普通生物學(xué)78節(jié)

1、生物的四大基本特征是什么？,（一）組成、結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性（二）新陳代謝、生長、運(yùn)動(dòng)是生命的本能（三）遺傳、變異和進(jìn)化（四）適應(yīng)環(huán)境,,（一）結(jié)構(gòu)、組成的統(tǒng)一性1.化學(xué)成分的同一性化學(xué)元素、生物大分子、遺傳密碼、貯能分子、生物過程等。2.嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu) 生命的基本單位是細(xì)胞---有序性整個(gè)生物界是一個(gè)多層次的有序結(jié)構(gòu)： 細(xì)胞 → 組織 → 器官 → 系統(tǒng) → 個(gè)體

2、 ↓ 生態(tài)系統(tǒng) ← 群落 ← 種群,（二）新陳代謝、生長、運(yùn)動(dòng)是生命的本能 3.生物的新陳代謝（metabolism) 生物最基本的特征新陳代謝是指生物和周圍環(huán)境不斷進(jìn)行的物質(zhì)的交換和能量的流動(dòng)，生物吸收一些物質(zhì),在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝過程的最終產(chǎn)物而被排出體外的過程。合成代謝（anabolism) ：即從外界攝取物質(zhì)和能,將它們轉(zhuǎn)化為生命本身的物質(zhì)和儲(chǔ)

3、存在化學(xué)鍵的化學(xué)能；也稱同化作用分解代謝（catabolism) ：即分解生命物質(zhì),將能量釋放出來,供生命活動(dòng)只用；也稱異化作用 。,4.生物的應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)生物體對(duì)外界刺激發(fā)生符合目的反應(yīng)的特性，叫做應(yīng)激性。,5. 生長（growth)發(fā)育從細(xì)胞形成的那一刻起，不斷進(jìn)行分裂和分化，從幼稚的細(xì)胞長大成為成熟細(xì)胞，經(jīng)過分化成為特化的組織和器官。數(shù)量上的增加表現(xiàn)了生物體的生長，分化促成了發(fā)育。,（三）遺傳、變異和演化6.遺傳、變異和

4、進(jìn)化遺傳(heredity)：遺傳物質(zhì)從上代傳給下代,從而使上代的形態(tài)特征或生理特性等性狀在下代得以表現(xiàn)。 上代和下代之間以及后代個(gè)體之間總有些差異，這種現(xiàn)象叫做變異(variation)。 遺傳和變異都是普遍的生命現(xiàn)象,二者同時(shí)存在。演化：生物即有遺傳又有變異，構(gòu)成了生物進(jìn)化的歷史,假如僅有變異而無遺傳 ：,意　義：,遺傳性：保證種的相對(duì)穩(wěn)定性和生物類型 間的區(qū)別,產(chǎn)生新的性狀  導(dǎo)致物種的變化發(fā)展,假如僅

5、有遺傳而無變異：,變異性：,生物界就無進(jìn)化的原材料 遺傳只是簡單的重復(fù)生物就不能進(jìn)化,變異就不能延續(xù) 無法形成穩(wěn)定的新類型 生物也不能進(jìn)化,（四）適應(yīng)環(huán)境7.穩(wěn)態(tài)(homeostasis) 穩(wěn)態(tài)是指動(dòng)物在外部環(huán)境因素變化的條件下，運(yùn)用內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)制，消除外部因素變化所施加的影響，維持內(nèi)部環(huán)境如溫度、pH、水分、離子濃度等的穩(wěn)定。8. 適應(yīng)(adaptation) 在長期的相互作用中，生物在其形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能（性狀）都

6、表現(xiàn)出了對(duì)環(huán)境的高度適應(yīng)性，而產(chǎn)生了有利自身生存的變異，經(jīng)過自然選擇，通過遺傳逐代積累而保留下來。,生物界的五界系統(tǒng)是哪五界？,☆五界分類系統(tǒng)：1969年美國學(xué)者慧特克（R.H.Whittaker）提出五界分類法：原核生物界(Monera)：細(xì)菌、立克次氏體、支原體、衣原體、藍(lán)藻原生生物界(Protista) ：單細(xì)胞的原生動(dòng)物（如變形蟲、草履蟲）、藻類、粘菌類。真菌(Fungi)：真菌植物界(Plantae)：苔蘚植物、蕨

7、類植物、裸子植物、被子植物動(dòng)物界(Animalia)：無脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物,組成生命的必需元素？,基本元素：C，H，O，N，S，P，Ca 等占人體99%以上。,其它元素：Na，K，F(xiàn)e，Mg，Mn，Zn，Cu， Cl，I等數(shù)量少，但作用大。如很多金屬元素是酶的輔助因子。,偶然存在的元素：V、Mo、Li、F、Br、Si、As、Sn、等,1. 極性,水：生命之源,2. 氫鍵：穩(wěn)定性,水是極性分子分子之間形成氫鍵液態(tài)水中的水分子具有內(nèi)

8、聚力水分子之間的氫鍵使水能緩和溫度的變化冰比水密度低。水是良好的溶劑。水能夠電離,Protein(蛋白質(zhì))，Nucleic acid(核酸)，Carbohydrate(糖類)，lipid(脂類),生物大分子主要分為哪四種？,當(dāng)我們說到糖類，我們說的是什么？,# 多羥基醛或多羥基酮稱為糖,# 糖類一般是由C、H、O三種元素組成的有機(jī)化合物，大多數(shù)符合Cn(H2O)m的通式。,# The Energe生命活動(dòng)所需能量來源；重

9、要的中間代謝產(chǎn)物；構(gòu)成生物大分子；,,單糖 多羥基酮或醛的化合物。寡糖 由兩個(gè)或以上糖殘基兩兩之間通過脫水而成的。多糖 數(shù)百至數(shù)千個(gè)單糖通過脫水而形成的聚合物。,葡萄糖 果糖 半乳糖,單糖,重要的單糖,甘油醛 核糖 脫氧核糖,淀粉植

10、物細(xì)胞中的儲(chǔ)藏營養(yǎng)物， 分為直 鏈和支鏈淀粉?！√窃瓌?dòng)物細(xì)胞中儲(chǔ)藏的多糖，又稱動(dòng)物淀粉?！±w維素 植物細(xì)胞壁的主要成分。　幾丁質(zhì)、果膠等。,3. 　多糖,自然界中最多的糖類。有單糖分子（通常為葡萄糖分子）縮合脫水而成的分支或不分支的長鏈分子。,脂肪分子是哪兩種分子構(gòu)成的？,Dietary lipids,磷 脂 phospholipid,蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是什么？

11、,核酸 Nucleic Acid,磷酸 Mono-phosphate,核苷Nucleoside,脫氧或非脫氧核糖（戊糖）,堿基,Nucleic Acid (核酸)的組成,,4雙螺旋的直徑為2nm，相鄰堿基之間相距0.34nm， 并沿軸旋轉(zhuǎn)36゜角。因此旋轉(zhuǎn)每隔10個(gè)堿基之后，即相距3.4nm之后又轉(zhuǎn)回原位。,,,☆生物都是由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所組成；　☆所有的細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和組成上基本相似； ☆每個(gè)細(xì)胞相對(duì)獨(dú)立，一個(gè)生物體細(xì)胞之間協(xié)

12、同配合；　☆生物體通過細(xì)胞的活動(dòng)反映其功能；　☆新的細(xì)胞是由已存在的細(xì)胞分裂而來；　☆生物疾病是因?yàn)樗募?xì)胞機(jī)能失常。,細(xì)胞學(xué)說：,4 兩類細(xì)胞：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞,?原核細(xì)胞：不含細(xì)胞核 (nucleus)原核細(xì)胞所形成的生 物稱為原核生物 (prokaryotes)，包括所 有的細(xì)菌(bacteria)。 ?真核細(xì)胞：有細(xì)胞核。真核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱為真核生

13、 物(eukaryotes) ，包括動(dòng)物（animal）、 植物（plant）、真菌(fungi)以及介于動(dòng) 植物之間的原生生物(protista)。,# 原核細(xì)胞,? 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? 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,# 真核細(xì)胞,?　以脂質(zhì)及蛋白質(zhì)成分為基礎(chǔ)的生物膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)　

14、?　以核酸（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)為主要成分的遺傳信息表達(dá)系統(tǒng) 　?　由特異蛋白分子裝配構(gòu)成的細(xì)胞骨架系統(tǒng)。,糖鏈,蛋白鏈,疏水區(qū),磷脂,球蛋白,膽固醇,# Cell membrane 細(xì)胞膜,The chemical composition of membranes,# Fluid mosaic model 流動(dòng)鑲嵌模型,①膜的主體是脂質(zhì)雙分子層；,②脂質(zhì)雙分子層具有流動(dòng)性；,③內(nèi)在蛋白（整合蛋白）因其疏水性，故可嵌入脂質(zhì)雙分子層

15、中；,④外在蛋白（周邊蛋白）因其親水性，故可通過靜電引力與脂質(zhì)雙分子層表面的極性頭相連；,⑤脂質(zhì)雙分子層猶如一“海洋”，周邊蛋白可在其上作“漂浮” 運(yùn)動(dòng)，而整合蛋白則似“冰山”狀沉浸在其中作橫向移動(dòng)。,流動(dòng)鑲嵌模型突出了膜的流動(dòng)性和不對(duì)稱性,# Nucleus 細(xì)胞核,1）核膜（nuclear membrane） 結(jié)構(gòu)：雙層，由外膜和內(nèi)膜組成，均為單位膜。 核孔（nuclear pore）：核膜上的小孔,能

16、隨著細(xì)胞代謝狀態(tài)的不同進(jìn)行啟閉，某些大分子物質(zhì)，如RNA或核糖核蛋白體等，能通過核孔而出入。 功能：控制核與細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交流。,2）核質(zhì)（nucleoplasm）：膜內(nèi)均勻透明的膠狀物質(zhì)，含核仁、染色質(zhì)、核液等。 核仁（nucleolus）：一到幾個(gè)折光強(qiáng)的球狀體。是合成和貯藏RNA的場(chǎng)所。 染色質(zhì)（chromatin）：染成深色的部分，是遺傳物質(zhì)存在的主要形式，交織成網(wǎng)狀的細(xì)絲，成分是DNA和蛋白質(zhì)。

17、分裂時(shí)，變成染色體（chromosome）?！?核液（nucleochylema）：染色淺，無明顯結(jié)構(gòu)，含蛋白質(zhì)、RNA和多種酶。,?核 仁 細(xì)胞間期核中１個(gè)或幾個(gè)濃密的球形小體形狀、大小、和數(shù)目因物種和生理狀態(tài)而異是合成和貯藏RNA的場(chǎng)所,核 仁,核基質(zhì)由蛋白質(zhì)成分組成的纖維狀網(wǎng)，網(wǎng)孔中充以液體。是核的支架，并為染色質(zhì)的代謝活動(dòng)提供附著的場(chǎng)所。,# Cytoskeleton 細(xì)胞骨架——“城市的管網(wǎng)和道路”,8.細(xì)胞骨架維持細(xì)

18、胞形狀并控制其運(yùn)動(dòng),? 分布與真核細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)纖維組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞器的空間分布、功能活動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換及信息傳遞等有關(guān)，在細(xì)胞中起到“骨骼和肌肉”作用。? 組成細(xì)胞骨架的三類蛋白纖維：? 微管? 微絲? 中間纖維,細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu),#Endoplasmic Reticulum (ER)內(nèi)質(zhì)網(wǎng),? 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 —— 蛋白質(zhì)合成與加工 —— 脂類的合成,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形

19、態(tài) ：呈扁平囊狀，排列整齊，有核糖體附著。,? 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能 ? 脂類、類固醇激素的合成 ? 肝的解毒作用 ? 肝細(xì)胞葡萄糖釋放（G-6P ? G ) ? 肌細(xì)胞貯存 Ca2+,,? 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的核糖體外形和功能基本相同，但大小不同? 核糖體的主要成分為 rRNA ( 50~60%) 和蛋白質(zhì) ( 40~50 % ) ，構(gòu)成大小亞基,? 核糖體,3 高爾基體合成、分揀并將產(chǎn)物運(yùn)出細(xì)胞,? 高爾基體的

20、形態(tài)結(jié)構(gòu) 由扁平囊和大小不等囊泡組成 具有極性的細(xì)胞器 面向核的凸面為形成面或順面( cis 面 ) 遠(yuǎn)離核的凹面為成熟面或反面 ( trans 面 ),線粒體和質(zhì)體等進(jìn)行能量交換,線粒體:呼吸作用進(jìn)行的場(chǎng)所，生命活動(dòng)的“動(dòng)力工廠”，是三羧酸循環(huán)、電子傳遞和ATP生成的場(chǎng)所。,? 線粒體一般呈粒狀或桿狀， 一般直徑0.5-1μm，長1.5-3.0μm。,,溶酶體起消化作用,溶酶體是單層膜包裹的小泡，由

21、高爾基體斷裂產(chǎn)生，內(nèi)含60種以上的水解酶。溶酶體的功能是消化從外界吞入的顆粒和細(xì)胞本身產(chǎn)生的碎渣。食物泡+溶酶體 　次級(jí)溶酶體。溶酶體是酸性的，PH4.8或更低，而各種水解酶只有在酸性環(huán)境中才有活性。,植物細(xì)胞特點(diǎn),,1．細(xì)胞壁的分層 胞間層——主要由果膠質(zhì)組成 初生壁——主要由纖維素和果膠質(zhì)組成 次生壁——主要由木質(zhì)素和纖維素組成 2．細(xì)胞壁的特

22、化 木化 角化 栓化 礦化,# Cell Wall 細(xì)胞壁,# Chloroplasts 葉綠體,（1） 葉綠體膜： 葉綠體外被由雙層膜組成，膜間為10-20nm的膜間隙。,（2）類囊體 是單層膜圍成的扁平小囊，沿葉綠體的長軸平行排列。膜上含有光合色素和電子傳遞鏈組分，光能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化是在類囊體上進(jìn)行的，因此又稱光合膜。扁平囊 → 相疊 → 基粒

23、 → 以基粒類囊體連通 → 膜系統(tǒng)；,液泡有多種功能,植物細(xì)胞中普遍存在。有單層細(xì)胞膜包裹。分生組織細(xì)胞的液泡多而小，而成熟細(xì)胞的液泡大，且占據(jù)細(xì)胞的中央。,植物液泡的作用：,調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓以及收集代謝廢物。液泡中的花青素還決定花、果實(shí)和葉的顏色。,動(dòng)物細(xì)胞有胞外基質(zhì)（ECM）和細(xì)胞連接,胞外基質(zhì)： 膠原纖維（主要） 蛋白聚糖 纖連蛋白：

24、與質(zhì)膜內(nèi)的整聯(lián)蛋白相連,,糖蛋白,細(xì)胞連接,細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外空間的結(jié)構(gòu)關(guān)系稱為細(xì)胞連接。 緊密連接 橋粒 間隙連接,# Tight junction 緊密連接/封閉連接,屬于封閉連接，一般存在于上皮細(xì)胞，沒有間歇，似乎融合在一起,緊密連接：可阻止溶液中的分子沿細(xì)胞間隙滲入體內(nèi)，一般存在于上皮細(xì)胞之間血腦屏障、腸壁上皮、腎小管上皮,# Anchoring junction 錨定連接,將相鄰細(xì)胞的骨架系統(tǒng)或?qū)⒓?xì)胞與

25、基質(zhì)相連，形成一個(gè)堅(jiān)挺有序的細(xì)胞群體。,,(1) Adhesion junction 粘著連接,肌動(dòng)蛋白,如果連接作用涉及細(xì)胞質(zhì)中的骨架部分是肌動(dòng)蛋白，這種連接方式稱為粘著連接。,粘著連接, 有三個(gè)基本特點(diǎn):①都是鈣依賴性的;②都要通過細(xì)胞中細(xì)胞骨架的肌動(dòng)蛋白相連;③引起細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：通過膜整合蛋白與肌動(dòng)蛋白相連,給細(xì)胞傳遞一種信號(hào),然后通過細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子將信號(hào)放大,在皮膚、子宮頸處的上皮細(xì)胞之間有一種非常牢固的細(xì)胞

26、連接，叫橋粒,(2) Desmosome junction 橋粒連接,橋粒（desmosome，亦稱為胞橋小體、細(xì)胞膜吸著部或[細(xì)胞間]橋體）是一種相鄰細(xì)胞之間連接的結(jié)構(gòu)，呈紐扣樣連接方式。,角質(zhì)形成細(xì)胞之間借助橋粒互相連接,橋粒的作用是維持細(xì)胞間的連接，一旦橋粒受到破壞，則會(huì)引起角質(zhì)形成細(xì)胞的松解而出現(xiàn)表皮內(nèi)皰，如：天皰疹。,構(gòu)成間隙連接的基本單位稱連接子，每個(gè)連接子由6個(gè)相同或相似的跨膜蛋白亞單位環(huán)繞，中心形成一個(gè)直徑約1.5nm

27、的孔道。相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)連接子對(duì)接便形成一個(gè)間隙連接單位。,# Communicating junction 通訊連接,(1) Gap junction 間隙連接,間隙連接的功能：細(xì)胞內(nèi)的一些小分子，如離子、氨基酸等物質(zhì)有可能通過。 有助于細(xì)胞間的代謝偶聯(lián)，它在細(xì)胞通訊方面有重要作用。,(2) Chemical synapse 化學(xué)突觸,在于可興奮細(xì)胞間的細(xì)胞連接方式，通過釋放神經(jīng)遞質(zhì)來傳遞神經(jīng)沖動(dòng)。,The Summ

28、ary,(1) Free diffusion 自由擴(kuò)散/被動(dòng)運(yùn)輸,(2) Active Transport 主動(dòng)運(yùn)輸,(3) Endocytosis and Exocytosis 胞吞和胞吐,1,高濃度向低濃度; 2, 不需要載體; 3, 不消耗能量。,1,濃度? 2, 需要載體? 3, 消耗能量?,物質(zhì)跨膜運(yùn)輸,(1) Free diffusion 自由擴(kuò)散,# Channel Protein 通道蛋白,尤其對(duì)于需要能量的肌肉細(xì)胞和腦

29、細(xì)胞。,(2) Active Transport 主動(dòng)運(yùn)輸,特點(diǎn),主動(dòng)運(yùn)輸 vs 被動(dòng)運(yùn)輸,(3) Endocytosis and Exocytosis 胞吞和胞吐,Signal transduction among the Cells (細(xì)胞通訊),,,# Signal Molecules 信號(hào)分子,,,,,,,# Receptor 受體,配體與受體結(jié)合配體：細(xì)胞外的信號(hào)分子，包括激素、神經(jīng)遞質(zhì)、抗原、藥物以及其它有生物活性的化學(xué)物

30、質(zhì)，它們都必須與受體特異結(jié)合，通過受體的介導(dǎo)作用，才能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生效應(yīng)。這些信號(hào)分子，統(tǒng)稱為配體 。受體：能夠識(shí)別和選擇性結(jié)合某種配體（信號(hào)分子）的大分子物質(zhì)，多為糖蛋白，至少包括兩個(gè)功能區(qū)域：配體結(jié)合區(qū)域和產(chǎn)生效應(yīng)的區(qū)域。,膜表面受體主要有三類：①離子通道型受體（ion-channel-linked receptor）；②G蛋白耦聯(lián)型受體（G-protein-linked receptor）；③酶耦聯(lián)的受體（enzyme-lin