《细胞的基本特征.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《细胞的基本特征.ppt(43页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、细胞的物质基础,黄 辰 生物医学基础研究中心 遗传学与分子生物学系 029-82657723,第一节 细胞的分子基础,组成细胞的化学物质是地球上最基本元素 细胞的组成成分包括小分子和大分子 大分子物质有多糖、蛋白质和核酸,组成细胞的基本元素,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,为什么生命的最基本元素是C、H、O、N、P、S?,第一节 细胞的分子基础,无机物 水: 自由水-主要存在形式,作为溶剂、介质; 结合水-约4-5%,结构组分。,第一节 细胞的分子基础,无机盐 气体:O2、CO2、NO等,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,糖,第一节 细胞的分子基础,单糖:通式为(
2、CH2O)n,最重要的是戊糖、葡萄糖,多糖:糖原、淀粉,有机物,功能:.营养物质; .能源储备; .运输信号; .受体成分。,第一节 细胞的分子基础,脂肪酸(fatty acid) 通式为 CH3(CH)nCOOH, 以具有碳氢长链疏水端与羧基亲水端为特征。,饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸,第一节 细胞的分子基础,功能: 营养物质和能源物质 膜组分,氨基酸(amino acid) 分子结构通式:,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,分类: 非极性R基氨基酸; 不带电荷的极性R基氨基酸; 带正电荷的R基氨基酸(碱性); 带负电荷的R基氨基酸(酸性)。 功能: 作为结构成分形成蛋白质; 作为
3、能源物质。,第一节 细胞的分子基础,核苷酸(nucleotide),第一节 细胞的分子基础,组成细胞的大分子物质 细胞大分子物质是细胞内: 分子质量为 10000-1000000; 结构复杂、功能多样; 由小分子氨基酸、核苷酸、单糖连接组成的多聚体。,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,脱氧核糖核酸(DNA),3,5-磷酸二酯键,第一节 细胞的分子基础,DNA是由两条反向平行排列的多聚核 苷酸链相互缠绕而形成的双螺旋结构,磷酸、戊糖作为骨架处于外侧,碱基垂直于骨架,伸向内侧。 A与T间形成两个氢键;G与C间形成三个氢键。 每个螺旋包含10个脱氧核苷酸,螺距位34A。 存在浅沟和深沟
4、。,第一节 细胞的分子基础,核糖核酸(RNA),第一节 细胞的分子基础, 信使RNA(messenger RNA,mRNA) 结构:直线单链。 含量:占全部RNA的5%-10% 寿命:几分钟(原核细胞)或几小时(真核细胞)。 功能:遗传信息从DNA传递至蛋白质的中间体。 特点:三个连续的碱基为一个密码子。真核生物mRNA的 两端被修饰,5端含7-甲基鸟嘌呤,3端含多 聚腺苷酸;,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础, 转运RNA(transfer RNA,tRNA) 结构:单链内折成三叶草结构。 含量:占总RNA的5%-10% 寿命:几个小时。 功能:识别并携带活化的氨基酸至核糖体为
5、蛋白质的合成 提供原料运输工具。 特点:3端含三个碱基5CCA 3,为氨基酸臂,结合 氨基酸;D环与氨酰tRNA合成酶结合;反密码子环; 假氢尿嘧啶环。,第一节 细胞的分子基础,氨基酸臂,D环,反密码子环,假氢尿嘧啶环,第一节 细胞的分子基础,.核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA) 结构:单链内折成多臂环。 含量:占总RNA的80%-90% 寿命:几个小时。 类型:真核生物5S、5.8S、18S和28S; 原核生物5S、16S和23S。 功能:与一些蛋白结合并形成蛋白质合成的场所,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,第一节 细胞的分子基础,snRNA(small n
6、uclear RNA) 分布:细胞核中 大小:几百个核苷酸长 功能:剪接(splicing),第一节 细胞的分子基础,miRNA(microRNA) 大小:长约2125nt的非编码RNA。 功能:抑制靶基因的蛋白质合成或促使靶基因的 mRNA降解,从而参与细胞分化与发育的基 因表达调控 。,第一节 细胞的分子基础,核酶(ribozyme):有酶活性的RNA分子 功能:核酶的底物是RNA分子,它们通过与序列特异 性的靶RNA分子配对而发挥作用。,第一节 细胞的分子基础,动物细胞内主要含有的RNA种类及功能,第一节 细胞的分子基础,蛋白质,组成:氨基酸以肽键相连而成的直线结构。 结构: 一级结构:
7、以肽键为主键的多肽链中氨基酸的排列顺序 (N端C端)。,第一节 细胞的分子基础,二级结构:指肽链上相邻氨基酸残基间主要靠氢键维持 重复有序的空间结构 有-螺旋(如-角蛋 白),-折叠(如免疫球蛋白轻链,三股螺 旋(为胶原蛋白独有)。,第一节 细胞的分子基础,三级结构:在二级结构的基础上蛋白质分子进一步折叠、 盘曲形成的接近球形的空间结构,以疏水键、 酯键、氢键、离子键和二硫键维持。蛋白质 只有在三级结构的基础上才具有活性。,肌红蛋白的三维结构,第一节 细胞的分子基础,四级结构:由多条肽链组成的蛋白质,每条肽链都有其 独特的三级结构(也称亚基),亚基间常以 氢键、疏水键和离子键相连。,血红蛋白的
8、四级结构,第一节 细胞的分子基础,.蛋白质的变构和变性: 构象:指取代基团当其单键旋转时可能形成的不同的立体 结构。 变构:当生物体内某些代谢物或调节剂(变构剂)使蛋白 质空间构象发生某种改变,以至该蛋白质的功能发 生减弱或增强的现象。 蛋白质变性:由于理化因素的强烈作用,使蛋白质的空间 结构受到破坏,蛋白质的天然生物活性丧失, 其他 理化性质也发生相应变化的现象。,第一节 细胞的分子基础,. 蛋白质结构与功能的关系: 活细胞内蛋白质功能的发挥与其构象的改变密切相关。如磷酸化与去磷酸化使蛋白质构象改变。,第一节 细胞的分子基础,. 酶:具有催化功能的蛋白质或核酸。 酶的特性:高度的催化效能;
9、高度的专一性; 高度的不稳定性。,第一节 细胞的分子基础,. 蛋白质折叠: 分子伴侣(molecular chaperone),负责蛋白质正确折叠,第一节 细胞的分子基础,.蛋白质的功能: .催化功能(蛋白酶) .运输和储存(血红蛋白、转铁蛋白) .协调动作(肌肉收缩、染色体运动) .机械支持(胶原蛋白) .免疫保护(抗体) .产生和传递神经冲动(视紫红质) .控制生长和分化(阻遏蛋白、神经生长因子),第二节 细胞的结构特征,细胞的大小,Measured in units of micrometers: 1um=10-6 meter nanometers: 1nm=10-9 meter,Cell size is limited: nucleus/cytoplasm ratio; surface area/volume ratio;,细胞数目,细胞的形态,第二节 细胞的结构特征,细胞的一般结构 光学显微镜:细胞膜、细胞质、细胞核 电子显微镜:膜相结构与非膜相结构 膜相结构:内质网、高尔基复合体、溶酶体、 过氧化物酶体、细胞核以及线粒体 非膜相结构:核糖体、细胞骨架、核仁、染色质 细胞基质、核基质、中心体,第二节 细胞的结构特征,第二节 细胞的结构特征,
链接地址:https://www.31doc.com/p-3000316.html