普通生物學(xué)第一篇第一章第二章

普通生物學(xué)第一篇第一章第二章第一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日1．哪些元素參與生物體的組成？參與生物體組成的元素總共約二、三十種，他們在元素周期表中的分布如圖所示第二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日以人體為例，各種元素在人體中含量見表常量元素————在人體中含量較大。微量元素————在人體中含量很少。第四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日人體元素成分表常量元素微量元素第五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

用實驗動物的飼養(yǎng)實驗來研究各種元素成份在營養(yǎng)學(xué)上的必要性。要證明某一種微量元素在營養(yǎng)學(xué)上是必不可少的，至少需要做下面三個方面的實驗:2.人體元素成分的營養(yǎng)學(xué)意義1．讓實驗動物攝入缺少某一種元素的膳食,觀察是否出現(xiàn)特有的病癥。2．向膳食中添加該元素后，實驗動物的上述特有病癥是否消失。3．進一步闡明該種元素在身體中起作用的代謝機理。第六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日只有上述三條都弄清楚，才能確定某種元素是否為營養(yǎng)上必需的元素。

常量元素的重要性比較容易認識。微量元素的營養(yǎng)學(xué)研究困難大得多。所以，一些微量元素在1950s或1970s以后才確證為人體必需微量元素。第七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

3.元素營養(yǎng)方面的幾個例子

例一、鈣1．人每天需要攝入多少鈣？從糞、尿、汗中排出320-450mg

吸收率約40%320×100/40=800mg第九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

人體每天需要補充鈣的數(shù)量成人800mg嬰兒（10個月）400mg幼兒（<3歲）600mg少年（<10歲）800mg青年（12-18歲）1000mg老年1200mg孕婦/哺乳1500mg第十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

2、鈣參加幾乎每一種生理代謝過程Ca在體內(nèi)的生理作用（1.2kg/70kg-2%）

骨骼及牙齒血漿中99%10克需要Ca參與的生理過程

肌肉：肌肉收縮免疫：白細胞吞噬功能

循環(huán)：血液凝固內(nèi)分泌：激素分泌毛細血管通透性骨骼：骨骼形成微循環(huán)改善神經(jīng)：神經(jīng)肌肉應(yīng)激性

泌尿：

生殖：（Ca調(diào)節(jié)多種酶的活性）

第十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日嬰、幼、少兒------佝僂病老年人------骨質(zhì)疏松癥上海地區(qū)骨質(zhì)疏松癥患者：男20.1%女48.1%其中60歲以上男24.9%女75.5%上海地區(qū)老年人骨折發(fā)生率：城區(qū)16.5%農(nóng)村6.9%缺鈣引起的疾病第十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日高血壓（還帶來別的效應(yīng)）缺鈣反常鈣內(nèi)流血管內(nèi)壁細胞平滑肌細胞

中鈣反常積儲血管內(nèi)皮細胞鈣化，損傷膽固醇，脂類沉積細胞因子分泌血小板，血細胞粘附平滑肌細胞，或纖維細胞增生導(dǎo)致動脈硬化。血管外周阻力增大高血壓血管收縮第十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日腎結(jié)石——腎結(jié)石中重要成分是鈣；但是，限制鈣攝入恰恰會使腎結(jié)石加重。草酸鈣：草酸來自蔬菜，食物中鈣可使草酸在腸道中結(jié)成草酸鈣，從糞便中排出。缺鈣反常鈣內(nèi)流，損傷腎細胞

腎臟對鈣回收功能受損高鈣尿液與尿中草酸結(jié)合形成結(jié)石。尿鈣排出增多第十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日結(jié)（直）腸癌：Ca2+高脂膳食刺激鈣與脂酸結(jié)合排出體外高膽汁酸刺激直腸細胞癌變鈣與膽汁酸結(jié)合排出體外第十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日影響鈣吸收的因素

維生素D促小腸吸收鈣促骨骼釋放鈣促腎細胞回收鈣使血清鈣第十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日甲狀旁腺素（PTH）促小腸吸收鈣促骨骼釋放鈣促腎細胞回收鈣使血清鈣第十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日甲狀旁腺第十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日抑骨骼釋放鈣抑腎細胞回收鈣降血鈣素（Calcitonin)，甲狀腺分泌使血清鈣第二十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日例二鋅

第二十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第二十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日羧基肽酶（黃色小圓球代表Zn2+）第二十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日醇脫氫酶第二十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日例三鉻第二十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第二十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日例四硒第二十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日二、分子組成生物體｛無機物：水、無機鹽有機物｛有機小分子：維生素等有機大分子（生物大分子）蛋白質(zhì)核酸糖類脂類第二十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

小分子大分子復(fù)合大分子

單糖多糖糖蛋白

氨基酸蛋白質(zhì)糖脂核苷酸核酸脂蛋白

脂類

（由小分子到大分子）第二十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日英國科學(xué)家霍克（R.Hook,1635-1703),27歲成為英國皇家學(xué)會領(lǐng)導(dǎo)成員,發(fā)表對木栓的觀察,命名Cell。荷蘭人列文虎克（AntonivonLeeuwenhoek,1623-1723）用自磨鏡片做成顯微鏡第一次觀察了活的細菌和原生動物。第二章細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)第三十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日真核細胞和原核細胞

細菌細胞結(jié)構(gòu)與動、植物細胞不同，要簡單的多。最主要的差別是細菌沒有細胞核結(jié)構(gòu)，核物質(zhì)－DNA還是有的，形成類核區(qū)(又稱擬核)。并且細菌細胞也沒有其他各種細胞器。第三十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日植物細胞的與動物細胞相比,有幾點不同:

植物細胞動物細胞

有細胞壁沒有細胞壁

有葉綠體沒有葉綠體

有中央液泡沒有中央液泡

第三十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

依據(jù)有無細胞核，整個生命世界可以區(qū)分為兩大類：

原核生物真核生物

細菌植物

放線菌動物

藍藻真菌（霉菌、酵母)

原生動物藻類

第三十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日一、細胞的大小和數(shù)目二、細胞結(jié)構(gòu)第三十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日細菌細胞結(jié)構(gòu)第三十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日動物細胞模式圖第三十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第三十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（一）細胞膜與細胞壁1、細胞膜1）結(jié)構(gòu)第三十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日細胞膜結(jié)構(gòu)第三十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

單位膜模型

1935年，丹尼利(Danielli)和戴維森(Davson)提出了該模型；1959年，羅伯遜(Robertson)將其完善。該模型表示，細胞膜由脂質(zhì)雙分子層及其內(nèi)外兩側(cè)各覆蓋的一層蛋白質(zhì)所組成。脂質(zhì)分子相互平行并與膜垂直。脂質(zhì)分子的極性頭吸附于蛋白質(zhì)層。蛋白質(zhì)層結(jié)合在膜的內(nèi)、外側(cè)并形成網(wǎng)狀。羅伯遜認為，三層結(jié)構(gòu)的單位膜內(nèi)外兩側(cè)層各厚2nm，中間脂層約厚3.5nm，總厚度為7.5nm。

第四十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日液態(tài)鑲嵌模型

在單位膜的基礎(chǔ)上，1972年s．J．辛格(S．J.Singer)和G．L．尼科爾森(G．L．Nicolson)提出了流動鑲嵌模型(fluidmosaicmodle)。該模型強調(diào)：(1)膜的流動性：膜蛋白、膜脂均可側(cè)向運動。(2)膜蛋白分布的不對稱性。有的鑲嵌在膜表面，有的嵌入或橫跨脂質(zhì)雙分子層。該模型糾正了單位膜的靜態(tài)的不足，建立起動態(tài)觀點，強調(diào)了流動的脂質(zhì)雙分子層和球蛋白嵌入的不對稱性。第四十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

晶格鑲嵌模型這是1975年wallach提出的一種模型。該模型強調(diào)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)形成的復(fù)合體構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的重復(fù)單位,蛋白質(zhì)還可以形成有序的晶格排列，或者由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)復(fù)合體形成有序的晶態(tài)結(jié)構(gòu)。該模型在一定條件下可以存在，但缺乏一般性。在生物膜中，這三種膜態(tài)可能是互相轉(zhuǎn)變的。

區(qū)別：單位膜、生物膜、細胞膜第四十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2）功能

（1）物質(zhì)跨膜運動

被動運輸。通過鑲嵌在細胞膜上的多肽、載體蛋白質(zhì)完成離于和單糖類物質(zhì)運輸任務(wù)。包括簡單擴散、溶劑牽引、幫助擴散。

主動運輸。物質(zhì)逆濃度梯度運輸。如Na、K離子泵，這種運輸需要細胞膜上的ATP酶參與并消耗ATP。

內(nèi)吞作用和外排作用。內(nèi)吞作用中若吞入的是固體則稱為吞噬作用。若吞入的為液體則稱胞飲作用。

第四十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（2）細胞膜受體

通過電子顯微鏡觀察可看到細胞膜上存在著受體。受體是一種能夠識別和選擇性結(jié)合某種配基的大分子，與配基結(jié)合后，產(chǎn)生物理的或化學(xué)的信號、以啟動一系列過程，最終表現(xiàn)為生物學(xué)效應(yīng)，如神經(jīng)細胞傳遞興奮等。（3）細胞識別細胞識別是指細胞通過其表面的受體與胞外信號物質(zhì)分子(或配基)選擇性地相互作用，導(dǎo)致胞內(nèi)一系列生理、生化反應(yīng)，最終表現(xiàn)為細胞整體的生物學(xué)效應(yīng)的過程，即一種生物的細胞對另一種生物細胞認識和鑒別。如白細胞吞噬細茵，植物雌蕊接受花粉受精，均是細胞識別的例證。第四十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2、細胞壁植物細胞的質(zhì)膜外有細胞壁(cellwall)，這是與動物細胞顯著區(qū)別之一。一般植物中，細胞壁分為三層，即胞間層(中膠層)、初生壁、次生壁。細胞壁是由纖維素、半纖維素和果膠質(zhì)等大分子組成的；對細胞起支持作用。第四十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日3、細胞連接在細胞緊密靠攏的組織，如上皮組織中，細胞膜在相鄰細胞之間分化而成特定的連接．即細胞連接(celljunctions)。脊推動物的細胞連接主要有3種類型，即橋粒(desmosomes)、緊密連接(tightjunctions)和間隙連接(gapjunctions)。第四十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（二）細胞核——控制中心包括核被膜、染色質(zhì)、核仁、核基質(zhì)第四十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日細胞核結(jié)構(gòu)第四十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日1、核被膜：包括核膜、核纖層。

核孔2、染色質(zhì)：1）概念：利用固定染色的技術(shù)，如用蘇木精染色，可在光鏡下看到細胞核中許多或粗或細的長絲交織成網(wǎng)，網(wǎng)上還有較粗大、染色更深的團塊。這些就是染色質(zhì)(chromatin)。細絲狀的部分稱常染色質(zhì)（euchromatin)，即在間期細胞核中，染色較淺、螺旋松散、活躍轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)。較大的深染團塊是異染色質(zhì)（heterochromatin)，即在間期細胞核中，染色較深、螺旋緊密、不轉(zhuǎn)錄的染色質(zhì)。異染色質(zhì)常附著在核膜內(nèi)面。真核細胞染色質(zhì)的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，也含少量RNA。

第四十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

2）結(jié)構(gòu)

將細胞核用實驗手段漲破，使其中染色質(zhì)流出，鋪開，在電子顯微鏡下可看到染色質(zhì)成串珠狀的細絲，小珠稱為核小體(nucleosomes)。其直徑約為l0nm,核小體之間以1．5nm一2．5nm的細絲相連，核小體的核心部分由8個或4對組蛋白分子所構(gòu)成(H2A、H2B、H3和H4各2個)，DNA分子鏈纏繞在核小體核心的外周。各核小體之間也是由這同一分子連接起來，連接核小體的部分稱為連接DNA。一個核小體上的DNA加上—段連接DNA共有200個堿基對，構(gòu)成染色質(zhì)絲的一個單位，連接DNA上也有組蛋白，即H1組蛋白，它的功能可能是促進各核小體的聚攏。

第五十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

細胞分裂時，染色質(zhì)進一步濃縮而成染色體。

DNA即遺傳物質(zhì)，DNA的存在形式是染色質(zhì)DNA上含大量遺傳信息，遺傳信息的載體是DNA，遺傳物質(zhì)的載體是染色質(zhì)。

第五十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第五十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日3、核仁（nucleolus）1）結(jié)構(gòu)：位于染色質(zhì)旁的顆粒狀結(jié)構(gòu)，富含蛋白質(zhì)和RNA。2）功能：（1）轉(zhuǎn)錄rRNA；（2）組裝核糖體。4、核基質(zhì)：核液第五十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（四）細胞質(zhì)和細胞器

1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

1）形態(tài)結(jié)構(gòu)

細胞質(zhì)內(nèi)有一列由一層單位膜構(gòu)成的囊腔和細管，彼此相通，形成一個隔離于細胞溶質(zhì)的管道系統(tǒng)，即是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplamsmicreticulum)。

2）分類與功能

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為光面和糙面的兩種類型

第五十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（2）光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（smoothER）在睪丸和腎上腺細胞主要是合成固(甾)醇；在肌細胞是貯存鈣，調(diào)節(jié)鈣的代謝，參與肌肉收縮；在肝細胞是制造脂蛋白所含的脂類和解毒作用。此外，光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)還有合成脂肪、磷脂等功能，所以脂肪細胞中總含有豐富的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

第五十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日（2）糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(roughER)

膜上附有顆粒狀核糖體。核糖體是細胞合成蛋白質(zhì)的場所，所以糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能是合成并運輸?shù)鞍踪|(zhì)。

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是相通的，因此管腔中的蛋白質(zhì)和脂類能夠相遇而產(chǎn)生脂蛋白。管腔中的各種分泌物質(zhì)都逐步被運送到光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，然后內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜圍裹這些物質(zhì)，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上斷開而成小泡，移向高爾其體，由高爾基體加工、排放。第五十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)第五十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第五十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日2、高爾基體——濃縮包裝車間1）形態(tài)結(jié)構(gòu)：由一層單位膜所圍成的小泡、大泡及扁平囊狀結(jié)構(gòu)。高爾基體靠近細胞核的一面，扁平囊彎曲成凸面又稱形成面或順面；面向細胞質(zhì)膜的一面常呈凹面又稱成熟面或反面。2）功能高爾基體是細胞分泌物的最后加工和包裝的場所。從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)斷下來的分泌小泡移至高爾基區(qū)與高爾基體融合。小泡中的分泌物在這里加工后，圍以外膜而成分泌泡。分泌泡脫離高爾基體向細胞外周移動。最后，分泌泡外膜與細胞膜愈合而將分泌物排出細胞之外(外排作用)。第五十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第六十頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日

3、溶酶體——垃圾處理車間1）結(jié)構(gòu)分類動物、真菌和一些植物細胞中有一些單層膜包裹的小泡，數(shù)目可多可少，大小也頗多變異，這就是溶酶體(1ysosomes)。濟酶體是由高爾基體斷裂產(chǎn)生的。溶酶體內(nèi)含40種以上水解酶，可催化蛋白質(zhì)、多糖、脂類以及DNA和RNA等大分子的降解。分為：初級溶酶體、次級溶酶體、殘質(zhì)小體2）功能（1）正常的細胞內(nèi)消化（2）自嗜作用（3）自溶作用第六十一頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日內(nèi)膜系統(tǒng)：

內(nèi)膜系統(tǒng)是指在結(jié)構(gòu)、功能或在發(fā)生上相關(guān)的膜圍繞的細胞器或細胞結(jié)構(gòu)，主要是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及其形成的溶酶體和分泌泡等。第六十二頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日4、核糖體1）結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)及rRNA組成核糖體的大亞基和小亞基。原核細胞真核細胞核糖體70s80s大亞基50s60s小亞基30s40s2）功能：蛋白質(zhì)合成的場所第六十三頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日第六十四頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日5、線粒體（mitochondria）——發(fā)電廠、動力車間

1）形態(tài)結(jié)構(gòu)

在光學(xué)顯微鏡下，線粒體成顆粒狀或短桿狀，橫徑約0．2um—um，長約2um一8um，相當(dāng)于一個細菌的大小。線粒體的數(shù)目隨不同細胞而不同。第六十五頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日線粒體結(jié)構(gòu)第六十六頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日外膜、膜間腔、內(nèi)膜、嵴、基粒、基質(zhì)、環(huán)狀DNA2）功能（1）氧化產(chǎn)能（2）半自主性復(fù)制第六十七頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日6、質(zhì)體質(zhì)體(P1astid)是植物細胞的細胞器，分白色體（leucoplast）和有色體（chromoplast)兩種。白色體主要存在于分生組織以及不見光的細胞中。各種白色體可含有淀粉(如馬鈴薯的塊莖中)．也可含有蛋白質(zhì)或油類。菜豆的白色體既含有淀粉又含有蛋白質(zhì)。有色體含有各種色素。

最重要的有色體是光合作用的細胞器—葉綠體(ch1orop1ast)。葉綠體的形狀、數(shù)目和大小隨不同植物和不同細胞而不同。葉綠體在細胞中的分布與光照有關(guān)。光照時，葉綠體常分布在細胞外周，黑暗時，葉綠體常流向細胞內(nèi)部。第六十八頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日結(jié)構(gòu)：外膜、內(nèi)膜、基粒、類囊體、基質(zhì)、環(huán)狀DNA功能：

（1）進行光合作用（2）半自主性復(fù)制第六十九頁，共七十六頁，編輯于2023年，星期日7、微體1）過氧化物酶體：一層單位膜包著多種氧化酶