细胞的概念与分子基础-课件

MolBasic&ConceptoftheCell细胞分子基础与概念1、掌握真核细胞和原核细胞的概念和主要差别；2、掌握生物大分子的结构与功能3、熟悉细胞的分子基础。

MolBasic&ConceptoftheCel1教学目的1、掌握真核细胞和原核细胞的特点与区别；2、掌握生物大分子的结构与功能3、熟悉细胞的分子基础。细胞的概念与分子基础--课件2一细胞分类

20世纪60年代，H.Ris提出：原核细胞（prokaryoticcell）真核细胞（eukaryoticcell）一细胞分类20世纪60年代，H.Ris提出：原核细胞（31原核细胞（prokaryoticcell）

特点无真正的细胞核（拟核），仅有一个环形DNA分子；细胞内没有内膜系统，有核糖体；细胞内没有细胞骨架结构；细胞壁主要由肽聚糖构成。常见代表：细菌，支原体，放线菌、蓝绿藻等，还有生活在极端环境中的古细菌等。1原核细胞（prokaryoticcell）4肺炎支原体

肺炎支原体5最典型的原核生物：大肠杆菌最典型的原核生物：大肠杆菌6弧形霍乱菌弧形霍乱菌72真核细胞（eukaryoticcell）形态：多种多样，常与细胞所处的部位和功能相关。红细胞肌细胞神经细胞2真核细胞（eukaryoticcell）形态：多8精子和卵子大小：精子和卵子大小：9特点：

有真正的细胞核；有多条线状DNA，且与蛋白质结合；有遗传信息表达系统；有复杂的生物膜系统；

有细胞骨架结构；特点：10生物膜系统遗传信息表达系统细胞骨架系统真核细胞三大结构体系生物膜系统遗传信息表达系统细胞骨架系统真核细胞三大结构体系11原核细胞Vs真核细胞原核细胞边转录边翻译；真核细胞mRNA合成后，在细胞核内剪接加工后，运输到胞质中翻译成蛋白质，转录与翻译分开进行。原核细胞Vs真核细胞原核细胞边转录边翻译；真核细胞m12原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较13原核细胞与真核细胞的比较原核细胞与真核细胞的比较14细胞的起源与进化（自学）1.从分子到细胞(原始细胞的形成）2.从原核细胞到真核细胞3.从单细胞到多细胞细胞的起源与进化（自学）1.从分子到细胞(原始细胞的形成）15

第二节细胞的分子基础第二节细胞的分子基础16原生质（protoplasm）构成生命机体的原始生命物质。细胞的分子基础Componentofthecell原生质无机化合物有机化合物原生质构成生命机体的原始生命物质。细胞的分子基础Co17原生质大量元素微量元素有机物无机物有机小分子生物大分子水无机盐C、H、O、N、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe等Cu、Zn、Mn、Mo、Co、Cr、Si、F、Br、I、Li、Ba等原生质大量元素微量元素有机物无机物有机小分子生物大分子水无机18WhatisthemostimportantforLife?Whatisthemostimportantfor19waterwater20Componentofthecell无机化合物有机化合物水（游离水、结合水）无机盐有机小分子有机大分子氨基酸核苷酸核酸蛋白质多糖单糖脂肪酸酶脂类细胞的分子基础Componentofthecell无机化合物有机化合21种类：单糖脂肪酸氨基酸核苷酸功能：构建生物有机大分子物质代谢中间产物执行特定功能细胞的有机小分子Componentofthecell种类：细胞的有机小分子Componentofthece22种类：核糖和脱氧核糖葡萄糖、半乳糖、 岩藻糖、甘露糖功能：构成生物大分子能源物质细胞的有机小分子monosaccharide单糖（CH2O）nHOOHOHHOHHHOCH2H核糖1

2

3

4

5

脱氧核糖HOOHHHOHHHOCH2H1

2

3

4

5

种类：细胞的有机小分子monosaccharide单糖（C23特性：疏水长烃链+亲水羧基双亲性分子与其他分子共价结合功能：构成生物膜能源物质Fattyacid脂肪酸细胞的有机小分子三酰甘油硬脂酸磷脂酰胆碱特性：Fattyacid脂肪酸细胞的有机小分子三酰甘油硬脂24组成：戊糖（核糖/脱氧核糖）、碱基(嘌呤/嘧啶)、磷酸戊糖＋碱基→核苷＋磷酸→核苷酸种类：嘌呤核苷酸嘧啶核苷酸功能：构建核酸的基本结构单元作为第二信号物质作为生物催化剂细胞的有机小分子nucleotide核苷酸组成：细胞的有机小分子nucleotide核苷酸25D-核糖D-2-脱氧核糖HOCH2OOHHOHHHHOHHOCH2OOHHOHHHHH戊糖（核糖/脱氧核糖）2’2’D-核糖D-2-脱氧核26NN165432嘧啶CHNNNNH123456789嘌呤CH鸟嘌呤ONNNNH123456789NH2NNNNHCH123456789NH2腺嘌呤尿嘧啶NN165432OONN165432OOH3C胸腺嘧啶NN165432NH2O胞嘧啶含氮生物碱：碱基(base)NN165432嘧啶CHNNNNH123456789嘌呤CH271

HHOHOH2

3

4

5

OOHHH2COHHNHN165432碱基H2O糖苷键O＝P—OHOHOH磷酸酯键H2O核糖碱基核苷核苷酸无机磷酸1HHOHOH2345OOHHH2COH28OHOHHOHHOCH2H腺嘌呤三核苷酸(ATP)1

2

3

4

5

O—P—OOHOO—P—OHOHO—P—OHONNNNHCH123456789NH2OHOHHOHHOCH2H腺嘌呤三核苷酸(ATP)1229环化核苷酸：cAMP&cGMP3

,5

-环化鸟苷酸(cGMP)OHOHHOHO－CH2H1

2

3

4

5

HO—P＝OHO—P＝ONNNNH123456789NH2OOHOHHOHO－CH2H1

2

3

4

5

CHNNNNHCH123456789NH23

,5

-环化腺嘌呤(cAMP)环化核苷酸：cAMP&cGMP3,5-环化鸟苷酸(c30组成：两性化合物：两性电解质种类：非极性氨基酸不带电荷的极性氨基酸带正电荷的极性氨基酸带负电荷的极性氨基酸功能：构建蛋白质分子：蛋白质结构单元细胞的有机小分子Aminoacid氨基酸H2N－C－C－OHROHα组成：细胞的有机小分子Aminoacid氨基酸H2N－C－31氨基酸的基本种类氨基酸的基本种类32三、生物大分子物质多糖类：寡糖（蔗糖、麦芽糖和乳糖）多糖（淀粉、糖元）脂类：脂肪类脂（磷脂、糖脂和类固醇）核酸蛋白质生物大分子：多糖、蛋白质和核酸，由于分子量巨大、分子结构复杂并具有复杂的生物活性，故称生物大分子。三、生物大分子物质多糖类：寡糖（蔗糖、麦芽糖和乳糖）生物大分33一）核酸(nucleicacid)——遗传信息的载体核酸是细胞内贮存、复制和传递遗传信息的大分子物质，又称遗传物质。细胞中核酸分两大类：

核糖核酸（RNA）脱氧核糖核酸（DNA）一）核酸(nucleicacid)核酸是细胞内贮存34DNA与RNA组成上的比较:DNARNA戊糖脱氧核糖核糖碱基AGCTAGCU磷酸磷酸磷酸核苷酸种类脱氧腺苷酸（dAMP)腺苷酸（AMP）脱氧鸟苷酸（dGMP)鸟苷酸（GMP）脱氧胞苷酸（dCMP)胞苷酸（CMP）脱氧胸苷酸（dTMP)尿苷酸（UMP）结构双链单链存在部位主要存在细胞核中主要存在细胞质中功能储存，复制和传递遗传信息与遗传信息表达有关DNA与RNA组成上的比较:DNA35

1、DNA的结构DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序一级结构：单核苷酸之间通过磷酸二酯键相连1、DNA的结构DNA分子中脱氧核苷一级结构：单核苷36二级结构：于1953年由Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型DNA双螺旋结构模型磷酸二酯键DNA的双链形成二级结构：于1953年由Watson和Crick提出DNA双371.DNA分子是由两条相互平行方向相反的多核苷酸链围绕着同一中心轴形成的双螺旋结构。2.两条长链的碱基在双螺旋内侧按碱基配对原则（A=T，G三C）以氢键相连。3.相邻碱基对间距0.34nm；一个螺旋螺距为3.4nm。主要论点：1.DNA分子是由两条相互平行方向相反的多核苷酸链围绕着同一383、DNA分子的主要功能：

DNAmRNA蛋白质转录逆转录翻译中心法则复制

储存遗传信息；复制遗传信息;

传递遗传信息；3、DNA分子的主要功能：DNAmRNA蛋白质转录逆转录翻译39

单链结构或假双链结构（部分区域链内碱基配对形成）。如rRNA和tRNA4、RNA分子的结构RNA发夹结构模式图

4、RNA分子的结构RNA发夹结构模式图40

mRNAtRNArRNA细胞中含量1%~5%5%~10%80%~90%结构特征存在场所功能作用三种RNA分子的结构特征和功能作用细胞质或核糖体细胞质或核糖体核糖体呈线形，局部呈双链呈三叶草形线形，局部呈双链。作为合成蛋白质的模板运输氨基酸的工具为蛋白质合成场所mRNAtRNA41细胞的概念与分子基础--课件42安德鲁·菲尔

克雷格·米洛

2006年度诺贝尔生理学或医学奖的得主:研究领域：RNA干扰与基因沉默安德鲁·菲尔克雷格·米洛2006年度诺贝尔生理学或医学奖43第三节细胞的分子基础一细胞的物质组成概述二、有机化合物三、生物大分子物质一）核酸二）蛋白质第三节细胞的分子基础一细胞的物质组成概述44二）蛋白质－生命现象的载体头发是蛋白质皮肤是蛋白质肌肉是蛋白质指甲是蛋白质…...二）蛋白质－生命现象的载体头发是蛋白质45

肽键肽键蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，依次缩合而形成多肽链。侧链侧链侧链侧链1、蛋白质的结构肽键肽键蛋白质分子是由许多氨基酸分子通过肽键，依次缩合46

蛋白质的结构：基本结构：一级结构三维结构：二级结构三级结构四级结构蛋白质的结构：基本结构：一级结构47细胞的概念与分子基础--课件48一级结构：氨基酸之间通过肽键连接形成的多肽链，氨基酸的排列顺序

一级结构：氨基酸之间通过肽键连接形成的多肽链，49人胰岛素分子特定的一级结构

人胰岛素分子特定的一级结构50多肽链借助氨基酸残基间氢键的相互吸引，按一定方式折叠、盘曲形成螺旋状或片层状结构。如a-螺旋和

-折叠。

二级结构：多肽链借助氨基酸残基间氢键的相互吸引，按一定方式折叠、盘曲形51蛋白质的二级结构:

螺旋折叠蛋白质的二级结构:52二级结构进一步折叠和盘旋，形成具有一

定功能结构域的结构；主要维系键有氢键、离子

键和疏水键。三级结构肌红蛋白的三维结构二级结构进一步折叠和盘旋，形成具有一

定功能结构域的53结构域（structuraldomains）是大分子蛋白质的结构组成单元。组成一个结构域的氨基酸残基通常在40～350之间。通常通过结构域去推断某些蛋白质的功能。具有相同结构域的蛋白具有类似功能。Src蛋白的结构域

结构域（structuraldomains）是大分子蛋白质54四级结构：亚单位：一条多肽链经过一、二、三级结构形成（亚单位间由非共价