細(xì)胞的分子基礎(chǔ)和基本概念一PPT課件

1、1本章內(nèi)容 第一節(jié) 細(xì)胞的基本概念； 第二節(jié) 細(xì)胞的起源和進(jìn)化； 第三節(jié) 細(xì)胞的分子基礎(chǔ)。第1頁(yè)/共61頁(yè)2細(xì)胞（細(xì)胞（cell)-是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。 第一節(jié) 細(xì)胞的基本概念第2頁(yè)/共61頁(yè)3一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位一、細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位細(xì)胞是構(gòu)成生物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位；細(xì)胞是構(gòu)成生物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位；細(xì)胞是代謝與功能的基本單位；細(xì)胞是代謝與功能的基本單位；細(xì)胞是生物有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基本單位細(xì)胞是生物有機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的基本單位; ;細(xì)胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性；細(xì)胞是遺傳的基本單位，具有遺傳的全能性； 沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有完全的生命。沒(méi)有細(xì)胞就沒(méi)有完全的生

2、命。第3頁(yè)/共61頁(yè)4第4頁(yè)/共61頁(yè)5二、原核細(xì)胞 prokaryotic cellprokaryotic cell基本特點(diǎn)：基本特點(diǎn)： 體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有分化為以膜為基礎(chǔ)的具有專門結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞器和細(xì)胞核膜；遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNADNA構(gòu)成。常見(jiàn)代表：常見(jiàn)代表： 有支原體，細(xì)菌，放線菌，藍(lán)綠藻等有支原體，細(xì)菌，放線菌，藍(lán)綠藻等第5頁(yè)/共61頁(yè)61. 支原體是最小最簡(jiǎn)單的細(xì)胞第6頁(yè)/共61頁(yè)72. 細(xì)菌是典型代表第7頁(yè)/共61頁(yè)8第8頁(yè)/共61頁(yè)9三、真核細(xì)胞 真核細(xì)胞的形態(tài)大小第9頁(yè)/共61頁(yè)10三、真核細(xì)胞 真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第10頁(yè)

3、/共61頁(yè)11真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 以核酸（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng) 由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng) 核糖體與胞質(zhì)溶膠第11頁(yè)/共61頁(yè)12生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)第12頁(yè)/共61頁(yè)13遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)第13頁(yè)/共61頁(yè)14細(xì)胞骨架系統(tǒng)第14頁(yè)/共61頁(yè)15核糖體與胞質(zhì)溶膠第15頁(yè)/共61頁(yè)16原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別（見(jiàn)課本（見(jiàn)課本p14）第16頁(yè)/共61頁(yè)17第二節(jié) 細(xì)胞的起源與進(jìn)化 自學(xué)第17頁(yè)/共61頁(yè)18第三節(jié) 細(xì)胞的分子基礎(chǔ) 元素 化合物 生物小分子 生物大分子第18頁(yè)/共61頁(yè)19生物小分子水

4、和無(wú)機(jī)鹽有機(jī)小分子第19頁(yè)/共61頁(yè)20水：占細(xì)胞總量的70%70%左右主要作用： 是無(wú)機(jī)離子和各種大分子物質(zhì)的天然溶劑 參與細(xì)胞各種代謝活動(dòng) 水能吸收熱量，防止細(xì)胞內(nèi)溫度的劇烈變 化，保護(hù)作用 維持細(xì)胞內(nèi)外的離子及酸堿平衡存在方式：游離水和結(jié)合水 第20頁(yè)/共61頁(yè)21第21頁(yè)/共61頁(yè)22 無(wú)機(jī)鹽：以離子的狀態(tài)存在 陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mg2+等。 陰離子：Cl-、SO42-、PO43-等。 作用： 第22頁(yè)/共61頁(yè)23第23頁(yè)/共61頁(yè)24有機(jī)小分子單糖脂肪酸氨基酸核苷酸第24頁(yè)/共61頁(yè)251、單糖單糖： 單糖單糖：構(gòu)成寡糖和多糖的基本單位， 通式通式：（ CH

5、2O）n，n為整數(shù)，從3到7 種類種類：（五碳糖，C5H10O5）包括核糖和脫氧核 糖，是核酸的組成部分。：六碳糖，（ C6H12O6）包括葡萄糖， 是細(xì)胞的能源物質(zhì)。 有機(jī)小分子第25頁(yè)/共61頁(yè)26第26頁(yè)/共61頁(yè)27Six-carbon sugars第27頁(yè)/共61頁(yè)28 2、脂肪酸：CH3(CH2)nCOOH軟脂酸 16碳酸硬脂酸 18碳酸第28頁(yè)/共61頁(yè)293 3、氨基酸：是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，組成蛋白質(zhì)的氨、氨基酸：是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，組成蛋白質(zhì)的氨基酸由基酸由2020種。種。 第29頁(yè)/共61頁(yè)30第30頁(yè)/共61頁(yè)31生物大分子核酸nucleic acid蛋白質(zhì)pro

6、tein糖類sugars脂肪fat第31頁(yè)/共61頁(yè)32 核酸的結(jié)構(gòu)組成 核酸的分類 DNADNA DNA DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu) DNADNA的性質(zhì) DNADNA的功能 RNARNA 一、核酸第32頁(yè)/共61頁(yè)33核 酸 的 結(jié) 構(gòu) 組 成核酸 nucleic acid核苷酸 nucleotide核苷 nucleoside磷酸 phosphate嘌呤堿 purine base （A、G）或 嘧啶堿 pyrimidine base（C、T、U）（堿基 base）核糖 ribose 或 脫氧核糖 deoxyribose （戊糖 amyl sugar）第33頁(yè)/共61頁(yè)34 組成核酸的戊糖有兩種。DNA

7、所含的糖為-D-2-脫氧核糖；RNA所含的糖則為-D-核糖。OHHOHHOHOHHHOCH2HOCH2OHHOHHHOHHD-核糖D-2-脫氧核糖戊糖: 核糖和脫氧核糖第34頁(yè)/共61頁(yè)35(1)(1)堿基糖之間是糖苷鍵(2)(2)糖磷酸之間是磷酸酯鍵 核苷酸 第35頁(yè)/共61頁(yè)36第36頁(yè)/共61頁(yè)37各種核苷三磷酸和脫氧核苷三磷酸是體內(nèi)合成RNA和DNA合成的直接原料。在體內(nèi)能量代謝中的作用：ATP能量“貨幣”UTP參加糖的互相轉(zhuǎn)化與合成CTP參加磷脂的合成GTP參加蛋白質(zhì)和嘌呤的合成第二信使cAMP 第37頁(yè)/共61頁(yè)38 ATP是生物體內(nèi)分布最廣和最重要的一種核苷酸衍生物。它的結(jié)構(gòu)如下

8、：O-POO-NNNNNH2OHHOHHOHHOCH2O-POO-O-POO-三磷酸腺苷 (ATP)AMPADPATP第38頁(yè)/共61頁(yè)39 cAMP cAMP 和和 cGMPcGMP 在所有的細(xì)胞中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn),核苷酸單體中的磷酸在AMP和GMP中很容易被酯化，形成環(huán)狀的cAMP和cGMP。它們的環(huán)狀磷酯鍵是一個(gè)高能鍵. cAMP(3,5- 環(huán)腺嘌呤核苷一磷酸)和 cGMP( 3,5-環(huán)鳥(niǎo)嘌呤核苷一磷酸)的主要功能是作為細(xì)胞之間傳遞信息的信使。第39頁(yè)/共61頁(yè)405 5 多聚核苷酸 由脫氧核糖核苷酸聚合而成的稱為DNA鏈； 由核糖核苷酸聚合而成的則稱為RNA鏈。第40頁(yè)/共61頁(yè)41第41

9、頁(yè)/共61頁(yè)42SugarPhosphate135第42頁(yè)/共61頁(yè)43多聚核苷酸的特點(diǎn)多聚核苷酸的特點(diǎn) 在多聚核苷酸中，兩個(gè)核苷酸之間形成的磷酸二酯鍵通常稱為35磷酸二酯鍵。 多聚核苷酸鏈一端的C5帶有一個(gè)自由磷酸基，稱為5-磷酸端（常用5-P表示）；另一端C3帶有自由的羥基，稱為3-羥基端（常用3-OH表示）。 多聚核苷酸鏈具有方向性，當(dāng)表示一個(gè)多聚核苷酸鏈時(shí)，必須注明它的方向是53或是35。第43頁(yè)/共61頁(yè)44第44頁(yè)/共61頁(yè)45OHO-O OCH2 TO=PO-35OHOHO-O OCH2 GO=PO-35OHO OCH2OHOH AO=POO-35351PPPOHATGpGpTp

10、AOHpG-T-ApGTA第45頁(yè)/共61頁(yè)46第46頁(yè)/共61頁(yè)47核酸的分類核酸的分類脫氧核糖核酸（DNA）Deoxyribonucleic Acid核糖核酸（RNA）Ribonucleic Acid。第47頁(yè)/共61頁(yè)48 DNA分子含有生物物種的所有遺傳信息，分子量一般都很大。 DNA為雙鏈分子，其中大多數(shù)是鏈狀結(jié)構(gòu)大分子，也有少部分呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 DNA主要存在于細(xì)胞核、線粒體、葉綠體、質(zhì)粒和DNA病毒。1.1.脫氧核糖核酸（脫氧核糖核酸（DNADNA）第48頁(yè)/共61頁(yè)49DNA的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)1） 概念概念就是指4種脫氧脫氧核苷酸的連接及其排列序，表示了該DNA分子的化學(xué)構(gòu)成 。DNA

11、的堿基順序就是 DNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)。 DNADNA的一級(jí)結(jié)構(gòu)的一級(jí)結(jié)構(gòu)第49頁(yè)/共61頁(yè)50DNA DNA 的二級(jí)結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)定義：定義：指指兩兩條多核苷酸鏈反向平行盤繞所產(chǎn)生的雙螺旋結(jié)構(gòu)條多核苷酸鏈反向平行盤繞所產(chǎn)生的雙螺旋結(jié)構(gòu)。 第50頁(yè)/共61頁(yè)51DNADNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)雙螺旋結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)（1）由兩條相互平行但方向相反多核苷酸鏈圍繞同一中心軸相互纏繞構(gòu)成的右手螺旋結(jié)構(gòu)；（2）兩鏈間的堿基遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則想配對(duì)，AT；GC.（3）堿基對(duì)的排列順序多種多樣，且蘊(yùn)含著遺傳信息。第51頁(yè)/共61頁(yè)52第52頁(yè)/共61頁(yè)53第53頁(yè)/共61頁(yè)54C-GT-ANIH第54頁(yè)/共61頁(yè)55 DNA的分類：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNA第55頁(yè)/共61頁(yè)56A型B型Z型MiMaMaMiMiMa第56頁(yè)/共61頁(yè)57DNA DNA 變性（denaturationdenaturation） 當(dāng)溶液中的DNADNA分子處在高溫或高pHpH值條件下,DNA,DNA分 子中維持雙螺旋互補(bǔ)的堿基對(duì)之間氫鍵斷裂,DNA,DNA雙鏈立刻解離成兩條單鏈, ,形成無(wú)規(guī)則線團(tuán), ,因而發(fā)生性質(zhì)改變（如黏度下降，沉降速度增加，紫外吸收增加等）這一過(guò)程被稱為DNADNA變性。第57頁(yè)/共61頁(yè)58第58頁(yè)/共61頁(yè)59DNA的性質(zhì)DNADNA復(fù)性（renaturationre