细胞和生物膜课件.ppt

第一章 绪论（复习） 生物大分子（的基本特征）糖、脂、核酸、蛋白质 1.生物大分子都是由结构比较简单的小分子（结构单元）以某种方式连接而成。 2. 生物大分子都具有非常复杂的结构。 3. 构成生物大分子的结构单元大多数是手性分子。 4.生物分子之间的相互作用和识别特性。生物大分子与普通小分子不同，生物大分子之间存在特殊的、专一性的相互作用，结果是导致分子之间的相互识别。生物分子的这种特性是许多重要生理现象的分子基础，如抗原与抗体的结合，酶与底物的专一性作用等。 生物大分子的结构单元 （1）构成蛋白质的结构单元分子—20种氨基酸 （2）构成核酸的结构单元分子—核苷酸 （3）构成脂（脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物）的结构单元分子—甘油、脂肪酸、胆碱 （4）构成糖（多羟基醛或多羟基酮）的结构单元分子—单糖 生物分子的相互作用力 生物分子之间的相互作用主要通过非共价作用力实现。 氢键 正负离子之间的静电引力 离域键间的?电子重叠作用力 疏水键 范德华力 1.5.2 水分子对生物大分子的结构和性质的影响 水分子对生物分子的 影响主要通过非共价作用力，如氢键、极性分子解离产生的正负离子作用、疏水缔合、范得华力实现。 1.5.3 缓冲溶液及生物体的缓冲体系 缓冲溶液作用：当少量的酸或碱加入到缓冲溶液中时，溶液的pH变化很小。 缓冲溶液体系由弱酸及其共轭碱组成，如乙酸-乙酸钠，磷酸二氢钠-磷酸氢钠，碳酸-碳酸氢钠缓冲体系等。 缓冲溶液的滴定曲线 缓冲溶液浓度与pH之间的关系—Henderson-Hasselbalch方程 Henderson-Hasselbalch方程的意义 定量描述了缓冲溶液的浓度与pH 及 pKa的关系 在滴定中点时，pH=pKa，说明缓冲溶液滴定中点的pH就是弱酸的pKa 定量描述了缓冲溶液的浓度与缓冲能力之间的关系 生物体的缓冲体系及其意义 生物体内发生的生物化学过程几乎都与pH变化有关。 生物体系pH的微小变化将影响许多生物化学反应的速率和方向。 几乎所有的生物化学过程都是在酶的催化下进行，pH可以直接影响酶分子中氢键和离子键的形成，从而激活或抑制酶的活性。 生物体是一个大的缓冲体系，例如人体缓冲体系pH?7.4。细胞的胞液、血液等都是缓冲溶液。所以，生物体能够在恒定的pH条件下进行各种代谢或其它生理活动。在生物代谢或其他生理活动中产生的小量酸性或碱性物质，由于缓冲作用不会影响体系的pH。 第二章 细胞和生物膜 细胞是组成生物体的基本结构单元,是生物体进行代谢、能量转换、遗传以及其他生理活动的场所。细胞内存在各种各样的生物化学体系，生物体内发生的大多数化学反应过程都是在细胞内进行。 2.1.1细胞的分类和结构 1. 原核细胞：进化程度低、结构最简单的一类细胞，如：细菌、蓝藻、大肠杆菌。 2.1.1 细胞的分类和结构 2. 真核细胞：真核细胞是高等植物和动物的基本结构单元。 2.1.2 细胞是生物分子发生化学变化的场所 1. 细胞膜 作用：具有保护细胞、进行物质交换、传递信息、能量转换、运动和免疫等生理功能。 2. 细胞质： 是复杂的生物胶体。 所含的有形物质为各种细胞器，细胞器之间为胞液。 细胞胞液由酶、激素、脂类、糖类、无机盐、水组成。 3. 细胞器 细胞质内含有一些具有独立形态的结构，称为细胞器。细胞器通过细胞内膜与周围环境分开，具有特定的生理功能。 （3）核糖核蛋白体：由核糖核酸与多种结合蛋白构成，是蛋白质生物合成的主要场所 （4）内质网：由细胞膜引申形成的小管和小胞构成的网状结构。含有多种重要酶系，参与有关蛋白质、甘油脂和磷脂的合成及解毒等。 （5）高尔基体：真核细胞内一种由网状小管或泡组成的复杂结构，功能与细胞内物质的转运和细胞膜更新有关。 （6）溶酶体；由30~40种水解酶和膜基质组成的一种细胞器，是细胞内代谢物质的分解、清除的主要场所。 （7）叶绿体：主要含叶绿素，是光合作用的主要场所。 2.2 生物膜 细胞膜及各种细胞器的外膜通称为生物膜。 生物膜具有重要的生物功能，生命过程中的许多重要现象，如物质运送、能量转换、细胞识别、免疫、神经传导、代谢调控、激素和药物作用等，都与生物膜功能有关。因此，了解生物膜的结构和功能对认识生命活动的本质具有重要的理论意义。而且，由于生物膜具有选择性的通透特性，在工业、农业、医学和国防工业等方面也有重大的应用价值。 2.2.1 生物膜的组成和结构 脂质 磷脂： 主要是磷酸甘油二脂 磷脂是两亲性分子，在水中形成双层脂膜结构，使它具有形成生物膜的特性。 脂质 2. 胆固醇：一种类脂化合物，常与脂类共存。 固醇——环戊烷