細(xì)胞的分子基礎(chǔ)和基本概念一課件

第二章

細(xì)胞的概念和分子基礎(chǔ)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)。2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35二、原核細(xì)胞prokaryoticcell基本特點(diǎn)：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，細(xì)胞內(nèi)沒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DNA構(gòu)成。常見代表：有支原體，細(xì)菌，放線菌，藍(lán)綠藻等61.支原體是最小最簡單的細(xì)胞72.細(xì)菌是典型代表8三、真核細(xì)胞真核細(xì)胞的形態(tài)大小10三、真核細(xì)胞真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)11生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)13遺傳信息表達(dá)系統(tǒng)14細(xì)胞骨架系統(tǒng)15原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的區(qū)別（見課本p14）17第二節(jié)細(xì)胞的起源與進(jìn)化自學(xué)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19水：占細(xì)胞總量的70%左右主要作用：①是無機(jī)離子和各種大分子物質(zhì)的天然溶劑②參與細(xì)胞各種代謝活動(dòng)③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④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

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無機(jī)鹽：以離子的狀態(tài)存在陽離子：Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Mg2+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-等。

作用：

①維持細(xì)胞內(nèi)的酸堿平衡和滲透壓.②酶的輔助因子及一些功能蛋白質(zhì)的組成部分.23有機(jī)小分子單糖脂肪酸氨基酸核苷酸251、單糖：

單糖：構(gòu)成寡糖和多糖的基本單位，

通式：（CH2O）n，n為整數(shù)，從3到7

種類：戊糖（五碳糖，C5H10O5）包括核糖和脫氧核糖，是核酸的組成部分。己糖：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262、脂肪酸：CH3(CH2)nCOOH軟脂酸16碳酸硬脂酸18碳酸293、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20種。3031生物大分子核酸nucleicacid蛋白質(zhì)protein糖類sugars脂肪fat32核酸的結(jié)構(gòu)組成核酸的分類DNADNA的三級結(jié)構(gòu)DNA的性質(zhì)DNA的功能RNA

一、核酸33核酸的結(jié)構(gòu)組成核酸nucleicacid核苷酸nucleotide核苷nucleoside磷酸phosphate嘌呤堿purinebase（A、G）或嘧啶堿pyrimidinebase（C、T、U）（堿基base）核糖ribose或脫氧核糖deoxyribose

（戊糖amylsugar）34組成核酸的戊糖有兩種。DNA所含的糖為β-D-2-脫氧核糖；RNA所含的糖則為β-D-核糖。戊糖:核糖和脫氧核糖35(1)堿基—糖之間是β—糖苷鍵(2)糖—磷酸之間是磷酸酯鍵核苷酸

3637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核苷酸的衍生物38ATP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：（1）ATP(腺嘌呤核糖核苷三磷酸)AMPADPATP39⑵cAMP和cGMP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。405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。4142SugarPhosphate1’3’5’43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3′—5′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5′→3′或是3′→5′。4445OHO-OO—CH2TO=P—O-3′5′OHOHO-OO—CH2GO=P—O-3′5′OHOO—CH2OHOHAO=P—OO-3′5′3′5′1′PPPOHATGpGpTpAOHpG-T-ApGTA4647核酸的分類脫氧核糖核酸（DNA）DeoxyribonucleicAcid核糖核酸（RNA）RibonucleicAcid。48DNA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.脫氧核糖核酸（DNA）49DNA的結(jié)構(gòu)1）概念就是指4種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的堿基順序就是DNA的一級結(jié)構(gòu)。DNA的一級結(jié)構(gòu)50DNA的二級結(jié)構(gòu)定義：指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)。

51DNA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)配對原則想配對，A＝T；G≡C.（3）堿基對的排列順序多種多樣，且蘊(yùn)含著遺傳信息。525354C-GT-ANIH55

DNA的分類：右手螺旋：A-DNA，B-DNA左手螺旋：Z-DNA56A型B型Z型MiMaMaMiMiMa57DNA變性（denaturation）

當(dāng)溶液中的DNA分子處在高溫或高pH值條件下,DNA分子中維持雙螺旋互補(bǔ)的堿基對之間氫鍵斷裂,DNA雙鏈立刻解離成兩條單鏈,形成無規(guī)則線團(tuán),因而發(fā)生性質(zhì)改變（如黏