医学生物学医学生物学( Medical Biology )主讲教师：赵主江主讲教师：赵主江Email: Email: 东南大学医学院东南大学医学院 遗传与发育学系遗传与发育学系绪论生命的基本单位n n一、考核方式一、考核方式一、考核方式一、考核方式n n总评成绩总评成绩 平时成绩平时成绩1010 期末考试成绩期末考试成绩 90 90n n平时成绩平时成绩= =考勤考勤+ +作业作业+ +课堂互动课堂互动n n二、上课安排二、上课安排二、上课安排二、上课安排n n每周二每周二每周二每周二 8-9 8-9 8-9 8-9节（授课节（授课节（授课节（授课15151515次）次）次）次）n n第第第第16161616周周周周 复习复习复习复习n n二、教材及参考书二、教材及参考书二、教材及参考书二、教材及参考书n n教材：教材：n n医学生物学（第医学生物学（第7 7版），傅松滨主编，人民卫生出版社版），傅松滨主编，人民卫生出版社n n医学生物学（第医学生物学（第6 6版），傅松滨主编，人民卫生出版社版），傅松滨主编，人民卫生出版社n n参考书：参考书：n n细胞生物学，（第细胞生物学，（第2 2版），翟中和主编，高等教育出版社版），翟中和主编，高等教育出版社n n医学遗传学，（第医学遗传学，（第2 2版），傅松滨主编，北京大学医学出版社版），傅松滨主编，北京大学医学出版社绪论生命的基本单位课课课课 程程程程 内内内内 容容容容讲讲讲讲 课课课课习题课或课习题课或课习题课或课习题课或课堂讨论堂讨论堂讨论堂讨论绪绪绪绪 论论论论2 21 1、生命的特征与起源、生命的特征与起源、生命的特征与起源、生命的特征与起源2 2、生命的基本单位、生命的基本单位、生命的基本单位、生命的基本单位-细胞细胞细胞细胞生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能生物膜的结构与功能真核生物的细胞器真核生物的细胞器真核生物的细胞器真核生物的细胞器6 6细胞周期细胞周期细胞周期细胞周期2 23 3、生命的延续、生命的延续、生命的延续、生命的延续配子发生配子发生配子发生配子发生2 2减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂2 2受精、卵裂及胚泡形成受精、卵裂及胚泡形成受精、卵裂及胚泡形成受精、卵裂及胚泡形成4 4、生命的遗传与变异、生命的遗传与变异、生命的遗传与变异、生命的遗传与变异遗传的分子基础遗传的分子基础遗传的分子基础遗传的分子基础4 4遗传的细胞基础遗传的细胞基础遗传的细胞基础遗传的细胞基础2 2遗传与人类疾病遗传与人类疾病遗传与人类疾病遗传与人类疾病8 81010、疾病的生物学机制、疾病的生物学机制、疾病的生物学机制、疾病的生物学机制2 21111、克隆与医学、克隆与医学、克隆与医学、克隆与医学1212、人类基因组计划、人类基因组计划、人类基因组计划、人类基因组计划1515、预测医学、预测医学、预测医学、预测医学1616、干细胞与医学、干细胞与医学、干细胞与医学、干细胞与医学绪论生命的基本单位生生命命过过程程的的一一般般原原理理现现代代生生物物学学 与与 现现代代医医学学医医学学生生物物学学生命的基本特征生命的基本特征生命的基本单位生命的基本单位细胞细胞生命的延续生命的延续生命的遗传与变异生命的遗传与变异疾病的生物学机制疾病的生物学机制克隆与医学克隆与医学基因组医学基因组医学预测医学预测医学干细胞与医学干细胞与医学绪论生命的基本单位绪论绪论11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展22 生物科学与医学的关系生物科学与医学的关系3 3 学习学习医学生物学医学生物学的目的与要求的目的与要求绪论生命的基本单位生物学生物学（biologybiology），是研究生命现象），是研究生命现象的本质，探讨生命发生、发展规律的一的本质，探讨生命发生、发展规律的一种生命科学（种生命科学（Bio-scienceBio-science）。）。 什么是生物学？什么是生物学？绪论生命的基本单位2 2、启蒙阶段、启蒙阶段、启蒙阶段、启蒙阶段(16 (16 世纪以后世纪以后世纪以后世纪以后) )1 1、 萌芽阶段萌芽阶段萌芽阶段萌芽阶段(16(16世纪以世纪以世纪以世纪以前前前前) )3 3 3 3、发展阶段、发展阶段、发展阶段、发展阶段(19(19(19(19世纪开始世纪开始世纪开始世纪开始) ) ) )4 4、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（2020世纪后）世纪后）世纪后）世纪后）11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 5 5、2121世纪世纪世纪世纪绪论生命的基本单位植物栽培植物栽培：人类栽培白菜、水稻（：人类栽培白菜、水稻（700070005000 B.C)5000 B.C)春秋战国时期诗经（春秋战国时期诗经（520 B.C520 B.C）：药用动植物）：药用动植物 明朝明朝 李时珍本草纲目（李时珍本草纲目（15931593）：）：18921892种动植物药材种动植物药材动物养殖动物养殖：驯养家猪（：驯养家猪（3000 B.C)3000 B.C)盖仑盖仑 Galen Galen 解剖动物解剖动物 (130-200 B.C.) (130-200 B.C.)亚里士多德亚里士多德 Aristotle Aristotle动物志（动物志（382-322 B.C.)382-322 B.C.)比利时医生维萨里人体的结构比利时医生维萨里人体的结构 1543 1543年年11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 1 1、 萌芽阶段萌芽阶段萌芽阶段萌芽阶段(16(16世纪以世纪以世纪以世纪以前前前前) )绪论生命的基本单位1628年，英国医生年，英国医生Harvey,心血循环论心血循环论，奠定了动，奠定了动物生理学基础物生理学基础1665年，年，Hooke第一个用第一个用microscope观察了观察了cell1735年，年，Linnaeus提出了双名法提出了双名法,奠定了分类学基础奠定了分类学基础Carolus Linnaeus Robert Hooke 2 2、启蒙阶段、启蒙阶段、启蒙阶段、启蒙阶段(16(16世纪以后世纪以后世纪以后世纪以后) )11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 绪论生命的基本单位* * 1838-1839 1838-1839年，年，年，年，“ “细胞学说细胞学说细胞学说细胞学说” ”创立创立创立创立Matthias Schleiden (1804-1881) Theodor Schwann (1810-1882)3 3 3 3、发展阶段、发展阶段、发展阶段、发展阶段(19(19(19(19世纪世纪世纪世纪) ) ) )11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 绪论生命的基本单位当时报纸上刊登的讽刺达尔文的漫画Charles Robert Darwin * 18591859年，达尔文提出年，达尔文提出年，达尔文提出年，达尔文提出 进化论进化论进化论进化论 11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 3 3 3 3、发展阶段、发展阶段、发展阶段、发展阶段(19(19(19(19世纪世纪世纪世纪) ) ) )绪论生命的基本单位* * 18651865年，孟德尔总结出生物遗传基本规律年，孟德尔总结出生物遗传基本规律年，孟德尔总结出生物遗传基本规律年，孟德尔总结出生物遗传基本规律Gregor Johann Gregor Johann MendelMendel 11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 3 3 3 3、发展阶段、发展阶段、发展阶段、发展阶段(19(19(19(19世纪世纪世纪世纪) ) ) )绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位* * 1926 1926年，摩尔根发现连锁交换定律年，摩尔根发现连锁交换定律年，摩尔根发现连锁交换定律年，摩尔根发现连锁交换定律4 4、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（2020世纪后）世纪后）世纪后）世纪后）11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 * * 19441944年，年，年，年，AveryAvery等证明遗传物质是等证明遗传物质是等证明遗传物质是等证明遗传物质是DNADNA 绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位* * * * 1953195319531953年，年，年，年，WatsonWatsonWatsonWatson和和和和CrickCrickCrickCrick阐明了阐明了阐明了阐明了DNADNADNADNA分子的双螺旋结构，并提分子的双螺旋结构，并提分子的双螺旋结构，并提分子的双螺旋结构，并提出了中心法则出了中心法则出了中心法则出了中心法则* * * * 1965 1965 1965 1965年，我国科学家首次人工合成了结晶牛胰岛素年，我国科学家首次人工合成了结晶牛胰岛素年，我国科学家首次人工合成了结晶牛胰岛素年，我国科学家首次人工合成了结晶牛胰岛素* * * * 20 20 20 20世纪世纪世纪世纪70707070年代后，发现了逆转录酶、限制性内切酶、连接酶年代后，发现了逆转录酶、限制性内切酶、连接酶年代后，发现了逆转录酶、限制性内切酶、连接酶年代后，发现了逆转录酶、限制性内切酶、连接酶后，开创了体外重组后，开创了体外重组后，开创了体外重组后，开创了体外重组DNADNADNADNA技术技术技术技术* * * * 基因工程领域中，基因工程药物、转基因动物和植物成为基因工程领域中，基因工程药物、转基因动物和植物成为基因工程领域中，基因工程药物、转基因动物和植物成为基因工程领域中，基因工程药物、转基因动物和植物成为研究热点研究热点研究热点研究热点* * * * 1997 1997 1997 1997年，用乳腺细胞的细胞核克隆出年，用乳腺细胞的细胞核克隆出年，用乳腺细胞的细胞核克隆出年，用乳腺细胞的细胞核克隆出“多莉多莉多莉多莉”羊，是克隆羊，是克隆羊，是克隆羊，是克隆动物领域的重大突破动物领域的重大突破动物领域的重大突破动物领域的重大突破* * * * 1990 1990 1990 1990年，启动人类基因组计划年，启动人类基因组计划年，启动人类基因组计划年，启动人类基因组计划4 4、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（、深入阶段（2020世纪后）世纪后）世纪后）世纪后）11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位绪论生命的基本单位2121世纪生命科学的发展趋势世纪生命科学的发展趋势世纪生命科学的发展趋势世纪生命科学的发展趋势n n继续深入研究生命本质继续深入研究生命本质继续深入研究生命本质继续深入研究生命本质n n启动功能基因组计划启动功能基因组计划启动功能基因组计划启动功能基因组计划n n在分子水平加强对自身的研究和认识，如寻找有在分子水平加强对自身的研究和认识，如寻找有在分子水平加强对自身的研究和认识，如寻找有在分子水平加强对自身的研究和认识，如寻找有效防治癌症、艾滋病等的方法；深入研究脑结构效防治癌症、艾滋病等的方法；深入研究脑结构效防治癌症、艾滋病等的方法；深入研究脑结构效防治癌症、艾滋病等的方法；深入研究脑结构和功能，推动脑科学、心理科学、教育科学与人和功能，推动脑科学、心理科学、教育科学与人和功能，推动脑科学、心理科学、教育科学与人和功能，推动脑科学、心理科学、教育科学与人的认知能力的研究的认知能力的研究的认知能力的研究的认知能力的研究n n与多个学科密切交叉、相互渗透与多个学科密切交叉、相互渗透与多个学科密切交叉、相互渗透与多个学科密切交叉、相互渗透11 生物学的形成与发展生物学的形成与发展 绪论生命的基本单位n n生命科学的飞速发展对人类社会的发展起生命科学的飞速发展对人类社会的发展起着巨大的推动作用着巨大的推动作用绪论生命的基本单位2 生物科学与医学的关系n n医学生物学是涵盖生物学中与医学有密切关系的基本理论和基础知识的一门学科。绪论生命的基本单位临临床床实实习习专专专专 业业业业 课课课课专专 业业 基基 础础 课课数理化数理化 政政 治治 人人 文文计算机计算机 外外 语语 生生 物物公共基础课公共基础课医学基础课程医学基础课程临床医学各学科临床医学各学科医医 学学 生生 课课 程程 设设 置置绪论生命的基本单位uu一些医学基础课程，如遗传学、生理一些医学基础课程，如遗传学、生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、生物化学、分子生物学、微生物学等都属于生物学的分支学科学等都属于生物学的分支学科uu医学生物学是医学基础课程的基础医学生物学是医学基础课程的基础uu医学生物学是基础医学和临床医学各医学生物学是基础医学和临床医学各学科的主要基础。学科的主要基础。2 生物科学与医学的关系绪论生命的基本单位2 生物科学与医学的关系n n医学的发展随着生命科学的进展而不断发展1.生物学理论概念生物学理论概念的建立的建立对医学发展起着重要的推对医学发展起着重要的推动作用动作用2.生物学研究中阐明的一些生物学研究中阐明的一些生命本质生命本质，不断影响和，不断影响和推动着医学的发展推动着医学的发展绪论生命的基本单位生物学理论概念与医学发展生物学理论概念与医学发展细胞膜受体细胞膜受体受体缺乏病受体缺乏病溶酶体溶酶体溶酶体贮积症溶酶体贮积症 细胞周期细胞周期肿瘤的防治问题肿瘤的防治问题配子发生和生殖机制配子发生和生殖机制治疗避孕和不孕症治疗避孕和不孕症体外受精、植入前基因诊断体外受精、植入前基因诊断避免遗传病出生避免遗传病出生基因突变基因突变认识遗传病的起源认识遗传病的起源绪论生命的基本单位冠心病和冠心病和脑梗死脑梗死n n胆固醇的内流和沉积明显的超过外胆固醇的内流和沉积明显的超过外运，从而造成了动脉粥样硬化的发运，从而造成了动脉粥样硬化的发生和发展。当体内的氧化的低密度生和发展。当体内的氧化的低密度脂蛋白胆固醇多于身体需要的时候，脂蛋白胆固醇多于身体需要的时候，它就会积聚在血管壁上，导致血管它就会积聚在血管壁上，导致血管渐渐硬化和变窄，但身体在很长一渐渐硬化和变窄，但身体在很长一段时间都不会有任何症状。段时间都不会有任何症状。n n经过漫长的岁月，淤积在血管壁上经过漫长的岁月，淤积在血管壁上的胆固醇逐渐阻塞血管，使流到得的胆固醇逐渐阻塞血管，使流到得要脏器的血液慢慢减少，当脏器从要脏器的血液慢慢减少，当脏器从血液中得不到足够的氧和养料的时血液中得不到足够的氧和养料的时候，就很容易发生坏死。如果供给候，就很容易发生坏死。如果供给心脏血液的血管（冠状动脉）发生心脏血液的血管（冠状动脉）发生阻塞，就会引起冠状动脉粥样硬化阻塞，就会引起冠状动脉粥样硬化性心脏病发作，出现心绞痛或心肌性心脏病发作，出现心绞痛或心肌梗死；如果供给脑部血液的血管发梗死；如果供给脑部血液的血管发生阻塞，便会发生脑梗死生阻塞，便会发生脑梗死绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位家族性高胆固醇血症家族性高胆固醇血症Familial Hypercholesterolemia, FHFamilial Hypercholesterolemia, FH绪论生命的基本单位3 学习医学生物学的目的与要求学习医学生物学的目的与要求u通过通过医学生物学医学生物学课程的学习，有助于了解、掌课程的学习，有助于了解、掌握与握与医学相关的生物学基本理论、基本知识和基本技医学相关的生物学基本理论、基本知识和基本技能能，为更好地学习其他基础医学课程和临床各学科课，为更好地学习其他基础医学课程和临床各学科课程奠定基础；程奠定基础；u医学生物学医学生物学课程内容一方面从医学的角度介绍课程内容一方面从医学的角度介绍生命现象的原理和发展趋势生命现象的原理和发展趋势，另一方面从生命科学的，另一方面从生命科学的角度，根据生命科学的发展规律介绍与角度，根据生命科学的发展规律介绍与医学相关的发医学相关的发展趋势展趋势；u结果：医学生可以更宏观、更全面、更辩证学习医结果：医学生可以更宏观、更全面、更辩证学习医学科学。学科学。绪论生命的基本单位第一篇：生命过程的一般原理绪论生命的基本单位第一章第一章 生命的特征与起源生命的特征与起源Whats life?l生命的本质生命的本质绪论生命的基本单位什么叫生命什么叫生命“ “一切生命都可以理解为四种元素的组合一切生命都可以理解为四种元素的组合一切生命都可以理解为四种元素的组合一切生命都可以理解为四种元素的组合” ” - -公元前公元前公元前公元前400400年哲学家恩培多克勒年哲学家恩培多克勒年哲学家恩培多克勒年哲学家恩培多克勒“生命的运动是由灵气引起生命的运动是由灵气引起” -公元前三百多年亚里士多德动物学和植物学的研究公元前三百多年亚里士多德动物学和植物学的研究“生物体内有活力存在生物体内有活力存在” -牛顿牛顿(1624-1727)绪论生命的基本单位“ “生命是一种物质运动的形式，是生命是一种物质运动的形式，是生命是一种物质运动的形式，是生命是一种物质运动的形式，是” - -恩格斯恩格斯恩格斯恩格斯（1820182018951895） “生命问题是信息问题生命问题是信息问题” -薛定锷薛定锷生命是信息控制的物质运动，是物质运动的高级形式。生命是信息控制的物质运动，是物质运动的高级形式。绪论生命的基本单位二、生命的基本特征二、生命的基本特征、生命是物质的。、生命是物质的。 (一一) 核酸、蛋白质核酸、蛋白质共同的生命大分子基础共同的生命大分子基础、多种元素形成的、多种元素形成的无机无机化合物化合物和和有机化合物有机化合物构成构成了生物体。了生物体。绪论生命的基本单位 生物分子生物分子细胞细胞 组织组织 器官器官 系统系统 生物体生物体 ( (二二) ) 细胞细胞相似的生命基本单位相似的生命基本单位* * 细胞是一切生命有机体细胞是一切生命有机体细胞是一切生命有机体细胞是一切生命有机体结构和功能的基本单位。结构和功能的基本单位。结构和功能的基本单位。结构和功能的基本单位。* * 物质物质物质物质细胞细胞细胞细胞组织、组织、组织、组织、器官器官器官器官生命活动（功能）生命活动（功能）生命活动（功能）生命活动（功能）绪论生命的基本单位特殊的生命形式特殊的生命形式病毒病毒P P 无细胞结构无细胞结构 P仅有蛋白质和核酸仅有蛋白质和核酸P侵入寄主细胞前，无代谢侵入寄主细胞前，无代谢 噬菌体模式图噬菌体模式图类病毒是一类比病毒更简单类病毒是一类比病毒更简单的感染物，仅由一条裸露的的感染物，仅由一条裸露的RNARNA分子组成，无蛋白外壳。分子组成，无蛋白外壳。绪论生命的基本单位(3)(3)新陈代谢新陈代谢高度一致的生命基本运动形式高度一致的生命基本运动形式新陈代谢是生命最基本的特征，是生物与新陈代谢是生命最基本的特征，是生物与 非生物最基本的区别。非生物最基本的区别。 新陈代谢包括新陈代谢包括同化同化、异化异化作用作用 绪论生命的基本单位(4) (4) 信息传递信息传递维持机体生命活动的统一机制维持机体生命活动的统一机制n n各种生命有机体都具有完善的信息传递系统，各种生命有机体都具有完善的信息传递系统，这是维持、协调机体正常生命活动所必须的，这是维持、协调机体正常生命活动所必须的，也是生命秩序性和自主性的具体体现。也是生命秩序性和自主性的具体体现。 绪论生命的基本单位（8 8） 进化进化 生命活动的全部历史生命活动的全部历史生长发育是一个遗传决定的稳定的过程。生长发育是一个遗传决定的稳定的过程。遗传是保守的，相对的遗传是保守的，相对的变异是积极的，绝对的变异是积极的，绝对的（5） 生长和发育生长和发育 量变与质变转化的表现形式量变与质变转化的表现形式（6） 生殖生殖 生生不息的基础生生不息的基础（7）遗传和变异）遗传和变异 影响生命现象的中枢影响生命现象的中枢（9 9） 生物与环境的统一生物与环境的统一 自然界的基本法则自然界的基本法则绪论生命的基本单位生命的生命的9大基本特征大基本特征以以以以核酸、蛋白质核酸、蛋白质核酸、蛋白质核酸、蛋白质为主导的自然物质体系为主导的自然物质体系为主导的自然物质体系为主导的自然物质体系以以以以细胞细胞细胞细胞为基本单位的功能结构体系为基本单位的功能结构体系为基本单位的功能结构体系为基本单位的功能结构体系以以以以新陈代谢新陈代谢新陈代谢新陈代谢为基本运动形式的自我更新体系为基本运动形式的自我更新体系为基本运动形式的自我更新体系为基本运动形式的自我更新体系自主性的自主性的自主性的自主性的信息传递信息传递信息传递信息传递、转换与调节体系、转换与调节体系、转换与调节体系、转换与调节体系以以以以生长发育生长发育生长发育生长发育为表现形式的为表现形式的为表现形式的为表现形式的“ “质质质质”“”“量量量量” ”转换体系转换体系转换体系转换体系通过通过通过通过生殖繁衍生殖繁衍生殖繁衍生殖繁衍实现的物质能量运动守恒体系实现的物质能量运动守恒体系实现的物质能量运动守恒体系实现的物质能量运动守恒体系以以以以遗传变异遗传变异遗传变异遗传变异规律为枢纽的综合决定体系规律为枢纽的综合决定体系规律为枢纽的综合决定体系规律为枢纽的综合决定体系具有高度具有高度具有高度具有高度时空顺序性时空顺序性时空顺序性时空顺序性的物质运动演化体系的物质运动演化体系的物质运动演化体系的物质运动演化体系与与与与自然环境自然环境自然环境自然环境的协同共存体系的协同共存体系的协同共存体系的协同共存体系绪论生命的基本单位生命本质与医学发展生命本质与医学发展n n生长、发育生长、发育n n分化分化n n干细胞与医学干细胞与医学n n克隆技术克隆技术n n基因组医学基因组医学n n生殖医学生殖医学绪论生命的基本单位垂体性侏儒克汀病，又叫呆小症软骨发育障碍卵巢发育不全1. Growth and Development绪论生命的基本单位1. Growth and Development软骨发育不全，软骨发育不全，软骨发育不全，软骨发育不全，AD(MIM AD(MIM 100800)100800)AaI12123IIAaAaAaaaAAAA绪论生命的基本单位2. Differentiation绪论生命的基本单位3. Stem Cell and Therapy绪论生命的基本单位4. Cloning绪论生命的基本单位5. Genome and Medicine绪论生命的基本单位6. Reproduction绪论生命的基本单位第二节第二节 生命的起源生命的起源生命是地球历史长期发展的产物生命是地球历史长期发展的产物生命是地球历史长期发展的产物生命是地球历史长期发展的产物 宇宙大爆炸宇宙大爆炸 星云运动星云运动-恒星（如太阳）及行星（如地球）恒星（如太阳）及行星（如地球）水水-海洋（生命的摇篮）海洋（生命的摇篮）绪论生命的基本单位生命的起源生命的起源和发展需要经过两个过程生命的起源和发展需要经过两个过程 第一个过程第一个过程:原始生命的原始生命的化学演化化学演化第二个过程第二个过程:生物进化过程生物进化过程 n n原始细胞的产生原始细胞的产生n n细胞的进化细胞的进化( (自养生物的出现自养生物的出现) )n n生物进化生物进化( (原核生物到真核生物原核生物到真核生物) )绪论生命的基本单位化学演化1.无机小分子无机小分子有机小分子有机小分子2.有机小分子有机小分子生命大分子生命大分子3.从生命大分子从生命大分子 多分子体系多分子体系4.从多分子体系从多分子体系 原始生命原始生命Miller实验实验（1953）绪论生命的基本单位生命的起源生命的起源vv原始细胞的产生原始细胞的产生OO具有可变形的半通透性脂质具有可变形的半通透性脂质具有可变形的半通透性脂质具有可变形的半通透性脂质- - - -蛋白质界膜蛋白质界膜蛋白质界膜蛋白质界膜OO含有由核酸含有由核酸含有由核酸含有由核酸- - - -蛋白质整合体系组成的信息蛋白质整合体系组成的信息蛋白质整合体系组成的信息蛋白质整合体系组成的信息系统和蛋白质合成系统系统和蛋白质合成系统系统和蛋白质合成系统系统和蛋白质合成系统OO能能能能够够够够通通通通过过过过厌厌厌厌氧氧氧氧呼呼呼呼吸吸吸吸获获获获取取取取能能能能量量量量的的的的异异异异养养养养型型型型原原原原始始始始生命单位生命单位生命单位生命单位生命的特征与起源绪论生命的基本单位生命的起源生命的起源vv自养生物的出现自养生物的出现OO原核生物原核生物原核生物原核生物（prokaryoteprokaryote）FF二极生态系统二极生态系统二极生态系统二极生态系统 自养与异养自养与异养自养与异养自养与异养 合成与分解合成与分解合成与分解合成与分解生命的特征与起源绪论生命的基本单位生命的起源生命的起源vv从原核生物到真核生物从原核生物到真核生物OO分化起源说分化起源说分化起源说分化起源说OO内共生起源说内共生起源说内共生起源说内共生起源说生命的特征与起源绪论生命的基本单位(一一) 分化起源说分化起源说 要点要点要点要点: : : :原核生物与自然环境相互作用原核生物与自然环境相互作用原核生物与自然环境相互作用原核生物与自然环境相互作用, , , ,其内部其内部其内部其内部结构逐渐分化、功能不断完善提高的结果。结构逐渐分化、功能不断完善提高的结果。结构逐渐分化、功能不断完善提高的结果。结构逐渐分化、功能不断完善提高的结果。(二二) 内共生起源说内共生起源说 要点要点要点要点: :真核生物内的细胞器不是细胞自身结真核生物内的细胞器不是细胞自身结真核生物内的细胞器不是细胞自身结真核生物内的细胞器不是细胞自身结构分化的结果构分化的结果构分化的结果构分化的结果, ,而是来源于外部而是来源于外部而是来源于外部而是来源于外部. .（如认为线粒体（如认为线粒体（如认为线粒体（如认为线粒体来自于共生的需氧细菌，叶绿体来自共生的古蓝来自于共生的需氧细菌，叶绿体来自共生的古蓝来自于共生的需氧细菌，叶绿体来自共生的古蓝来自于共生的需氧细菌，叶绿体来自共生的古蓝藻）。藻）。藻）。藻）。一般认为,真核细胞是由原核细胞进化而来绪论生命的基本单位复复 习习 题题n n什么叫生物学，生物学与医学的关系什么叫生物学，生物学与医学的关系n n生命的基本特征有哪些生命的基本特征有哪些n n生命起源经历哪几个阶段生命起源经历哪几个阶段n n分化起源说、内共生起源说的主要内容分化起源说、内共生起源说的主要内容绪论生命的基本单位1 1 细胞的发现和细胞学说的建立细胞的发现和细胞学说的建立2 2 细胞的基本特征细胞的基本特征3 3 细胞的物质基础（补充资料）细胞的物质基础（补充资料）4 4 生物膜的结构和功能生物膜的结构和功能5 5 真核细胞的细胞器真核细胞的细胞器6 6 细胞增殖周期（补充资料）细胞增殖周期（补充资料）7 7 细胞与医学（自学）细胞与医学（自学）第二章 生命的基本单位细胞绪论生命的基本单位1665年年, Hooke第一个第一个 microscope观察了观察了cell。细胞的发现细胞的发现Robert Hooke 1 1 细胞的发现和细胞学说的建立细胞的发现和细胞学说的建立绪论生命的基本单位第一节第一节 细胞的发现和细胞学说的建立细胞的发现和细胞学说的建立细胞学说的建立 18381838年，德国植物学家年，德国植物学家SchleidenSchleiden。18391839年，德国动物学家年，德国动物学家SchwannSchwann。18581858年，年，VirchowVirchow。细胞学说可以归纳为：细胞学说可以归纳为：1 1 所有生物都由细胞组成。所有生物都由细胞组成。2 2 所有细胞都具有共同的基本结构所有细胞都具有共同的基本结构 3 3 细胞活动反映生物体的生命特征细胞活动反映生物体的生命特征 4 4 新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。绪论生命的基本单位n n细胞定义：细胞是生命活动的基本单位。细胞定义：细胞是生命活动的基本单位。细胞是生物体的结构单位：除病毒外，一切细胞是生物体的结构单位：除病毒外，一切生物都是由细胞构成的生物都是由细胞构成的第二节第二节 细胞的基本特征细胞的基本特征绪论生命的基本单位细细细细胞胞胞胞是是是是独独独独立立立立有有有有序序序序、能能能能够够够够进进进进行行行行代代代代谢谢谢谢自自自自我我我我调调调调控控控控的的的的结结结结构构构构与与与与功功功功能能能能体系。体系。体系。体系。uu不不不不同同同同组组组组织织织织细细细细胞胞胞胞之之之之间间间间存存存存在在在在着着着着广广广广泛泛泛泛的的的的联联联联系系系系和和和和通通通通讯讯讯讯联联联联络络络络，表表表表现现现现出出出出分分分分工工工工合合合合作作作作的的的的相相相相互互互互关系。关系。关系。关系。大脑做出的决定通过神经细胞传递给手臂的肌肉细胞大脑做出的决定通过神经细胞传递给手臂的肌肉细胞第二节第二节 细胞的基本特征细胞的基本特征绪论生命的基本单位细胞是生物体细胞是生物体细胞是生物体细胞是生物体生长发育生长发育生长发育生长发育的基础。的基础。的基础。的基础。n n多多多多细细细细胞胞胞胞生生生生物物物物的的的的生生生生长长长长主主主主要要要要是是是是通通通通过过过过细细细细胞胞胞胞分分分分裂裂裂裂、增增增增加加加加细胞的数量并伴随细胞的分化来实现。细胞的数量并伴随细胞的分化来实现。细胞的数量并伴随细胞的分化来实现。细胞的数量并伴随细胞的分化来实现。 细胞是生物繁殖和遗传的基础。细胞是生物繁殖和遗传的基础。细胞是生物繁殖和遗传的基础。细胞是生物繁殖和遗传的基础。从植物体中分离出的单个细胞可以发育成一个完整的植株从植物体中分离出的单个细胞可以发育成一个完整的植株从植物体中分离出的单个细胞可以发育成一个完整的植株从植物体中分离出的单个细胞可以发育成一个完整的植株绪论生命的基本单位细细胞胞是是生生命命活活动动的的基基本本单单位位，除除病病毒毒外外，一一切生物都是由细胞构成的切生物都是由细胞构成的。细细胞胞是是独独立立有有序序、能能够够进进行行代代谢谢自自我我调调控控的的结构与功能体系。结构与功能体系。细胞是生物体细胞是生物体生长发育生长发育的基础。的基础。细胞是生物繁殖和遗传的基础。细胞是生物繁殖和遗传的基础。为什么说细胞是生命的基本单位？为什么说细胞是生命的基本单位？绪论生命的基本单位细胞的大小、形态和数量细胞的大小、形态和数量 细胞的大小细胞的大小: : 一般在一般在10 10 m -100 -100 m 。 最小的细胞最小的细胞支原体支原体0.1 0.1 m, ,最大的细胞最大的细胞鸵鸟卵直径鸵鸟卵直径12cm12cm。绪论生命的基本单位为什么大多数细胞都非常小呢？为什么大多数细胞都非常小呢？ 绪论生命的基本单位游离的细胞呈球形。血细胞、游离的细胞呈球形。血细胞、卵细胞卵细胞神经细胞与传导功能相适应神经细胞与传导功能相适应组织细胞受相邻细胞的制约。组织细胞受相邻细胞的制约。有扁平、多角、立方、圆柱、有扁平、多角、立方、圆柱、梭形等梭形等细胞的形态和功能相适应。细胞的形态和功能相适应。绪论生命的基本单位正常红细胞和镰刀型红细胞正常红细胞和镰刀型红细胞正常红细胞和镰刀型红细胞正常红细胞和镰刀型红细胞绪论生命的基本单位n n放大倍数较高的显微镜观察到生活状态的细胞放大倍数较高的显微镜观察到生活状态的细胞绪论生命的基本单位细胞体积的守恒定律细胞体积的守恒定律细胞体积的守恒定律细胞体积的守恒定律：不同动物器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞大不同动物器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞大不同动物器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞大不同动物器官的大小与细胞的数量成正比，与细胞大小无关。小无关。小无关。小无关。细胞的数量细胞的数量细胞的数量细胞的数量单细胞生物单细胞生物多细胞生物：盘藻多细胞生物：盘藻 4 - 几十几十 婴儿婴儿 1012；成人；成人 1014细胞细胞组织组织器官器官系统系统个体个体绪论生命的基本单位细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜拟核拟核拟核拟核间体间体间体间体核糖体核糖体核糖体核糖体细胞质细胞质细胞质细胞质原核细胞（原核细胞（prokaryotic cell）：）：支原体，细菌，蓝绿藻等。支原体，细菌，蓝绿藻等。支原体，细菌，蓝绿藻等。支原体，细菌，蓝绿藻等。绪论生命的基本单位植植物物细细胞胞绪论生命的基本单位动动物物细细胞胞绪论生命的基本单位n n原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞原核生物一般是单细胞的生物体，属于原核生物界，主要包原核生物一般是单细胞的生物体，属于原核生物界，主要包原核生物一般是单细胞的生物体，属于原核生物界，主要包原核生物一般是单细胞的生物体，属于原核生物界，主要包括括括括细菌细菌细菌细菌和蓝细菌等。和蓝细菌等。和蓝细菌等。和蓝细菌等。遗传的信息量小，遗传物质遗传的信息量小，遗传物质遗传的信息量小，遗传物质遗传的信息量小，遗传物质DNADNADNADNA通常分布于一定的区域（核区通常分布于一定的区域（核区通常分布于一定的区域（核区通常分布于一定的区域（核区或拟核）或拟核）或拟核）或拟核）内部结构较简单，没有细胞核，也没有以膜为基础的具特定内部结构较简单，没有细胞核，也没有以膜为基础的具特定内部结构较简单，没有细胞核，也没有以膜为基础的具特定内部结构较简单，没有细胞核，也没有以膜为基础的具特定结构与功能的细胞器。结构与功能的细胞器。结构与功能的细胞器。结构与功能的细胞器。 原核细胞外层是双层脂质构成的原核细胞外层是双层脂质构成的原核细胞外层是双层脂质构成的原核细胞外层是双层脂质构成的质膜质膜质膜质膜，质膜内的所有细胞内质膜内的所有细胞内质膜内的所有细胞内质膜内的所有细胞内容物称为容物称为容物称为容物称为原生质原生质原生质原生质。有些原核细胞有细胞壁，主要化学成分是肽聚糖。有些原核细胞有细胞壁，主要化学成分是肽聚糖。有些原核细胞有细胞壁，主要化学成分是肽聚糖。有些原核细胞有细胞壁，主要化学成分是肽聚糖。 原核细胞也是地球上起源最早、细胞结构最简单的生命形式。原核细胞也是地球上起源最早、细胞结构最简单的生命形式。原核细胞也是地球上起源最早、细胞结构最简单的生命形式。原核细胞也是地球上起源最早、细胞结构最简单的生命形式。 原核细胞与真核细胞原核细胞与真核细胞绪论生命的基本单位质质 粒粒原核细胞（原核细胞（prokaryotic cell）：）：绪论生命的基本单位具有真正的具有真正的具有真正的具有真正的细细胞核胞核胞核胞核 细细胞膜内是透明黏稠可流胞膜内是透明黏稠可流胞膜内是透明黏稠可流胞膜内是透明黏稠可流动动的的的的细细胞胞胞胞质质基基基基质质，其中具有，其中具有，其中具有，其中具有许许多由多由多由多由膜包被形成的具有独立特定功能的膜包被形成的具有独立特定功能的膜包被形成的具有独立特定功能的膜包被形成的具有独立特定功能的细细胞器。胞器。胞器。胞器。主要主要主要主要细细胞器包括：胞器包括：胞器包括：胞器包括：细细胞核胞核胞核胞核、线线粒体粒体粒体粒体、质质体体体体、内内内内质质网网网网、核糖体核糖体核糖体核糖体、高高高高尔尔尔尔基体基体基体基体、溶溶溶溶酶酶酶酶体、微体体、微体体、微体体、微体、液泡、微管和微液泡、微管和微液泡、微管和微液泡、微管和微丝丝等。等。等。等。 有的有的有的有的细细胞表面胞表面胞表面胞表面还还有有有有细细胞膜的特化胞膜的特化胞膜的特化胞膜的特化结结构如鞭毛或构如鞭毛或构如鞭毛或构如鞭毛或纤纤毛。毛。毛。毛。 以膜以膜以膜以膜为为基基基基础础分化的分化的分化的分化的结结构使得真核构使得真核构使得真核构使得真核细细胞比原核胞比原核胞比原核胞比原核细细胞复胞复胞复胞复杂许杂许多，多，多，多，导导致了真核致了真核致了真核致了真核细细胞功能的多胞功能的多胞功能的多胞功能的多样样性。性。性。性。 真核真核真核真核细细胞种胞种胞种胞种类类繁多，一些繁多，一些繁多，一些繁多，一些单细单细胞原生生物、多胞原生生物、多胞原生生物、多胞原生生物、多细细胞的植物与胞的植物与胞的植物与胞的植物与动动物，以及特殊的真菌物，以及特殊的真菌物，以及特殊的真菌物，以及特殊的真菌类类等都含有各种真核等都含有各种真核等都含有各种真核等都含有各种真核细细胞。胞。胞。胞。 真核细胞真核细胞绪论生命的基本单位特征特征特征特征 原核细胞原核细胞原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞真核细胞真核细胞细胞大小细胞大小细胞大小细胞大小细胞核细胞核细胞核细胞核细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜细胞器细胞器细胞器细胞器细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁核糖体核糖体核糖体核糖体染色体染色体染色体染色体DNADNADNADNA核外核外核外核外DNADNADNADNARNARNARNARNA与蛋白与蛋白与蛋白与蛋白细胞质细胞质细胞质细胞质细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞组织细胞组织细胞组织细胞组织1 1 1 1 10101010 m m m m没有真正的细胞核没有真正的细胞核没有真正的细胞核没有真正的细胞核有有有有无以膜为基础的细胞器无以膜为基础的细胞器无以膜为基础的细胞器无以膜为基础的细胞器多数有多数有多数有多数有70707070S S型（型（型（型（30303030S S S S和和和和50505050S S S S）裸露裸露裸露裸露DNADNADNADNA，无组蛋白，无组蛋白，无组蛋白，无组蛋白环状，细胞质中环状，细胞质中环状，细胞质中环状，细胞质中有的细胞含有质粒有的细胞含有质粒有的细胞含有质粒有的细胞含有质粒DNADNADNADNARNARNARNARNA无内含子，转录在细胞质无内含子，转录在细胞质无内含子，转录在细胞质无内含子，转录在细胞质无细胞骨架无细胞骨架无细胞骨架无细胞骨架无有丝分裂无有丝分裂无有丝分裂无有丝分裂主要是单细胞生物，主要是单细胞生物，主要是单细胞生物，主要是单细胞生物，不形成细胞组织不形成细胞组织不形成细胞组织不形成细胞组织3 3 3 3 100100100100 m m m m有核膜、核仁和核质组成的核有核膜、核仁和核质组成的核有核膜、核仁和核质组成的核有核膜、核仁和核质组成的核有有有有有有有有植物和真菌细胞有植物和真菌细胞有植物和真菌细胞有植物和真菌细胞有80808080S S型（型（型（型（40404040S S S S和和和和60606060S S S S）DNADNADNADNA与组蛋白结合与组蛋白结合与组蛋白结合与组蛋白结合线状，细胞核中线状，细胞核中线状，细胞核中线状，细胞核中线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体DNADNADNADNARNARNARNARNA有内含子，转录在细胞核有内含子，转录在细胞核有内含子，转录在细胞核有内含子，转录在细胞核有细胞骨架有细胞骨架有细胞骨架有细胞骨架有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂有丝分裂、减数分裂多数为多细胞生物，多数为多细胞生物，多数为多细胞生物，多数为多细胞生物，形成细胞组织形成细胞组织形成细胞组织形成细胞组织真核细胞与原核细胞基本结构特征的比较真核细胞与原核细胞基本结构特征的比较 绪论生命的基本单位vv病毒（病毒（virus）病病病病毒毒毒毒是是是是由由由由核核核核酸酸酸酸（DNADNA或或或或RNARNA）芯芯芯芯和和和和蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质外外外外壳壳壳壳组组组组成成成成，专专专专营营营营细细细细胞胞胞胞内内内内的的的的寄寄寄寄生生生生生生生生活活活活，缺缺缺缺少少少少进进进进行行行行自自自自主主主主代代代代谢谢谢谢的的的的完完完完整整整整机机机机构构构构，病病病病毒毒毒毒单单单单独独独独存存存存在在在在时时时时不能繁殖。不能繁殖。不能繁殖。不能繁殖。病毒与蛋白质感染因子病毒与蛋白质感染因子绪论生命的基本单位vv病毒（病毒（virus）类类类类病病病病毒毒毒毒仅仅仅仅由由由由一一一一条条条条裸裸裸裸露露露露的的的的RNARNA分分分分子子子子组组组组成成成成，无无无无蛋蛋蛋蛋白白白白质质质质外外外外壳壳壳壳。它它它它们们们们具具具具有有有有感感感感染染染染作作作作用用用用，类类类类似似似似于于于于病毒，故称为类病毒。病毒，故称为类病毒。病毒，故称为类病毒。病毒，故称为类病毒。病毒与蛋白质感染因子病毒与蛋白质感染因子绪论生命的基本单位vv蛋白质感染因子蛋白质感染因子 （prion）这这种种感感染染因因子子不不含含核核酸酸，在在复复制制方方式式和和传传染染途途径径上上完完全全不不同同于于传传统统概概念念上上的的病病毒毒，为为了了区区别别于于病病毒毒，称称其其为为“蛋蛋白白质质感感染染因子因子”。其本身不能复制。其本身不能复制病毒与蛋白质感染因子病毒与蛋白质感染因子绪论生命的基本单位n nPrPPrP有两种异构体：有两种异构体：PrPCPrPC是存在于正常动物脑组织中的一是存在于正常动物脑组织中的一种糖蛋白，种糖蛋白，PrPScPrPSc是它的致病性异构体是它的致病性异构体 l l其其其其增增增增殖殖殖殖方方方方式式式式是是是是通通通通过过过过一一一一个个个个PrPscPrPscPrPscPrPsc分分分分子子子子与与与与一一一一个个个个PrPcPrPcPrPcPrPc分分分分子子子子相相相相结结结结合合合合，诱诱诱诱导导导导后后后后者者者者转转转转变变变变成成成成PrPscPrPscPrPscPrPsc，形形形形成成成成了了了了PrPscPrPscPrPscPrPsc二二二二聚聚聚聚体体体体，于于于于是是是是一一一一个个个个PrPscPrPscPrPscPrPsc分子就变成两个。分子就变成两个。分子就变成两个。分子就变成两个。n n蛋白质感染因子的增殖是正常分子构象发生转变导致蛋白质感染因子的增殖是正常分子构象发生转变导致绪论生命的基本单位n n一、小分子物质一、小分子物质n n（一）水（一）水n n（二）无机盐和离子（二）无机盐和离子n n（三）有机小分子：糖、（三）有机小分子：糖、脂肪酸、氨基酸、核苷酸脂肪酸、氨基酸、核苷酸n n二、生物大分子二、生物大分子n n（一）蛋白质（一）蛋白质n n（二）核酸（二）核酸第三节 细胞的物质基础绪论生命的基本单位第三节 细胞的物质基础绪论生命的基本单位没有水就没有水就没有水就没有水就没有生命没有生命没有生命没有生命 水是生命之源水是生命之源（一）水（一）水 75%-80%绪论生命的基本单位（一）水（一）水 75%-80%结合水结合水 5%游离水游离水zz无无无无机机机机离离离离子子子子和和和和大大大大分分分分子子子子物物物物质质质质的的的的天天天天然然然然溶溶溶溶剂剂剂剂、原生质的分散介质原生质的分散介质原生质的分散介质原生质的分散介质zz细胞各种生理活动的场所细胞各种生理活动的场所细胞各种生理活动的场所细胞各种生理活动的场所zz吸收热量，保护作用吸收热量，保护作用吸收热量，保护作用吸收热量，保护作用zz维持细胞内外的离子及酸碱平衡游离维持细胞内外的离子及酸碱平衡游离维持细胞内外的离子及酸碱平衡游离维持细胞内外的离子及酸碱平衡游离绪论生命的基本单位（二）无机盐：一般以离子形式（二）无机盐：一般以离子形式 1%-1.5%存在存在Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-、CO32-、PO43-细胞和生物体的组成成分细胞和生物体的组成成分维持细胞一般和生物体的生命活动维持细胞一般和生物体的生命活动维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压维持细胞的酸碱平衡维持细胞的酸碱平衡功能功能也有以非解离形式存在：血红蛋白中的铁也有以非解离形式存在：血红蛋白中的铁绪论生命的基本单位主要分为主要分为主要分为主要分为4 4类：单糖、类：单糖、类：单糖、类：单糖、脂肪酸、氨基酸和核脂肪酸、氨基酸和核脂肪酸、氨基酸和核脂肪酸、氨基酸和核苷酸苷酸苷酸苷酸通常游离在细胞质溶通常游离在细胞质溶通常游离在细胞质溶通常游离在细胞质溶液中，既是细胞代谢液中，既是细胞代谢液中，既是细胞代谢液中，既是细胞代谢过程中的中间产物，过程中的中间产物，过程中的中间产物，过程中的中间产物，又构成生物大分子的又构成生物大分子的又构成生物大分子的又构成生物大分子的中间产物库，可以装中间产物库，可以装中间产物库，可以装中间产物库，可以装配成生物大分子多聚配成生物大分子多聚配成生物大分子多聚配成生物大分子多聚体体体体 （三）有机小分子（三）有机小分子绪论生命的基本单位单糖的主要碳单糖的主要碳单糖的主要碳单糖的主要碳骨架可以从骨架可以从骨架可以从骨架可以从3 3 3 3个碳到个碳到个碳到个碳到7 7 7 7个碳。个碳。个碳。个碳。重要的单糖包重要的单糖包重要的单糖包重要的单糖包括葡萄糖、果括葡萄糖、果括葡萄糖、果括葡萄糖、果糖、半乳糖糖、半乳糖糖、半乳糖糖、半乳糖、核糖和脱氧核核糖和脱氧核核糖和脱氧核核糖和脱氧核糖等。糖等。糖等。糖等。单糖单糖绪论生命的基本单位脂肪酸脂肪酸u脂肪酸是直链脂肪烃有机酸，碳氢链是疏脂肪酸是直链脂肪烃有机酸，碳氢链是疏水性，含水性，含1 1个羧基，羧基在溶液中电离呈亲个羧基，羧基在溶液中电离呈亲水状态，易形成酯和酰胺。水状态，易形成酯和酰胺。u脂肪酸最重要的功能是形成生物膜的主要脂肪酸最重要的功能是形成生物膜的主要成分。成分。绪论生命的基本单位在氨基酸分子中，与功能基团（一个羧基和一个氨基）在氨基酸分子中，与功能基团（一个羧基和一个氨基）以共价键相连接的中心碳原子称为以共价键相连接的中心碳原子称为a碳原子。碳原子。与与a碳原子共价键相连的还包括一个氢原子和一个以字母碳原子共价键相连的还包括一个氢原子和一个以字母R R表示的侧链。表示的侧链。氨基酸氨基酸绪论生命的基本单位不同氨基酸其不同氨基酸其R R基各不相同。基各不相同。R R基的结构决定基的结构决定了了2020种氨基酸种氨基酸的特殊性质。的特殊性质。第第四四节节生物体中的生物体中的生物体中的生物体中的2020种氨基酸种氨基酸种氨基酸种氨基酸绪论生命的基本单位核苷酸是组成核酸的基本单位核苷酸是组成核酸的基本单位每一个核苷酸单体由每一个核苷酸单体由3 3部分组部分组成：一个戊糖分子、一个成：一个戊糖分子、一个磷酸磷酸和一个含氮的和一个含氮的碱基。碱基。脱氧核糖或核糖上第一位碳原脱氧核糖或核糖上第一位碳原子与嘌呤或嘧啶结合，就成为子与嘌呤或嘧啶结合，就成为脱氧核苷或核苷脱氧核苷或核苷，第三位或第，第三位或第五位碳原子再与磷酸结合，就五位碳原子再与磷酸结合，就成为成为脱氧核糖核苷酸或核糖核脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸苷酸。核苷酸核苷酸绪论生命的基本单位核苷酸的碱基分为两类：一类是嘌呤，是双环分子；核苷酸的碱基分为两类：一类是嘌呤，是双环分子； 一类是嘧啶，是单环分子。一类是嘧啶，是单环分子。嘌呤包括腺嘌呤嘌呤包括腺嘌呤(A)(A)和鸟嘌呤和鸟嘌呤(G)2(G)2种。种。嘧啶有嘧啶有3种种: : 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T) 胞嘧啶胞嘧啶(C)(C) 尿嘧啶尿嘧啶(U)(U)核苷酸单体的组成核苷酸单体的组成核苷酸单体的组成核苷酸单体的组成绪论生命的基本单位一级结构二级结构三级结构四级结构 第第四四节节1、蛋白质的结构、蛋白质的结构绪论生命的基本单位螺旋：螺旋：肽链骨架围绕中心轴向右盘绕呈螺旋状，每一个肽键的羰基氧原子肽链骨架围绕中心轴向右盘绕呈螺旋状，每一个肽键的羰基氧原子和和C C端方向氨基酸的酰胺氢原子之间形成氢键，氢键的方向与中心轴几乎端方向氨基酸的酰胺氢原子之间形成氢键，氢键的方向与中心轴几乎平行。平行。折叠：折叠：由由5 5 8 8个氨基酸残基形成伸展的个氨基酸残基形成伸展的折叠链片段，相邻的折叠链片段，相邻的折叠链片段平折叠链片段平行排列，氢键的方向与行排列，氢键的方向与折叠链的长轴几乎垂直。折叠链的长轴几乎垂直。超二级结构或基元。超二级结构或基元。二级结构和超二级结构二级结构和超二级结构绪论生命的基本单位三级结构是指多肽链在二级结构的基础上再盘绕或折叠形成三级结构是指多肽链在二级结构的基础上再盘绕或折叠形成的三维空间形态，一般情况下呈球形或纤维状。的三维空间形态，一般情况下呈球形或纤维状。一般球形蛋白的三级结构可包括若干个一般球形蛋白的三级结构可包括若干个a螺旋和螺旋和折叠。折叠。 在三级结构内分立的、独立折叠的单位称为在三级结构内分立的、独立折叠的单位称为结构域结构域。结构域。结构域通常由几个在三级结构中相邻的基元组成，小的蛋白可能只通常由几个在三级结构中相邻的基元组成，小的蛋白可能只有一个结构域，大的蛋白可包括若干个结构域。有一个结构域，大的蛋白可包括若干个结构域。三级结构三级结构绪论生命的基本单位由亚基相互作用并结合由亚基相互作用并结合形成的整个蛋白质特定形成的整个蛋白质特定的结构的结构 蛋白质四级结构的稳定蛋白质四级结构的稳定性和折叠依赖于氢键、性和折叠依赖于氢键、疏水效应、离子作用力疏水效应、离子作用力和和“范德华力范德华力”等非共等非共价键因素，另外，二硫价键因素，另外，二硫键也具有重要作用。键也具有重要作用。折叠及去折叠。折叠及去折叠。四级结构四级结构绪论生命的基本单位2、蛋白质类型、蛋白质类型化学组成分类：化学组成分类：化学组成分类：化学组成分类： 单纯蛋白单纯蛋白单纯蛋白单纯蛋白 结合蛋白结合蛋白结合蛋白结合蛋白 糖糖糖糖+ +蛋白蛋白蛋白蛋白 糖蛋白糖蛋白糖蛋白糖蛋白 核酸核酸核酸核酸+ +蛋白蛋白蛋白蛋白 核蛋白核蛋白核蛋白核蛋白 脂质脂质脂质脂质+ +蛋白蛋白蛋白蛋白 脂蛋白脂蛋白蛋白质功能分类：蛋白质功能分类：蛋白质功能分类：蛋白质功能分类： 结构蛋白、调节蛋白、转运蛋白、结构蛋白、调节蛋白、转运蛋白、结构蛋白、调节蛋白、转运蛋白、结构蛋白、调节蛋白、转运蛋白、 抗体蛋白、催化蛋白抗体蛋白、催化蛋白抗体蛋白、催化蛋白抗体蛋白、催化蛋白蛋白质外形分类：蛋白质外形分类：蛋白质外形分类：蛋白质外形分类： 纤维蛋白、球形蛋白纤维蛋白、球形蛋白纤维蛋白、球形蛋白纤维蛋白、球形蛋白绪论生命的基本单位3、蛋白质的主要功能、蛋白质的主要功能1、结构和支持、结构和支持 结构蛋白：皮肤，毛发结构蛋白：皮肤，毛发2、催化作用、催化作用 酶酶3、传递和运输、传递和运输 血红蛋白血红蛋白4、运动功能、运动功能 肌球蛋白，肌动蛋白，肌球蛋白，肌动蛋白，5、防御作用、防御作用 免疫球蛋白免疫球蛋白6、调节作用、调节作用 胰岛素，生长激素胰岛素，生长激素蛋白质的功能涉及一切生命活动。蛋白质的功能涉及一切生命活动。蛋白质是一切生命现象的物质载体。蛋白质是一切生命现象的物质载体。绪论生命的基本单位 某些蛋白具有信号的功能，可在细胞内和细胞某些蛋白具有信号的功能，可在细胞内和细胞某些蛋白具有信号的功能，可在细胞内和细胞某些蛋白具有信号的功能，可在细胞内和细胞间进行信号传递，协调和控制相关代谢和生命活动。间进行信号传递，协调和控制相关代谢和生命活动。间进行信号传递，协调和控制相关代谢和生命活动。间进行信号传递，协调和控制相关代谢和生命活动。绪论生命的基本单位蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和形态对于蛋白质蛋白质的特定构象即蛋白质的三维空间结构和形态对于蛋白质的功能起决定性的作用。的功能起决定性的作用。蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能立即丧失。蛋白质变性（构象发生变化）使得其特定的功能立即丧失。蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系绪论生命的基本单位核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成。核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成。核酸贮存遗传信息，控制蛋白质的合成。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核酸包括脱氧核糖核酸核酸包括脱氧核糖核酸核酸包括脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)(DNA)(DNA)和核糖核酸和核糖核酸和核糖核酸和核糖核酸(RNA)(RNA)(RNA)(RNA)。贮存遗传信息的特殊贮存遗传信息的特殊贮存遗传信息的特殊贮存遗传信息的特殊DNADNADNADNA片段称为基因，它主要编码蛋片段称为基因，它主要编码蛋片段称为基因，它主要编码蛋片段称为基因，它主要编码蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能。通过蛋白质的作用，质的作用，质的作用，质的作用，DNADNADNADNA实际上控制着细胞和生物体的生命过程。实际上控制着细胞和生物体的生命过程。实际上控制着细胞和生物体的生命过程。实际上控制着细胞和生物体的生命过程。DNADNADNADNA控制蛋白质的合成是通过控制蛋白质的合成是通过控制蛋白质的合成是通过控制蛋白质的合成是通过RNARNARNARNA来实现的，即遗传信息来实现的，即遗传信息来实现的，即遗传信息来实现的，即遗传信息由由由由DNADNADNADNA转录到转录到转录到转录到RNARNARNARNA，后者决定蛋白质的氨基酸序列。后者决定蛋白质的氨基酸序列。后者决定蛋白质的氨基酸序列。后者决定蛋白质的氨基酸序列。核酸核酸绪论生命的基本单位核酸核酸一切生物遗传信息的载体，与生物的生长、发育、繁一切生物遗传信息的载体，与生物的生长、发育、繁殖、遗传和变异有着极为密切的关系。殖、遗传和变异有着极为密切的关系。存在于细胞核和细胞质存在于细胞核和细胞质（一）种类和分布（一）种类和分布脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸 DNA核糖核酸核糖核酸 RNA真核细胞，原核细胞，真核细胞，原核细胞，DNA病毒病毒RNA病毒病毒绪论生命的基本单位 核酸的化学组成：核酸的化学组成：C、H、O、N、P基本组成单位：基本组成单位：核苷酸核苷酸DNA：脱氧核糖核苷酸：脱氧核糖核苷酸RNA：核糖核苷酸：核糖核苷酸绪论生命的基本单位核苷酸的碱基分为两类：一类是嘌呤，是双环分子；核苷酸的碱基分为两类：一类是嘌呤，是双环分子； 一类是嘧啶，是单环分子。一类是嘧啶，是单环分子。嘌呤包括腺嘌呤嘌呤包括腺嘌呤(A)(A)和鸟嘌呤和鸟嘌呤(G)2(G)2种。种。嘧啶有嘧啶有3种种: : 胸腺嘧啶胸腺嘧啶(T)(T) 胞嘧啶胞嘧啶(C)(C) 尿嘧啶尿嘧啶(U)(U)绪论生命的基本单位核酸的结构核酸的结构一个核苷酸单体戊糖一个核苷酸单体戊糖第五位碳的磷酸与另第五位碳的磷酸与另一个核苷酸单体戊糖一个核苷酸单体戊糖第三位碳相连，形成第三位碳相连，形成3 3，5 5- -磷酸二酯磷酸二酯键，如此重复连接形键，如此重复连接形成核酸链的磷酸戊糖成核酸链的磷酸戊糖基本骨架，碱基则与基本骨架，碱基则与骨架上戊糖的第一位骨架上戊糖的第一位碳相连。碳相连。 绪论生命的基本单位DNA的结构和功能的结构和功能DNA双螺旋结构双螺旋结构（1）DNA分子是由两条脱氧核糖核苷酸长链按反向平分子是由两条脱氧核糖核苷酸长链按反向平行方式盘旋成行方式盘旋成双螺旋结构。双螺旋结构。（2）每条链上磷酸和脱氧核糖交替连接，位于双螺旋）每条链上磷酸和脱氧核糖交替连接，位于双螺旋结构外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧。结构外侧，构成基本骨架，碱基排列在外侧。（3）两条链上的碱基按照）两条链上的碱基按照碱基互补配对原则彼此配碱基互补配对原则彼此配对，通过氢键连接成碱基对，通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对原则：对。碱基互补配对原则：A-T，G-C双螺旋结构理论是现代分子双螺旋结构理论是现代分子生物学的理论基础。生物学的理论基础。 绪论生命的基本单位G-C A-T A-UG-C A-T A-U碱基配对碱基配对绪论生命的基本单位RNA的结构的结构n nATPn nUTPn nCTPn nGTPn nRNA一般为单链，分子内可通过自身回一般为单链，分子内可通过自身回折而形成许多短的双股螺旋区。折而形成许多短的双股螺旋区。绪论生命的基本单位RNA的分类的分类n nmRNA mRNA 是以是以是以是以DNADNA为模板转录合成的，并进为模板转录合成的，并进为模板转录合成的，并进为模板转录合成的，并进一步作为蛋白质合成的模板。一步作为蛋白质合成的模板。一步作为蛋白质合成的模板。一步作为蛋白质合成的模板。n ntRNA tRNA 是氨基酸的转运工具，它根据是氨基酸的转运工具，它根据是氨基酸的转运工具，它根据是氨基酸的转运工具，它根据mRNAmRNA上的遗传信息携带相应的氨基酸进入核糖体，上的遗传信息携带相应的氨基酸进入核糖体，上的遗传信息携带相应的氨基酸进入核糖体，上的遗传信息携带相应的氨基酸进入核糖体，合成肽链。合成肽链。合成肽链。合成肽链。n nrRNA rRNA 是核糖体的组成部分，核糖体是蛋是核糖体的组成部分，核糖体是蛋是核糖体的组成部分，核糖体是蛋是核糖体的组成部分，核糖体是蛋白质合成的场所。白质合成的场所。白质合成的场所。白质合成的场所。绪论生命的基本单位tRNAtRNA的结构的结构绪论生命的基本单位rRNA mRNA tRNArRNA mRNA tRNA绪论生命的基本单位vv中心法则中心法则DNADNARTRTRNARNAtranscriptiontranscriptionProteinProteintranslationtranslationreplicationreplicationreplicationreplication绪论生命的基本单位变性与复性变性与复性l维持维持维持维持DNADNA双螺旋结构主要靠碱基的双螺旋结构主要靠碱基的双螺旋结构主要靠碱基的双螺旋结构主要靠碱基的氢键，加热、高氢键，加热、高氢键，加热、高氢键，加热、高PHPH值都能导致值都能导致值都能导致值都能导致DNADNA双螺旋结构的破坏，使双链解旋分成双螺旋结构的破坏，使双链解旋分成双螺旋结构的破坏，使双链解旋分成双螺旋结构的破坏，使双链解旋分成单链，这一过程即为单链，这一过程即为单链，这一过程即为单链，这一过程即为DNADNA变性；变性；变性；变性；l适当调整温度或适当调整温度或适当调整温度或适当调整温度或PHPH值，分开的两条值，分开的两条值，分开的两条值，分开的两条互补链又可通过碱基配对重新形成双互补链又可通过碱基配对重新形成双互补链又可通过碱基配对重新形成双互补链又可通过碱基配对重新形成双螺旋，这一过程称为复性或退火。螺旋，这一过程称为复性或退火。螺旋，这一过程称为复性或退火。螺旋，这一过程称为复性或退火。l DNADNA变性和复性的特点是分子生物变性和复性的特点是分子生物变性和复性的特点是分子生物变性和复性的特点是分子生物学重要技术学重要技术学重要技术学重要技术核酸杂交技术的基础。核酸杂交技术的基础。核酸杂交技术的基础。核酸杂交技术的基础。绪论生命的基本单位l l怎样理解细胞是生命活动的基本单位怎样理解细胞是生命活动的基本单位l l比较真核生物与原核生物的异同比较真核生物与原核生物的异同l l蛋白质一、二、三、四级结构的各自的蛋白质一、二、三、四级结构的各自的基本要点基本要点l lDNA 双螺旋结构要点双螺旋结构要点l lRNA主要有哪三种，各自有什么功能主要有哪三种，各自有什么功能复复 习习 题题绪论生命的基本单位