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文檔簡介

1生命的基本單位

——細胞23胡克(RobertHook,英國)及其發明的顯微鏡列文虎克(A.vanLeeuwenhoek荷蘭人)的顯微鏡456細胞是生命的基礎細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、分生組織細胞8、柵欄組織薄壁細胞9、驢蹄草葉表皮細胞和保衛細胞10、大鼠肝細胞11、腎近曲小管上皮細胞12、成纖維細胞13、人紅細胞14、人精子15、哺乳動物的橫紋肌細胞16、平滑肌細胞17、神經細胞體8原核細胞—細菌、藍藻真核細胞—動物、植物、真菌細胞類別兩者差別非常大9原核細胞——細菌形態結構

10動物細胞植物細胞真核細胞的結構11原核細胞和真核細胞比較細胞大小染色體細胞核細胞器內膜系統微梁系統細胞分裂轉錄和轉譯較小(1-10μm)較大(10-100μm) 一條DNA,不與蛋白質聯結。幾條染色體,與蛋白質聯結在一起。核區,無核膜核仁 有核膜和核仁無有簡單復雜無 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細胞大小最小的細胞 支原體:直徑100nm最大細胞是鳥類的卵細胞 鴕鳥蛋:直徑150mm最長的細胞 神經細胞:神經纖維長度>1m

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

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

機能相適應?神經細胞長神經信號傳導?卵細胞體積大

存放營養物質

(供胚胎發育)15一、細胞的分子基礎二、細胞的形態和結構三、細胞代謝四、細胞的基本生命活動16一、細胞的分子基礎65%O18%C少于3%其他元素0.3%S1.4%P3%N10%H細胞的元素組成17符號元素占體重的百分數/%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

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

地球上的生命起源于水,水是生命的介質,陸生生物體內細胞也生活在水環境中。細胞中水含量占

70%-80%2.1水是細胞中不可缺失的物質22無錫太湖暴發藍藻23●水的特性①水是極性分子;②分子之間形成氫鍵;③水有較強的內聚力

和表面張力。24④水分子之間的氫鍵使水能緩和溫

度的變化細胞的溫度和代謝速率保持穩定;

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。

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

水解反應脫水合成反應

生物體內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。

大多活細胞的pH近于7,細胞中pH的微小變化對細胞都有害。27

糖類、蛋白質、核酸和脂質在生命現象中起重要作用,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;☆碳架結構排列和長短決定有機化合物的基本性質。碳是組成細胞中各種大分子的基礎29☆

生物體中的有機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,這些基團幾乎都是極性基團。☆功能基團的極性使生物分子具有親水性,有利于這些化合物穩定存在于含有大量水分子的細胞中。30利用少數種類的小分子合成多種大分子

小分子大分子復合大分子

單糖多糖糖蛋白

氨基酸蛋白質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:將多聚體分解為單體的反應。HO-A-A-A-A’-HH2OHO-A-A-A-HHO-A’-H+☆脫水合成:細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;基本化學式:CH2O包括小分子的單糖、寡糖,以及由單糖構成的大分子的多糖。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:數百至數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。

異構體:羰基的位置不同。結構不同,所以性質也不同——與其它分子反應的能力不同,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。

由數百至數千個單糖分子通過脫水合成而形成的多聚體。36細胞內行使各種生物功能的生物大分子,占細胞干重的50%,在細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構材料膠原、角蛋白激素胰島素、生長激素運動肌動蛋白、肌球蛋白物質運輸Na+-K+

泵營養儲存酪蛋白、鐵蛋白信號轉導乙酰膽堿受體基因調控Lac操縱子滲透壓調節血清白蛋白免疫作用抗體毒素白喉和霍亂毒素電子轉移細胞色素酶(催化作用)氧化還原酶、連接酶2.3蛋白質胰島素37H

RCCOOHNH2氨基酸是蛋白質的結構單體,共20種。氨基酸通式:R基團或側鏈的結構、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。蛋白質由氨基酸組成4個基團: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蛋白質分子有特定的空間結構——構象。蛋白質一級結構二級結構三級結構四級結構-螺旋-折疊蛋白質的結構決定其功能胰島素41α-螺旋β-折疊一級結構二級結構三級結構(氨基酸序列)(蛋白質中局部區域的折疊結構)(一條多肽鏈完全折疊后的結構)四級結構(兩條或兩條以上的多肽鏈組成的蛋白質結構)42小分子物質與蛋白質分子的亞單位結合,導致蛋白質分子及其亞單位的構象發生變化,進而活性也發生變化,稱為變構作用。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,蛋白質的多肽鏈松開,失去其專一的三維形狀,從而失去其生物學活性,這種現象稱為蛋白質的變性。蛋白質的變構作用和變性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44●主要特點

C、H

兩種元素為主;

非極性共價鍵→疏水性;◆嚴格意義上,非大分子▼分子質量小,遠小于糖類、蛋白質、核酸;

▼不是聚合物;45●獨特的生物學功能◆生物膜的重要成分;◆儲能分子;◆生物表面的保護層;◆有些是重要生物學活性物質。46兩類:脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)DNA存在于細胞核、線粒體和葉綠體中,遺傳信息的攜帶者;RNA在細胞核中合成,后進入細胞質,在蛋白質合成中起重要作用。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):轉錄遺傳信息,是蛋白質翻譯的模板轉運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(橙色)轉錄,干擾下游基因(藍色)的表達;2抑制RNA聚合酶II或者介導染色質重構以及組蛋白修飾,影響下游基因(藍色)的表達;3與編碼蛋白基因的轉錄本形成互補雙鏈(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錄本形成互補雙鏈(紫色),在Dicer酶的作用下產生內源性siRNA;5與特定蛋白質結合,lncRNA轉錄本(綠色)可調節相應蛋白的活性;6作為結構組分與蛋白質形成核酸蛋白質復合體;7結合到特定蛋白質上,改變該蛋白質的細胞定位;8作為小分子RNA(如miRNA、piRNA)的前體分子56二、細胞的形態和結構57細胞膜(CellMembranes)細胞質(Cytoplasm)細胞核(Nucleus)細胞壁(CellWall)1.細胞的基本結構與功能:動物細胞、植物細胞58動物細胞模式圖59植物細胞模式圖60細胞膜:細胞表面的被膜,又名質膜。

7-8nm。1.1細胞膜61磷脂雙分子糖蛋白質62細胞膜功能

保護細胞—結構、形狀物質交換—轉運物質信息傳遞—如神經信號傳導免疫—專一性抗原受體63真核細胞控制中心遺傳物質主要位于細胞核細胞代謝、生長、分化中起重要作用。包括核被膜、核基質、染色質、核仁。1.2細胞核64細胞核模式圖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。外膜常與糙面內質網相連。核纖層:在核膜內面,核纖層蛋白組成。66功能:構成核、質之間的天然選擇性屏障

避免生命活動的彼此干擾;保護DNA不受細胞骨架運動所產生的機械力的損傷;核、質之間的物質交換與信息交流67?蛋白質(如DNA、RNA合成相關的酶)細胞質細胞核?RNA

細胞核細胞質68◆核孔復合體:蛋白質,100多種,與核纖層緊密結合;69(2)

染色質:固定、蘇木精染色

常染色質

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

?

常染色質:粗、細絲→網狀;

DNA分子展開部分;

?

異染色質:粗大團塊、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帶負電荷的磷酸基團結合;

?

5種:H1、H2A、H2B、H3、H4;功能不同;

72●染色質在不同時期的表現◆串珠狀細絲:10nm

染色質極度伸張;◆細胞分裂間期:25~30nm

染色質絲折疊

→螺線管;◆細胞分裂期

進一步濃縮(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:圓、橢圓,無外膜;●數目

1~2個,各種生物中固定核仁75(4)核基質核內由蛋白質組成纖維狀網絡:

網孔中充以液體。

核的支架;染色質附著的場所。核骨架76質膜內,細胞核外?

細胞器、細胞溶膠1.3細胞質77細胞溶膠(cytosol

--細胞膜之內處于各個細胞器之外的區域。細胞溶膠占細胞體積的55%左右。包含上千種酶,用于糖酵解和糖質新生過程的催化及糖、脂肪酸、氨基酸的生物合成.細胞溶膠含有細胞骨架(cytoskeleton):真核細胞中的蛋白纖維網絡結構。78細胞骨架

(Cytoskeleton)

胞質骨架:微絲核骨架:核纖層

核基質微管中間纖維79細胞質骨架微絲微管中間纖維80

功能:維持細胞形狀、控制細胞運動;承受外力、保持細胞內部結構的有序性;植物細胞中細胞骨架指導細胞壁的合成;參與重要生命活動。81參與的生命活動:

①細胞分裂中牽引染色體分離;

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

線粒體(功能:能量轉換—化學能ATP)

葉綠體(功能:光合作用)

內質網(功能:蛋白質、脂質合成)

高爾基體

溶酶體

核糖體84線粒體形態結構功能半自主性能量轉換器,細胞動力工廠85葉綠體形態結構功能:光合作用能量轉換器86基本類型功能內質網單層膜形成的囊狀、泡狀和管狀結構87形態結構功

能高爾基體細胞內物質運輸的交通樞紐88溶酶體

結構單層膜包圍的球體

由高爾基體斷裂產生含有大量的酶

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

液泡植物細胞中普遍存在,單層膜包裹,含細胞液,分生組織細胞中多而小;成熟細胞中大,占細胞中央功能:調節細胞滲透壓,收集代謝廢物液泡91細胞的內膜系統

細胞內在結構、功能及發生上相關的,由膜包圍形成的細胞器或細胞結構稱為細胞的內膜系統。—細胞質膜、核膜、線粒體、葉綠體、溶酶體、內質網、液泡、高爾基體等 9293生物膜:細胞器膜、核膜、質膜在分子結構上類似,統稱生物膜。

主要由脂質、蛋白質組合裝配成,7-8nm厚。磷脂雙分子層是骨架,又稱脂雙層。蛋白質以不同方式鑲嵌,膜功能的體現者。質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

主要化學成分:脂質、蛋白質、糖類95生物膜特性:①流動性②選擇透過性961.側向擴散;4.伸縮震蕩2.旋轉運動;5.翻轉運動3.擺動運動;6.旋轉異構

脂雙層中脂分子進行各種形式的快速運動:97

膜蛋白在脂雙層自由移動。上皮細胞膜上的運輸蛋白和各種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。如跨膜物質運輸、細胞信息傳遞、細胞識別、細胞免疫、細胞分化以及激素的作用等都與膜的流動性密切相關。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,是一種超分子結構,具有選擇透過性。磷脂雙分子糖蛋白質100細胞質膜防止物質自由進出,保證內環境相對穩定,生化反應能有序運行。★膜的選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散的方式直接通過脂雙層;絕大多數溶質分子和離子高度不透,形成疏水性分子、離子的滲透屏障;有機小分子、帶電荷的無機離子的跨膜轉運需特殊的膜轉運蛋白參與。102細胞膜上與物質轉運有關的蛋白,約占核基因編碼蛋白的15~30%,細胞用在物質轉運方面的能量達細胞總消耗能量的2/3。兩類:載體蛋白:又稱載體、通透酶和轉運器。

通道蛋白:形成親水通道,允許特定的溶質通過。膜轉運蛋白:103物質出入細胞穿過細胞膜的方式主要有:

單純擴散、易化擴散、主動轉運、

胞吞作用、胞吐作用2.物質的跨膜轉運104主動轉運易化擴散單純擴散生物小分子的跨膜運輸類型1052.1單純擴散(freediffusion)細胞外細胞內小分子物質細胞膜(一)概念:一些脂溶性小分子物質由膜的高濃度一側向低濃度一側移動的過程。2.1單純擴散(freediffusion)107(二)特點:順濃度梯度;不需載體蛋白的協助;不消耗能量。(三)轉運物質:

脂溶性小分子物質:O2、CO2、NH3

、N2

其他:尿素、乙醇(四)影響因素:擴散速率

濃度差—動力

通透性—物質通過細胞膜的難易程度(一)概念:一些非脂溶性或脂溶性很小的物質,在特殊膜蛋白的“幫助”下,由高濃度一側向低濃度一側移動的過程。(二)轉運的物質:小分子親水物質(非脂溶性)、離子2.2易化擴散(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:

膜蛋白轉運物質

1.載體轉運:載體蛋白小分子親水物質

2.通道轉運:通道蛋白水、離子1.載體轉運載體轉運的特點:特異性(葡萄糖)2.通道轉運通道轉運的特性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單純擴散(freediffusion)易化擴散(facilitateddiffusion)被動運輸物質順濃度梯度擴散進出細胞,統稱為被動運輸。116主動轉運具有重要的意義:

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

1.逆濃度或電化學梯度;

2.需要載體蛋白的協助;

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

原發性主動轉運:直接利用能量

繼發性主動轉運:間接利用能量

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

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

→Na+

、k+逆濃度差轉運

→恢復細胞內外不均衡分布生理意義:鈉泵造成Na+、K+

的不均衡分布

①是細胞代謝的必要條件;②阻止細胞外水分進入細胞內,維持細胞的結構和功能;③建立一種勢能貯備.概念:某一物質的主動轉運需要依賴另一物質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、氨基酸逆濃度差轉運2.繼發性主動轉運125大分子物質是如何進出細胞的呢?1262.4胞吞作用與胞吐作用細胞通過胞吞與胞吐作用完成大分子與顆粒物質的跨膜運輸。如:藥物、大分子營養物質的吸收;激素、神經遞質、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的任務,又稱膜泡運輸、批量運輸。127128胞吞作用:通過細胞質膜內陷形成囊泡(稱為胞吞泡

endocyticvesicle),將外界物質裹進并輸入細胞的過程。

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

兩個階段:134光反應:將光能變成化學能并產生氧氣。在葉綠體類囊體膜中,發生水的光解、O2的釋放、ATP及NADPH的生成,需要光。135碳反應:在葉綠體基質中,利用光反應形成的ATP和NADPH,將CO2還原為糖,不需光直接參與,但也必須在光下進行。136光反應:能量變化ADP+Pi+能量(光能)ATP酶光能轉變為活躍的化學能

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

NADPHNADP+的還原:137光子激發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①CO2固定②氧化還原反應③RuBP再生糖類CO2固定140C3途徑:又稱卡爾文(Calvin)循環。CO2受體為RuBP,最初產物為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),最初產物為草酰乙酸(OAA)。CAM途徑(景天科酸代謝途徑):夜間固定CO2產生有機酸,白天有機酸脫羧釋放CO2,進行CO2固定。141光合作用是地球上最重要的化學過程,為地球上絕大多數的生物提供食物和氧氣,是地球上絕大多數生物賴以生存的基礎。自養生物:能進行光合作用的生物是自養生物。異養生物:依靠光合作用產物生活的生物是異養生物。1422.細胞呼吸細胞呼吸:細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,產生能量大部分貯存在ATP中;?細胞不停地呼吸,有控制的氧化還原作用。143ATP是各種活細胞內的一種高能磷酸化合物。

A—

P

~

P

~

P腺苷磷酸基團

高能磷酸鍵第二個高能磷酸鍵相當脆弱,水解時容易斷裂,釋放出大量的能量ATP的結構簡式: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:通過ATP的水解和合成使放能反

應所釋放的能量用于吸能反應的過程。145

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

C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能細胞內呼吸作用分為4個階段:

1)糖酵解;

2)丙酮酸氧化脫羧

3)檸檬酸循環;

4)電子傳遞鏈。1482.1糖酵解細胞質基質,不需氧。總反應: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擴散進入線粒體,在線粒體基質中繼續被氧化脫羧,與輔酶A結合成為活化的乙酰輔酶A(乙酰CoA),進入檸檬酸循環。釋放1分子CO2,還原1分子NAD+NADH1501512.3檸檬酸循環1分子葡萄糖在檸檬酸循環中產生4個CO2分子,6個NADH分子,2個FADH2分子和2個ATP分子。各種細胞的呼吸作用都有檸檬酸循環;最經濟、最有效率的氧化系統。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移到ATP中。電子傳遞鏈:存在于線粒體內膜上的一系列電子傳遞體。153電子傳遞體和蛋白質復合體154電化學梯度H+H+ADPATP1分子葡萄糖經呼吸作用產生30或32分子ATP1552.5無氧呼吸——發酵作用厭氧細菌和酵母菌的發酵。

(1)酒精發酵:

葡萄糖經糖酵解成丙酮酸,產生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)乳酸發酵:

葡萄糖酵解產生的丙酮酸不經過脫羧,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,都首先轉化為某種中間代謝物,再進入糖酵解或三羧酸循環。氨基酸氧化:先脫氨,再進入呼吸代謝途徑。脂肪酸氧化:轉化為乙酰CoA,再進入三羧酸循環。甘油:轉變為磷酸甘油醛,進入糖酵解過程。157各種分子分解代謝的三個階段氧化磷酸化三羧酸循環ADP+Pi乙酰CoACoA淀粉脂肪蛋白質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氨基酸159四、細胞的基本生命活動160細胞生命活動的基本內容:

1.細胞增殖

2.細胞分化

3.細胞衰老

4.細胞凋亡161

大象與小鼠相應器官和組織的細胞大小差異如何?細胞大小基本一致162細胞能否無限長大?163164☆細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加,如果細胞太大,細胞核的“負擔”過重。細胞體積越大,其相對表面積越小,細胞與周圍環境之間物質交流的相對面積越小,物質運輸的效率越低。細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大165生物體積的增大不是因細胞體積的增大而是由于細胞數目的增多。166

經過一定的物質準備,然后進行細胞分裂,使細胞數目增多的過程,稱為

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

170有絲分裂

細胞周期連續分裂的細胞,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細胞周期的時間不同物種、不同組織的細胞周期所經歷的時間不同。恒定條件下,細胞周期的時間恒定。細菌一般20min分裂一次。紫鴨跖草根尖細胞20h。人囊胚細胞19.5h。受精卵可不足8min,最長不超過1h。172221.520.5人的宮頸癌細胞22121人的肝細胞15.31.813.5小鼠十二指腸上皮細胞17.32.015.3蠶豆根尖分生區細胞細胞周期分裂期分裂間期細胞

不同細胞的細胞周期持續時間(小時)

細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行物質準備,完成_________________和有關______________,同時細胞有適度的生長。DNA分子的復制蛋白質的合成90%-95%173DNA以染色體形式平均分配到2個子細胞中,每個子細胞得到一組與母細胞相同的遺傳物質。有絲分裂是連續的過程,人為劃分為4個時期:前期中期后期末期細胞質分裂:動物細胞形成環溝分割母細胞。植物細胞形成細胞板,進而形成新細胞壁分隔兩個新細胞。有絲分裂174175動物細胞的有絲分裂間期前期中期后期末期間期176植物細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

將親代細胞的染色體經過復制后,精確的平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩定性。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,紡錘體形成;●前中期

動粒與動力微管結合;182●中期

◆染色體→紡錘體赤道面;

◆兩方向的極力平衡→靜止狀態;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

分裂過程沒有出現紡錘絲和染色體的變化。無絲分裂186?生殖細胞發生過程中產生精子和卵子的一種特殊的有絲分裂。?DNA(染色體)復制一次,細胞連續分裂兩次,結果一個母細胞產生四個配子,每個配子的染色體(DNA)數目為母細胞的一半,所以稱為減數分裂。減數分裂187前期I1細線期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減數分裂豐富基因組合189減數分裂的生物學意義

1.保證親代與子代之間染色體數目的恒定性;

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

在個體發育中,由一個或一種細胞增殖產生的后代,在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。

生物體組織、器官、系統形態建成的基礎,是個體發育的基礎。細胞分化的實質:基因選擇性表達的結果。細胞分化的意義:細胞分化的定義:193☆實驗發現,給予一定條件,高度分化的植物細胞仍具有發育成完整植株的能力。194

細胞經分裂和分化,能發育成完整有機體的潛能和特性。受精卵和早期胚胎細胞都是具有全能性的細胞。

植物體細胞——完整植株;細胞全能性的遺傳學基礎是體細胞內存在一套完整的遺傳信息。細胞的全能性195高度分化的動物細胞能否保持全能性呢?

已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性細胞核內含有該物種的全套遺傳物質。

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