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第三章 细胞的分子基础和基本结构
第三章 细胞的基本结构和分子基础 第一节 细胞的基本结构 一、细胞的基本概念 二、真核细胞 三、原核细胞 第二节 细胞的分子基础 一、构成细胞的小分子物质 二、构成细胞的大分子物质 第一节 细胞的基本结构 一、细胞的基本概念 1.细胞是生命活动的基本单位: 细胞是所有生物体结构和功能的基本单位(除病毒、噬菌体和类病毒外); 一切有机体都是由细胞组成的; 细胞具有独立的、有序的自控代谢体系; 细胞是有机体生长与发育的基础; 细胞是遗传的基本单位,细胞具有遗传的全能性 3、细胞的形状 单细胞生物的形态与胞外沉积物有关,如草履虫像鞋底。 高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。如肌肉细胞呈柱形;红细胞为圆盘状。 高等动物的细胞离体培养,形状往往发生变化。 二、真核细胞 一、基本结构 形态学: 质膜(plasma membrane)。 细胞核(nucleus):具有核被膜和核仁。 细胞质(cytoplasm):包括细胞器和细胞质基质(cytoplasmic matrix)。 二、细胞器 细胞器(organelle):细胞内特定的功能结构域,有两类,一类是膜围成的,构成内膜系统。另一类细胞器是没有膜包围的。 主要的细胞器有: 内质网、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体、细胞骨架、中心体以及核糖体。 三、原核细胞 基本特点 原核细胞和真核细胞的比较 第二节 细胞的分子基础一、构成细胞的小分子物质 1、无机小分子 水占细胞总重量的70%左右,其中游离水约95%,其余为结合水。 游离水---细胞代谢反应的溶剂 结合水---构成细胞结构的成分 无机盐的含量约为1%,以离子形式存在。 有机小分子 (一)、单糖:核糖和葡萄糖, 核糖和脱氧核糖是核酸的组成成分, 葡萄糖是细胞的营养物质和能源物质。 (二)、脂肪酸 1、结构:有2个明显不同的区域,长的疏水烃链,无化学活性;羧基是亲水的易形成酯和酰胺。 2、功能: a、 构成细胞膜的基本成分, b、 能分解产生ATP而提供能量。 三、氨基酸含有4个部分: 1个氨基,1个羧基,1个氢原子和1个R基团。其中R集团决定了不同氨基酸的性质,进一步决定了组成蛋白质的特性。 四、核苷酸:由1个碱基、1个戊糖和1个磷酸脱水缩合而成。 碱基:嘌呤和嘧啶。 嘌呤:腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)。 嘧啶:胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。 核苷:碱基与戊糖脱水缩合形成的化合物, 一磷酸核苷:核苷上连接1个磷酸分子构成的化合物, 二磷酸核苷:核苷上连接2个磷酸分子构成的化合物, 三磷酸核苷:核苷上连接3个磷酸分子构成的化合物。 DNA功能 携带和传递遗传信息,在信息传递过程 中,子代DNA保留了亲代DNA所有的遗传星系, 进而通过转录、翻译过程来表达相应的遗传性状。 RNA的结构 RNA是一种单链结构的核苷酸,有的单链分子可以通过自身回折形成一些短的双股螺旋区(假双链)。 RNA的分类: tRNA、 mRNA、rRNA。 tRNA 细胞内分子质量最小的一类核酸, 结构特点:1、均呈三叶草形,2、含有10~20%的稀有碱基,如假尿嘧啶(ψ)、甲基化嘌呤。 功能:识别并携带相应的氨基酸进入核糖体,供合成蛋白质需要。 mRNA和rRNA mRNA:主要功能是从细胞核内的DNA分子上转录出遗传信息,并带到细胞质内的核糖体上,作为蛋白质合成的模板。 rRNA:细胞内分子质量最大、含量最多RNA占细胞内总RNA的80%左右 。功能是蛋白质合成“工厂”——核糖体的主要成分。 其他一些RNA分子及其生物学意义 gRNA(导引RNA):mRNA编辑snRNA(核内小分子RNA):mRNA加工(剪接和成熟。 snoRNA(核仁小分子RNA):rRNA加工(切割和修饰) RNA?P(RNA聚合酶):tRNA加 Telomerase?RNA:DNA复制 SRP(信号识别颗粒)-RNA:转运 miRNA和siRNA 共同点: 1、MiRNA和siRNA都是由22个左右的核苷组成; 2、它们都是Dicer酶的产物; 3、它们在起干扰、调节作用时都会和RISC复合体合; 4、它们都可以在转录后和翻译水平干扰
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