第三章細胞的基本特征

第三章細胞的基本特征主要內(nèi)容：1、細胞的分子基礎(chǔ)2、細胞的結(jié)構(gòu)特征3、細胞的生命特征1第一節(jié)細胞的分子基礎(chǔ)元素組成C、H、O、N、S、P、Cl、K、Na、Ca、Mg、Fe微量元素分子組成小分子物質(zhì)大分子物質(zhì)無機小分子有機小分子水無機鹽單糖脂肪酸氨基酸核苷酸核酸蛋白質(zhì)脂類多糖2無機小分子水

細胞中含量最大（70%），極性小分子，良好溶劑，是細胞內(nèi)生化反應(yīng)的場所。游離水結(jié)合水一、細胞的小分子物質(zhì)無機鹽以離子形式存在種類陰離子：Cl-,SO42-,PO43-,HCO3-等陽離子：Na+,K+,Ca2+,Fe2+,Mg2+等功能a、維持細胞內(nèi)外液的滲透壓和PH值b、與蛋白質(zhì)或脂類結(jié)合，組成具有一定功能的結(jié)合蛋白質(zhì)（如血紅蛋白）或類脂（如磷脂）31、單糖(monosaccharide)4通式(ＣＨ2Ｏ)ｎｎ＝３～７的正整數(shù)功能細胞主要的營養(yǎng)物質(zhì)，組成簡單多糖動物細胞內(nèi)-糖原植物細胞內(nèi)-淀粉一、細胞的小分子物質(zhì)有機小分子能量貯存形式一、細胞的小分子物質(zhì)2、脂肪酸(fattyacid)通式CH3(CH2)nCOOH

n為10~20的偶數(shù)疏水性主要功能2、參與細胞膜的主要成分磷脂的組成（兼性分子，同時具有疏水端和親水端）

1、營養(yǎng)價值較高的營養(yǎng)物質(zhì)5有機小分子3、氨基酸(aminoacid)6堿性的氨基側(cè)鏈酸性的羧基20種常見氨基酸參與合成蛋白質(zhì)共同結(jié)構(gòu)含有氨基的有機酸，差別主要是R側(cè)鏈的不同主要功能一、細胞的小分子物質(zhì)有機小分子4、核苷酸(nucleotide)7核苷酸戊糖核糖脫氧核糖磷酸含氮堿基嘧啶嘌呤一、細胞的小分子物質(zhì)有機小分子化學(xué)組分主要功能1、參與細胞內(nèi)反應(yīng)的能量傳遞2、構(gòu)成核酸的基本單位，貯存、傳遞生物信息胸腺嘧啶T胞嘧啶C尿嘧啶U鳥嘌呤G腺嘌呤A單糖氨基酸核苷酸有機小分子多糖蛋白質(zhì)核酸生物大分子糖苷鍵肽鍵磷酸二酯鍵二、細胞的大分子物質(zhì)8蛋白質(zhì)分子是由許多氨基酸分子通過肽鍵，依次縮合而形成的多肽鏈肽鍵肽鍵側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈側(cè)鏈主鏈蛋白質(zhì)二、細胞的大分子物質(zhì)9★蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)(primarystructure)具有一定數(shù)目和順序的氨基酸殘基之間以肽鍵為主鍵或二硫鍵為副鍵連接起來的線性多肽鏈2.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)在一級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，借氫鍵在氨基酸殘基之間連接，使多肽鏈折曲的結(jié)構(gòu)。分a-螺旋、?-折疊片層、三股螺旋三種類型3.蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)（tertiarystructure）在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上借氫鍵、酯鍵、離子鍵、疏水鍵再行折疊4.蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)2條以上呈獨立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈借氫鍵相互形成更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)10肌紅蛋白★蛋白質(zhì)的一、二、三級結(jié)構(gòu)都是單條多肽鏈的變化。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。蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)111.蛋白質(zhì)是細胞和組織的主要結(jié)構(gòu)成分2.作為載體，運輸物質(zhì)，傳遞化學(xué)信號3.參與收縮運動4.調(diào)節(jié)免疫防御作用5.作為酶催化生物體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)蛋白質(zhì)的主要功能二、細胞的大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)12是生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(一)核酸的種類脫氧核糖核酸（DNA）核糖核酸（RNA）核酸二、細胞的大分子物質(zhì)DNA

RNA戊糖

脫氧核糖核糖結(jié)構(gòu)堿基AGCTAGCU雙鏈單鏈行使功能部位細胞核內(nèi)細胞核外功能儲存，復(fù)制和傳遞遺傳信息與遺傳信息表達有關(guān)13

(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核酸3.4nm含10個堿基對360°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3.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3.4nmDNA的功能攜帶并傳遞遺傳信息14細胞的分子基礎(chǔ)

RNA為單鏈，可自身回折形成局部假雙鏈分類編碼RNA:mRNA非編碼RNA:tRNA、rRNA、ribozyme、snRNA、snoRNA、lncRNA、miRNA

(三)RNA的結(jié)構(gòu)與功能核酸15mRNA

tRNA

rRNA細胞中含量5%~10%5%~10%最大，80%以上分子量大小懸殊約有70~80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)特征和功能比較核酸16第二節(jié)細胞的結(jié)構(gòu)特征細胞由原生質(zhì)構(gòu)成，其中不同組分、結(jié)構(gòu)按形態(tài)分為三類：顆粒狀線狀膜狀不同種類細胞大小、數(shù)目、形態(tài)存在差異，與功能相適應(yīng)1718一、細胞的大小不同種類的細胞大小的變異范圍很大。細胞大小和細胞功能相適應(yīng)。細胞的大小和生物體的大小沒有相關(guān)性。細胞生長時，細胞表面積與體積之比相對減小。19二、細胞的數(shù)目生物體根據(jù)構(gòu)成細胞數(shù)目分為單細胞生物多細胞生物?不同的多細胞生物體內(nèi)或同一生物體不同發(fā)育階段，細胞數(shù)目差異大。?細胞數(shù)目的維持是細胞增殖和衰老的動態(tài)平衡。紅細胞壽命120天20三、細胞的形態(tài)細胞的形態(tài)與其功能相適應(yīng)光鏡、電鏡下細胞結(jié)構(gòu)分類光鏡下結(jié)構(gòu)細胞膜細胞質(zhì)細胞核電鏡下結(jié)