普通生物學(xué)細(xì)胞

1生命的基本單位

——細(xì)胞23胡克（RobertHook，英國）及其發(fā)明的顯微鏡列文虎克（A.vanLeeuwenhoek荷蘭人）的顯微鏡456細(xì)胞是生命的基礎(chǔ)細(xì)胞是生命的基本單位71、大腸桿菌2、念珠藻3、小球藻4、酵母菌5、火絲菌6、眼蟲7、分生組織細(xì)胞8、柵欄組織薄壁細(xì)胞9、驢蹄草葉表皮細(xì)胞和保衛(wèi)細(xì)胞10、大鼠肝細(xì)胞11、腎近曲小管上皮細(xì)胞12、成纖維細(xì)胞13、人紅細(xì)胞14、人精子15、哺乳動物的橫紋肌細(xì)胞16、平滑肌細(xì)胞17、神經(jīng)細(xì)胞體8原核細(xì)胞—細(xì)菌、藍(lán)藻真核細(xì)胞—動物、植物、真菌細(xì)胞類別兩者差別非常大9原核細(xì)胞——細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)

10動物細(xì)胞植物細(xì)胞真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)11原核細(xì)胞和真核細(xì)胞比較細(xì)胞大小染色體細(xì)胞核細(xì)胞器內(nèi)膜系統(tǒng)微梁系統(tǒng)細(xì)胞分裂轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯較小(1-10μm)較大(10-100μm) 一條DNA，不與蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)。幾條染色體，與蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起。核區(qū),無核膜核仁 有核膜和核仁無有簡單復(fù)雜無 微管和微絲二分體,出芽分裂有絲分裂

同一時間和地點不同時間和地點12細(xì)胞大小最小的細(xì)胞 支原體：直徑100nm最大細(xì)胞是鳥類的卵細(xì)胞 鴕鳥蛋：直徑150mm最長的細(xì)胞 神經(jīng)細(xì)胞：神經(jīng)纖維長度>1m

棉花、麻纖維（單個細(xì)胞）：10cm13細(xì)胞體積與面積動植物細(xì)胞直徑：10100μm細(xì)胞核直徑：830μm

要求：體積容納自身生存和繁殖所必需的核酸、蛋白質(zhì)等面積保證能夠從環(huán)境中獲得充分的營養(yǎng)和水分14細(xì)胞的大小和

機(jī)能相適應(yīng)?神經(jīng)細(xì)胞長神經(jīng)信號傳導(dǎo)?卵細(xì)胞體積大

存放營養(yǎng)物質(zhì)

（供胚胎發(fā)育）15一、細(xì)胞的分子基礎(chǔ)二、細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)三、細(xì)胞代謝四、細(xì)胞的基本生命活動16一、細(xì)胞的分子基礎(chǔ)65％O18%C少于3％其他元素0.3％S1.4％P3%N10%H細(xì)胞的元素組成17符號元素占體重的百分?jǐn)?shù)/％O氧65.0C碳18.5H氫9.5N氮3.3Ca鈣1.5P磷1.0K鉀0.4S硫0.3Na鈉0.2Cl氯0.2Mg鎂0.1微量元素：硼(B)，鉻(Cr)，鈷(Co)，銅(Cu)，氟(F)，碘(I)，鐵(Fe)，錳(Mn),(少于0.01％)

鉬(Mo)，硒(Se)，硅(Si)，錫(Sn)，釩(V)，鋅(Zn)1.人體生命需要約25種元素1825種元素中常量元素11種，其中C、H、O、N、P、S、Ca，占99.35%；

C、H、O、N

占96.3%微量元素有14種，人體必需，只是需要量極少，但作用很大。舉例：碘（I）19碘缺乏癥甲狀腺腫呆小癥20

所有的細(xì)胞都由水、蛋白質(zhì)、糖類、脂質(zhì)、核酸、鹽類和各種微量的有機(jī)化合物組成。2.組成細(xì)胞的分子21

地球上的生命起源于水，水是生命的介質(zhì)，陸生生物體內(nèi)細(xì)胞也生活在水環(huán)境中。細(xì)胞中水含量占

70%－80%2.1水是細(xì)胞中不可缺失的物質(zhì)22無錫太湖暴發(fā)藍(lán)藻23●水的特性①水是極性分子；②分子之間形成氫鍵；③水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力

和表面張力。24④水分子之間的氫鍵使水能緩和溫

度的變化細(xì)胞的溫度和代謝速率保持穩(wěn)定;

動、植物維持相對恒定的體溫。⑤冰比水密度低

有利于水生生物的生存。25⑥水是極好的溶劑。

水是生命所需物質(zhì)的良好溶劑，也是生命系統(tǒng)中各種化學(xué)反應(yīng)的理想介質(zhì)。26⑦水能夠電離。水分子可以電離成氫離子（H+）和羥離子(OH-)。

水解反應(yīng)脫水合成反應(yīng)

生物體內(nèi)H+

和OH-必須平衡。H+、

OH-的多少決定了溶液的酸堿性，酸堿度（pH）可從0-14，中性溶液pH為7。

大多活細(xì)胞的pH近于7，細(xì)胞中pH的微小變化對細(xì)胞都有害。27

糖類、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)在生命現(xiàn)象中起重要作用，分子極其巨大，被稱為生物大分子。28☆

碳最外層有4個電子空位，極易形成4個共價鍵;☆碳架結(jié)構(gòu)排列和長短決定有機(jī)化合物的基本性質(zhì)。碳是組成細(xì)胞中各種大分子的基礎(chǔ)29☆

生物體中的有機(jī)化合物主要含有羥基（－OH）

、羰基（－CO）

、羧基（－COOH）和氨基（－NH2）等功能基團(tuán)，這些基團(tuán)幾乎都是極性基團(tuán)?！罟δ芑鶊F(tuán)的極性使生物分子具有親水性，有利于這些化合物穩(wěn)定存在于含有大量水分子的細(xì)胞中。30利用少數(shù)種類的小分子合成多種大分子

小分子大分子復(fù)合大分子

單糖多糖糖蛋白

氨基酸蛋白質(zhì)糖脂核苷酸核酸脂蛋白脂類☆多聚體：由相同或相似的小分子組成的長鏈。☆單體：組成多聚體的小分子稱為單體。31

HO-A-A-A-H+HO-A’-H

HO-A-A-A-A’-HH2O☆水解反應(yīng)：將多聚體分解為單體的反應(yīng)。HO-A-A-A-A’-HH2OHO-A-A-A-HHO-A’-H+☆脫水合成：細(xì)胞將單體組成多聚體的方式；32提供生命活動所需能源、重要的中間代謝物；糖分子含C、H、O三種元素；基本化學(xué)式：CH2O包括小分子的單糖、寡糖，以及由單糖構(gòu)成的大分子的多糖。2.2糖類33單糖：*

葡萄糖：分子式C6H12O6二糖:*

麥芽糖：葡萄糖＋葡萄糖多糖：*

淀粉、糖原、纖維素：數(shù)百至數(shù)千個單糖分子通過脫水縮合而形成34葡萄糖、果糖：分子式C6H12O6

特點：含許多羥基，并有羰基。

異構(gòu)體：羰基的位置不同。結(jié)構(gòu)不同，所以性質(zhì)也不同——與其它分子反應(yīng)的能力不同，甜度不同。葡萄糖果糖35多糖：自然界中最多的糖類，糖原、淀粉、纖維素三類。

由數(shù)百至數(shù)千個單糖分子通過脫水合成而形成的多聚體。36細(xì)胞內(nèi)行使各種生物功能的生物大分子，占細(xì)胞干重的50％，在細(xì)胞和生物體的生命過程中起重要作用。功能舉例功能舉例結(jié)構(gòu)材料膠原、角蛋白激素胰島素、生長激素運動肌動蛋白、肌球蛋白物質(zhì)運輸Na+-K+

泵營養(yǎng)儲存酪蛋白、鐵蛋白信號轉(zhuǎn)導(dǎo)乙酰膽堿受體基因調(diào)控Lac操縱子滲透壓調(diào)節(jié)血清白蛋白免疫作用抗體毒素白喉和霍亂毒素電子轉(zhuǎn)移細(xì)胞色素酶(催化作用)氧化還原酶、連接酶2.3蛋白質(zhì)胰島素37H

RCCOOHNH2氨基酸是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單體，共20種。氨基酸通式：R基團(tuán)或側(cè)鏈的結(jié)構(gòu)、長短和電荷的不同，決定各種氨基酸在溶解度以及其它特性上的差異。蛋白質(zhì)由氨基酸組成4個基團(tuán)：氨基、羧基、

H、R38多肽---分子量在1,500以上，多個氨基酸通過肽鍵相連形成的產(chǎn)物。肽鏈有方向性，多肽鏈的一端有一個-NH2，稱N-末端；另一端有一個-COOH，稱C-末端。

一個氨基酸分子中的-氨基，與另一氨基酸分子中的-羧基脫水縮合，形成一個新的共價鍵C-N，稱為肽鍵，并合成一個二肽化合物。3940蛋白質(zhì)分子有特定的空間結(jié)構(gòu)——構(gòu)象。蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)-螺旋-折疊蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其功能胰島素41α－螺旋β－折疊一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）（蛋白質(zhì)中局部區(qū)域的折疊結(jié)構(gòu)）（一條多肽鏈完全折疊后的結(jié)構(gòu)）四級結(jié)構(gòu)（兩條或兩條以上的多肽鏈組成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)）42小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)分子的亞單位結(jié)合，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子及其亞單位的構(gòu)象發(fā)生變化，進(jìn)而活性也發(fā)生變化，稱為變構(gòu)作用。在重金屬鹽、酸、堿等作用下，或加熱至70C∽100C，或在X射線、紫外線的照射下，蛋白質(zhì)的多肽鏈松開，失去其專一的三維形狀，從而失去其生物學(xué)活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性。蛋白質(zhì)的變構(gòu)作用和變性43●類型：多種分子◆脂肪（油脂）◆蠟；◆磷脂類（磷酸甘油酯）◆類固醇；◆萜類。2.4脂質(zhì)44●主要特點

◆

C、H

兩種元素為主；

◆

非極性共價鍵→疏水性；◆嚴(yán)格意義上，非大分子▼分子質(zhì)量小，遠(yuǎn)小于糖類、蛋白質(zhì)、核酸；

▼不是聚合物；45●獨特的生物學(xué)功能◆生物膜的重要成分；◆儲能分子；◆生物表面的保護(hù)層；◆有些是重要生物學(xué)活性物質(zhì)。46兩類：脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)DNA存在于細(xì)胞核、線粒體和葉綠體中，遺傳信息的攜帶者；RNA在細(xì)胞核中合成，后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在蛋白質(zhì)合成中起重要作用。2.5核酸47核苷酸是組成核酸的單體。核苷酸戊糖含氮堿基磷酸48

核苷酸單體通過脫水合成以磷酸二酯鍵順序相連形成多核苷酸（核酸），核酸具有方向性

。5’--3’49DNA分子是雙鏈分子，兩條單鏈分子間以A-T、G-C相配對的方式而成螺旋狀。50RNA磷酸二酯鍵堿基51信使RNA(mRNA)：轉(zhuǎn)錄遺傳信息，是蛋白質(zhì)翻譯的模板轉(zhuǎn)運RNA（tRNA）：運輸特定的氨基酸核糖體RNA（rRNA）：核糖體的組成成份525354551編碼蛋白的基因上游啟動子區(qū)（橙色）轉(zhuǎn)錄，干擾下游基因（藍(lán)色）的表達(dá)；2抑制RNA聚合酶II或者介導(dǎo)染色質(zhì)重構(gòu)以及組蛋白修飾，影響下游基因（藍(lán)色）的表達(dá)；3與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補雙鏈（紫色），干擾mRNA的剪切，形成不同的剪切形式；4與編碼蛋白基因的轉(zhuǎn)錄本形成互補雙鏈（紫色），在Dicer酶的作用下產(chǎn)生內(nèi)源性siRNA；5與特定蛋白質(zhì)結(jié)合，lncRNA轉(zhuǎn)錄本（綠色）可調(diào)節(jié)相應(yīng)蛋白的活性；6作為結(jié)構(gòu)組分與蛋白質(zhì)形成核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體；7結(jié)合到特定蛋白質(zhì)上，改變該蛋白質(zhì)的細(xì)胞定位；8作為小分子RNA（如miRNA、piRNA）的前體分子56二、細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)57細(xì)胞膜（CellMembranes）細(xì)胞質(zhì)（Cytoplasm）細(xì)胞核（Nucleus）細(xì)胞壁（CellWall）1.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能：動物細(xì)胞、植物細(xì)胞58動物細(xì)胞模式圖59植物細(xì)胞模式圖60細(xì)胞膜：細(xì)胞表面的被膜，又名質(zhì)膜。

7-8nm。1.1細(xì)胞膜61磷脂雙分子糖蛋白質(zhì)62細(xì)胞膜功能

保護(hù)細(xì)胞—結(jié)構(gòu)、形狀物質(zhì)交換—轉(zhuǎn)運物質(zhì)信息傳遞—如神經(jīng)信號傳導(dǎo)免疫—專一性抗原受體63真核細(xì)胞控制中心遺傳物質(zhì)主要位于細(xì)胞核細(xì)胞代謝、生長、分化中起重要作用。包括核被膜、核基質(zhì)、染色質(zhì)、核仁。1.2細(xì)胞核64細(xì)胞核模式圖65（1）

核被膜核外面，包括核膜和核膜下面的核纖層。核膜：兩層膜，單層膜厚7-8nm，膜之間的核周腔寬約10-50nm。外膜常與糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。核纖層：在核膜內(nèi)面，核纖層蛋白組成。66功能：構(gòu)成核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障

避免生命活動的彼此干擾；保護(hù)DNA不受細(xì)胞骨架運動所產(chǎn)生的機(jī)械力的損傷；核、質(zhì)之間的物質(zhì)交換與信息交流67?蛋白質(zhì)（如DNA、RNA合成相關(guān)的酶）細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核?RNA

細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)68◆核孔復(fù)合體：蛋白質(zhì)，100多種，與核纖層緊密結(jié)合；69（2）

染色質(zhì)：固定、蘇木精染色

●

常染色質(zhì)

●

異染色質(zhì)70●成分：主要是DNA、組蛋白；◆DNA：同一個體，各種細(xì)胞中含量相同

?

常染色質(zhì)：粗、細(xì)絲→網(wǎng)狀；

DNA分子展開部分；

?

異染色質(zhì)：粗大團(tuán)塊、色深、

DNA緊縮盤繞部分，附于核膜；71◆組蛋白

?堿性：含堿性氨基酸（賴氨酸、精氨酸）

?能與DNA帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)結(jié)合；

?

5種：H1、H2A、H2B、H3、H4；功能不同；

72●染色質(zhì)在不同時期的表現(xiàn)◆串珠狀細(xì)絲：10nm

染色質(zhì)極度伸張；◆細(xì)胞分裂間期：25~30nm

染色質(zhì)絲折疊

→螺線管；◆細(xì)胞分裂期

進(jìn)一步濃縮（高度折疊）→光鏡可見的粗大染色體；73螺線管核小體超螺線管染色單體共計壓縮8400倍壓縮7倍壓縮6倍壓縮40倍壓縮5倍DNA從DNA到染色體水平的壓縮過程

74

（3）核仁●形態(tài)：圓、橢圓，無外膜；●數(shù)目

1~2個，各種生物中固定核仁75（4）核基質(zhì)核內(nèi)由蛋白質(zhì)組成纖維狀網(wǎng)絡(luò)：

網(wǎng)孔中充以液體。

核的支架；染色質(zhì)附著的場所。核骨架76質(zhì)膜內(nèi)，細(xì)胞核外?

細(xì)胞器、細(xì)胞溶膠1.3細(xì)胞質(zhì)77細(xì)胞溶膠（cytosol

）

--細(xì)胞膜之內(nèi)處于各個細(xì)胞器之外的區(qū)域。細(xì)胞溶膠占細(xì)胞體積的55%左右。包含上千種酶，用于糖酵解和糖質(zhì)新生過程的催化及糖、脂肪酸、氨基酸的生物合成.細(xì)胞溶膠含有細(xì)胞骨架（cytoskeleton）：真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。78細(xì)胞骨架

(Cytoskeleton)

胞質(zhì)骨架：微絲核骨架：核纖層

核基質(zhì)微管中間纖維79細(xì)胞質(zhì)骨架微絲微管中間纖維80

功能：維持細(xì)胞形狀、控制細(xì)胞運動；承受外力、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性；植物細(xì)胞中細(xì)胞骨架指導(dǎo)細(xì)胞壁的合成；參與重要生命活動。81參與的生命活動：

①細(xì)胞分裂中牽引染色體分離；

②細(xì)胞物質(zhì)運輸中，各類小泡和細(xì)胞器的定向轉(zhuǎn)運；③在肌肉細(xì)胞中，組成動力系統(tǒng)；④白細(xì)胞遷移、精子游動、神經(jīng)細(xì)胞軸突和樹突伸展等都與細(xì)胞骨架有關(guān)。8283各種細(xì)胞器:

線粒體（功能：能量轉(zhuǎn)換—化學(xué)能ATP）

葉綠體（功能：光合作用）

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（功能：蛋白質(zhì)、脂質(zhì)合成）

高爾基體

溶酶體

核糖體84線粒體形態(tài)結(jié)構(gòu)功能半自主性能量轉(zhuǎn)換器，細(xì)胞動力工廠85葉綠體形態(tài)結(jié)構(gòu)功能：光合作用能量轉(zhuǎn)換器86基本類型功能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)單層膜形成的囊狀、泡狀和管狀結(jié)構(gòu)87形態(tài)結(jié)構(gòu)功

能高爾基體細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)慕煌屑~88溶酶體

結(jié)構(gòu)單層膜包圍的球體

由高爾基體斷裂產(chǎn)生含有大量的酶

消化生物大分子溶酶體的標(biāo)志酶是酸性水解酶89核糖體☆合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器☆成分：蛋白與RNA☆功能：按mRNA的指令用氨基酸合成多肽鏈90

液泡植物細(xì)胞中普遍存在，單層膜包裹，含細(xì)胞液，分生組織細(xì)胞中多而??；成熟細(xì)胞中大，占細(xì)胞中央功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓，收集代謝廢物液泡91細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)

細(xì)胞內(nèi)在結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)生上相關(guān)的，由膜包圍形成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)?！?xì)胞質(zhì)膜、核膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、高爾基體等 9293生物膜：細(xì)胞器膜、核膜、質(zhì)膜在分子結(jié)構(gòu)上類似，統(tǒng)稱生物膜。

主要由脂質(zhì)、蛋白質(zhì)組合裝配成，7-8nm厚。磷脂雙分子層是骨架，又稱脂雙層。蛋白質(zhì)以不同方式鑲嵌，膜功能的體現(xiàn)者。質(zhì)膜表面有少量糖類分子——糖脂和糖蛋白。94基本骨架：磷脂雙分子層

主要化學(xué)成分：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類95生物膜特性:①流動性②選擇透過性961.側(cè)向擴(kuò)散；4.伸縮震蕩2.旋轉(zhuǎn)運動；5.翻轉(zhuǎn)運動3.擺動運動；6.旋轉(zhuǎn)異構(gòu)

脂雙層中脂分子進(jìn)行各種形式的快速運動：97

膜蛋白在脂雙層自由移動。上皮細(xì)胞膜上的運輸?shù)鞍缀透鞣N酶不能完全自由移動。98膜流動性的生理意義:

膜的流動性是保證其正常功能的必要條件。如跨膜物質(zhì)運輸、細(xì)胞信息傳遞、細(xì)胞識別、細(xì)胞免疫、細(xì)胞分化以及激素的作用等都與膜的流動性密切相關(guān)。膜的流動性低于一定的閾值時，許多酶的活動和跨膜運輸將停止，反之如果流動性過高，又會造成膜的溶解。99生物膜是一種由多分子形成的有序組織，是一種超分子結(jié)構(gòu)，具有選擇透過性。磷脂雙分子糖蛋白質(zhì)100細(xì)胞質(zhì)膜防止物質(zhì)自由進(jìn)出，保證內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定，生化反應(yīng)能有序運行?！锬さ倪x擇透過性源于其分子組成，由脂雙層本身的限制（具疏水性）和轉(zhuǎn)運蛋白的專一性決定。101脂雙層的疏水性：脂溶性分子和小的不帶電荷的分子能以簡單擴(kuò)散的方式直接通過脂雙層；絕大多數(shù)溶質(zhì)分子和離子高度不透，形成疏水性分子、離子的滲透屏障；有機(jī)小分子、帶電荷的無機(jī)離子的跨膜轉(zhuǎn)運需特殊的膜轉(zhuǎn)運蛋白參與。102細(xì)胞膜上與物質(zhì)轉(zhuǎn)運有關(guān)的蛋白，約占核基因編碼蛋白的15~30%，細(xì)胞用在物質(zhì)轉(zhuǎn)運方面的能量達(dá)細(xì)胞總消耗能量的2/3。兩類：載體蛋白：又稱載體、通透酶和轉(zhuǎn)運器。

通道蛋白：形成親水通道，允許特定的溶質(zhì)通過。膜轉(zhuǎn)運蛋白：103物質(zhì)出入細(xì)胞穿過細(xì)胞膜的方式主要有：

單純擴(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動轉(zhuǎn)運、

胞吞作用、胞吐作用2.物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運104主動轉(zhuǎn)運易化擴(kuò)散單純擴(kuò)散生物小分子的跨膜運輸類型1052.1單純擴(kuò)散（freediffusion）細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)小分子物質(zhì)細(xì)胞膜(一)概念:一些脂溶性小分子物質(zhì)由膜的高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。2.1單純擴(kuò)散（freediffusion）107（二）特點：順濃度梯度；不需載體蛋白的協(xié)助；不消耗能量。（三）轉(zhuǎn)運物質(zhì)：

脂溶性小分子物質(zhì)：O2、CO2、NH3

、N2

其他：尿素、乙醇（四）影響因素：擴(kuò)散速率

濃度差—動力

通透性—物質(zhì)通過細(xì)胞膜的難易程度（一）概念:一些非脂溶性或脂溶性很小的物質(zhì)，在特殊膜蛋白的“幫助”下，由高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)移動的過程。（二）轉(zhuǎn)運的物質(zhì)：小分子親水物質(zhì)(非脂溶性)、離子2.2易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）（三）特點：１.順濃度差、電位差，不耗能２.需要膜蛋白的幫助（四）分類：

膜蛋白轉(zhuǎn)運物質(zhì)

1.載體轉(zhuǎn)運：載體蛋白小分子親水物質(zhì)

2.通道轉(zhuǎn)運：通道蛋白水、離子1.載體轉(zhuǎn)運載體轉(zhuǎn)運的特點：特異性（葡萄糖）2.通道轉(zhuǎn)運通道轉(zhuǎn)運的特性1.選擇性（特異性）：Na+通道，

K+通道，Ca2+通道2.門控性：備用、激活、失活

115單純擴(kuò)散（freediffusion）易化擴(kuò)散（facilitateddiffusion）被動運輸物質(zhì)順濃度梯度擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞，統(tǒng)稱為被動運輸。116主動轉(zhuǎn)運具有重要的意義：

細(xì)胞膜的主動運輸是活細(xì)胞的特性，它保證了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需的營養(yǎng)物質(zhì)，主動排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。為了能維持生命活動的正常進(jìn)行，生物體主要靠主動轉(zhuǎn)運（主動運輸）來獲取營養(yǎng)物質(zhì)。什么是主動轉(zhuǎn)運？有什么特點呢？117（一）概念：細(xì)胞通過本身的耗能過程，將某物質(zhì)從膜的低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)移動的過程，由生物泵完成（二）特征：

1.逆濃度或電化學(xué)梯度；

2.需要載體蛋白的協(xié)助；

3.需要消耗能量2.3主動轉(zhuǎn)運（activetransport）（三）分類：

原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：直接利用能量

繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運：間接利用能量

1.原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運通道轉(zhuǎn)運與鈉-鉀泵轉(zhuǎn)運模式圖鈉-鉀泵的功能⑴具有ATP酶的活性，分解ATP⑵對Na+

、K+進(jìn)行逆濃度差、逆電位差跨膜轉(zhuǎn)運（3：2）[k+]o↑、[Na+]i↑→ATP酶激活→分解ATP

→Na+

、k+逆濃度差轉(zhuǎn)運

→恢復(fù)細(xì)胞內(nèi)外不均衡分布生理意義：鈉泵造成Na+、K+

的不均衡分布

①是細(xì)胞代謝的必要條件；②阻止細(xì)胞外水分進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，維持細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能；③建立一種勢能貯備.概念：某一物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運需要依賴另一物質(zhì)的濃度差所造成的勢能。

（間接耗能，能量不直接來源于ATP分解）鈉泵→Na＋順濃度差→葡萄糖、氨基酸逆濃度差轉(zhuǎn)運2.繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運125大分子物質(zhì)是如何進(jìn)出細(xì)胞的呢？1262.4胞吞作用與胞吐作用細(xì)胞通過胞吞與胞吐作用完成大分子與顆粒物質(zhì)的跨膜運輸。如：藥物、大分子營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；激素、神經(jīng)遞質(zhì)、酶的分泌等。需消耗能量，使膜融合與斷裂，完成吞、吐大分子或顆粒物質(zhì)的任務(wù)，又稱膜泡運輸、批量運輸。127128胞吞作用：通過細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷形成囊泡（稱為胞吞泡

endocyticvesicle），將外界物質(zhì)裹進(jìn)并輸入細(xì)胞的過程。

胞吐作用：從細(xì)胞表面排出渣滓或細(xì)胞分泌物的過程。129三、細(xì)胞代謝130☆生物利用的能量，直接或間接來自太陽光；☆細(xì)胞應(yīng)用的能量載體是ATP；光合作用：直接利用太陽光的過程；細(xì)胞呼吸：間接利用太陽光的過程。1311.光合作用光合作用：綠色植物將光能轉(zhuǎn)換為有機(jī)分子的化學(xué)能的過程。水二氧化碳氧氣光？132光合作用通式：6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2光133光反應(yīng)碳反應(yīng)光合作用的

兩個階段：134光反應(yīng)：將光能變成化學(xué)能并產(chǎn)生氧氣。在葉綠體類囊體膜中，發(fā)生水的光解、O2的釋放、ATP及NADPH的生成，需要光。135碳反應(yīng)：在葉綠體基質(zhì)中，利用光反應(yīng)形成的ATP和NADPH，將CO2還原為糖，不需光直接參與，但也必須在光下進(jìn)行。136光反應(yīng)：能量變化ADP＋Pi＋能量（光能）ATP酶光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能

貯存水的光解：H2O[H]+O2光能（還原劑）ATP的合成：物質(zhì)變化NADP++H++2e-

NADPHNADP+的還原：137光子激發(fā)天線葉綠素共振傳遞能量P700、P680

放出高能電子受體電子傳遞鏈138139碳反應(yīng)①CO2固定②氧化還原反應(yīng)③RuBP再生糖類CO2固定140C3途徑：又稱卡爾文(Calvin)循環(huán)。CO2受體為RuBP，最初產(chǎn)物為3-磷酸甘油酸（PGA）。C4途徑：又稱哈奇-斯萊克(Hatch-Slack)途徑，CO2受體為磷酸烯醇式丙酮酸（PEP），最初產(chǎn)物為草酰乙酸（OAA）。CAM途徑（景天科酸代謝途徑）：夜間固定CO2產(chǎn)生有機(jī)酸，白天有機(jī)酸脫羧釋放CO2，進(jìn)行CO2固定。141光合作用是地球上最重要的化學(xué)過程，為地球上絕大多數(shù)的生物提供食物和氧氣，是地球上絕大多數(shù)生物賴以生存的基礎(chǔ)。自養(yǎng)生物：能進(jìn)行光合作用的生物是自養(yǎng)生物。異養(yǎng)生物：依靠光合作用產(chǎn)物生活的生物是異養(yǎng)生物。1422.細(xì)胞呼吸細(xì)胞呼吸：細(xì)胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的過程。?常溫，產(chǎn)生能量大部分貯存在ATP中；?細(xì)胞不停地呼吸，有控制的氧化還原作用。143ATP是各種活細(xì)胞內(nèi)的一種高能磷酸化合物。

A—

P

~

P

~

P腺苷磷酸基團(tuán)

高能磷酸鍵第二個高能磷酸鍵相當(dāng)脆弱，水解時容易斷裂，釋放出大量的能量ATP的結(jié)構(gòu)簡式：144ATP合成酶ADP

+

Pi

ATP能量+ATP

ADP+

Pi+能量ATP（水解）酶各項需能的生命活動ATP循環(huán)：通過ATP的水解和合成使放能反

應(yīng)所釋放的能量用于吸能反應(yīng)的過程。145

ATP是細(xì)胞中的能量載體，常稱之為細(xì)胞中的能量通貨（energycurrency）。146147細(xì)胞通過氧化有機(jī)物釋放能量，供生命活動之需。葡萄糖的氧化分解：

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能細(xì)胞內(nèi)呼吸作用分為4個階段：

1）糖酵解；

2）丙酮酸氧化脫羧

3）檸檬酸循環(huán)；

4）電子傳遞鏈。1482.1糖酵解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，不需氧。總反應(yīng)：葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+

2丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O1492.2

丙酮酸氧化脫羧丙酮酸經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)入線粒體，在線粒體基質(zhì)中繼續(xù)被氧化脫羧，與輔酶A結(jié)合成為活化的乙酰輔酶A(乙酰CoA)，進(jìn)入檸檬酸循環(huán)。釋放1分子CO2，還原1分子NAD+NADH1501512.3檸檬酸循環(huán)1分子葡萄糖在檸檬酸循環(huán)中產(chǎn)生4個CO2分子，6個NADH分子，2個FADH2分子和2個ATP分子。各種細(xì)胞的呼吸作用都有檸檬酸循環(huán)；最經(jīng)濟(jì)、最有效率的氧化系統(tǒng)。1522.4電子傳遞鏈保留在NADH、FADH2中的能通過電子傳遞鏈釋放并轉(zhuǎn)移到ATP中。電子傳遞鏈：存在于線粒體內(nèi)膜上的一系列電子傳遞體。153電子傳遞體和蛋白質(zhì)復(fù)合體154電化學(xué)梯度H+H+ADPATP1分子葡萄糖經(jīng)呼吸作用產(chǎn)生30或32分子ATP1552.5無氧呼吸——發(fā)酵作用厭氧細(xì)菌和酵母菌的發(fā)酵。

（1）酒精發(fā)酵：

葡萄糖經(jīng)糖酵解成丙酮酸，產(chǎn)生2分子ATP，丙酮酸脫羧，放出CO2成乙醛，乙醛接受H＋還原成酒精。（2）乳酸發(fā)酵：

葡萄糖酵解產(chǎn)生的丙酮酸不經(jīng)過脫羧，直接接受H＋還原成乳酸。1562.6各種分子的分解和合成氨基酸、脂肪酸的氧化，都首先轉(zhuǎn)化為某種中間代謝物，再進(jìn)入糖酵解或三羧酸循環(huán)。氨基酸氧化：先脫氨，再進(jìn)入呼吸代謝途徑。脂肪酸氧化：轉(zhuǎn)化為乙酰CoA，再進(jìn)入三羧酸循環(huán)。甘油：轉(zhuǎn)變?yōu)榱姿岣视腿?，進(jìn)入糖酵解過程。157各種分子分解代謝的三個階段氧化磷酸化三羧酸循環(huán)ADP+Pi乙酰CoACoA淀粉脂肪蛋白質(zhì)葡萄糖甘油脂肪酸氨基酸第一階段第二階段第三階段2HCO2ATPO2H2O158脂肪酸脂肪甘油蛋白質(zhì)氨基酸159四、細(xì)胞的基本生命活動160細(xì)胞生命活動的基本內(nèi)容：

1.細(xì)胞增殖

2.細(xì)胞分化

3.細(xì)胞衰老

4.細(xì)胞凋亡161

大象與小鼠相應(yīng)器官和組織的細(xì)胞大小差異如何？細(xì)胞大小基本一致162細(xì)胞能否無限長大？163164☆細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加，如果細(xì)胞太大，細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”過重。細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境之間物質(zhì)交流的相對面積越小，物質(zhì)運輸?shù)男试降汀＜?xì)胞表面積與體積的關(guān)系限制了細(xì)胞的長大165生物體積的增大不是因細(xì)胞體積的增大而是由于細(xì)胞數(shù)目的增多。166

經(jīng)過一定的物質(zhì)準(zhǔn)備，然后進(jìn)行細(xì)胞分裂，使細(xì)胞數(shù)目增多的過程，稱為

細(xì)胞增殖（cellproliferation）。167細(xì)胞增殖（cellproliferation）是細(xì)胞生命活動的重要特征之一，是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)?！魡渭?xì)胞生物細(xì)胞增殖導(dǎo)致生物個體數(shù)量的增加；◆多細(xì)胞生物由一個單細(xì)胞（受精卵）分裂發(fā)育而來，細(xì)胞增殖是多細(xì)胞生物繁殖基礎(chǔ)。168◆成體生物仍然需要細(xì)胞增殖，主要取代衰老死亡的細(xì)胞，維持個體細(xì)胞數(shù)量的相對平衡和機(jī)體的正常功能。◆機(jī)體創(chuàng)傷愈合、組織再生、病理組織修復(fù)等，都要依賴細(xì)胞增殖。169細(xì)胞通過_______方式進(jìn)行增殖分裂1.細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂整個連續(xù)過程減數(shù)分裂細(xì)胞的分裂方式有絲分裂無絲分裂真核細(xì)胞分裂的主要方式

170有絲分裂

細(xì)胞周期連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。包括分裂間期和分裂期。171細(xì)胞周期的時間不同物種、不同組織的細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時間不同。恒定條件下，細(xì)胞周期的時間恒定。細(xì)菌一般20min分裂一次。紫鴨跖草根尖細(xì)胞20h。人囊胚細(xì)胞19.5h。受精卵可不足8min，最長不超過1h。172221.520.5人的宮頸癌細(xì)胞22121人的肝細(xì)胞15.31.813.5小鼠十二指腸上皮細(xì)胞17.32.015.3蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞細(xì)胞周期分裂期分裂間期細(xì)胞

不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間（小時）

細(xì)胞周期的大部分時間處于分裂間期，占

______________；

分裂間期為分裂期進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，完成_________________和有關(guān)______________，同時細(xì)胞有適度的生長。DNA分子的復(fù)制蛋白質(zhì)的合成90％－95％173DNA以染色體形式平均分配到2個子細(xì)胞中，每個子細(xì)胞得到一組與母細(xì)胞相同的遺傳物質(zhì)。有絲分裂是連續(xù)的過程，人為劃分為4個時期：前期中期后期末期細(xì)胞質(zhì)分裂：動物細(xì)胞形成環(huán)溝分割母細(xì)胞。植物細(xì)胞形成細(xì)胞板，進(jìn)而形成新細(xì)胞壁分隔兩個新細(xì)胞。有絲分裂174175動物細(xì)胞的有絲分裂間期前期中期后期末期間期176植物細(xì)胞的有絲分裂間期前期后期間期中期末期177有絲分裂的意義

將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制后，精確的平均分配到兩個子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。178

有絲分裂過程中的重要事件（1）核被膜的裂解與再生（2）紡錘體的形成（3）染色體的行為

（4）細(xì)胞器的增殖17911.核被膜的裂解、再生：與核纖層蛋白的高度磷酸化、

去磷酸化

有關(guān)180中心體2.紡錘體的形成●紡錘體纖維◆極纖維星體間，跨兩極；

◆動粒纖維

染色體著絲粒動粒

→兩極；星體極微管1813.染色體行為

●前期：2染色單體緊密并列；動粒出現(xiàn)，紡錘體形成；●前中期

動粒與動力微管結(jié)合；182●中期

◆染色體→紡錘體赤道面；

◆兩方向的極力平衡→靜止?fàn)顟B(tài)；183●后期：著絲粒分裂→2染色單體分離

→1對獨立的染色體

→兩極；動力微管極微管184185

分裂過程沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。無絲分裂186?生殖細(xì)胞發(fā)生過程中產(chǎn)生精子和卵子的一種特殊的有絲分裂。?DNA（染色體）復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果一個母細(xì)胞產(chǎn)生四個配子，每個配子的染色體（DNA）數(shù)目為母細(xì)胞的一半，所以稱為減數(shù)分裂。減數(shù)分裂187前期I1細(xì)線期2偶線期3粗線期4雙線期5終變期6中期I7后期I8末期I9前期II10中期II11后期II12末期II188減數(shù)分裂豐富基因組合189減數(shù)分裂的生物學(xué)意義

1.保證親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性；

2.為生物的變異提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。1902.細(xì)胞分化多細(xì)胞生物發(fā)育的起點__________受精卵個體正常發(fā)育過程中——細(xì)胞數(shù)目增加——有控制的細(xì)胞分裂細(xì)胞類型的增加——有序的細(xì)胞分化191192

在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。

生物體組織、器官、系統(tǒng)形態(tài)建成的基礎(chǔ)，是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化的實質(zhì)：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化的定義：193☆實驗發(fā)現(xiàn)，給予一定條件，高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力。194

細(xì)胞經(jīng)分裂和分化，能發(fā)育成完整有機(jī)體的潛能和特性。受精卵和早期胚胎細(xì)胞都是具有全能性的細(xì)胞。

植物體細(xì)胞——完整植株；細(xì)胞全能性的遺傳學(xué)基礎(chǔ)是體細(xì)胞內(nèi)存在一套完整的遺傳信息。細(xì)胞的全能性195高度分化的動物細(xì)胞能否保持全能性呢？

已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性細(xì)胞核內(nèi)含有該物種的全套遺傳物質(zhì)。