人體基本構(gòu)成生物大分子和細胞

1、關(guān)于人體的基本構(gòu)成生物大分子與細胞第一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 生物大分子生物大分子（Biological macromolecules）核 酸（Nucleic acid）蛋白質(zhì)（Protein）脂類（Lipids）多糖（Polysaccharide）第二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)是由許多氨基酸（amino acid）分子通過肽鍵（peptide bond），依次縮合而形成多肽鏈(peptide chain)。肽 鍵肽 鍵側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈主鏈一、蛋白質(zhì)（Protein）第三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(p

2、rimary structure)多肽鏈中氨基酸的種類，數(shù)目和排列順序。 主鍵：肽鍵； 副鍵：二硫鍵 （disulfide bond）第四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)(secondary structure)在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借氫鍵（hydrogen bond）在氨基酸殘基之間連接，使多肽鏈折曲的結(jié)構(gòu)。a-螺旋（ -helix ）：肽鏈以右手螺旋盤繞而成的空心筒狀構(gòu)象。-折疊片層（ - sheetlayer ）：一條肽鏈回折而成的平行排列構(gòu)象。主要為兩種：第五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月0.54nm3.6aaa-螺旋第六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)

3、作于2022年6月-折疊片層第七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月3.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)（tertiary structure）在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上再行折疊。（氫鍵，酯鍵，離子鍵，疏水鍵）第八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(quaternary structure)四級結(jié)構(gòu)中每個獨立的三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈亞基亞基（ subunit ）氫鍵蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，保證蛋白質(zhì)分子中的活性基團（活性中心）能充分發(fā)揮生物效應(yīng)，因此，空間結(jié)構(gòu)的維持對生命活動的正常進行有重要的作用。第九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月肌紅蛋白蛋白質(zhì)的一、二、三級結(jié)構(gòu)都是

4、單條多肽鏈的變化。只有一條多肽鏈的蛋白質(zhì)，須在三級結(jié)構(gòu)的水平才表現(xiàn)出生物活性，但由兩條或多條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，必須構(gòu)成四級結(jié)構(gòu)，方能表現(xiàn)出生物活性。第十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月a.蛋白質(zhì)是細胞和組織的主要成分；b.作為酶催化生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)（酶的高效催化性、高度專一性、高度不穩(wěn)定性）；c.蛋白質(zhì)具有運輸，收縮，調(diào)節(jié)和防御作用。蛋白質(zhì)的主要功能第十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月二、核 酸核酸生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。(一)核酸的種類核 酸脫氧核糖核酸（DNA）核 糖 核 酸（RNA）第十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2

5、022年6月DNA RNA戊 糖 脫氧核糖 核 糖堿 基A G C T A G C U結(jié) 構(gòu)雙 鏈 單 鏈存在部位細胞核 細胞質(zhì)功 能儲存，復(fù)制和傳遞遺傳信息 與遺傳信息表達有關(guān)DNA和RNA的區(qū)別第十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 (二)DNA的結(jié)構(gòu)與功能二級結(jié)構(gòu)：Watson和 Crick提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型.一級結(jié)構(gòu)：DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序。第十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1.DNA分子是由兩條相互平行方向相反的多核苷酸鏈圍繞著同一中心軸形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。2.兩條長鏈的堿基在雙螺旋內(nèi)側(cè)按堿基配對原則（A=T，G三C）以氫鍵相連。DNA雙螺旋結(jié)

6、構(gòu)模型（The double helix model of DNA）3.4nm含10個堿基對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型3603.相鄰堿基對旋轉(zhuǎn)36，間距0.34nm，一個螺旋包含10個堿基旋轉(zhuǎn)360，螺距為3.4nm。第十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 RNA為單鏈，可自身回折形成局部假雙鏈。分 類信使RNA(messenger RNA, mRNA)轉(zhuǎn)運RNA(transfer RNA, tRNA)核糖體RNA（ribosomal RNA , rRNA）(三)RNA的結(jié)構(gòu)與功能第十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月第十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月mRNA tR

7、NA rRNA細胞中含量5%10% 5%10% 最大，80%以上分子量大小懸殊 約有7080個單核苷酸 最 大結(jié)構(gòu)特征基本上呈線形，局部呈雙鏈，形成發(fā)夾式結(jié)構(gòu)。呈三葉草形，柄部和基部呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，柄部3有CCA三個堿基，其相對端呈環(huán)形，稱反密碼環(huán)，中央有三個堿基，為反密碼子。線形，某些節(jié)段可能成雙螺旋結(jié)構(gòu)。功能作用轉(zhuǎn)錄DNA中的遺傳信息，并帶到核糖體上，作為合成蛋白質(zhì)的模板。運輸活化的氨基酸到核糖體上的mRNA的特定位點，特定的tRNA運輸特定的氨基酸。蛋白質(zhì)合成場所的核糖體的組成成分。三種RNA分子的結(jié)構(gòu)特征和功能比較第十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月反密碼環(huán)氨基酸結(jié)合位點第二

8、十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞(cell)生物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位1925年, E.B Wilson:每一個生物科學(xué)問題的關(guān)鍵必須在細胞中尋找。第二節(jié) 細胞第二十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月各類細胞直徑的比較細胞類型直徑大小/ m最小的病毒0.02支原體細胞0.10.3細菌細胞12動植物細胞2030原生動物細胞數(shù)百至數(shù)千第二十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細胞的結(jié)構(gòu)光鏡下結(jié)構(gòu)細胞膜細胞質(zhì)細胞核電鏡下結(jié)構(gòu)膜相結(jié)構(gòu)非膜相結(jié)構(gòu)細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基復(fù)合體線粒體溶酶體過氧化氫體核膜核糖體中心粒微管微絲中等纖維細胞質(zhì)基質(zhì)核仁染色質(zhì)核基質(zhì)第二十三

9、張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月使細胞具有相對獨立和穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境是細胞內(nèi)外物質(zhì)、信息、能量交換的“門戶”細胞膜cell membrane概念：是包圍在細胞質(zhì)外周的一層界膜，又稱質(zhì) 膜（plasma membrane)功能：第二十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 概念： 相對于質(zhì)膜而言，細胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上相關(guān)的膜性結(jié)構(gòu)的總稱。包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物酶體、各種轉(zhuǎn)運小泡及核膜等。功能意義： 提高細胞代謝效率，使特定的功能在特定的區(qū)域內(nèi)完成。內(nèi)膜系統(tǒng)Endomembrane system第二十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(End

10、oplasmic reticulum,ER)形態(tài)結(jié)構(gòu)： 由一層單位膜圍成的相互連續(xù)的小管、小泡和扁囊結(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)狀膜系統(tǒng)。類型：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough endoplasmic reticulum,rER) 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth endoplasmic reticulum,sER) 功能：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)的合成、修飾、加工、轉(zhuǎn)運。滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：脂類與固醇的合成、代謝以及細胞解毒作用。第二十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月高爾基復(fù)合體(Golgi complex)形態(tài)結(jié)構(gòu)：由反面高爾基網(wǎng)、中央扁平囊、順面高爾基網(wǎng)三部分構(gòu)成的封閉膜性囊泡狀結(jié)構(gòu)。功能：-胞內(nèi)物質(zhì)合成、加工的重要場所-

11、和內(nèi)膜系統(tǒng)其他結(jié)構(gòu)組分一起構(gòu)成胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)奶厥馔ǖ赖诙邚?，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月溶酶體(Lysosome)形態(tài)結(jié)構(gòu)：由一層單位膜包圍的囊球狀結(jié)構(gòu)小體，內(nèi)含多種酸性水解酶，最適pH5.0，能分解蛋白質(zhì)、核酸、多糖、脂類等大分子。類型：內(nèi)體性溶酶體（Endosomelysosome）吞噬性溶酶體（Phagolysosome）殘余小體（Residual body）功能：對外源性物質(zhì)（如細菌、塵粒）和內(nèi)源性物質(zhì)（如細胞器碎片）的消化分解與利用，以保證內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，并利于細胞器的更新替代；細胞饑餓狀態(tài)下，分解某些大分子生物，為細胞生存提供營養(yǎng)物質(zhì)；協(xié)助精子與卵細胞受精，動物精子

12、的頂體是一種特化的溶酶體；蝌蚪尾部退化、哺乳動物斷乳后乳腺退行性變化等都與溶酶體有關(guān)。第二十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月線粒體(Mitochondria)形態(tài)結(jié)構(gòu)：是由兩層單位膜圍成的封閉膜囊結(jié)構(gòu)，包括外膜（outer membrane）、內(nèi)膜（inner membrane）、膜間腔（ intermembrane space ） 、基質(zhì)（matrix）四個功能區(qū)。功能：主要功能是氧化磷酸化，合成ATP，為細胞的生命活動提供能量；參與細胞死亡的控制作用。第二十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞骨架（ Cytoskeleton ）是由蛋白纖維交織而成的立體網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，它

13、充滿整個細胞質(zhì)的空間，與外側(cè)的細胞膜和內(nèi)側(cè)的核膜存在一定的結(jié)構(gòu)聯(lián)系，以保持細胞特有的形狀并與細胞運動有關(guān)。第三十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞骨架功能1、構(gòu)成細胞的支撐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。2、維持細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性，為各種 細胞器提供附著位點。3、為細胞器的運動和細胞內(nèi)物質(zhì)運輸提 供軌道。4、細胞運動。纖毛和鞭毛等運動器官主 要是由細胞骨架構(gòu)成的。5、為信使RNA提供錨定位點，促進mRNA翻 譯成多肽。6、參與細胞的信號傳導(dǎo)。有些細胞骨架 成分常同細胞質(zhì)膜的內(nèi)表面接觸，這 對于細胞外環(huán)境中的信號在細胞內(nèi)的 傳導(dǎo)起重要作用。7、是細胞分裂的機器。有絲分裂的兩個 主要事件, 核分裂和胞質(zhì)分

14、裂都與細 胞骨架有關(guān)。第三十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月間期細胞核核 膜核 仁染色質(zhì)核基質(zhì)細胞核(nucleus)是真核細胞內(nèi)最大的細胞器，是遺傳物質(zhì)儲存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所，是細胞生命活動的控制中心。第三十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月1、新陳代謝是細胞的基本生命特征2、細胞是生命生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)3、遺傳性是細胞的重要生命特征4、細胞生命的進化細胞的生命特征第三十三張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞的增殖與分化細胞增殖細胞分化細胞生命活動的基本特征第三十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞分裂的方式無絲分裂(amitosis)有絲分裂

15、(mitosis)減數(shù)分裂(meiosis)細胞分裂第三十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 非常簡單，胞核拉長，從中間斷裂，隨后胞質(zhì)一分為二，形成兩個子細胞。分裂過程中無染色體的組裝、紡錘體的形成。在低等生物中較為常見。一 .無絲分裂（直接分裂） 第三十六張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月是高等真核生物細胞分裂的主要方式。有絲分裂核分裂胞質(zhì)分裂有絲分裂的主要特征是：形成臨時性的裝置有絲分裂器 （ Mitotic apparatus ）二 .有絲分裂第三十七張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月間 期（interphase）核 膜核 仁染色質(zhì)中心粒前 期（prophase

16、）中 期(metaphase)后 期(anaphase)末 期(telophase)赤道板收縮環(huán)造成的分裂溝動物細胞有絲分裂的過程有絲分裂過程人為地分為前中后末四個時期：第三十八張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月三 .減數(shù)分裂 有性生殖個體形成生殖細胞的一種特殊分裂方式。在分裂過程中，染色體復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次，子細胞只含有母細胞染色體數(shù)目的一半。減數(shù)分裂的意義1.維持有性生殖的生物染色體數(shù)目的恒定。2.構(gòu)成了生物變異及多樣性的基礎(chǔ)。第三十九張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月減數(shù)分裂過程：減數(shù)分裂第一次減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂前期中期后期末期細線期偶線期粗線期雙線期終變期

17、減數(shù)分裂前間期（G1，S，G2）減數(shù)分裂間期（不進行DNA復(fù)制）前期中期后期末期第四十張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細 胞 分 化第四十一張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、 細胞分化的基本概念組織、器官、系統(tǒng)個體細胞分化(cell differentiation)是指從受精開始的個體發(fā)育過程中細胞之間發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。概 念第四十二張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月 細胞分化對個體發(fā)育有什么意義？意 義細胞分化的意義：細胞分化是個體發(fā)育的基礎(chǔ)；是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象；細胞分化使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。第四十三張，P

18、PT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月問：就一個個體來說，各種細胞具有相同的遺傳信息，為什么形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能卻有很大的差異呢？資料：在紅細胞中，與血紅蛋白合成有關(guān)的基因處于活動狀態(tài)，與肌動蛋白（肌細胞中的一種蛋白質(zhì)）合成有關(guān)的基因則處于關(guān)閉狀態(tài)；在肌細胞中則相反。分析：1.紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？2.紅細胞血紅蛋白基因開啟合成血紅蛋白肌細胞肌動蛋白基因開啟合成肌動蛋白結(jié)論：細胞分化是不同細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同導(dǎo)致 （基因的選擇性表達）。相同。第四十四張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月一、細胞衰老細胞的增殖能力逐漸減弱的現(xiàn)象。機體的衰老是以細胞總體的衰老為基礎(chǔ)的。細 胞 的衰老與死亡第四十五張，PPT共四十八頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞衰老的特征1、細胞衰老的形態(tài)改變2、生化改變細胞核的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體的變化細胞內(nèi)色素沉積膜系統(tǒng)的改變蛋白質(zhì)合成的速度下降細胞內(nèi)酶的活性與含量有所改變第四十六張，PPT共四十