2015生物联赛辅导——细胞生物学

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1、细胞生物学细胞生物学：细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学。它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）上以研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、衰老与凋亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容。绪论细胞学基础细胞工程简介竞赛试题及练习细胞生物学细胞的化学成分细胞的亚显微结构及功能细胞周期细胞的分化、衰老、凋亡细胞生物学辅导主要内容1、细胞的发现1665年，胡克在《Micrographia》一书中报道：用自制的显微镜(30倍)观察栎树软木塞切片时发现“cell”（细胞）。1674年，荷兰人列文

2、虎克(AntonvanLeeuwenhoek)利用自制的高倍显微镜(300倍左右)，观察到池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子（活细胞）。他们二人的工作是人类的认识进入了微观世界2、细胞学说的建立人们通常称1838——1839年施莱登和施旺确立的细胞学说，1859年达尔文确立的进化论和1866孟德尔确立的遗传学为现代生物学的三大基石。而实际上，细胞学说又是后两者的基石。细胞细胞是生命活动的基本单位。1.细胞是构成有机体的基本单位。2.细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。3.细胞是有机体

3、生长与发育的基础（基本单位）。4.细胞是遗传的基本单位，并具有遗传的全能性。5.没有细胞就没有完整生命。细胞的共性细胞学说是根据光学显微镜对不同类型的细胞进行形态观察得出的结论，但是它们在结构和功能上的相似性甚至超过形态上的相似性。1、细胞结构上的相似性细菌结构模式图动物细胞结构模式图被质膜（细胞膜）包裹在细胞内的所有生活物质称为原生质(protoplasm)，包括细胞核和细胞质。★细胞都具有细胞膜结构★细胞都具有DNA、RNA★细胞都具有核糖体和酶2、细胞的基本功能◆细胞能够进行增殖◆细胞都能进行新陈代谢细胞代谢包括物

4、质代谢和能量代谢，细胞的代谢作用是由酶控制的。◆细胞都具有运动性所有细胞都具有一定的运动性，包括细胞自身的运动和细胞内的物质运动。细胞能够进行自我增殖和遗传3、形态结构与功能的统一是生物体细胞的重要特征4、细胞的大小及体积的恒定A、细胞的计量单位细胞大小的计量单位，一般都用微米计算。使用电子显微镜后又提到(Angstrom,Å)为超显微结构计量单位。现在常用的国际单位是纳米(nanometre)。1毫米=1000微米(μm)1微米=1000纳米(nm）1纳米(nm)=10埃典型的原核细胞的平均大小在1～10μm之间，而真

5、核细胞的直径平均为10～100μm，一般为20～30μm。细胞的相对表面积（S/V）核质比例细胞内物质的交流运输B、限制细胞大小的因素细胞内的物质一端向另一端运输或扩散是有时间和空间关系的，假如细胞的体积太大，势必影响物质在细胞内的传递与交流速度，细胞内的生命活动就不能灵敏地调控与缓冲。有人估计，保证一个细胞生命活动运转所必需的条件来看，至少需要100种酶，该分子酶促反应所必须占有的空间直径约50nm，加上核糖体10——20nm、细胞膜7.5nm与核酸等，可以推算出来，一个细胞的直径最小极限不可能小于100nm，而现在发

6、现的最小支原体已经接近这个极限。因此，作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎不可能存在的，所以说支原体是最小、最简单的细胞。C、支原体是最简单的原核细胞，直径为0.1～0.3μm◆具有细胞质膜(10nm)，但没有细胞壁;◆环状双螺旋DNA，没有核区,能指导合成750多种蛋白质;◆唯一的细胞器是核糖体，每个细胞中约有800～1500个。支原体的形态结构细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比细菌哺乳动物水7070无机盐11小分子代谢物33蛋白质1518磷脂23其它脂—2多糖22RNA61.1DNA1

7、0.25细胞的化合物细胞的分子基础水是细胞中最主要的成分水是细胞生命活动的物质基础，约占细胞重量的75％-80％，其中游离水约95％，其余为结合水。细胞中各主要成份的相对含量各种极性有机分子和离子的最好溶剂。水在细胞中的作用生命离不开水是因为水的特性符合生物生存的需要。1.水的比热大、蒸发热大、有利于体温的稳定，使细胞代谢速率得以保持稳定。2.固态水比液态水密度低，有利于水生生物的生存。3.水分子间能形成氢键，使水分子有了较强的内聚力，使水可以在导管中形成连续水柱，从而上升到大树的顶端。4.分子参与了生命活动的一些重要反

8、应.构成功能单位的各条肽链，称为亚基其他高能磷酸化合物磷酸肌酸在动物和人体细胞（特别是肌细胞）内，除了ATP外，其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸（可用C～P代表）。当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时，在有关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸