重點內(nèi)容講解-生命科學基礎-2.ppt

生命科學基礎,徐志玲 重慶大學生物工程學院 2010.12.11,三、細胞結(jié)構(gòu)與細胞通訊,1、什么是細胞通訊？通訊方式有哪些？細胞是如何對信號作出響應的？試舉例說明,（1）細胞通訊,是細胞間或細胞內(nèi)通過高度精確和高效地發(fā)送與接收信息的通訊機制，對環(huán)境作出綜合反應的細胞行為。,(2)細胞間通訊方式,細胞間隙連接：使相鄰的細胞可以共享一些具有特殊功能的小分子物質(zhì)，使細胞群成為整體。 膜表面分子接觸通訊：細胞膜表面的糖蛋白、脂蛋白分子作為細胞的觸角，可以與其他細胞的膜表面分子特異性的識別和相互作用。 化學信號通訊：一些細胞分泌化學物質(zhì)至細胞外（化學信號）作用于其它細胞（靶細胞），調(diào)節(jié)其功能。,（2）細胞如何對信號作出響應？ 試舉例說明（腎上腺素引起糖原的降解）,細胞如何對信號作出響應？,細胞信號轉(zhuǎn)導網(wǎng)絡由一些關鍵的蛋白分子和一些小分子活性物質(zhì)，即信號轉(zhuǎn)導分子構(gòu)成。 信號在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)換和傳遞的基本方式是改變信號轉(zhuǎn)導分子、效應分子及靶分子的結(jié)構(gòu)、含量及細胞內(nèi)分布。,級聯(lián)放大,腎上腺素引起肌細胞糖原的降解,2、生物膜具有不對稱性和流動性的特性，為什么？請從化學成分的組成角度進行分析并說明其意義,（2）細胞膜/生物膜的不對稱性與流動性,不對稱性 流動性,1）膜的不對稱性,細胞外表面:與細胞外環(huán)境接觸的膜面 原生質(zhì)表面:與細胞質(zhì)基質(zhì)接觸的膜面 膜的不對稱性：生物膜內(nèi)外二層的結(jié)構(gòu)和功能有很大差異，這種差異稱為生物膜的不對稱性,膜脂分布的不對稱性,糖脂呈完全不對稱分布 如進行細胞識別、信號轉(zhuǎn)導等 膜內(nèi)外兩層脂質(zhì)成分明顯不同 如脂質(zhì)內(nèi)層多為磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇 意義：細胞識別和信號轉(zhuǎn)導等生理功能的物質(zhì)基礎,膜蛋白分布的不對稱性,如細胞表面的受體和載體蛋白，都是按照一定的方向傳遞信號和轉(zhuǎn)運物質(zhì)；與細胞膜相關的酶促反應也都發(fā)生在膜的某一側(cè)面，特別是質(zhì)膜上的糖蛋白，其糖殘基全部分布在外表面。 意義：膜蛋白的不對稱分布是生物膜完成復雜的在時間與空間上有序的各種生理功能的重要結(jié)構(gòu)基礎。,人細胞,鼠細胞,熒光標記膜蛋白,誘導細胞融合,40分鐘后,2）膜的流動性, 膜脂分子的流動性 膜蛋白的流動性,膜的流動性意義,意義：使膜脂與膜蛋白處于不斷的運動狀態(tài)，是保證正常膜功能的重要條件。 有利于物質(zhì)運輸和交換,比如礦質(zhì)離子的主動運輸,內(nèi)吞外排作用等； 有助于能量流動和信息傳遞； 有助于自我修復； 還有它是細胞融合技術的基礎。,2、細胞連接幾種主要的類型, 各有何功能？,細胞連接 cell junction,相鄰細胞之間形成的特定的連接。 分為三大類，即： 橋粒連接 緊密連接 間隙（通訊）連接,1、橋粒,橋粒（desmosome）是相鄰細胞間形成的紐扣狀結(jié)構(gòu)。 連接中間纖維 分布：承受強拉力的組織中，如皮膚、口腔、食管、心肌中。,2、緊密連接,存在于脊椎動物的上皮細胞間 相鄰質(zhì)膜緊密結(jié)合，沒有縫隙 主要作用：封閉相鄰細胞間的接縫，防止溶液滲入，構(gòu)成如腦血屏障。,3、間隙（通訊）連接,連接處有24nm的縫隙。 基本單位稱連接子，由6個相同或相似的跨膜蛋白亞單位（connexin）環(huán)繞而成。 允許小于1.5kD的分子通過，通透性可調(diào)。,間隙連接的功能,這種直接交換的意義在于相鄰的細胞可以共享小分子物質(zhì)，因此可以快速和可逆地促進相鄰細胞對外界信號的協(xié)同反應，使細胞群成為整體。,四、細胞代謝,物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運的方式有哪些？,被動運輸（passive transport） 主動運輸（active transport） 胞吞作用（endocytosis） 胞吐作用（exocytosis）,五、細胞的分裂與分化,細胞凋亡與壞死的區(qū)別？細胞凋亡的意義是什么？ 凋亡與壞死的最終結(jié)果極為相似，但它們的過程與表現(xiàn)卻有很大差別 細胞及組織的變化有明顯的不同,壞死（necrosis）：壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。 表現(xiàn)：細胞脹大，胞膜破裂，細胞內(nèi)容物外溢，核變化較慢，DNA降解不充分，引起局部嚴重的炎癥反應。,凋亡（apoptosis)是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號，是一個主動的、由基因決定的自動結(jié)束細胞生命的過程，此過程受到嚴格的遺傳機制決定的程序性死亡，強調(diào)的是形態(tài)學上的改變。 表現(xiàn)：染色質(zhì)凝聚和外周化、細胞質(zhì)減少、核片段化、細胞質(zhì)致密化、與周圍細胞聯(lián)系中斷、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細胞膜融合，最終細胞片段化形成許多細胞凋亡體，被其他細胞吞入。,壞死細胞,凋亡細胞,細胞凋亡與壞死的區(qū)別,細胞凋亡的物學意義,個體發(fā)育模式的需要 根據(jù)需要調(diào)節(jié)細胞數(shù)量 保持成體器官的正常體積 更新衰老耗損的細胞,六、高等動物的結(jié)構(gòu)與功能,1、動物有哪四大基本組織？試述其種類及相應的結(jié)構(gòu)特點與功能。,（一）組織,動物具有其特殊的組織，組織是構(gòu)成器官的基本結(jié)構(gòu) 分為：上皮組織 （epithelium） 結(jié)締組織 （connective tissue） 肌肉組織 （muscle tissue） 神經(jīng)組織 （nervous tissue）,1、上皮組織,（1）上皮組織（簡稱上皮）：由密集排列的細胞和少量的細胞間質(zhì)組成，分布在身體表面、有腔器官的腔面和某些器官的表面。 （2）種類：被覆上皮、腺上皮、感覺上皮等。 （3）被覆上皮組織的特點： 1）細胞排列緊密、規(guī)則、間質(zhì)少。 2）有極性，可分為游離面和基底面(基底面附著在“基膜”上） 3）一般沒有血管，靠結(jié)締組織提供養(yǎng)分 4）具保護、吸收、分泌、排泄等多種功能,上皮組織,2、結(jié)締組織 結(jié)締組織由基質(zhì)及分散其中的纖維、細胞構(gòu)成 具有連接、支持、保護、防御、修復和運輸?shù)裙δ堋?肌肉組織由成束的具收縮能力的長形肌纖維構(gòu)成，是脊椎動物體內(nèi)最豐富的組織。 維持機體和器官的運動。,肌肉組織包括橫紋肌(骨骼肌)、心肌和平滑肌三種類型。,3、肌肉組織,4、神經(jīng)組織,是由神經(jīng)元（即神經(jīng)細胞）和神經(jīng)膠質(zhì)所組成。 神經(jīng)元是神經(jīng)組織中的主要成份，傳導興奮的功能，也是神經(jīng)活動的基本功能單位。神經(jīng)膠質(zhì)在神經(jīng)組織中起著支持、保護和營養(yǎng)作用。,七、營養(yǎng)與消化,小腸為什么是消化、吸收的主要場所？ 消化的部位：消化液、分節(jié)運動 吸收的部位： 長：4米。長則內(nèi)表面積大。 大：內(nèi)表面積大。有皺褶、絨毛、微絨毛。200平方米。擴大600倍 富：血液循環(huán)和淋巴循環(huán)豐富，利于運輸吸收物質(zhì)。 裕：食糜停留時間長。38小時。有充裕的時間進行吸收。 好：食物被分解成為水溶性的小分子，易于吸收。,八、血液與循環(huán),1、血液循環(huán)、組織液循環(huán)和淋巴循環(huán)之間的關系？,淋巴循環(huán)途徑,九、氣體交換與呼吸,簡述呼吸的全過程,空,氣,呼,吸,道,（ ）,肺,循,環(huán),毛,細,血,管,（ ）,肺,循,環(huán),毛,細,血,管,肺,靜,脈,左,心,體,動,脈,體,循,環(huán),毛,細,血,管,體,循,環(huán),毛,細,血,管,體,靜,脈,右,心,肺,動,脈,( ),( ),（ ）,（ ）,呼吸的全過程,肺通氣,肺泡內(nèi)的 氣體交換,氣體在血液中運輸,組織內(nèi)的 氣體交換,組織細胞,O2,CO2,（ ）,O2,（ ）,CO2,肺 泡,（ ）運動,（ ）作用,呼吸,擴散,十、內(nèi)環(huán)境的控制,1、簡述腎的組織結(jié)構(gòu)特點及尿的生成過程？,腎的組織結(jié)構(gòu)特點,尿的形成,超濾、重吸收、分泌 超濾:當血液經(jīng)過腎小體時，血漿中除蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)外，其余成分均可經(jīng)過濾過屏障被濾至腎小囊腔形成原尿; 重吸收:原尿經(jīng)過腎小管各段中，一部分（約99）有用的物質(zhì)和部分水分又被重新吸收入血液循環(huán)（腎小管近曲小管是重吸收最主要的場所）; 分泌:原尿又收納腎小管分泌的K+ 、H+ 、NH3 等最后形成終尿排出體外,十一、免疫系統(tǒng)與免疫功能,為什么免疫接種可以預防傳染病？,體液免疫小結(jié),細胞免疫小結(jié),十四、感覺器官與感覺,1、簡述聽覺產(chǎn)生的全過程？,聲波傳入內(nèi)耳的途徑,聲 波,鼓膜,聽骨鏈,