三章细胞概述

1、细胞的元素组成细胞的元素组成 常量元素（主要元素）：常量元素（主要元素）： C C、H H、O O、N N占占90%90% S S、P P、CICI、CaCa、NaNa、K K、MgMg、FeFe占占9.9%9.9% 微量元素：微量元素： CuCu、ZnZn、MnMn、MoMo、CoCo、II占占0.1%ok0.1%ok 细胞的物质组成：细胞的物质组成： 无机物：无机物： 有机物有机物： 生物大分子生物大分子：蛋白质和核酸由于其分子量巨大、蛋白质和核酸由于其分子量巨大、 分子结构复杂并且具有复杂的生物活性，故称生物分子结构复杂并且具有复杂的生物活性，故称生物 大分子。大分子。 水（游离水、结合

2、水）、水（游离水、结合水）、 无机盐无机盐 有机小分子物质有机小分子物质：单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸单糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸 有机大分子物质有机大分子物质：多糖类、脂类、蛋白质、核酸：多糖类、脂类、蛋白质、核酸 细胞内分子组装细胞内分子组装 元素（元素（C C、H H、O O、N N、等）占细胞总重量、等）占细胞总重量90% 90% 无机化合物（无机化合物（H H2 2O O、COCO2 2、 、NH NH4 4+ +、 、H H3 3PO PO4 4） 有有 机机 有机小分子（单糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸）有机小分子（单糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸） 化化 合合 生物大分子（多糖、脂类、

3、蛋白质、核酸、生物大分子（多糖、脂类、蛋白质、核酸、V V） 物物 缔合、组装缔合、组装 细胞器细胞器 构成构成 细胞细胞 一、核酸一、核酸生物遗传的物质基础生物遗传的物质基础 遗传物质：细胞内贮存、复制和传递遗传物质：细胞内贮存、复制和传递 遗传信息的大分子物质。遗传信息的大分子物质。 细胞中核酸分两大类：细胞中核酸分两大类： 核糖核酸（核糖核酸（ RNA RNA ） 脱氧核糖核酸（脱氧核糖核酸（ DNA DNA ） 图 1.1.核酸的组成单位：核苷酸核酸的组成单位：核苷酸 核苷酸核苷酸= =碱基碱基+ +戊糖戊糖+ +磷酸磷酸 核糖核糖 脱氧核糖脱氧核糖 嘌呤：腺嘌呤嘌呤：腺嘌呤(A)、鸟

4、嘌呤、鸟嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶、胸腺嘧啶(T) 碱基有五种：碱基有五种： （A A）腺嘌呤）腺嘌呤 （G G）鸟嘌呤）鸟嘌呤 （U U）尿嘧啶）尿嘧啶 （C C）胞嘧啶）胞嘧啶 （T T）胸腺嘧啶）胸腺嘧啶 OH H 戊糖有两种：戊糖有两种： 核糖、核糖、 脱氧核糖脱氧核糖 ATPATP（三磷酸腺苷）（三磷酸腺苷） cAMPcAMP（环化腺苷酸）（环化腺苷酸） cGMPcGMP（环化鸟苷酸）（环化鸟苷酸） 核苷酸与核苷酸之间通过磷酸核苷酸与核苷酸之间通过磷酸 二酯键连接形成多核苷酸链二酯键连接形成多核苷酸链 （核酸的基本结构）（核酸的基本结构

5、） | | 糖苷键 磷酸二酯键磷酸二酯键 磷酸二酯键：磷酸二酯键：核苷酸与核苷酸与 核苷酸之间连接的核苷酸之间连接的两个两个 磷酸酯键磷酸酯键 2.DNA2.DNA DNADNA双螺旋结构特点双螺旋结构特点 相互平行而反向相反的相互平行而反向相反的 两条多核苷酸链组成两条多核苷酸链组成; ; 螺旋的主链由外侧的脱螺旋的主链由外侧的脱 氧核糖和磷酸组成氧核糖和磷酸组成, ,内侧内侧 由碱基组成由碱基组成. . 碱基互补原则碱基互补原则 相邻碱基对距离为相邻碱基对距离为 0.34nm,0.34nm,双螺旋的螺距双螺旋的螺距 为为3.4nm.3.4nm. 互补链中互补链中:A+G=T+C:A+G=T

6、+C 常用碱基序列代表常用碱基序列代表DNADNA链链 它代表遗传信息，书写、识读方便。 碱基序列的多样性即是DNA的多样性。 如： 5-AGCTAATGGCC-3 3-TCGATTACCGG-5 DNADNA的功能的功能: :储存、复制、传递遗传信息储存、复制、传递遗传信息 单链结构或单链结构或 假双链结构假双链结构 （部分区域链（部分区域链 内碱基配对形内碱基配对形 成）。成）。 3.RNA3.RNA tRNA 三叶草形 反密码子环反密码子环 氨基酸臂氨基酸臂 D环环 T CG环环 tRNA 细胞中细胞中RNARNA的种类主要有三大类的种类主要有三大类 作为信息载体即翻译的模板作为信息载体

7、即翻译的模板 mRNA mRNA 作为翻译的工具，携带氨基酸作为翻译的工具，携带氨基酸tRNAtRNA 作为翻译的机器，组成核糖体作为翻译的机器，组成核糖体rRNArRNA 注：m: messenger t: transfer r: ribosomal 4.4.关于核酶关于核酶 近期发现近期发现DNADNA也具有酶的作用。也具有酶的作用。 酶包括蛋白质和核酸。酶包括蛋白质和核酸。 “酶的本质是蛋白质酶的本质是蛋白质”的看的看 法已被推翻。法已被推翻。 核酶：具有酶活性的核酶：具有酶活性的 RNARNA称为核酶。即核称为核酶。即核 酸具有酶的作用。酸具有酶的作用。 作用：形成剪切作用：形成剪切

8、体，剪切内含子。体，剪切内含子。 两类核酸的比较：两类核酸的比较： DNA RNA 组成组成 脱氧核糖脱氧核糖 核糖核糖 A、G、C、T A、G、C、U 分布分布 细胞核细胞核 细胞质细胞质 胞质线粒体中少量胞质线粒体中少量 胞核核仁中少量胞核核仁中少量 结构结构 双链双链 单链单链 双螺旋结构双螺旋结构 三叶草形、线形、发夹形三叶草形、线形、发夹形 功能功能 贮存遗传信息贮存遗传信息 表达遗传信息表达遗传信息 传递遗传信息传递遗传信息 二、蛋白质的化学组成、结构二、蛋白质的化学组成、结构 及功能及功能 头发是蛋白质头发是蛋白质 皮肤是蛋白质皮肤是蛋白质 肌肉是蛋白质肌肉是蛋白质 指甲是蛋白质

9、指甲是蛋白质. 蛋白质生命现蛋白质生命现 象的载体象的载体 1.1.蛋白质的组成蛋白质的组成-氨基酸之间氨基酸之间 脱水形成肽键脱水形成肽键 多个氨基酸通过肽键连接为多肽链多个氨基酸通过肽键连接为多肽链( (蛋蛋 白质的基本结构白质的基本结构) ) 一级结构：一级结构： 氨基酸之间通过肽键连接形的成多肽链。氨基酸之间通过肽键连接形的成多肽链。 FQ H L C G SV N FQ R L C G ST N FQ R L C G SV NHEL FQ T L C G SR N . . . . 2.2.蛋白质的结构：蛋白质的结构： 人胰岛素分子特定的一级结构 氨基酸的氨基酸的种类种类 氨基酸的氨基

10、酸的数目数目 氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序 多肽链的多肽链的数目数目 二硫键的二硫键的数目和位置数目和位置 亚基：一条多肽链形成经过一、二、三亚基：一条多肽链形成经过一、二、三 级结构形成的一个结构域称为亚基。级结构形成的一个结构域称为亚基。 蛋白质和核酸的比较：蛋白质和核酸的比较： 蛋白质蛋白质 核酸核酸 组成单位组成单位 氨基酸氨基酸 核苷酸核苷酸 一级结构一级结构 氨基酸序列氨基酸序列 核苷酸序列核苷酸序列 连接方式连接方式 肽键肽键 磷酸二酯键磷酸二酯键 二级结构二级结构 螺旋螺旋 折叠折叠 转角转角 双螺旋、假双链等双螺旋、假双链等 三级结构三级结构 结构域结构域 染色质染色质

11、四级结构四级结构 亚基集结亚基集结 染色体染色体 功功 能能 催化催化 调节调节 运输运输 贮存贮存 传递传递 运动运动 支持支持 识别识别 表达遗传信息表达遗传信息 第二节、细胞的形态和大小第二节、细胞的形态和大小 不同功能的细胞形态不同不同功能的细胞形态不同 名称名称人卵人卵 口腔上口腔上 皮细胞皮细胞 肝细胞肝细胞红细胞红细胞变形虫变形虫海胆卵海胆卵伤寒菌伤寒菌肺炎球菌肺炎球菌 m12075207100702.4x0.50.2x0.1 大多数动植物细胞直径在大多数动植物细胞直径在2030m 间。一般真核细胞的体积大于原核细间。一般真核细胞的体积大于原核细 胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄

12、胞，卵细胞大于体细胞。鸵鸟的卵黄 直径可达直径可达5cm；支原体只有；支原体只有0.1m； 人的坐骨神经细胞可长达人的坐骨神经细胞可长达1m。 几种细胞的大小几种细胞的大小 人卵与精子 第三节、原核细胞和真核细胞第三节、原核细胞和真核细胞 生物学上将细胞分为两大类：生物学上将细胞分为两大类： 原核细胞（原核细胞（Prokaryotic cellProkaryotic cell） 真核细胞（真核细胞（Eukaryotic cellEukaryotic cell） 原核细胞是只有质膜和少数简单的细胞器，无核膜、内膜系原核细胞是只有质膜和少数简单的细胞器，无核膜、内膜系 统和细胞骨架的细胞。如细菌、

13、支原体细胞。统和细胞骨架的细胞。如细菌、支原体细胞。 真核细胞是有质膜和许多复杂的细胞器，有核膜、复杂的真核细胞是有质膜和许多复杂的细胞器，有核膜、复杂的 内膜系统和细胞骨架的细胞。如人体细胞等绝大多数动植物内膜系统和细胞骨架的细胞。如人体细胞等绝大多数动植物 细胞。细胞。 一一. .原核细胞的结构原核细胞的结构 中间体中间体 DNA 核糖体核糖体 质粒质粒 1.1.支原体（支原体（mycoplasma):mycoplasma): 自然界最小的细胞，自然界最小的细胞， 大小通常为大小通常为 0.20.3m0.20.3m，可通，可通 过滤菌器。过滤菌器。 有有核糖体核糖体和环状双和环状双 链链D

14、NADNA 无细胞壁，不能维无细胞壁，不能维 持固定的形态。细持固定的形态。细 胞膜中胆固醇含量胞膜中胆固醇含量 较多。较多。 2.2.细菌的结构细菌的结构 有细胞壁有细胞壁 细胞膜内陷，形成细胞膜内陷，形成 中间体中间体 拟核区为环状裸露拟核区为环状裸露 的的DNADNA， 质粒（质粒（plasmid)plasmid)： DNADNA外的遗传物质，外的遗传物质， 自我复制的环状自我复制的环状 二二. .真核细胞的结构模式真核细胞的结构模式 细胞膜细胞膜 内质网内质网 高尔基复合体高尔基复合体 核膜核膜 线粒体线粒体 溶酶体溶酶体 过氧化氢体过氧化氢体 小泡等小泡等 核糖体核糖体 中心体中心体

15、 微管微管 微丝微丝 中间纤维中间纤维 染色质染色质 核仁核仁 基质基质 膜相结构膜相结构 非膜相结构非膜相结构 具有膜成份 的细胞结构 不具有膜成份 的细胞结构。 原核细胞与真核细胞的主要区别：原核细胞与真核细胞的主要区别： 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞 大小大小 细胞大小细胞大小 m m m m 细胞核细胞核 无核膜、核仁无核膜、核仁 有核膜、核仁有核膜、核仁 DNA DNA 一条、环状、裸露一条、环状、裸露 多条、线状、与蛋白质结合多条、线状、与蛋白质结合 核糖体核糖体 S S S S 内膜结构内膜结构 简单（只有中间体）简单（只有中间体） 复杂（有内质网、线粒体、复杂（有内质网、

16、线粒体、 高尔基体等）高尔基体等） 细胞骨架细胞骨架 无无 有有 细胞增殖细胞增殖 无丝分裂无丝分裂 有丝分裂有丝分裂 DNADNA复制复制 无周期性无周期性 有周期性有周期性 转录和翻译转录和翻译 在同一时间和地点在同一时间和地点 在不同时间和地点在不同时间和地点 思考题思考题 、名词解释：原生质、生物大分子、碱基互补原、名词解释：原生质、生物大分子、碱基互补原 则、核酶则、核酶 2 2、比较、比较DNADNA与与RNARNA的区别。的区别。 3 3、概述、概述DNADNA分子双螺旋结构模型的要点。分子双螺旋结构模型的要点。 4 4、何为原核细胞？何为真核细胞？二者有何主要、何为原核细胞？何

17、为真核细胞？二者有何主要 差别？差别？ 5 5、何为膜相结构？何为非膜相结构？简述真核细、何为膜相结构？何为非膜相结构？简述真核细 胞的显微结构和超微结构。胞的显微结构和超微结构。 细胞生物学参考网站细胞生物学参考网站 绍兴文理学院细胞生物学绍兴文理学院细胞生物学 中山大学细胞生物学网站中山大学细胞生物学网站 在线生物细胞学词典（英文）在线生物细胞学词典（英文） mblab.gla.ac.uk/dictionary/mblab.gla.ac.uk/dictionary/ 细胞生物学网址精选细胞生物学网址精选 ( (英文英文) ) medweb.533/bioweb.htm/medweb.533/bioweb.htm/ Current Opinion i