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1、 第二章第二章 生命的基本单位生命的基本单位细胞细胞 细胞细胞:是生物体形态结构和生命活动的基本单位。是生物体形态结构和生命活动的基本单位。第二节第二节 细胞的基本特征细胞的基本特征 基本结构单位基本结构单位；基本功能单位基本功能单位；生长发育的基本单位生长发育的基本单位;遗传的基本单位遗传的基本单位，具有遗传的全能性。，具有遗传的全能性。四、原核细胞与真核细胞四、原核细胞与真核细胞（一）、原核细胞（一）、原核细胞(prokaryotic-cell)1 1、体体积积小小，结结构构简简单单，具具有有细细胞胞膜膜与与核核物物质质和和少少数数简简单单的的细胞器，但细胞器，但无内膜系统和核膜无内膜系统
2、和核膜。2 2、形态结构：、形态结构：种类种类：支原体、细菌和蓝藻等：支原体、细菌和蓝藻等 。结构结构：细胞膜形成的：细胞膜形成的中间体（质膜体）中间体（质膜体）是质膜内褶形成，与细是质膜内褶形成，与细胞呼吸与细胞分裂有关胞呼吸与细胞分裂有关,曾被称为曾被称为类线粒体类线粒体。如：光和细菌。如：光和细菌中的光合作用。中的光合作用。有有原始核糖体（沉降系数为原始核糖体（沉降系数为70S70S）。）。l 拟核：拟核：无核膜，无核仁，仅一个环状无核膜，无核仁，仅一个环状DNADNA分子，有多分子，有多个个质粒（质粒（细菌中除了基因组细菌中除了基因组DNADNA外的小的环形外的小的环形DNADNA分子
3、）分子），没有组蛋白。，没有组蛋白。（二）、真核细胞（二）、真核细胞膜相结构膜相结构：细胞膜、：细胞膜、线粒体、内质网、线粒体、内质网、高尔基复合体、高尔基复合体、溶酶体、过氧化溶酶体、过氧化物酶体和核膜等；物酶体和核膜等；非膜相结构非膜相结构：核糖：核糖体、中心体、细体、中心体、细胞质基质、核仁、胞质基质、核仁、染色体、核基质染色体、核基质和微管、微丝等和微管、微丝等细胞骨架。细胞骨架。特征特征 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小 较小，较小，110m较大，较大，10100m细胞质细胞质 无胞质环流无胞质环流 有胞质环流有胞质环流核糖体核糖体 70s(50+30s)80s(6
4、0s+40s)细胞骨架细胞骨架 无无 有有内膜系统内膜系统 无无 有有 细胞核细胞核 拟核拟核 有核膜、核仁有核膜、核仁 染色体染色体 单数，非组蛋白和单单数，非组蛋白和单多个，组蛋白及非组多个，组蛋白及非组 个个DNA分子组成分子组成 蛋白与多个蛋白与多个DNA分子分子细胞分裂细胞分裂 无丝分裂无丝分裂 有丝分裂有丝分裂 原核细胞核真核细胞的主要区别原核细胞核真核细胞的主要区别 page15真核细胞原核细胞主要区别总结真核细胞原核细胞主要区别总结细胞器细胞器:完善的完善的内膜系统内膜系统和和细细胞骨架系统，胞骨架系统，80S80S核糖体核糖体;遗传物质遗传物质:DNA:DNA多条，线状，基多
5、条，线状，基因数量多，有内含子，因数量多，有内含子，DNADNA有有重复序列，染色体有组蛋白形重复序列，染色体有组蛋白形成高级结构；成高级结构；（三）病毒与蛋白质感染粒：（三）病毒与蛋白质感染粒：1 1、动物病毒、植物病毒和噬菌体、动物病毒、植物病毒和噬菌体2 2、类病毒、类病毒3 3、朊病毒、朊病毒:疯牛病疯牛病克雅氏综合症等克雅氏综合症等 第三节：生物膜的结构与功能第三节：生物膜的结构与功能一、膜的化学组成一、膜的化学组成膜脂膜脂：生物膜上的脂类统称：生物膜上的脂类统称膜脂。包括：磷脂、胆固膜脂。包括：磷脂、胆固醇和糖脂。醇和糖脂。磷脂磷脂：生物膜脂质双分子层：生物膜脂质双分子层的骨架；的
6、骨架；膜蛋白膜蛋白：膜糖类膜糖类二、膜的分子结构模型二、膜的分子结构模型液态镶嵌模型液态镶嵌模型的要点的要点（1 1）脂质双分子基本骨架；）脂质双分子基本骨架；（2 2）镶嵌蛋白质；）镶嵌蛋白质；（3 3）膜的两侧不对称；）膜的两侧不对称；（4 4）膜脂具有流动性。）膜脂具有流动性。三、膜功能三、膜功能三、膜功能三、膜功能调节运输调节运输 l膜的通透性膜的通透性 l简单扩散简单扩散l易化扩散易化扩散l主动运输：主动运输：离子泵离子泵第四节：真核细胞的细胞器第四节：真核细胞的细胞器第四节：真核细胞的细胞器第四节：真核细胞的细胞器一、蛋白合成细胞器一、蛋白合成细胞器（一）细胞核：（一）细胞核：细胞
7、核载有全部基因组，是细胞内细胞核载有全部基因组，是细胞内DNA复制复制和和RNA转录的中心，也是细胞代谢、生长、转录的中心，也是细胞代谢、生长、分化和繁殖的控制枢纽。分化和繁殖的控制枢纽。间期核的外核膜间期核的外核膜间期核的外核膜间期核的外核膜可见中间纤维、可见中间纤维、可见中间纤维、可见中间纤维、微管形成的细微管形成的细微管形成的细微管形成的细胞骨架网络，胞骨架网络，胞骨架网络，胞骨架网络，可能与细胞核可能与细胞核可能与细胞核可能与细胞核在细胞内定位在细胞内定位在细胞内定位在细胞内定位有关。有关。有关。有关。核孔，核孔，nuclearpore 核被膜上由内外核膜局部融合核被膜上由内外核膜局部
8、融合产生的圆环状结构称为产生的圆环状结构称为核孔核孔。核膜孔的孔径为一般在核膜孔的孔径为一般在50-7Onm50-7Onm范围内。范围内。核膜孔数目核膜孔数目随代谢旺随代谢旺盛、分化程度、转盛、分化程度、转录活性有关。录活性有关。核纤层核纤层结构：结构：1 1、内核膜下的一层纤内核膜下的一层纤维状蛋白质网。一侧维状蛋白质网。一侧结合于内膜，另一侧结合于内膜，另一侧与染色体结合与染色体结合2 2、核纤层蛋白，属于核纤层蛋白，属于中间纤维。中间纤维。v 核仁核仁结构结构结构结构:电镜下，核仁是裸露无膜的、一般认为核仁结构电镜下，核仁是裸露无膜的、一般认为核仁结构由由纤维成分、颗粒成分、核仁区染色质
9、纤维成分、颗粒成分、核仁区染色质和和核仁基质核仁基质4 4部分组成部分组成核仁组织区：核仁组织区：(nucleolar organizing region(nucleolar organizing region，NOR)NOR)是存在于细胞内特定染色体是存在于细胞内特定染色体次缢痕次缢痕处，处，含有主要含有主要rRNArRNA基因基因的一个染色体区段。的一个染色体区段。人类的人类的 rRNArRNA基因家族位于基因家族位于5 5对染色体对染色体(13(13、1414、1515、2121和和2222号染色体号染色体)的短的短臂。臂。1010个小的核仁，融合而成个小的核仁，融合而成1 1个大的个大
10、的核仁。核仁。多拷贝的rDNA染色质与染色体染色质与染色体人体一个二倍体细胞中的人体一个二倍体细胞中的DNADNA序列约含序列约含6060亿个核亿个核苷酸对，染色质苷酸对，染色质DNADNA连接起来全长可达连接起来全长可达174cm174cm。染色体的一级结构染色体的一级结构核小体核小体核小体是染色质的基本结构单位。核小体是染色质的基本结构单位。核小体的中心是核小体的中心是H2AH2A、H2BH2B、H3H3、H4H4各两分子构成核心部，各两分子构成核心部，核心部核心部DNADNA长度长度140bp,140bp,绕八聚体绕八聚体1.751.75圈，连结部是组蛋白圈，连结部是组蛋白H1H1。染色
11、质染色质和和染色体染色体是真是真核细胞遗传物质在核细胞遗传物质在细胞周期不同时相细胞周期不同时相的不同形态结构。的不同形态结构。二级结构二级结构：每圈螺旋含每圈螺旋含6 6个核小体个核小体。螺线管结构的形螺线管结构的形成与稳定过程中，组蛋白成与稳定过程中，组蛋白H H1 1和二价阳离子起重要和二价阳离子起重要作用。作用。四级结构：四级结构：染色单体。染色单体。染色体的染色体的袢环结构模型袢环结构模型螺线管折叠形成袢环，袢环向四周伸出，构成放射环，螺线管折叠形成袢环，袢环向四周伸出，构成放射环，放射环的基部与非组蛋白的轴相连接放射环的基部与非组蛋白的轴相连接。每每1818个袢环呈个袢环呈放射平面
12、排列，放射平面排列，形成形成微带微带，再，再由微带沿纵轴由微带沿纵轴构建成构建成染色单染色单体体。（二）核糖体（二）核糖体(ribosome)ribosome)形态结构形态结构：核糖体的核糖体的重要活性部位重要活性部位：mRNA mRNA结合部位：结合部位：小亚基上，与小亚基上，与mRNAmRNA起始密码子起始密码子前富含嘌呤的序列结合，并使其保持单链状态；前富含嘌呤的序列结合，并使其保持单链状态；A A部位（部位（A siteA site）：）：也称氨酰基部位或受位，位也称氨酰基部位或受位，位于大亚基上，是接受氨酰于大亚基上，是接受氨酰-tRNA-tRNA的部位；的部位；P P部位（部位（P
13、 siteP site）又称肽酰基部位或供位：）又称肽酰基部位或供位：位于位于小亚基上，是小亚基上，是tRNAtRNA释放的部位；释放的部位；肽基转移酶（简称肽基转移酶（简称T T因子）部位：因子）部位：位于大亚基上，位于大亚基上，起作用是催化肽键形成；起作用是催化肽键形成；GTPGTP酶也称转位酶，简称酶也称转位酶，简称G G因子：因子：可分解可分解GTPGTP产生产生能量，并将肽酰基能量，并将肽酰基-tRNA-tRNA由由A A位转移到位转移到P P位；位；二、内膜结构系统细胞器二、内膜结构系统细胞器二、内膜结构系统细胞器二、内膜结构系统细胞器：位于细胞内，在结构、功位于细胞内，在结构、功
14、能以及发生上具有一定能以及发生上具有一定联系的膜性结构的总称。联系的膜性结构的总称。（一）内质网（一）内质网(endoplasmicreticulum,ER)1 1、糙面内质网（、糙面内质网（rough ER,rERrough ER,rER）（1 1）结构特点：呈扁囊状，排列较整齐，表面附着）结构特点：呈扁囊状，排列较整齐，表面附着核糖体而得名。核糖体而得名。（2 2）功能：主要合成内膜系统和分泌性蛋白质）功能：主要合成内膜系统和分泌性蛋白质 2 2、光面内质网（、光面内质网（smooth ER,SERsmooth ER,SER）（1 1）结构特点：分支状的管道结构）结构特点：分支状的管道结构
15、（2 2）功能：）功能：脂质合成脂质合成肝细胞中起解毒作用肝细胞中起解毒作用；肌细胞是特化的肌浆网是储存肌细胞是特化的肌浆网是储存Ca2+Ca2+的场所，调节的场所，调节肌肉收缩肌肉收缩（二）高尔基复合体（二）高尔基复合体（Golgi complex,GCGolgi complex,GC）1 1、结构结构：扁平囊扁平囊：3-83-8层，分层，分为为形成面形成面或或顺面顺面和和成熟面成熟面或或反面。反面。小囊泡小囊泡：转运小泡。：转运小泡。大囊泡大囊泡：有扁平囊末：有扁平囊末端或成熟面末端膨端或成熟面末端膨大脱落而成，内涵大脱落而成，内涵浓缩、加工的分泌浓缩、加工的分泌产物，固有称浓缩产物，固有
16、称浓缩泡或分泌泡。泡或分泌泡。GC的功能：精细加工胞内蛋白和分泌蛋白。在分泌活动旺盛在分泌活动旺盛的细胞中的细胞中（如小肠上皮的杯状细胞），（如小肠上皮的杯状细胞），GCGC很发达。很发达。（三）溶酶体（三）溶酶体(lysosome)1 1、形态结构形态结构：由一层单位膜包围而成的圆形或卵圆形的囊：由一层单位膜包围而成的圆形或卵圆形的囊状结构。直径状结构。直径 0.20.8m0.20.8m。2 2、酶类：含有酶类：含有6060余种酸性水解酶。余种酸性水解酶。3 3、溶酶体膜的特性：溶酶体膜的特性：膜上嵌有膜上嵌有质子泵质子泵；膜蛋白呈高度糖基化状态膜蛋白呈高度糖基化状态，可保护膜自身免受内，可
17、保护膜自身免受内部水解酶的消化；部水解酶的消化；膜上具有膜上具有多种载体蛋白多种载体蛋白，用于向外转运水解产物。，用于向外转运水解产物。4 4、溶酶体的发生和分类、溶酶体的发生和分类发生过程：发生过程：M6PM6P标记的酶蛋白在标记的酶蛋白在GCGC反面与其膜囊上的受体结合，形成运输小反面与其膜囊上的受体结合，形成运输小泡与细胞质中的内体融合形成溶酶体。泡与细胞质中的内体融合形成溶酶体。分类：分类：n初级溶酶体初级溶酶体n次级溶酶体次级溶酶体异噬性溶酶体与自噬性溶酶体异噬性溶酶体与自噬性溶酶体n残余小体：残余小体：溶酶体内的未消化或未分解的物质。溶酶体内的未消化或未分解的物质。肝细胞脂褐质（残
18、质体）肝细胞脂褐质（残质体）线粒体线粒体有机物有机物O2ATPH2OADP+PiADP+Pi直接直接驱动细胞各驱动细胞各种形式生命活动种形式生命活动CO2对线粒体的主要功能概述:线粒体：又称：又称power plantpower plantn n 氧化分解有机物氧化分解有机物,放能放能n n 合成合成ATP,ATP,需能需能n n 运入原料，运出运入原料，运出ATPATP去直接驱动细胞生命活动去直接驱动细胞生命活动三、能量转换的细胞器三、能量转换的细胞器线粒体线粒体的结构：的结构：n外膜外膜;n膜间腔膜间腔;n内膜内膜;n嵴；嵴；n基粒基粒ATP：能量通货，能量通货，ATP含有含有2个个高能磷
19、酸键高能磷酸键，释放，释放的能量用以驱动细胞生命活动。的能量用以驱动细胞生命活动。三羧酸循环三羧酸循环葡萄糖脂肪丙酮酸脂肪酸乙酰辅酶A草酰乙酸柠檬酸2CO28HH+O2H2OH+H+H+ADP+PiATPeH+H+ATPO2ADP氧化磷酸化氧化磷酸化概要：概要：通过通过电子传递链电子传递链，将，将H H原原子子氧化氧化，其所含的能，其所含的能量缓慢地释放，并将量缓慢地释放，并将H+H+泵入膜间腔，储存泵入膜间腔，储存了渗透势能，然后了渗透势能，然后ATPATP酶复合体酶复合体利用利用H+H+渗透势能，将渗透势能，将ADPADP磷磷酸化酸化，固定了能量。，固定了能量。这就是氧化磷酸化。这就是氧化
20、磷酸化。又称又称氧化磷酸化氧化磷酸化耦联。耦联。n基粒，Elementary particle:ATP synthesis complex四、细胞骨架四、细胞骨架(Cytoskeleton)Cytoskeleton)是普遍存在于真核细胞中的蛋白纤维组成的网架结是普遍存在于真核细胞中的蛋白纤维组成的网架结构，由构，由微管、微丝微管、微丝和和中间纤维中间纤维组成组成。各种细胞器细胞器和细胞内膜系统也同时得到它的支撑。和细胞内膜系统也同时得到它的支撑。1、微管、微管(microtubule)：（1 1）微管的形态结构）微管的形态结构：电镜下，微管是一种中电镜下，微管是一种中空的管状结构，由空的管状结
21、构，由1313条条原丝原丝纵形螺旋排列而成。纵形螺旋排列而成。2 2、微丝（、微丝（MicrofilamentMicrofilament）：（1 1）微丝的形态结构：）微丝的形态结构：是存在于真核细胞中的一种实心骨架纤维，直径是存在于真核细胞中的一种实心骨架纤维，直径7nm7nm。最常见形态是形成不稳定的最常见形态是形成不稳定的束束束束或复杂的或复杂的网网网网。五、细胞表面与细胞外基质五、细胞表面与细胞外基质（一）细胞表面：（一）细胞表面：保护细胞保护细胞物质运输物质运输细胞识别、信号传递细胞识别、信号传递细胞运动细胞运动（二）胞外基质：（二）胞外基质：细胞的贴壁性生长细胞的贴壁性生长胚胎细胞
22、的迁移胚胎细胞的迁移决定细胞的生存，避免细胞启动凋亡程序决定细胞的生存，避免细胞启动凋亡程序第五节第五节细胞增殖周期细胞增殖周期一、细胞周期，一、细胞周期，Cell cycle细胞周期各时相的动态变化：Gap1,G1phase;DNAsynthesis,Sphase;Gap2,G2phase;MphasenGocell:暂时不增殖，从G1期退出增殖周期的细胞，条件满足将再回到G1期，重新开始细胞分裂。n细胞周期蛋白:细胞质中一类含量随细胞周期变化而周期性波动的蛋白。nR点和Go细胞：细胞周期中，细胞只会在G1期某个时间点之前，检验完成所有此次细胞分裂所应具备的物质条件，一旦逾过此点，没有什么力量能阻止它完成此次分裂，此时间点称为R点。条件不满足，则退出细胞周期，此时不再称为G1期，而是G0期。二、细胞增殖：有丝分裂二、细胞增殖：有丝分裂（一）、前期 组蛋白和核纤层的磷酸化导致：n染色质的凝集；n核膜的消失。请注意以下二个区别：n着丝粒与动粒；n星体微管、极间微管与动粒微管（二）、中期：有丝分裂器：包括染色体、星体（MTOC）、中心粒和纺锤体组成（三）、后期：动粒微管的端不断去组装，牵引染色体向两极；极间微管的端则不断组装，向两极伸长。（四）、末期：组蛋白和核纤层的去磷酸化导致：n染色质的去凝集；n核膜的出现。