信息的携带者。
RNA分子是单链的，RNA在细胞核内产生，然后进入细
胞质，在蛋白质的合成中起重要作用。
细胞内总DNA的提取分离与浓度测定

用紫外分光光度计测定DNA溶液的纯度和浓度

DNA双螺旋结构的发现
1951年 Watson 23岁 丹麦的哥本哈根 Wilkins教授 英国剑桥大学Cavendish实验室
• 3.4 细胞的基本结构与功能
• 细胞膜和细胞壁
• 细胞质
• 内膜系统
• 细胞核
细胞膜和细胞壁
细胞膜又称质膜，具有半
透性，可选择地让物质通过；
它还有一些细胞识别位点如激 素的受体、抗原结合点等，具 有接受外界信息、与外界通讯 等功能。

植物细胞的细胞膜外还有细胞壁，具有支持和保护植物
细胞的功能 。
约是糖氧化时的二倍。
生物表面的保护层/保持体温/生物活性物质。
中性脂肪(动物-fat)和油(植物-oil)
由甘油醇和
脂肪酸结合成的
酯。
磷脂
又称磷酸甘油脂，与 脂肪不同之处在于甘油的 一个羟基不是与脂肪酸结
合成酯，而是与磷酸及其
衍生物(如磷酸胆碱)结合 ，形成卵磷脂。

卵磷脂是生物膜脂质双层的主要成分，磷酸胆碱一端为极性 的头，两个脂肪酸一端为非极性的尾，其中一个脂肪酸通常 含不饱和双键，因此总有点弯折。

糖类化合物(carbohydrate)
糖分子含C、H、O 3种元素，通常3者的比例 为1:2:1，一 般化学通式为(CH2O)n。
葡萄糖C6H12O6,蔗糖C12H22O11 脱氧核糖C5H10O4，乙酸
C2H4O2
糖是生物代谢反应的重要中间代谢物，还可构成核酸和糖蛋 白等重要生物成分、糖又是生命活动的主要能源。 糖类包括小分子的单糖、寡糖和由单糖构成的大分子的多糖。
细胞质
占据质膜之内核膜之外空间的实物体系,是细 胞的主要部分,是新陈代谢的主体,生命活动的主 要表现者。其结构复杂,包括无定形的基质部分和
细胞器,分工协作,共同组成细胞质整体。
基质是细胞质的无定形部分，呈胶状，透光，可流动，是细 胞质的主要结构成分。胞质溶胶是蛋白胶系，在电镜下呈半
DNA碱基：A、T、G、C
RNA碱基：A、U、G、C
脱氧核糖核酸或核糖核酸
多个核糖核
苷酸以磷酸顺序
相连成长链的多
核苷酸分子，即 成为核酸的基本 结构。
DNA双螺旋结构
DNA分子是由两条脱氧核
糖核酸长链互以碱基配对
相连而成的螺旋状双链分 子； DNA主要存在于细胞 核内的染色质中，线粒体 和叶绿体中也有，是遗传
许多顺序排列的核苷酸组成的大分子。

贮存遗传信息的特殊DNA片段称为基因，它编码蛋白质 的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作 用，DNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程。

DNA控制蛋白质的合成是通过RNA来实现的，即遗传信 息由DNA转录到RNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列。
核苷酸
每一个核苷酸含有一个戊糖 （核糖或脱氧核糖）分子、一 个磷酸分子和一个含氮的有机 碱（碱基）。
脱氧核糖或核糖上第一位碳原
子与嘌呤或嘧啶结合，就成为 脱氧核苷或核苷，第三位或第 五位碳原子再与磷酸结合，就 成为脱氧核糖核苷酸或核糖核 苷酸。
核苷酸的有机碱分为两类；一类是嘌呤，是双环分子；一 类是嘧啶，是单环分子。 嘌呤包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)2种。 嘧啶有胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)3种。
植物细胞和动物细胞的区别
特 征 动物细胞 植物细胞 有，自养营养 有（纤维素和果胶质）
质体（叶绿体） 无，异养营养 细胞壁 无
大的中央液胞
其它
无
溶酶体、中心体 分裂时的收缩环
有（代谢调节作用）
乙醛酸循环体、胞间连丝 分裂时的细胞板
• 3.3 细胞的物质基础
• 原子和分子——生命的化学基础
• 生物小分子
就是细胞所含的生活物质，包括细胞核(nucleus)和周围的
细胞质(cytoplasm)。
细胞的类别
原核细胞 真核细胞
原核细胞 遗传的信息量小，遗传信 息载体仅由一个环状DNA 构成。 细胞内没有核膜和具有专
门结构与功能的细胞器的
分化。
植物细胞和动物细胞
纤毛
高尔基体
硫酸铵分级沉淀不同的蛋白
进一步分离纯化 离心、柱层析和电泳等技术 结构测定 X射线衍射和核磁共振技术

柱层析分离蛋白质

电泳分离蛋白质

X射线衍射技术分析蛋白质结构

核酸 （nucleic acid)
核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成。

核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由


Crick， 31岁
伦敦大学King’s实验室 女科学家Franklin


Wilkins教授 Randall教授
DNA应该是双螺旋 A与T、 C与G巧妙连接


符合X衍射数据 DNA的复制
1953年2月28日，Watson 和Crick用金属线又制出了新的DNA模型， 他们为自然科学树立了一座闪闪发光的里程碑。
具有亲水性，有利于这些化
合物稳定于有大量水分子存 在的细胞中。
脱水缩合反应与水解反应
由生物单体分子合成生 物大分子多聚体往往涉及与 功能基团相关的脱水反应， 又称为脱水缩合反应。
使生物大分子多聚体分 解为单体的分解反应往往需 要有水分子参与，因此又称 为水解反应。
水解反应是脱水缩合反 应的逆反应。
细胞是生命活动的基本单位
细胞是独立有序、
能够进行代谢自 我调控的结构与 功能体系. 不同组织细胞之 间存在着广泛的 联系和通讯联络， 表现出分工合作
的相互关系。
细胞是生殖和遗传的基础与桥梁；具有相同的遗传 语言； 细胞是生物体生长发育的基础；
为什么细胞是生命活动的基本单位
蛋白质是由20种氨基酸组成的生物大分子
氨基酸结构的共同特点在于
，在与羧基相连的碳原子（ -碳原子）上都有一个氨 基，另一个R基。
不同氨基酸
其R基各不相同 ，R基的结构决 定了20种氨基酸 的特殊性质。
一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱水缩合，形 成肽键并生成二肽化合物。不同数目的氨基酸以肽键顺序 相连形成多肽，多肽形成蛋白质分子的亚单位。
叶绿体 线粒体
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡
线粒体
中心体 高尔基体
细胞膜 细胞质 细胞核
细胞核 粗面内质网 光面内质网
粗面内质网 光面内质网
原核细胞和真核细胞的区别
特征 原核细胞 真核细胞
细胞大小 细胞核 细胞膜 细胞器 细胞壁 核糖体 染色体 DNA 核外DNA RNA与蛋白 细胞质 细胞分裂 细胞组织
1~10m 没有真正的细胞核 有 无以膜为基础的细胞器 多数有 70S型（30S和50S） 裸露DNA，无组蛋白 环状，细胞质中 有的细胞含有质粒DNA RNA无内含子，转录在细胞质 无细胞骨架 无有丝分裂 主要是单细胞生物， 不形成细胞组织
3~100m 有核膜、核仁和核质组成的核 有 有 植物和真菌细胞有 80S型（40S和60S） DNA与组蛋白结合 线状，细胞核中 线粒体与叶绿体DNA RNA有内含子，转录在细胞核 有细胞骨架 有丝分裂、减数分裂 多数为多细胞生物， 形成细胞组织
第三章
生命活动的基本单位 -细胞
• 3.1 细胞的发现和细胞学说的建立 • 3.2 细胞的基本概念
• 3.3 细胞的物质基础
• 3.4 细胞的基本结构与功能 • 3.5 生物膜 • 3.6 细胞分裂与细胞周期 • 3.7 细胞学研究的一般方法
• 3.1 细胞的发现和细胞学说的建立
• 显微镜的发明
细胞的大小形态
在生物界，细胞大小悬殊，形态各异，都是生物进化的结果。
独立生活的细胞具有特定的形态，它由内在结构、自身的表 面张力以及外部的机械压力所决定，多呈球形和椭圆形。
肝 细 胞
血 细 胞
神 经 细 胞
精 子
为什么大多数细胞都非常小？
• 3.2 细胞的基本概念
原生质
1860年，德国生物学家舒尔采(Schuttze)提出原生质 是生命的物质基础，或者说是生命物质体系的总称。具体说
• 细胞是生命活动的基本单位
显微镜的发明
1665年Robert Hooke

Anton van Leeuwenhoek
1838年，Matthias Schleiden
1839年, Theodor Schwann 1858年，Virchow 细胞学说可以归纳为以下三点： 1、所有生物都由细胞和细胞的产物组成； 2、新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生 3、每一个细胞可以是独立的生命单位，许多细胞 又可以共同形成生物体或组织。
• 生物大分子

生物体的主要元素
生物具有多样性，但生物体的化学 组成基本相似
组成生物体的主要元素包括C、 H、O、N、P、S、Ca等，以上7种 元素约占生物体的99.35%，其中C、
H、O、N 4种元素占96%。

生物体的主要生物分子
不同的生物体，其分子组成也大体相同
生物体都是由蛋白质、 核酸、脂类、糖、无机盐和 水组成。
类固醇
类固醇如胆固醇等脂类也是细胞膜的重要成分。

蛋白质（protein)
蛋白质的主要种类和功能
结构蛋白 伸缩蛋白 贮存蛋白 保护蛋白 运输蛋白
激素蛋白
信号蛋白 酶和辅酶