细胞概念图:第2节:细胞分裂
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千里之行 始于足下1微管组成蛋白(右图)α-微管蛋白、β-微管蛋白微管组装的结构单位二者结合形成αβ-微管蛋白二聚体(图)α-微管蛋白有一个GTP 结合位点,GTP 不水解,称为不可交换位点(负极)β-微管蛋白有一个GTP 结合位点,GTP 可水解,称为可交换位点(正极)γ-微管蛋白位于中心体外周物质(PCM),用于诱导微管的成核与组装微管组装过程(右下图)二聚体→原纤丝一个二聚体的β亚基不断加聚到另一个二聚体的α亚基13根原纤丝→片层相邻原纤丝错位1nm ,13根形成一个平行四边形片层→成核片层弯曲缝合成微管→组装、去组装踏车行为当一端组装的速度和另一端解聚的速度相同时,微管的长度保持不变,即踏车行为组装与去组装取决于二聚体的浓度是否高于临界浓度微管结合蛋白/药物stathmin(微管去稳定蛋白)机体中二聚体的浓度远高于临界浓度,需要与其结合妨碍组装二者结合受本身磷酸化调控stathmin 磷酸化失去活性stahmin 去磷酸化恢复活性秋水仙素秋水仙素可与二聚体结合而加载到微管负极端,妨碍微管继续组装紫杉醇与微管结合后阻止微管去组装细胞内微管起源胞体起源于→中心体中心粒中心粒外周物质γ-微管蛋白γ-微管蛋白与二聚体α-微管蛋白结合(负极),微管沿正极组装纤毛、鞭毛起源于基体千里之行 始于足下2微管的功能对网格结构的调节微管结合蛋白(右图)MAP →1,2,3,4tau 蛋白MAP2、tauC 端具有微管结合域(带正电荷),可与微管表面(带负电荷)结合,稳定微管(右图)对细胞结构的组织作用细胞器在细胞内具有特定的空间分布,线粒体的运输等依赖的是微管的作用表现(解聚微管后)内质网回缩到细胞核周围高尔基体解体成小膜泡细胞分裂停止依赖于微管的物质运输驱动蛋白(左图)第三种分子马达组成马达结构域两个重要功能ATP 结合位点微管结合位点位于N 端→负极向正极移动位于C 端→正极向负极移动杆状区轻链(尾部)货物结合域沿微管运动的分子机制下图①动力蛋白(右下图)独特之处已知马达蛋白中最大、速度最快细胞质动力蛋白与胞内体/溶酶体、高尔基体及其他一些膜泡运输,动粒和有丝分裂纺锤体的定位,染色体分离等密切相关轴丝动力蛋白下页讲述纤毛与鞭毛的摆动(下面简述)纺锤体和染色体运动参与的蛋白细胞质动力蛋白结合着丝粒,驱动着丝粒沿微管移动驱动蛋白13位于着丝粒,作用于微管正极端,促进微管解聚驱动蛋白5作用于交错重叠的微管,介导驱动纺锤体距离的加长下图②3 千里之行始于足下千里之行 始于足下45 千里之行始于足下图① 图②6千里之行始于足下千里之行 始于足下 7①驱动蛋白沿微管移动的分子机制:当驱动蛋白沿微管行走时,两个马达结构域中位于前面的那个(L)与ATP 结合,导致驱动蛋白发生构象变化,该马达结构域(L)与微管紧密结合,并使后面的马达结构域(T)向前移动(带ADP),越过L ,至微管正极一侧,与微管的结合位点结合(此时移)动了16nm),该马达结构域随即释放ADP ,同时现在位于后面的马达结构水解ATP ,使驱动蛋白二聚体恢复到原来开始时的状态鞭毛的摆动纤毛的结构9+2大多为动纤毛9+0缺乏中央微管,大多为不动纤毛,与感受器有关纤毛的组装(发生)4阶段(右图)高尔基体膜泡包裹成熟的母中心粒的顶端,形成中心粒膜泡(CV)CV 随着新的膜泡融合逐渐变大,成为次级中心粒膜泡(SCV),与此同时母中心粒延伸并获取成为基体的零件,初生轴丝开始显现母中心粒锚定在细胞质膜的纤毛组装位点,SCV 与质膜融合形成杯状结构在"鞭毛内运输复合物"介导下,原生鞭毛延长千里之行始于足下8 图④千里之行 始于足下 9中间丝简介围绕细胞核开始组装,并延伸到细胞质膜与膜蛋白相连形成核纤层,与分裂期细胞核膜消失重组有关体外合成无需ATP 、GTP ,无踏车行为并不是所有真核细胞都具有中间丝基因组家族庞大,赋予不同细胞特殊的细胞骨架,被认为是区分细胞类型的身份证组装结构单位四聚体(下图)过程中间丝蛋白分子(二聚体)→四聚体→中间丝(图解⑤)影响组装的因素中间丝蛋白亚基的磷酸化与去磷酸化磷酸化→网络解体去磷酸化→重新组装核纤层核纤层结构(图⑥)作用支持核膜、连接核膜与染色质分裂前期→核纤层解聚、核膜瓦解(磷酸化)核纤层蛋白A 弥散在细胞千里之行 始于足下1011 千里之行始于足下12 千里之行始于足下。
第1节从生物圈到细胞
第2节细胞的多样性和统一性
第1节细胞中的元素和化合物
第2节生命活动的主要承担者——蛋白质
第3节遗传信息的携带者——核酸
第4节细胞中的糖类和脂质
第5节细胞中的无机物
第3章细胞的基本结构概念图汇编
第1节细胞膜——系统的边界
第2节细胞器——系统内的分工合作
第3节细胞核——系统的控制中心
第4章细胞的物质输入和输出概念图汇编
第1节物质跨膜运输的实例
第2节生物膜的流动镶嵌模型
第3节物质跨膜运输的方式
第5章细胞的能量供应和利用概念图汇编
第1节降低化学反应活化能的酶
第2节细胞的能量“能量通货”——ATP
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
第4节能量之源——光与光合作用
第6章细胞的生命历程概念图汇编
第1节细胞的增殖
第2节细胞的分化
第3节细胞的衰老和凋亡
第4节细胞的癌变。
走近细胞细胞学说建立过程虎克发现并命名“细胞”列文虎克自制显微镜观察到 不同形态的细菌、红细胞和精子等施旺、施莱登提出细胞学说魏尔肖总结“细胞是通过分裂产生新细胞”细胞学说内容细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成1细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用2新细胞可以从老细胞产生3此观点不够严谨意义揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,是自然科学史上的一座丰碑,标志着生物学研究进入了细胞水平生命系统的结构层次细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位是地球上最小、最基本的生命系统组织器官系统植物体没有系统层次,由6大器官组成个体种群一定区域,同种生物全部个体群落一定区域,所用的生物种群集合,即全部生物生态系统生物群落+无机环境生物圈地球上最大的生态系统原子、分子是一个系统,但不是生命系统生物分类组成元素相似遗传密码通用非细胞结构生物病毒DNA病毒遗传物质是DNA 组成:DNA+蛋白质实例:细菌病毒:噬菌体RNA 病毒遗传物质是RNA 组成:RNA+蛋白质实例:植物病毒:烟草花叶病毒动物病毒:HIV、SARS、流感病毒等类病毒仅由RNA组成朊病毒由蛋白质组成如疯牛病病毒只能寄生在活细胞,不能用普通培养基培养细胞结构生物原核生物(无成形的细胞核)细菌:球菌、杆菌、螺旋菌等,比如乳酸菌蓝藻:念珠藻、颤藻、发菜无叶绿体能光合作用的自养生物有叶绿素和藻蓝素放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体真核生物(由成形的细胞核)原生生物:衣藻、小球藻、草履虫等真菌:酵母菌、青霉菌、蘑菇等植物:水绵、天竺葵、豌豆等动物:果蝇、人等显微镜的使用放大倍数是指物像的长度或宽度的放大倍数高倍镜使用步骤低找物像移中央,换上高倍细调焦镜头与放大倍数目镜无螺纹越短放大倍数越大物镜有螺纹越长放大倍数越大物像成像上下左右颠倒的虚像q-b 污物位置判断装片,目镜,物镜低倍变高倍视野变化物像由小变大细胞由多变少视野由亮变暗视野范围由大变小物镜与装片距离由远变近细胞原核细胞本质区别:无以核膜为界限的细胞核细胞壁主要成分是肽聚糖细胞质有唯一的细胞器:核糖体,无其他的细胞器细胞核拟核,无核膜核仁细胞分裂二分裂DNA存在形式拟核区域大型环状裸露DNA质粒,小型环状裸露DNA真核细胞本质区别:有以核膜为界限的真正细胞核细胞壁植物纤维素和果胶真菌几丁质细胞质有核糖体和其他细胞器细胞核有核膜核仁细胞分裂有丝分裂、无丝分裂和减数分裂DNA存在形式细胞核中与蛋白质形成染色体(质)在叶绿体、线粒体中裸露存在细胞学说建立过程虎克发现并命名“细胞”列文虎克自制显微镜观察到 不同形态的细菌、红细胞和精子等施旺、施莱登提出细胞学说魏尔肖总结“细胞是通过分裂产生新细胞”细胞学说内容细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成1细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用2新细胞可以从老细胞产生3此观点不够严谨意义揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性,是自然科学史上的一座丰碑,标志着生物学研究进入了细胞水平生命系统的结构层次细胞细胞是生物体结构和功能的基本单位是地球上最小、最基本的生命系统组织器官系统植物体没有系统层次,由6大器官组成个体种群一定区域,同种生物全部个体群落一定区域,所用的生物种群集合,即全部生物生态系统生物群落+无机环境生物圈地球上最大的生态系统生物分类组成元素相似遗传密码通用非细胞结构生物病毒DNA病毒遗传物质是DNA组成:DNA+蛋白质实例:细菌病毒:噬菌体RNA 病毒遗传物质是RNA组成:RNA+蛋白质实例:植物病毒:烟草花叶病毒动物病毒:HIV、SARS、流感病毒等类病毒仅由RNA组成朊病毒由蛋白质组成如疯牛病病毒只能寄生在活细胞,不能用普通培养基培养细胞结构生物原核生物(无成形的细胞核)细菌:球菌、杆菌、螺旋菌等,比如乳酸菌蓝藻:念珠藻、颤藻、发菜无叶绿体能光合作用的自养生物有叶绿素和藻蓝素放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体真核生物(由成形的细胞核)原生生物:衣藻、小球藻、草履虫等真菌:酵母菌、青霉菌、蘑菇等植物:水绵、天竺葵、豌豆等动物:果蝇、人等细胞原核细胞本质区别:无以核膜为界限的细胞核细胞壁主要成分是肽聚糖细胞质有唯一的细胞器:核糖体,无其他的细胞器细胞核拟核,无核膜核仁细胞分裂二分裂DNA存在形式拟核区域大型环状裸露DNA质粒,小型环状裸露DNA真核细胞本质区别:有以核膜为界限的真正细胞核细胞壁植物纤维素和果胶真菌几丁质细胞质有核糖体和其他细胞器细胞核有核膜核仁细胞分裂有丝分裂、无丝分裂和减数分裂DNA存在形式细胞核中与蛋白质形成染色体(质)在叶绿体、线粒体中裸露存在显微镜的使用放大倍数是指物像的长度或宽度的放大倍数高倍镜使用步骤低找物像移中央,换上高倍细调焦镜头与放大倍数目镜无螺纹越短放大倍数越大物镜有螺纹越长放大倍数越大物像成像上下左右颠倒的虚像q-b计算细胞充满视野m÷x²一排细胞m÷x污物位置判断装片,目镜,物镜低倍变高倍视野变化物像由小变大细胞由多变少视野由亮变暗视野范围由大变小物镜与装片距离由远变近组成细胞的元素存在形式大多数以( )的形式存在分类根据含量大量元素( )依据:生命活动必需,占生物体总重量的万分之一以上的元素微量元素( )依据:生命活动必需,但需要量极少根据功能最基本元素( )依据:碳链是构成有机物的基本骨架基本元素( )依据:生物功能大分子有机物都有的元素主要元素( )依据:共占细胞鲜重的( )以上分类概念模型子主题 1元素含量比较鲜重细胞( )原子数量最多的是( )干重细胞( )生物体内元素的比较组成不同生物的化学元素( )基本相同,但元素( )相差很大同一生物体内的不同元素的( )也不相同如人体甲状腺细胞内含 I (碘)较多红细胞含Fe较多从元素看生物与非生物的关系生物界非生物界组成生物体的元素在自然界都能找到种类统一性组成元素的含量上相差很大含量差异性化合物含量比较鲜重细胞含量最多的化合物:( )含量最多的有机化合物:( )干重细胞含量最多的化合物:( )无机物水种类结合水含量约4.5%状态与其他物质结合在一起生理作用( )的重要组成成分自由水含量约95.5%状态能够自由流动,游离状态存在生理作用细胞内的( )1运送( )和( )2参与多种( )3为细胞提供( )4影响水的含量的因素生物种类1如:水生生物的含水量>陆生生物的含水量生长发育阶段2如:幼儿>成年;幼嫩部分>成熟部分组织器官种类及代谢程度3如:血液>骨骼>牙齿;衰老细胞自由水的含量降低,细胞皱缩,皮肤起皱纹水的含量与代谢及抗逆性的关系自由水相互转化((代谢旺盛、升温、萌发)自由水比例增加) (结合水比例增加,抗寒、耐盐、耐旱)结合水结合水不易结冰和蒸腾,从而使植物抗寒性增强无机盐存在形式(大多以( )形式存在)阳离子阴离子生理功能细胞内某些化合物的重要组成成分1实例:( )是叶绿素的必需成分( )是血红蛋白的主要成分参与并维持生物体的生命活动2实例:哺乳动物血钙含量过低会出现( )哺乳动物血钙含量过高会出现( )维持生物体内的平衡3渗透压平衡实例:( )和( )对细胞外液渗透压起重要作用( )对细胞内液渗透压起决定作用酸碱平衡(PH平衡)实例:人血浆中的( )和( )等对血浆PH的稳定起重要作用蛋白质结构含量占鲜重细胞的7%-10%占干重细胞的50%以上组成元素( )有的含有( )基本单位( )种类约( )种必需( )体内不能自我合成( )体内能自我合成通式子主题 1分子式:( )特点至少有一个( )和一个( )连在( )上合成方式及场所合成方式:( )形成化学键:( )结构式子主题 1或者子主题 1脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-m注意环肽:脱水数=肽键数=氨基酸数脱去的水的H'O来源H来自( )O来自( )还含有化学键氢键有时还会形成二硫键形成一个二硫键脱去2个H场所多肽链合成场所( )多肽的名称有几个氨基酸就叫几肽三个或三个以上氨基酸的也称为多肽盘区折叠,形成特定空间结构的场所胞内蛋白( )胞外蛋白( )和( )结构多样性直接原因氨基酸的( )不同,( )不同,( )变化多端,肽链( )形成的( )千差万别根本原因( )的多样性结构层次:()功能多样性功能构成细胞和生物体的结构1胶原蛋白,毛发中的角蛋白( )2多数酶( )又叫信息传递作用3某些激素( )4血红蛋白、载体蛋白( )5抗体相关计算氨基酸数、基团数、脱水数、肽键数、分子质量等1脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=n-m1蛋白质中氨(羧)基数=肽链数+R基上的氨(羧)基数=各氨基酸氨(羧)基总数-肽键数2蛋白质相对分子质量-氨基酸总相对分子质量(即氨基酸平均分子质量×氨基酸个数)-脱水质量(即18×脱水数)=na-18(n-m)3环肽4肽键数=脱水数=氨基酸 数各原子数2C原子数=氨基酸数×2+R基上C原子数1H原子数=氨基酸H总数-脱水数×22O原子数=氨基酸O总数-脱水数3N原子数=氨基酸N原子总数=肽键数+肽链数+R基上N原子数4解题技巧:5多以N原子数和O原子数为突破口多肽类3核酸分类DNA染色剂:( ),染色颜色:( )分布:( )RNA染色剂:( ),染色颜色:( )分布:( )结构元素组成:( )化学组成:磷酸五碳糖含氮碱基结构简式:子主题 1基本单位:子主题 1脱氧核苷酸五碳糖:碱基:脱氧核苷酸链2条双螺旋结构DNA( )核糖核苷酸五碳糖碱基:核糖核苷酸链1条单链RNA( )结构多样性核苷酸的数目:( )核苷酸的排列顺序:( )不同生物的核酸、核苷酸、碱基的种类情况细胞生物原核生物2、8、5举例:立克用蓝线支细衣真核生物2、8、5举例:动植物、真菌、原生生物等病毒DNA病毒1(DNA)、4、4举例:噬菌体RNA病毒1(RNA)、4、4举例:流感病毒、HIV、烟草花叶病毒等功能DNA是主要的遗传物质细胞生物和DNA病毒携带和复制遗传信息控制蛋白质的合成RNA是RNA病毒的遗传物质在遗传信息表达中起重要作用催化作用极少数酶是RNA糖类(CHO)单糖五碳糖核糖RNA、ATP的组成成分脱氧核糖DNA的组成成分六碳糖葡萄糖细胞的重要能源物质“生命的燃料”果糖半乳糖二糖麦芽糖水解葡萄糖+葡萄糖蔗糖水解葡萄糖+果糖乳糖水解葡萄糖+半乳糖多糖淀粉植物细胞的储能物质纤维素植物细胞壁的成分(不能提供能量)糖原动物细胞的储能物质肝糖原可水解为葡萄糖肌糖原不能水解为葡萄糖还原性糖:单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、麦芽糖、乳糖检测试剂:( ),颜色:( )葡萄糖脂质脂肪(CHO)功能细胞内良好的储能物质1是一种良好的绝热体,皮下组织的脂肪起到保温作用2分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用,能保护内脏器官3分布大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中类脂磷脂(CHONP)构成生物膜结构的重要成分糖脂(CHO)与细胞组织的免疫功能及细胞识别有关固醇类胆固醇(CHO)功能构成动物质膜的重要成分参与人体血液中脂质的运输分布动物细胞性激素(CHO)功能促进生殖器官发育及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征分布由动物的性腺分泌,进入血液、组织液维生素D(CHO)功能促进人和动物肠道对钙、磷的吸收分布在动物的卵黄中含量较多;在人的表皮细胞中有胆固醇,在日光紫外线的照射下能变成维生素D有机物检测可溶性还原糖原理与斐林试剂作用,生成砖红色沉淀材料梨、苹果、白萝卜等含量高,无色或近于白色的组织,不能用有颜色的瓜瓤方法步骤斐林试剂要现配现用,混合使用,50-60℃水浴加热脂肪原理可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色;被苏丹Ⅳ染液染成红色材料花生(子叶提取前必须浸泡3-4小时)组织样液实验不需要用显微镜花生子叶切片实验需要用到显微镜方法步骤染色后要用50%的酒精漂洗(苏丹染液可溶于50%的酒精)蛋白质原理与双缩脲试剂作用,产生紫色材料豆浆、牛奶、蛋清等蛋清用前需稀释一般10倍以上方法步骤先加A液1ml,创造碱性环境;再加B4滴,无需加热观察DNA、RNA 在细胞中的分布实验原理DNA和甲基绿亲和,易被染成绿色;RNA和吡罗红亲和,染成红色材料口腔上皮细胞方法步骤制片口腔上皮细胞放于0.9%的生理盐水中,破片烘干作用和原理:生理盐水:( )烘干:( )水解8%的盐酸中30℃浸泡5min作用和原理:8%盐酸:( )冲洗蒸馏水缓水流冲洗10s作用和原理:蒸馏水:( )缓水流:( )染色2滴甲基绿吡罗红混合染色剂,染色5min作用和原理:甲基绿:( )吡罗红:( )观察显微镜观察分布情况DNA:( )RNA:( )细胞基本结构组成成分模型结构特点功能特点制备实验细胞质基质是细胞内进行代谢的主要场所细胞器制备方法:差速离心法分类共8种细胞器之间的联系结构核膜1核孔2核仁3染色质4核液5功能结构组成功能质膜制备实验原理:利用渗透作用,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得质膜1材料:人或哺乳动物成熟的红细胞2方法:吸水涨破,离心,过滤3现象:红细胞凹陷消失,体积变大,吸水涨破,内容物流出4结构组成成分脂质50%1含量最丰富的是:磷脂蛋白质40%2质膜功能的复杂程度与蛋白质种类和数目相关糖类2-10%3组成元素4C、H、O、N、P模型流动镶嵌模型磷脂双分子层构成基本支架可以流动蛋白质镶、嵌、贯穿于磷脂双分子层大多数可以运动糖类与蛋白质形成糖蛋白(糖被)位于质膜外侧具有保护、润滑、识别的功能结构特点功能将细胞与外界环境隔开:使细胞成为一个相对独立的系统,保证细胞内部有个相对独立的环境1控制物质进出细胞:有选择性的允许物质进出,保证细胞代谢正常进行,但是控制能力是有限的2进行细胞间的信息交流3通过化学物质“信息分子”进行间接交流3.1实例:胰岛细胞分泌胰岛素通过血液运输到其他细胞进行信息交流3.1.1两细胞质膜直接接触交流3.2实例:精子和卵细胞之间的识别和结合3.2.1通过特殊通道进行信息交流3.3实例:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流3.3.1功能特点细胞质细胞质基质呈胶质状含有:水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等成分功能:为新陈代谢提供场所、物质和一定的环境条件。
第3章细胞的基本结构概念图汇编
—、本章核心概念:
主要:细胞膜,细胞器,叶绿体,线粒体,内质网,高尔基体,核糖体,中心体,溶酶体,液泡,细胞质基质,细胞质,细胞核,生物膜系统
次要:健那绿,细胞器膜染色质,核仁,核孔,核膜,糖被
、本章总概念图:
三、各节子概念图:
第1节细胞膜一一系统的边界
3.1细胞膜一一系统的边界
方式
物质传谨
援触传谨
通道传谨
举例 举创 、
激素
精卵结合
胞间连蛇
第2节细胞器一一系统内的分工合作
蛋白质 脂质
I
将细胞与I 揑制物I 进行细胞
含量
含量 含量
外畀环境 质进出 间的信息
F
4
I
分隔开
I
细胞
I
交流
50%
% 〜10%
J
主要 住要
3.2.1细胞器之间的分工
成分
系统的边畀 细胞膜
组成
结构
决定
功能
322细胞器之间的协调配合
运输方式
3.2.3细胞器之间的协调配合
细胞的生物膜系统
功能
1i L
细胞膜细胞器膜核膜
结构
St
⅛
內质网
内环境
稳定、
物质运
输、能
逼交
换*信
息传递
酶的
附着
位点,
生化
反应
的场
所
隔成小
室,同时
进行多种
反应,
生命活动
高效有序
进行
第3节细胞核一一系统的控制中心
3.3细胞核——系统的控制中心
也控制中心
信
息。
“登中2009”二轮复习·细胞增殖Ⅰ有丝分裂一、细胞周期及各时期特征细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
一个细胞周期分为细胞分裂间期和细胞分裂期两个时期,分裂期又人为地分为前期、中期、后期和末期。
细胞分裂各时期的主要特征见下表。
二、动植物细胞有丝分裂的比较动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂相比较有相同的地方,也有不同的地方。
相同的地方表现在动植物细胞有丝分裂的实质是一样的,但由于动物细胞与植物细胞在结构上的差异,所以动植物细胞在有丝分裂的形式上有所不同。
具体见表:三、细胞分裂与生物体生长、发育、繁殖、遗传和变异的关系1、通过细胞分裂能使单细胞生物直接繁殖新个体,使多细胞生物由受精卵发育成新个体,也能使多细胞生物衰老、死亡的细胞及时得到补充。
通过细胞分裂,可以将亲代细胞复制的遗传物质,平均分配到两个子细胞中去。
因此,细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
2、有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,多细胞生物体以有丝分裂方式增加体细胞数目。
有丝分裂过程中,在分裂间期,亲代细胞染色体经过复制,经过分裂期一系列变化,精确地平均分配到两个子细胞中去。
由于染色体上有遗传物质(DNA、基因),因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,对于生物的遗传有重要意义。
3、细胞分裂间期,DNA 复制时,由于生物内部因素或外界环境条件的作用,使染色体上的基因的分子结构发生差错,而导致基因突变,从而导致子代(或子代细胞)发生变异。
减数分裂中,同源染色体的交叉和交换、非同源染色体的自由组合、在细胞水平上导致遗传物质的重组,使亲代产生多种类型的配子,从而使后代具有更大的变异性和更强的生活力及适应性。
有丝分裂过程中,正常情况下,复制后的染色体平均分配到子细胞中去,但一些外界条件或因素(如秋水仙素),能抑制纺锤体的形成,使细胞有丝分裂过程受阻,结果细胞核中染色体数目加倍,形成多倍体生物,导致生物变异。
第1章走进细胞一、本章核心概念主要概念:细胞,组织,器官,系统,个体,种群,群落,生态系统,生物圈,生命系统及层次,真核细胞,原核细胞,病毒,细胞学说次要概念:原核生物,真核生物,拟核,细胞核,细胞膜,细胞质二、本章总概念图三、各节子概念图:第1节从生物圈到细胞第2节细胞的多样性和统一性1.2.1 原核细胞和真核细胞1.2.2 细胞学说建立的过程第二章: 组成细胞的分子一、本章核心概念:主要:大量元素,微量元素,最基本的元素,氨基酸,蛋白质,核酸,核苷酸,糖类,脂质,结合水,自由水,无机盐次要:斐林试剂,双缩脲试剂,肽键,二肽,多肽,氨基,羧基,生物大分子,单体,多聚体二、本章总概念图:三、各节子概念图:第1节细胞中的元素和化合物第2节生命活动的主要承担者——蛋白质第3节遗传信息的携带者——核酸第4节细胞中的糖类和脂质第5节细胞中的无机物第三章:细胞的结构和功能一、本章核心概念:主要:细胞膜,细胞器,叶绿体,线粒体,内质网,高尔基体,核糖体,中心体,溶酶体,液泡,细胞质基质,细胞质,细胞核,生物膜系统次要:健那绿,细胞器膜染色质,核仁,核孔,核膜,糖被二、本章总概念图:三、各节子概念图:第1节细胞膜——系统的边界第2节细胞器——系统内的分工合作3.2.3 细胞器之间的协调配合第3节细胞核——系统的控制中心第四章:细胞的物质输入和输出一、本章核心概念主要:被动运输,主动运输,自由扩散,协助扩散,胞吞,胞吐,生物膜的流动镶嵌模型次要:渗透作用,原生质层,质壁分离,选择透过性,磷脂双分子层,二、本章总概念图三、各节子概念图:第1节物质跨膜运输的实例第2节生物膜的流动镶嵌模型第3节物质跨膜运输的方式第五章细胞的能量供应和利用一、本章核心概念主要:酶,ATP,细胞呼吸,有氧呼吸,无氧呼吸,光合作用,光反应阶段,暗反应阶段,化能合成作用次要:溴麝香草酚蓝水溶液,重铬酸钾溶液,酶的特性,细胞代谢,活化能,酶活性,高能磷酸键,同位素标记法二、本章总概念图三、各节子概念图第1节降低化学反应活化能的酶第2节细胞的能量“能量通货”——ATP第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸第4节能量之源——光与光合作用第六章细胞的生命历程一、本章核心概念主要:细胞增殖,有丝分裂,细胞周期,细胞分化,细胞的全能性,细胞癌变,细胞衰老,细胞凋亡次要:无丝分裂,减数分裂,染色体,纺锤体,干细胞,致癌因子二、本章总概念图:三、各节子概念图第1节细胞的增殖第2节细胞的分化第3节细胞的衰老和凋亡第4节细胞的癌变。
1细胞分裂前期染色体凝缩黏连蛋白(cohesin)作用介导姐妹染色单体的黏着机制通过臂端类ABC 结构域与DNA 结合,将两条姐妹染色单体黏着在一起(图①)凝缩蛋白(condensin)作用介导染色体凝缩机制通过臂端类ABC 结构域与DNA 结合,消耗ATP ,促进染色体凝缩(图①)细胞分裂极的确定和纺锤体的装配中心体复制过程G 1期末开始复制,在S 期完成复制,随着中心体复制完成,在G 2期分离,半保留复制的中心粒进入子代中心体中心体生化分析中心体常驻蛋白(α/β/γ/δ/ε微管蛋白)中心体蛋白钙结合蛋白在中心体的复制和分离中发挥重要作用中心粒周蛋白前中期核膜崩解机制:有丝分裂促进因子(MPF)作用于核纤层蛋白,使其磷酸化,导致核纤层蛋白四聚体解聚和核纤层解聚纺锤体装配中心体的分离过程(图②)涉及蛋白负向马达蛋白、正向马达蛋白染色体整列Mad 和Bub 蛋白使动粒敏化,促使微管与动粒接触,只有微管与动粒接触后才消失中期染色体整列/染色体中板聚合假说牵拉假说和外推假说(图③)后期标志:两条姐妹染色单体分离,分别向两极移动机制:后期A 和后期B 假说(图④)后期A动粒微管变短,染色体在马达蛋白驱动下逐渐向两极移动分离酶剪切黏连蛋白后期B极微管游离端加长,KRPs(驱动蛋白相关蛋白)结合其上向微管正极行走,促使两极之间逐渐变长后期的启动抑制信号及其解除机制Mad 可以与后期促进复合物(APC)结合,抑制其活性,组织细胞周期发展Bub 蛋白在微管与动粒联合后活性发生变化,影响Mad2稳定性,导致Mad2对APC 的抑制解除末期动粒微管消失,极微管继续加长,随着染色单体的去浓缩,核仁重新组装,RNA 合成功能恢复胞质分裂参与蛋白肌动蛋白、肌球蛋白Ⅱ四个步骤分裂沟位置的确定中央纺锤体和星体微管共同决定分裂沟形成的位置,星体微管参与了分裂沟的形成肌动蛋白聚合和收缩环形成肌动蛋白聚合形成的结构称为中体收缩环收缩收缩环处细胞膜融合并形成两个子细胞图①图② 图③2图④3。
1
细胞分裂
前期
染色体凝缩
黏连蛋白(cohesin)
作用
介导姐妹染色单体的黏着
机制
通过臂端类ABC 结构域与DNA 结合,将两条
姐妹染色单体黏着在一起(图①)凝缩蛋白(condensin)
作用
介导染色体凝缩
机制
通过臂端类ABC 结构域与DNA 结合,消耗
ATP ,促进染色体凝缩(图①)
细胞分裂极的确定和纺锤体的装配
中心体复制过程
G 1期末开始复制,在S 期完成复制,随着中心体复制完成,
在G 2期分离,半保留复制的中心粒进入子代中心体中心体生化分析
中心体常驻蛋白(α/β/γ/δ/ε微管蛋白)
中心体蛋白
钙结合蛋白
在中心体的复制和分离中
发挥重要作用
中心粒周蛋白
前中期核膜崩解
机制:有丝分裂促进因子(MPF)作用于核纤层蛋白,使其磷酸化,导致核纤层蛋白四聚体解聚和核纤层解聚
纺锤体装配中心体的分离
过程(图②)
涉及蛋白
负向马达蛋白、正向马达蛋白
染色体整列
Mad 和Bub 蛋白
使动粒敏化,促使微管与动粒接触,只有微管与动粒接触后才消失
中期
染色体整列/染色体中板聚合假说牵拉假说和外推假说(图③)
后期
标志:两条姐妹染色单体分离,分别向两极移动
机制:后期A 和后期
B 假说(图④)
后期A
动粒微管变短,染色体在马达蛋白驱动下逐渐向两极移动
分离酶
剪切黏连蛋白
后期B
极微管游离端加长,KRPs(驱动蛋白相关蛋白)结合其上
向微管正极行走,促使两极之间逐渐变长
后期的启动抑制信号及其解除机制
Mad 可以与后期促进复合物(APC)结合,抑制其活性,组织细胞周期发展
Bub 蛋白在微管与动粒联合后活性发生变化,影响Mad2稳定性,导致Mad2对
APC 的抑制解除
末期动粒微管消失,极微管继续加长,随着染色单体的去浓缩,核仁重新组装,RNA 合成功能恢复
胞质分裂
参与蛋白
肌动蛋白、肌球蛋白Ⅱ四个步骤
分裂沟位置的确定
中央纺锤体和星体微管共同决定分裂沟形成的位置,星体微管参与了分裂沟的形成
肌动蛋白聚合和收缩环形成
肌动蛋白聚合形成的结构称为中体
收缩环收缩
收缩环处细胞膜融合并形成两个子细胞
图①
图② 图③
2
图④
3。