醫(yī)學細胞生物學：第二章 細胞的概念和分子基礎 (2)

1、第二章 細胞的概念和分子基礎,Cell and Molecular Basis,細胞（cell)： 是生命結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,細胞的概念,第二章細胞概述,1.細胞是生命的基本結(jié)構(gòu)單位；2.細胞是生命的基本功能單位；3.細胞是有機體生長和發(fā)育的基礎；4.細胞是遺傳的基本單位。 5.細胞是最小的生命單位。,？,一、細胞的形態(tài)和大小,第一節(jié) 細胞的基本知識,（一）形狀：不同 1.細胞骨架支撐 2.相鄰細胞或細胞外 基質(zhì)制約 3.與功能有關(guān),（二）大?。翰灰?動細胞直徑在10100m,一般真核細胞的體積大于原核細胞，卵細胞大于體細胞,人卵與精子,細胞體積的守恒定律,細胞體積的守恒定律,高等動、植物，

2、前提無論其種的差異有多大，1同一器官與組織的細胞大小是在一個恒定的范圍之內(nèi)（即同類細胞體積的大小相似），2器官的大小主要取決于細胞的數(shù)量，與細胞的數(shù)量成正比，而與細胞體積無關(guān)。,（一）原核細胞：1.細菌,二、細胞的基本結(jié)構(gòu),有細胞壁 細胞膜由脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)組成，有時內(nèi)陷形成間體 環(huán)狀裸露的DNA 有核糖體和質(zhì)粒,2.支原體（mycoplasma),最小的細胞，約0.10.3m 有核糖體和環(huán)狀雙鏈DNA 細胞膜由磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成，無細胞壁，不能維持固定的形態(tài)。,（二）真核細胞的基本結(jié)構(gòu),電 鏡,光鏡,非膜相結(jié)構(gòu),膜相結(jié)構(gòu),細胞膜 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基復合體 核膜 線粒體 溶酶體 過氧化氫體 小泡等,

3、核糖體 中心體 微管 微絲 中間纖維 染色質(zhì) 核仁 基質(zhì),膜相結(jié)構(gòu),非膜相結(jié)構(gòu),具有膜成份的細胞結(jié)構(gòu),不具有膜成份的細胞結(jié)構(gòu)。,（三）原核細胞與真核細胞的比較,光學顯微鏡下結(jié)構(gòu)：,細胞膜 細胞質(zhì) 細胞 細胞核,細胞質(zhì)基質(zhì),線粒體,高爾基復合體,中心體,核膜,染色質(zhì),核仁,細胞器,原生質(zhì)（protoplasm）：構(gòu)成細胞的物質(zhì),三、細胞的分子基礎,細胞的物質(zhì)組成： 無機物： 有機物：,生物大分子：蛋白質(zhì)和核酸由于其分子量巨大、分子結(jié)構(gòu)復雜并且具有復雜的生物活性，故稱生物大分子。,水、,無機鹽,有機小分子物質(zhì)：單糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸,有機大分子物質(zhì)：多糖類、脂類、蛋白質(zhì)、核酸,第三節(jié) 細胞的

4、分子基礎,圖,核酸的組成單位：核苷酸 核苷酸=堿基+戊糖+磷酸,核糖 脫氧核糖,嘌呤：腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G) 嘧啶：胞嘧啶(C)、尿嘧啶(U)、胸腺嘧啶(T),ATP（三磷酸腺苷酸）,cAMP（環(huán)化腺苷酸）,cGMP（環(huán)化鳥苷酸）,二者是細胞內(nèi)的第二信使分子,DNA與RNA組成上的比較:,DNA RNA 堿基 A、G、C、T A、G、C、U 核糖 脫氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 磷酸,DNA和RNA的組成單位是核苷酸，分別為脫氧核糖 核苷酸（4種）和核糖核苷酸（4種）。,核苷酸與核苷酸之間通過磷酸 二酯鍵連接形成多核苷酸鏈 （核酸的基本結(jié)構(gòu)）,|,|,糖苷鍵,磷酸二酯鍵：核苷酸與核苷酸之間連接

5、的兩個磷酸酯鍵,圖2-11 DNA雙鏈形成,兩條多核苷酸鏈反向平行排列，脫氧核糖與磷酸殘基排列在長鏈的外側(cè)，堿基位于長鏈內(nèi)側(cè)，堿基之間以氫鍵相連接，連接規(guī)律是A與T互補，形成兩個氫鍵即A=T；G與C互補，形成三個氫鍵即G三C。,3.4nm,0.34nm,DNA雙鏈圍繞個“中心軸”向右盤旋形成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)的分子。 螺旋上每隔0.34nm有一個堿基對，每螺旋一圈有10個堿基對，故螺距為3.4nm,DNA由兩條走向相反的互補核苷酸鏈圍繞一個“中心軸”向右盤旋形成雙螺旋狀結(jié)構(gòu)的分子。 脫氧核糖與磷酸殘基排列在長鏈的外側(cè)，構(gòu)成DNA分子的骨架，不攜帶遺傳信息。 堿基位于長鏈內(nèi)側(cè)，相對應的堿基之間以氫鍵相

6、連接，連接規(guī)律是A與T互補，形成兩個氫鍵即A=T；G與C互補，形成三個氫鍵即G三C，這種有規(guī)律的對應排列，稱為“堿基互補原則”。四種堿基（A、T、C、G）的排列順序稱堿基序列，攜帶遺傳信息。 螺旋上每隔0.34nm有一個堿基對，每螺旋一圈有10個堿基對，故螺距為3.4nm。,DNA的分子結(jié)構(gòu)Watson和Crick模型,DNA的功能:儲存、復制、傳遞遺傳信息,DNA分子的變性與復性,RNA分子的結(jié)構(gòu) 單鏈結(jié)構(gòu)或假雙鏈結(jié)構(gòu)（部分區(qū)域鏈內(nèi) 堿基配對形成）。 如rRNA和tRNA結(jié)構(gòu),tRNA,三葉草形,反密碼子環(huán) 氨基酸臂 D環(huán) TCG環(huán),tRNA,細胞中參與蛋白合成的RNA有三大類,作為信息載體

7、即翻譯的模板 mRNA 作為翻譯的工具，攜帶氨基酸t(yī)RNA 作為翻譯的機器，組成核糖體rRNA,注：m: messenger t: transfer r: ribosomal,mRNA tRNA rRNA 含量 5-10% 5-10% 80-90% 分子量 1105 -2106 3 104 0.36 108 沉降系數(shù) 6-25S 4 S 5.8S、18S、28S 結(jié)構(gòu) 線形 三葉草形 線形、假雙鏈 功能 信息模板 攜帶氨基酸工具 形成核糖體,細胞中rRNA、 tRNA、 mRNA三種RNA含量最多、 在遺傳信息的傳遞和表達中作用突出，比較如下：,蛋白質(zhì)生命現(xiàn)象的載體,蛋白質(zhì)的組成單位-氨基酸之

8、間脫水形成肽鍵,多個氨基酸通過肽鍵連接為多肽鏈(蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)),人胰島素分子特定的一級結(jié)構(gòu),氨基酸的種類 氨基酸的數(shù)目 氨基酸的排列順序 多肽鏈的數(shù)目 二硫鍵的數(shù)目和位置,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)( Protein structure),一級結(jié)構(gòu)（氨基酸排列順序） 二級結(jié)構(gòu)（-螺旋，-折疊） 三級結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)域 四級結(jié)構(gòu)：蛋白亞單位或單體）,（三）糖類,單糖：是細胞主要的能源以及構(gòu)成某些大分子物質(zhì)的原料。重要的五碳糖為核糖，重要的六碳糖為葡萄糖。葡萄糖不僅是能量代謝的關(guān)鍵單糖，而且是構(gòu)成多糖的主要單體。 多糖分為兩類：一類是營養(yǎng)儲備多糖，如：淀粉和糖原；另一類是結(jié)構(gòu)多糖。如纖維素(cellulose)和幾丁質(zhì)(chitin)。,營養(yǎng)貯備多糖 淀粉、糖元,結(jié)構(gòu)多糖纖維素、幾丁質(zhì),1、什么是細胞生物學？簡述細胞生物學的基本內(nèi)容。 2、簡述細胞生物學與醫(yī)學的關(guān)系。 3、簡述細胞生物學的形成過程。,思考題（一）,1、如何理解“細胞是生命活動的基本單位”這一概念？ 2、最小、最簡單的有機體和細胞各是什么？ 3、何為原核細胞？何為真核細胞？二者有何主要差別？ 4、何為膜相結(jié)構(gòu)？何為非膜相結(jié)構(gòu)？簡述真核細胞的超微結(jié)構(gòu)。,思考題（二）,思考題（三）,、