甲藻等）的细胞外，真核生物染色体DNA均与组蛋白结合，形成核小体；而在原核细胞核DNA无组蛋白与之结合，也不构成染色体。③真核细胞的DNA复制在细胞周期的S期，原核细胞DNA复制常是连续进行的。④真核细胞的基因表达具有时空性，转录先在细胞核中进行，蛋白质合成后在细胞质中进行；原核细胞的转录与蛋白质合成在细胞质中同时进行。本文档共45页；当前第8页；编辑于星期日\22点33分⑤真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器构成的内膜系统，原核细胞没有。⑥真核细胞内含微管、微丝和中间纤维等构成的细胞骨架，与细胞运动、细胞分裂、胞质环流及吞噬作用密切相关；原核细胞内无细胞骨架。⑦真核细胞的核糖体为80S型，原核细胞核糖体为70S型。⑧真核细胞含有双层单位膜包裹而成的线粒体或叶绿体，内含DNA及基因表达体系，其内膜上有与氧化磷酸化或光合磷酸化相关的电子传递链；原核细胞功能上与线粒体、叶绿体相应的结构是质膜和质膜内褶，但质膜内褶内无DNA及基因表达体系。⑨真核细胞的细胞分裂方式包括有丝分裂和减数分裂，原核细胞则进行无丝分裂。本文档共45页；当前第9页；编辑于星期日\22点33分第四节细胞的分子基础一、水和无机盐二、有机化合物三、生物大分子本文档共45页；当前第10页；编辑于星期日\22点33分生物小分子组成细胞的基本元素是：C、H、O、N、S、K、Ca、P、Mg，其中C、H、O、N四种元素占90%以上。细胞化学物质可分为两大类：无机物和有机物。在无机物中水是最主要的成分，约占细胞物质总含量的70％—80％。本文档共45页；当前第11页；编辑于星期日\22点33分一、无机化合物

细胞的无机物主要有水和无机盐。水约占细胞重量的70％-80％，其中游离水约95％，其余为结合水。无机盐的含量约为1％，主要以离子形式存在。本文档共45页；当前第12页；编辑于星期日\22点33分水水分子是偶极子。蛋白质中每一个氨基酸平均可结合2.6个水分子。水是细胞中最主要的成份。水分子间可形成氢键。水在细胞中既是反应物也是溶剂。细胞中的水以两种形式存在:游离水和结合水。本文档共45页；当前第13页；编辑于星期日\22点33分无机离子的主要功能是维持细胞内的pH和渗透压，以保持细胞的正常生理活动；有的同蛋白质或脂类结合组成具有特定功能的结合蛋白，参与细胞的生命活动；有的作为酶反应的辅助因子。所以无机盐也是维持细胞生命活动所不可缺少的。无机盐本文档共45页；当前第14页；编辑于星期日\22点33分主要的阴离子有Cl—、PO4—和HCO3—，其中磷酸根离子在细胞代谢活动中最为重要：①在各类细胞的能量代谢中起着关键作用；②是核苷酸、磷脂、磷蛋白和磷酸化糖的组成成分；③调节酸碱平衡，对血液和组织液pH起缓冲作用。主要的阳离子有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mo2+。其作用如下：本文档共45页；当前第15页；编辑于星期日\22点33分离子种类

在细胞中的作用Fe2+或Fe3+

血红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和铁蛋白的组成成分Na+维持膜电位K+参与蛋白质合成和某些酶促合成Mg2+叶绿素、磷酸酶、Na’—K‘泵Mn2+肽酶Cu2+酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶Co2+肽酶Mo2+硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶Ca2+钙调素、肌动球蛋白、ATP酶本文档共45页；当前第16页；编辑于星期日\22点33分二、有机化合物细胞内有4类有机小分子:单糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸，由它们可以构成生物大分子。本文档共45页；当前第17页；编辑于星期日\22点33分（一）糖类糖类由碳、氢、氧3种化学元素组成，它是构成生物体的重要成分，也是细胞的主要能源物质。主要包括单糖、二糖、低聚糖(2～6个糖)和多糖(由几百到几千个单糖分子组成)，其中多糖属于生物大分子。单纯的多糖由许多葡萄糖残基组成，在动物细胞内主要是糖原，在植物细胞内主要是淀粉。它们是细胞内贮存的营养物质，提供细胞代谢所需的能源。本文档共45页；当前第18页；编辑于星期日\22点33分（二）脂类脂肪酸是脂类的主要成分。一般包括脂肪、类脂和固醇等。脂肪酸是营养价值较高的营养物，按重量比计算，脂肪酸分解产生的能量，相当于葡萄糖所产生能量的两倍。脂肪酸在细胞内最重要的功能是构成细胞结构。除了脂肪酸外，细胞内还有其他一些脂类。磷脂是构成细胞膜和多种细胞器的膜结构的重要组成成分。本文档共45页；当前第19页；编辑于星期日\22点33分（三）核苷酸

核苷酸是组成核酸的基本单位，每个核苷酸分子由一个戊糖(核糖或脱氧核糖)、一个含氮碱基(嘧啶或嘌呤)和一个磷酸脱水缩合而成。本文档共45页；当前第20页；编辑于星期日\22点33分（四）氨基酸

细胞内主要有20种氨基酸，它们的差别主要是R侧链不同(图3-1)，决定了氨基酸不同的化学性质。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质是长的线性的氨基酸多聚体，这些氨基酸通过一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间形成的肽键而首尾相连，构成多肽链。本文档共45页；当前第21页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第22页；编辑于星期日\22点33分生物大分子

细胞内小分子组装成大分子，不仅是分子大小发生变化，而且赋予它们与小分子截然不同的生物学特性。生物大分子（biologicalmacromolecules）：蛋白质、核酸、多糖和脂类分子量巨大，具有一定的生物学功能。它们的分子量一般在10000到1000000之间，细胞内大约有3000种大分子。本文档共45页；当前第23页；编辑于星期日\22点33分蛋白质、核酸、脂类和糖，约占细胞干重的90%以上。一个细胞中约有104种蛋白质，分子的数达1011。蛋白质是细胞的结构成分，也是细胞功能的实现者。生化反应的催化剂——酶是蛋白质。本文档共45页；当前第24页；编辑于星期日\22点33分一、核酸（一）核酸的种类及其组成细胞中的核酸有两大类：一是主要分布于细胞核中的脱氧核糖核酸(简写DNA)；另一是主要分布于细胞质中的核糖核酸(简写RNA)。两类核酸的差异是组成核酸的单位——单核苷酸的化学组成不同，确切地说就是核苷(nucleoside)的化学组成有别。

3',5'-磷酸二酯键相连，即在一个核苷酸的3’羟基和另一个核苷酸的5’磷酸基之间形成磷酸二酯键，分别聚合成脱氧核糖核酸或核糖核酸。本文档共45页；当前第25页；编辑于星期日\22点33分DNA是遗传信息复制、传递和基因转录的模板，RNA参与蛋白质的合成。生物体全部基因序列及其间隔称为基因组genome.原核生物的基因组大小约600Kb-9.5Mb，真核生物的约为3Mb-140000Mb。一个能够独立生存的细胞需要约500个基因。本文档共45页；当前第26页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第27页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第28页；编辑于星期日\22点33分核酸的特性当温度上升到一定高度时，DNA双链即解离为单链，称为变性（denaturation）或熔解（melting），这一温度称为熔解温度（meltingtemperature，Tm）。碱基组成不同的DNA，熔解温度不一样，含G—C对（3条氢键）多的DNA，Tm高；含A—T对（2条氢键）多的，Tm低。当温度下降到一定温度以下，变性DNA的互补单链又可通过在配对碱基间形成氢键，恢复DNA的双螺旋结构，这一过程称为复性（renaturation）或退火（annealing）。本文档共45页；当前第29页；编辑于星期日\22点33分（二）DNA的结构DNA是所有生物(病毒除外)的遗传信息贮存者。遗传信息的基本单位是基因(gene)，基因是片段DNA分子中的核苷酸排列顺序。DNA是双螺旋结构:DNA的二级结构。DNA的超螺旋(superhelix)结构:DNA的三级结构。本文档共45页；当前第30页；编辑于星期日\22点33分每条主链上的2-脱氧核糖与磷酸处于螺旋的外侧；相邻的两个核苷酸上的碱基平面，相互平行且基本上垂直于螺旋轴。螺旋的直径为2.0nm。在同一条链上相邻的两个碱基之间沿轴的螺距为0.34nm，其间的旋转角为36°。大约每隔10个碱基旋绕一圈，其间距为3.4nm本文档共45页；当前第31页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第32页；编辑于星期日\22点33分DNA有三种主要构象。B-DNA：为Watson&Click提出的右手螺旋模型，每圈螺旋10个碱基，螺旋扭角为36度，螺距34A，每个碱基对的螺旋上升值为3.4A，碱基倾角为-2度。A-DNA：为右手螺旋，每圈螺旋10.9个碱基，螺旋扭角为33度，螺距32A，每个碱基对的螺旋上升值为2.9A，碱基倾角为13度。Z-DNA：为左手螺旋，每圈螺旋12个碱基，螺旋扭角为-51度（G—C）和-9度（C—G），螺距46A，每个碱基对的螺旋上升值为3.5A（G—C）和4.1A（C—G），碱基倾角为9度。本文档共45页；当前第33页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第34页；编辑于星期日\22点33分(二)RNA的结构1、结构特征RNA是核糖核苷酸的多聚体，其中的核苷酸是以3’,5’-磷酸二酯键相连接，分子中不同的核糖核苷酸排列顺序是RNA的一级结构。本文档共45页；当前第35页；编辑于星期日\22点33分RNA与DNA的区别戊糖嘧啶碱天然RNA是以单股链的形式存在，而DNA分子常以双股螺旋的形式存在。鸟嘌呤的含量不一定和胞嘧啶的含量相等，腺嘌呤的含量也不一定和尿嘧啶的含量相等。RNA分子除含四种核糖苷酸以外，还陆续发现了许多修饰成分，其中包括碱基的修饰成分和核糖的修饰成分以及由它们所构成的核苷或核苷酸。本文档共45页；当前第36页；编辑于星期日\22点33分2、RNA分子的类型按RNA分子能否进入细胞质而分为：细胞核特异性RNA与细胞可移动RNA两类。细胞核特异性RNA：包括不均一细胞核核糖核酸(以hnRNA表示)及染色质核糖核酸(chRNA)等。细胞可移动RNA、这类RNA的分子量相对地小些，它们可以从细胞核迁入细胞质，如rRNA、tRNA等。信使核糖核酸(messageRNA，简写mRNA)帽子结构的功能：尾巴结构：本文档共45页；当前第37页；编辑于星期日\22点33分本文档共45页；当前第38页；编辑于星期日\22点33分（三）核酸的功能DNA主要执行生物的遗传和繁殖功能。mRNA的功能是把核内DNA的碱基序列（遗传信息），按照碱基互补原则，拷贝并细胞质中的核糖体，用以决定蛋白质合成的氨基酸排列顺序。tRNA的主要功能是辨认mRNA，并将氨基酸结合于核糖体上，供给蛋白质的合成。rRNA并不是单独执行功能，而是与核糖体蛋白共同构成核糖体而执行功能。本文档共45页；当前第39页；编辑