10年细胞绪论 PPT课件

勃 望 远 镜 可 观 察 的
10
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星光点点， 可是真的是一 颗一颗星星吗？
1023m
这些小白点 看起来还是 像星星
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这个形状好 熟悉！
1021m
放大看！
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想搜寻地 球吗？
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密 密 麻 麻
1018m
依 然 密 密 麻 麻 ！
1017m
还
是
密
密
析万物之理
杠杆原理 向心运动 冲量 摩擦生热 空气的电离 电磁感应 光的色散 纳米科技(10-9m) 太空技术(光年)
SUCCESS
THANK YOU
2019/9/16
地球科学更关注瀑布 周围的地层结构。
生物学则侧重水中的微 生物种类，以及瀑布对 周围生态的影响。
化学更关心水的分子 成分和结构，水质的 变化。
10-16m
一旦我们 进入下一 个层次， 我们将会 看到什么， 我们又将 会知道什 么？
走完了漫长的旅程，从宇宙的边缘来到了原 子核内部未知的世界，你是否也感受到物理 世界的神奇和美丽呢？
判天地之美，析万物之理
判天地之美
埃及金字塔 过山车 火箭升空 流星雨 闪电 磁悬浮列车 彩虹 量子围栏 太阳系
氢弹：
是利用原子弹爆炸的能量点燃氢的同位素氘等轻原子核的聚变反应瞬时释 放出巨大能量的核武器。原子弹的威力通常为几百至几万吨级TNT当量， 氢弹的威力则可大至几千万吨级TNT当量，威力比原子弹强上千倍。
1964年10月16日，在我国在西部地区新疆罗布泊成功爆炸第一颗原子弹； 1967年6月17日，在我国西部地区成功地爆炸了第一颗氢弹。
嫦娥一号
嫦娥奔月

遗传学 第一章 绪论
第一章 绪论
第一节 什么是遗传学 （genetics）： 遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学
世代间相似的现象就是“遗传” (heredity, inheritance) “ 种瓜得瓜，种豆得豆。”
生物个体间的差异叫做“变异”（variation） “一母生九子，九子各不同。”
2、微生物和生化遗传学时期遗传学 （1940-对 象从真核转到了原核，更为深入地研究了 基因的精细结构和生化功能。 重大成果有“一基因一酶”(Beadle and Tatum,1941)的建立．
遗传物质确定为DNA，而不是蛋白(Avery， 1944)；
双螺旋模型的建立(Watson和Crick 1953)以及中心法 则的提出(Crick，1958)。
Frankling and wilkins
分子遗传学时期。（1953-现在）
此期是遗传学发展的第三次高潮，可以说成果累累， 月新年异，而且趋向于应用，大大缩短了转化为生 产力的周期。
乳糖操纵子模型的建立(Jacob and Monod,1961)
青山衬托之下，是一片金灿灿 的中国水稻梯田。2002年4月5 日以中国梯田为封面的« Science»杂志以14页篇幅率先 发表了一个重大成果—中国人 独立完成的论文《水稻（籼稻） 基因组的工作框架序列》，显 示对中国科学家成就充分肯定。
第三节遗传学在国民经济中的作用 一、 遗传学与农牧业的关系 无论是农林还是畜牧水产业都是和国计民生
遗传学：研究遗传物质（基因）结构、 功能、 传递和表达规律。
遗传与变异的关系
遗传与变异现象在生物界普遍存在，是生命活 动的基本特征之一。
没有变异生物界就失去进化的素材，遗传只的 是简单的重复

本章概要（二）
• 细菌与蓝藻是原核细胞的两个重要代表。原核细胞的共同特征：没有核膜、遗传信息载体仅仅是一个 裸露的环状DNA分子，除核糖体与细胞质膜及其特化结构外，几乎不存在其他复杂的细胞器。将原核 细胞与真核细胞进行比较，从进化与动态的观点分析，主要有两个基本差异：一是以生物膜系统的分 化与演变为基础，真核细胞形成了复杂的内膜系统，构建成各种具有独立功能的细胞器，双层核膜将 细胞分隔为细胞核与细胞质两个基本部分；二是遗传结构装置的扩增与基因表达方式的相应变化。由 于上述的根本差异，真核细胞的体积也相应增大，内部结构更趋复杂化，生命活动的时间与空间的布 局更为严格，细胞内部出现精密的网架结构——细胞骨架。 • 古核细胞在形态结构、遗传装置虽与原核细胞相似，但一些基本分子生物学特点又与真核细胞接近。 • 真核细胞的结构可以概括为三大体系：（1）生物膜体系以及以生物膜为基础构建的各种独立的细胞 器；（2）遗传信息表达的结构体系；（3）细胞骨架体系。此外，细胞体积的守恒规律及其制约因素 的分析，细胞的形态结构和功能的相关性与一致性，动植物细胞的差异等均是真核细胞知识的重要组 成部分。 • 病毒是非细胞形态的生命体，但所有的病毒，必须在细胞内才能表现它们的基本生命活动——复制与 增殖。病毒是最小、最简单的生命体，主要是由一个核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成的复合结 构，类病毒仅由一条有感染性的RNA构成。病毒在细胞内的复制（增殖）过程大致可分为： 侵染、脱 衣壳、早基因复制与表达、晚基因复制、结构蛋白合成、装配与释放等过程。
生物界的基本类群（图2-2）
支原体（A）及其模式图（B） （图2-3）
细菌的结构（图2-4）
革兰氏阳性菌（A）与革兰氏阴性菌 （B）的细胞壁（图2-5）
细菌的复制、转录和翻译同时进行 （图2-6）

蛋白质的合成与加工对于细胞的生命活动至关重要，可 以影响细胞的功能和代谢。
06
细胞中的酶与代谢
酶的结构与功能
酶的化学本质
大多数酶是蛋白质，少数是 RNA。
酶的活性中心
酶分子中与底物结合的区域， 通常由少数氨基酸残基组成。
酶的专一性
一种酶通常只能催化一种或一 类化学反应。
酶的活性调节
酶的合成和降解、变构调节和 化学修饰等。
细胞代谢的途径与调控
代谢途径
细胞内的各种代谢反应按一定的 顺序排列，形成相互联系的网络
。
调控方式
酶的合成和降解、代谢物的浓度和 化学修饰等。
代谢调控的意义
维持细胞内环境的稳定，适应外界 环境的变化，保证生命活动的正常 进行。
细胞中的能量代谢
呼吸作用
细胞通过呼吸作用将有机 物氧化分解为水和二氧化 碳，并释放能量。
酸合成蛋白质。基因调控可以通过多种机制 实现，如DNA甲基化、组蛋白修饰和微
RNA等，这些机制可以调节基因的表达水 平，影响细胞的功能和发育。
05
细胞中的蛋白质合成
转录
01
02
03
04
转录是指以DNA的一条链为 模板，按照碱基互补配对原则
，合成RNA的过程。
在转录过程中，需要RNA聚 合酶的催化，并且需要消耗能
细胞分化在胚胎发育中的作用
细胞分化对于胚胎发育至关重要，它使得胚胎细胞能够形成具有特定形态和功能的组织和器官。在胚 胎发育过程中，细胞分化的调控对于防止发育异常和疾病发生具有重要意义。
干细胞与再生医学
01
干细胞的概念
干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它们可以分化成不
同类型的细胞，用于修复和替换受损的组织和器官。

（单选题）下列关于细胞膜的叙述中，正确的是 ( ) A. 光镜下分为膜相结构和非膜相结构 B. 细胞膜上的蛋白质为膜受体 C. 膜的脂质分子以糖脂为主 D. 细胞膜的功能主要取决于膜糖
【答案】B 【解析】电镜下，可将细胞分为膜相结构和非膜相结构。细胞膜主要由脂 类、蛋白质和糖类组成。而细胞膜在电镜下是呈现两暗夹一明的三层结构。细 胞膜的功能主要取决于细胞膜上的蛋白质。
（填空题）在电镜下，细胞核是由
、
、和Βιβλιοθήκη 四部分构成。【答案】核膜 核仁 核基质 染色质
（填空题）人体细胞的染色体为
对，其中，
对为性染色体。
（单选题）在细胞内，进行生物氧化生成ATP的场所是 ( ) A. 微体 B. 线粒体 C. 溶酶体 D. 核糖体 【答案】B 【解析】线粒体是由两层生物膜套叠而成的囊状结构，呈颗粒状或粗线状 。线粒体内含多种酶类，是蛋白质、脂肪和糖等物质氧化供能的场所，是细胞 的“动力工厂”,又称“能量转器”。
细胞核内的遗传物质：染色体、染色质
细胞核的结构：
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种表现形式。它们是遗 传信息的载体。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
真题再现
单选题 下列不属于细胞器的是 ( ) A. 内质网 B. 核糖体 C. 溶酶体 D. 染色体 【答案】D 【解析】细胞器是细胞质内具有特定形态与功能的结构，主要包括线粒体、 核糖体、内质网、高尔基复合体、溶酶体和中心体等。染色体是遗传物质，不 是细胞器。
解剖学基础
细胞
考纲要求
1. 掌握细胞的基本结构。 2. 理解细胞的大小和形态。 3. 理解主要的细胞器及其功能。 4. 理解细胞核的组成。
知识准备
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。 一、 细胞的形态 细胞大小不一、形态各异。人体细胞的直径大多在15~70 μm之间。最大 的细胞是卵细胞，直径约100 μm；最小的细胞是小淋巴细胞，直径只有4~5 μm；神经细胞胞体直径一般为几十微米，但其突起可长达1 m。细胞的形态结 构与功能相适应。 二、细胞的结构及其功能 光镜下，细胞分为细胞膜、细胞质和细胞核；电镜下，细胞分为膜相结构 和非膜相结构。 细胞是一切生物体结构和功能的基本单位。人体的细胞形态各异、大小不 一，但它们都有共同的基本结构：细胞膜、细胞核和细胞质。

• 1665年，Robert Hooke（胡克，英国物理学家）首次描 述细胞“Cell”——Cella（空隙、小室，小房子）
放大倍数40—140倍
第一个细胞模式图——《显微图谱(Micrographia)》(1665)
细胞学说的基本内容：
1.地球上的生物都是由细胞构成。 2.细胞是生物体的基本结构单位。 3.所有的细胞都是来源于已有的细胞的分裂。
细胞学说的意义
它论证了生物界在结构上的统一性和生命的共 同起源。因此，细胞学说是现代生物学的“三大基 石”之一，被恩格斯称为十九世纪自然科学的“三 大发现”之一。
三、细胞学经典时期（1875—1900）
应用固定、染色技术，在光学显微镜下观 察细胞的形态结构和功能。
1861年Schultze（舒尔策）提出原生质理论 1841年，R. Remak（雷马克，波兰）发现鸡胚血细胞
罗伯特·莱 细胞的发现（ 1665——1838 ）
1665年Robert Hooke发现软木塞中的蜂窝状小室 1674年Leeuwenhoek观察到了真正的活细胞
二、细胞学说的创立（1838——1874）
1838-1839年Schleiden和Schwann提出细胞学说
➢ 基因方面发现药物靶标
基因在不同组织和疾病发生发展的不同时空存在明显 的基因表达差异, 表达明显发生变化的基因常与发病过程 及药物作用途径密切相关, 这些表达异常的基因很有可能 是药物作用的靶点, 可作为潜在的筛选药物的靶标。基 因芯片技术、mRNA 差异显示技术、抑制性消减杂交技术 ( SSH) 和基因表达系列性分析技术( SAGE) 等在现代生命 科学研究中使用日益广泛, 这些技术在新的药物靶标的发 现中也扮演了重要的角色。
④ 药物靶标的意义：

1、形状 有圆的、立方形的、柱形的、菱
形的、多边形的等多种形状。
2、大小 细胞一般很小，只有一到几十微米
之间。
20最世早的纪显微初镜 期的显1微9世纪镜的显微镜
近代光学显微镜
1938年，德国工程师
1952年，英国工程
Max Knoll和Ernst Ruska
Charles Oatley制造出了 第一台扫描
一、细胞发现史：
5、1831年：英国科学家布朗发现了植物细胞内 有细胞核。
一、细胞发现史：
6、19世纪40年代：德国科学家施莱登和
施旺提出了“细胞学说 ”。
施莱登
施旺
细胞学说的内容
（1）所有的动物和植物都是由细胞构 成的；
（2）细胞是生物体结构和功能的单位； （3）细胞是由细胞分裂产生的。
细胞
练习
1. 细胞的基本结构包括 __细__胞__核___、 __细__胞_质____ 和 ___细__胞_膜___ 三部分。
2. 细胞生命活动的控制中心是（ C ） A．细胞膜 B．细胞质 C．细 胞核 D．液泡
练习
3.动物细胞由外到内包括哪几个部分（ ）C
A.细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核 B.细胞壁、细胞质、细胞核 C.细胞膜、细胞质、细胞核 D.细胞膜、细胞质、细胞核、液泡
一、细胞发现史：
1、秦汉时期：《尔雅》记载了590多种 动物和植物，并纳入一定的分类系统。
一、细胞发现史：
2、17世纪前：人们试图回答植物和动 物的组成，但受观察工具的限制。
一、细胞发现史：
3、1590年：一位荷兰人(詹森)用两块透 镜制造出了第一台显微镜。
一、细胞发现史：
4、1665年：英国科学家罗伯特·胡克发现了 细胞。

4.下列生物与其他生物种类不同的是（ D ）
A.草履虫 B.衣藻 C.番茄 D.支原体
5. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一 种称为肺炎支原体的单细胞生物（见下图），请据 图分析回答。
（1）支原体与动物细胞的结构有什么区别? （2）支原体与细菌的细胞结构有什么区别? （3 )支原体是真核生物还是原核生物？
棉花纤维细胞观察----单 个细胞可长达3-4cm
神经细胞的直径不足 1mm，长度可超过1m。
番茄
用放大放镜大镜就可以看到圆 粒状的细胞。
细胞的体积为什么这么小呢？
活动：模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系
• 材料用具：含酚酞的琼脂块、NaOH溶液等。 • 方法步骤：（学案）
测量结果（假设NaOH在琼脂块的扩散速度为1/2cm/min ）
支原体是已知的可以自由生活的最小生 物，也是最小的原核细胞。
它是一种比病毒大、比细菌小的原核微 生物，它们的突出特点是没有细胞壁。因而细胞 柔软，形态多变，具有高度多形性。在电镜下观 察支原体细胞，可见具有细胞膜，细胞内有核糖 体、RNA和环状DNA。
支原体广泛存在于土壤、污水、昆虫、脊椎 动物及人体内，是动植物和人类的病原菌之一。
细胞学说
所有的生物都是由一个或多个细胞组成的； （除病毒外） 细胞是所有生物的结构和功能的基本单位；
所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
意义：细胞学说论证了整个生物界在结构上的统一性。 细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平， 极大地促进了生物学的研究进程。
20世纪50年代以后，电子 显微镜的使用与相应技术 不断发展，陆续发现了细 胞内许多细微的结构。
琼脂 块的 边长
/cm
表面 积/cm2