生命的基本单位

1、课程资料下载地址，电子信箱：用户名：TU。生物密码：tubb2010，2020/8/7，天津市大学化学学院，杨桐，1，2，5号细胞生命的基本结构单位，第一节细胞学说的建立，1.1细胞的发现17世纪中叶，显微镜用于生物学研究，显微镜人们用显微镜观察微生物和运动、植物的显微结构等多种生物，到处看到细胞结构。逐渐形成一种观念：各种生物都是由细胞构成的。4，英国科学家R. Hook(1635-1703)，发表对软木的观察，并命名为Cell。荷兰人Leeuwenhoek(1623-1723)用自己的抛光镜片制作显微镜，首次观察活细菌和原生动物。5，20世纪初，两个德国生物学家施莱登和斯旺正式表示，细胞是

2、植物体和动物体的基本结构单位。最初提出细胞学说观点的两篇论文是：德国植物学家施莱登于1838年发表的论文3360论植物发现德国动物学家施旺1839年发表的论文：篇，对植物结构和生长相似性的显微研究，1.2细胞学说，6篇，Matthias Jacob Schleiden，Theodar Schwann所有生物都是由细胞和细胞产物组成的2。新细胞可以因原始细胞分裂而产生。3.所有细胞基本上具有相同的化学组成和代谢活性。4.生物体的整体活性可以看作构成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和。细胞学说使生命世界有机结构多样性的统一从哲学推理走向自然科学论证。在两篇经典论文中，细胞学说不仅影响生物

3、体的结构，还影响生物体的生长和发育。细胞学研究是继续，9，透射电子显微镜下的细胞结构，10，扫描电子显微镜下的细胞结构，激光共聚焦扫描显微镜下的藻类，11，原子力显微镜下的细菌，12，13，1.3细胞是生命的基本结构单位，所有生物都是细胞构成的细胞是生命活动，所有代谢活动都是基于细胞的细胞是生殖和遗传的基础和桥梁，同样的遗传活动14，19世纪末，人们逐渐将小于细菌的“传染性活性成分”称为发现病毒。在1930s1940s期间，明确了病毒化学的本质和前景结构。看来，病毒是没有细胞结构的生命形式。最简单的病毒由核酸大分子和蛋白质大分子组成。但是病毒颗粒要进入寄主生细胞才能表达生命各方面的特性。有郑智

4、薰细胞生命吗？15，第二节细胞的结构和功能，1，大肠杆菌2，盐藻3，小球藻4，酵母5，不育6，安虫7，分生组织细胞8，栅栏组织薄壁细胞9，驴蹄草叶表皮细胞和保卫细胞10，鼠肝细胞11，鼠最大的区别是细菌没有核结构，有核物质DNA，牙齿形成核区域(也称为拟核)，细菌细胞也没有其他细胞器种类。，18，真核细胞，19，原核细胞和真核细胞比较，20，细胞膜和生物膜：卵磷脂和磷脂高分子有一个共同的特征。一个极性头部，两个非极性尾部。在水环境中，这种分子自发形成脂肪双层微囊。2.2动物细胞的典型结构，21，流式镶嵌理论，膜结构：细胞膜的框架是脂肪双层，蛋白质“镶嵌”中，这种膜结构不仅用于构成细胞膜，还包括

5、各种细胞器，统称生物膜特征：有序，流动性，不对称，22，细胞核，双层生物膜，24，线粒体主要功能，线粒体氧化磷酸化，ATP生成，细胞的“动力工厂”。25，核糖体，核糖体是合成蛋白质的细胞器，主要成分是蛋白质和RNA，其唯一功能是按照mRNA的指示氨基酸合成多肽链。2009年诺贝尔化学奖，美国Venkatraman Ramakrishnan，Thomas A. Steitz和以色列Ada E. Yonath获奖结果：原子水平上核糖体的结构和功能研究，26，27，内质网蛋白质合成、修饰和分泌。地质合成的场所。28，高尔基体被单层生物膜包围，与蛋白质修饰和分泌有关。29，溶酶体，单层生物膜包围的生物

6、质分解场所。30，细胞骨架，蛋白质体系结构组装，与细胞形状、移动、信息传导等有关。31，微丝，微管，中间纤维，32，2.3植物细胞的典型结构，33，迁移，植物细胞的差异，34，液泡，液泡的渗透率高，在植物饱满的情况下也有一些代谢废物，38，3节细胞分裂，细胞周期，3.1细胞为什么分裂？细胞表面与新陈代谢密切相关。例：老鼠重25克，大象重4吨。表面积/体积，老鼠是大象的24倍。老鼠的代谢速度比大象，39，细胞分裂大。细胞的代谢，随着细胞的生长，细胞体积变大，而细胞表面积和体积的比例变小，细胞代谢速度下降。细胞分裂是在细胞生长过程中保持足够表面积、保持一定增长率的重要措施。40，3.2原核生物细胞

7、分裂二分法，41，细胞从上一次分裂开始到下一次分裂，牙齿期间称为细胞周期。分裂期(G1，S期，G2期)和分裂期(M期)，3.3真核细胞的有丝分裂，42，有丝分裂过程，之前：染色质在光幕下可见的染色体中期：核膜消失，染色体排列在赤道板块，43，有丝分裂过程，后期，最后是两个2001年诺贝尔生理学或医学奖，美国Leland H Hartwell (1939)，英国Sir Paul M Nurse(1943)，R Timothy (Tim) Hunt(1949)。细胞分裂主要调节机制44，细胞周期调节，启动start基因检查点checkpoint CDK(细胞周期蛋白依赖性激酶cyclin depe

8、ndent kinase)细胞周期蛋白(cyclins)对调节CDK功能的蛋白质对癌症研究有很大帮助。45，46，染色质和染色体，分裂期细胞，细胞核内多个核小体带聚集在一起形成染色质。细胞进入M期时，染色质折叠包装，压缩约8400倍，形成光镜下可见的染色体。，47，染色质和染色体，48，染色体数是徐璐其他种细胞的特征之一，发生在49，3.4真核细胞的减数分裂，减数分裂发生生殖细胞生成过程中。包括生殖细胞精子和卵细胞，遗传物质的总量只有体细胞的一半，称为N细胞。50，减数分裂特征，详细细胞染色体数目减半的详细细胞基因组合丰富，多种有性生殖后代具有更强的适应性和进化潜力。51，由于多种同源染色体组

9、合，配子钟型大大增加，第一次减数分裂时，每对同源染色体分别分配给两个子细胞。所以父源和母源的同源染色体徐璐以不同的组合分配给两个子细胞。52，第一次减数分裂中同源染色体配对，同源染色体间染色体交叉和基因重组。染色体交叉和基因重组使基因组合状态更加复杂。53，染色体交叉的前景图，54，4节细胞分化，衰老，死亡，4.1细胞分化：在发育过程中，细胞后代在形态，结构，功能上有差异的过程。成人全身细胞数约为1014个。细胞种类有200多种。这么多种细胞来自受精卵细胞。分化后不同种类的细胞在形态、功能、基因表达和代谢活动上都不同。细胞分化不仅发生在胚胎阶段和发育过程中，而且发生在成人阶段。55，上皮细胞，

10、脂肪细胞，平滑肌细胞，心肌细胞，神经元细胞，56，细胞的发育潜能，一个细胞能分化的细胞数是多少？这就是细胞的发育潜力。万能细胞：具有后代细胞形成完整个体的潜力的细胞。例如：受精是多能性细胞：具有分化为多种组织或细胞潜能的细胞称为多能性。例如：生血多能性干细胞单能性细胞：只能分化为一个细胞的干细胞。例：单能生血干细胞，57，多种血细胞都是生血干细胞分化，58，神经干细胞分化过程，59，克隆是什么？克隆是无性生殖系统或利用其他方法生产无性生殖系统的工作。克隆根据研究或操纵对象的层次进行划分。基因克隆细胞克隆实体克隆，60，动物克隆比微生物和植物克隆难100倍，是单细胞真核生物细菌，放线菌，酵母，藻

11、类，真菌等繁殖的唯一方法或主要方式。植物克隆“无心柳树遮荫”是植物细胞的万能动物克隆困难。为什么？更高的细胞分化水平，细胞全能的丧失，61，动物克隆的早期探索，1950s，爪蟾：肠上皮核仍然保持全能，62，多莉的新世和芬兰多塞特母羊(供应体)提供提供细胞核苏格兰黑面的遗传信息，63，Dolly克隆过程，实践的意义：畜牧业：克隆数量惊人的优秀个体。生物医学：提供吲哚哌啶、抗凝血酶等基因工程产品。提供移植器官。建立稳定的动物模型，减缓稀有濒危动物的灭绝，65，克隆人可以吗？社会早期反应：协议禁止克隆人实验。但是两年后，克隆人实验的呼声越来越高。芝加哥理查德。希德在1998年1月宣布，年成立了一个进

12、行克隆人实验的小组。66，你觉得“克隆人”怎么样？科学技术的进展往往带来负面效果。化学合成化学武器病菌、病毒生物武器原子能原子弹、新技术对伦理道德观念的影响将逐渐得到解决。核心是呼吁科学民主，协商决策社会机制。呼吁思维能力强、社会责任感强的人。67，4.2细胞的老化，老化是人们永恒的议题，到目前为止仍然很迷惑。早衰症是人体衰老中的疾病。68、人体老化时，身体各部分的功能老化，一个男人从36岁到75岁的味觉到64岁味觉的肾小球减少率减少44岁肾小球过滤率减少31个脊椎神经元减少37个神经传导速度减少10个大脑供应减少量减少20个肺活量减少44，69、老化机理自由机假说，将电子不匹配的气团称为自由

13、基，反应活跃。一般的自由基是O2-，NO，OH细胞色素C-Fe3 O2- O2细胞色素C-Fe2产物生成的自由基破坏生物大分子，导致细胞结构破坏，基因突变，细胞老化。2009年诺贝尔生理学或医学奖，Elizabeth H. Blackburn，美国加利福尼亚州大学旧金山分公司Carol W. Greider，美国约翰霍普金斯大学医学院，Jack W. Szostak，哈佛医学院获奖结果：端粒和端粒，70，71(2)由于个人正常生命活动的需要，有些细胞必须在一定阶段死亡。细胞凋亡。75，细胞凋亡和细胞坏死有明显的差异。76、细胞凋亡是普遍的。变态：蝌蚪蛙昆虫，卵幼虫成虫哺乳动物：皮肤，(趾)甲红细胞：分化成熟损失细胞核细胞凋亡淋巴细胞：95%以上成熟前死亡，77，秀丽隐杆线虫细胞凋亡研究的理想材料，各线虫，78，细胞凋亡基因控制，细胞凋亡相关基因(1)ced-3，ced-4 synthetic genome brings new life to bacterium ，e. pennisi，2011组装：在啤酒酵母和大肠杆菌的帮助下，将1Kb的DNA分子有序、准确地连接成超过10