普通生物學(xué)11-12節(jié)ppt課件

1、1光光吸收吸收 光能光能 天線天線 色素色素傳傳 遞遞光能光能 O2 ADP+Pi CO2中心中心色素色素奪取奪取 e e- -分分 解解 H2OH+ ATP 酶酶酶酶NADPHNADP C3 C5酶酶酶酶CO2 還原多種酶催化固定失失e-光能轉(zhuǎn)換成電能光能轉(zhuǎn)換成電能電能轉(zhuǎn)換成電能轉(zhuǎn)換成活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換活躍化學(xué)能轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定化學(xué)能成穩(wěn)定化學(xué)能2 Light reaction Light reaction（光反應(yīng)光反應(yīng)）通過葉綠素等光合色素吸收、傳遞光能，并將光能轉(zhuǎn)化通過葉綠素等光合色素吸收、傳遞光能，并將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，形成為化學(xué)能，形成ATPATP和和NADPHNADPH的

2、過程。的過程。 在類囊體膜上進(jìn)行在類囊體膜上進(jìn)行 包括包括原初反應(yīng)、電子傳遞原初反應(yīng)、電子傳遞和和光合磷酸化光合磷酸化 carbon reactionscarbon reactions（碳反應(yīng)碳反應(yīng)）利用光反應(yīng)所形成的能量（利用光反應(yīng)所形成的能量（ATPATP和和NADPHNADPH）（同化力），）（同化力），將二氧化碳合成糖類的過程。這個(gè)過程必須在光下進(jìn)行將二氧化碳合成糖類的過程。這個(gè)過程必須在光下進(jìn)行，但是不需要光直接參加。，但是不需要光直接參加。 在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行光合作用的過程：光合作用的過程：光反應(yīng)光反應(yīng)和和暗反應(yīng)暗反應(yīng)3# Photosystem II (wate

3、r-splitting photosystem) # Photosystem I (NADPH-producing photosystem) 4C3C3途徑：途徑：COCO2 2的固定（羧化階段）；氧化還原反應(yīng)；的固定（羧化階段）；氧化還原反應(yīng)；RuBPRuBP的再生的再生6 PGA6GAP輸出輸出1分子分子GAP（細(xì)胞質(zhì)中）（細(xì)胞質(zhì)中）5GAP3RuBP固定固定還原還原再生再生5Summary：6細(xì)胞呼吸：細(xì)胞呼吸：細(xì)胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡細(xì)胞在有氧條件下從食物分子（主要是葡萄糖）中取得能量的過程。萄糖）中取得能量的過程。 有氧呼吸有氧呼吸： 指生活細(xì)胞利用指生活細(xì)胞利用分子氧分

4、子氧，將某些有機(jī)物質(zhì)，將某些有機(jī)物質(zhì)徹底氧化分徹底氧化分解解，形成，形成COCO2 2和和H H2 2O,O,同時(shí)釋放同時(shí)釋放大量能量大量能量的過程。的過程。 C C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 6CO6CO2 2 + 6H+ 6H2 2O O 能量能量無氧呼吸無氧呼吸 指生活細(xì)胞在指生活細(xì)胞在無氧條件無氧條件下，把某些有機(jī)物分解成為下，把某些有機(jī)物分解成為不不徹底的氧化產(chǎn)物徹底的氧化產(chǎn)物，同時(shí)釋放，同時(shí)釋放少量能量少量能量的過程。的過程。 C C6 6H H1212O O6 6 2C2C2 2H H5 5OH + 2COOH + 2CO2 2 + + 能量能量酶酶酶酶細(xì)

5、胞呼吸7生物體內(nèi)氧化分步驟進(jìn)行淀粉葡萄糖丙酮酸CO2+H2OATP8C6H12O6 + 6O2 +6H2O 6CO2 + 12H2O + 能量能量# Burning9糖酵解糖酵解檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)電子鏈的傳遞電子鏈的傳遞# Three Steps10# Glycolysis (glyco = sugar; lysis = breaking)EMP: Glucose在無氧情況下經(jīng)過一系列中間代謝分解為丙酮酸丙酮酸的過程。 反應(yīng)進(jìn)行部位：反應(yīng)進(jìn)行部位：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 不需不需O O2 2的參與的參與 由特定的酶催化由特定的酶催化 113-磷酸甘油醛磷酸甘油醛# 10 steps: A

6、ll life on earth performs glyclolysis 12全過程：全過程：1212步驟，步驟，1111酶酶葡萄糖葡萄糖 C-C-C-C-C-CC-C-C-C-C-C淀粉、糖原等淀粉、糖原等葡萄糖葡萄糖- 6 - - 6 - 磷酸磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-PATPADP 果糖果糖- 6 - - 6 - 磷酸磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-P果糖果糖1,- 6 - 1,- 6 - 二磷酸二磷酸 C-C-C-C-C-C-PC-C-C-C-C-C-PATPADP3-3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛 PGAL(2PGAL(2分子分子)

7、) 磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮2NAD+2Pi2NADH+2H+1,3-1,3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸(2(2分子分子) ) 1、消消耗耗 A T P 2分分子子細(xì)細(xì)質(zhì)質(zhì)133-3-磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（ 2 2 分子分子 ）2ADP2ATP2 2 磷酸甘油酸（磷酸甘油酸（2 2 分分 子子 ）磷酸烯醇式丙酮酸（磷酸烯醇式丙酮酸（ 2 2 分分 子子 ）丙酮酸（丙酮酸（ 2 分分 子子 ）2ADP2ATP14總反應(yīng)式總反應(yīng)式： 葡萄糖葡萄糖+2ADP+2Pi+2NAD+2ADP+2Pi+2NAD+ + 2 2丙酮酸丙酮酸+2ATP+2NADH+2H+2ATP+2NADH+2H+ +2H+2H

8、2 2O O糖酵解過程中：糖酵解過程中： 一個(gè)分子的葡萄糖分解為一個(gè)分子的葡萄糖分解為2 2分子的丙酮酸分子的丙酮酸 利用利用2 2個(gè)個(gè)ATPATP，產(chǎn)生，產(chǎn)生4 4個(gè)個(gè)ATPATP，凈得，凈得2 2個(gè)個(gè)ATPATP； 2 2個(gè)分子的個(gè)分子的NAD NAD + +被還原，產(chǎn)生了被還原，產(chǎn)生了2 2個(gè)個(gè)NADH + H NADH + H + +15糖酵解生理意義糖酵解生理意義 是無氧呼吸和有氧呼吸的共同途徑是無氧呼吸和有氧呼吸的共同途徑 糖酵解最終產(chǎn)物丙酮酸可通過各種代謝途糖酵解最終產(chǎn)物丙酮酸可通過各種代謝途 徑生成不同物質(zhì)徑生成不同物質(zhì) 是厭氧生物糖分解和獲取能量的主要方式是厭氧生物糖分解和獲

9、取能量的主要方式 多數(shù)反應(yīng)均可逆轉(zhuǎn)，為糖異生作用提供了多數(shù)反應(yīng)均可逆轉(zhuǎn)，為糖異生作用提供了 基本途徑基本途徑16糖酵解糖酵解檸檬酸循環(huán)檸檬酸循環(huán)電子鏈的傳遞電子鏈的傳遞# Three Steps17# Mitochondria線粒體“城市的發(fā)電廠”18呼吸作用進(jìn)行的場呼吸作用進(jìn)行的場所，生命活動(dòng)的所，生命活動(dòng)的“動(dòng)力工廠動(dòng)力工廠”，是三羧酸循環(huán)、電子傳，是三羧酸循環(huán)、電子傳遞和遞和ATPATP生成的場所。生成的場所。 19. 檸檬酸循環(huán)開始于乙酰開始于乙酰CoA與草酰乙酸與草酰乙酸(oxaloacetic acid)縮合生成檸檬酸，檸縮合生成檸檬酸，檸檬酸是一種三羧酸，因此稱之為檬酸是一種三羧

10、酸，因此稱之為檸檬酸檸檬酸循環(huán)循環(huán)（Citric acid cycle）或）或三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)（tricarboxylic acid cycle，TCA），），是英國科學(xué)家是英國科學(xué)家Hans Krebs于于20世紀(jì)世紀(jì)30年代發(fā)現(xiàn)的所以又稱年代發(fā)現(xiàn)的所以又稱Krebs循環(huán)循環(huán)（1953年獲諾貝爾獎(jiǎng)）。年獲諾貝爾獎(jiǎng)）。# Citric acid cycle, TCA cycle20# Oxidation of Pyruvate 21# Citric acid cycle, TCA cycle草酰乙酸檸檬酸酮戊二酸琥珀酸蘋果酸22三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán) 三羧酸循環(huán)一定需要三羧酸循環(huán)一定需要氧氧

11、才能進(jìn)行。在三才能進(jìn)行。在三羧酸循環(huán)中脫下的羧酸循環(huán)中脫下的氫氫，形成，形成NADH NADH 和和 FADHFADH2 2，然后再逐步傳遞給然后再逐步傳遞給氧氧。23三羧酸循環(huán)（三羧酸循環(huán)（TCATCA循環(huán)）循環(huán)）部位：部位：線粒體基質(zhì)內(nèi)線粒體基質(zhì)內(nèi)特點(diǎn)：特點(diǎn)：需要氧參與和多種酶的催化需要氧參與和多種酶的催化過程：過程：是包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)逐步是包括三羧酸和二羧酸的循環(huán)逐步 脫羧脫氫，徹底氧化分解的過程脫羧脫氫，徹底氧化分解的過程24TCATCA循環(huán)過程循環(huán)過程 丙酮酸在有氧條件下進(jìn)入線粒體，氧化脫羧與丙酮酸在有氧條件下進(jìn)入線粒體，氧化脫羧與輔酶輔酶A A結(jié)合成為活化的乙酰結(jié)合成為活化

12、的乙酰CoA CoA ；釋放出；釋放出1 1分子分子COCO2 2，同時(shí)發(fā)生同時(shí)發(fā)生NADNAD的還原。的還原。25丙酮酸三個(gè)二氧化碳三個(gè)二氧化碳三羧酸循環(huán)26 TCA cycle的生物學(xué)意義:1.是糖類、蛋白質(zhì)、脂肪三大物質(zhì)轉(zhuǎn)化的樞紐.循環(huán)中生成的草酰乙酸,檸檬酸,琥珀酸和延胡索酸等是合成糖,氨基酸,脂肪酸等的原料.2. 是體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)三大營養(yǎng)物質(zhì)代謝的最終共同途徑 進(jìn)入三羧酸循環(huán)的乙酰CoA,可從脂肪和氨基酸分解而來,草酰乙酸從天冬氨酸來,最終乙酰CoA經(jīng)三羧酸循環(huán),生物氧化生成CO2和水272829在在呼吸鏈呼吸鏈起端，起端，電子電子處在高能水平，傳遞到處在高能水平，傳遞到 OO

13、2 2 時(shí)，處于低能水平。傳遞過程中釋出的能時(shí)，處于低能水平。傳遞過程中釋出的能量，用于產(chǎn)生量，用于產(chǎn)生 ATPATP。電子傳遞鏈和氧化磷酸化電子傳遞鏈和氧化磷酸化30# Oxidation and Reduction31# Electron Transport 3233# Fermentation發(fā)酵發(fā)酵34無氧呼吸：無機(jī)物代替氧作為最終的電子受體進(jìn)行呼吸。發(fā)酵：厭氧細(xì)菌和酵母菌在無氧條件下獲取能量的過程。酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵:1葡萄糖2丙酮酸2乙醛2乙醇NADH+H+2ATP+2CO2+2H2ONAD+乳酸發(fā)酵乳酸發(fā)酵:葡萄糖2丙酮酸2乳酸+2ATP+2H2O發(fā)酵作用發(fā)酵作用35# Alcoh

14、ol Fermentation36# Lactic Acid Fermentation 37酒精發(fā)酵用途酒精發(fā)酵用途:乳酸發(fā)酵用途乳酸發(fā)酵用途:制酒制酒酸菜、酸奶、奶酪酸菜、酸奶、奶酪38Summary:3940 呼吸作用的意義呼吸作用的意義 為生物的生命活動(dòng)提供能量為生物的生命活動(dòng)提供能量 呼吸作用形成的中間產(chǎn)物是進(jìn)一步合成生呼吸作用形成的中間產(chǎn)物是進(jìn)一步合成生 物體內(nèi)新的有機(jī)物的物質(zhì)基礎(chǔ)物體內(nèi)新的有機(jī)物的物質(zhì)基礎(chǔ) 在植物體內(nèi)的碳、氮、脂肪代謝活動(dòng)中起在植物體內(nèi)的碳、氮、脂肪代謝活動(dòng)中起 樞紐作用樞紐作用41生物體可利用各種有機(jī)分子作燃料生物體可利用各種有機(jī)分子作燃料 除了葡萄糖，其他生物分

15、子，包括脂類、氨基除了葡萄糖，其他生物分子，包括脂類、氨基酸、核苷酸等，都可以通過三羧酸循環(huán)途徑，酸、核苷酸等，都可以通過三羧酸循環(huán)途徑，徹底氧化為徹底氧化為 COCO2 2 和和 H H2 2O O ，同時(shí)產(chǎn)生能量。對(duì)，同時(shí)產(chǎn)生能量。對(duì)于人體來說，最適宜的燃料是葡萄糖。于人體來說，最適宜的燃料是葡萄糖。 代謝作用是生命的核心，它有兩個(gè)方面：一個(gè)代謝作用是生命的核心，它有兩個(gè)方面：一個(gè)是細(xì)胞呼吸，是從食物中收集能量的過程；另是細(xì)胞呼吸，是從食物中收集能量的過程；另一個(gè)是各種生物合成途徑，是建造細(xì)胞各種成一個(gè)是各種生物合成途徑，是建造細(xì)胞各種成分的過程。分的過程。4243Cell Divisio

16、n and Differentiation 細(xì)胞分裂和分化44# Cells build the giant.細(xì)胞增大e.g.肌肉細(xì)胞增多e.g.器官1，單細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂的方式產(chǎn)生新的個(gè)體。2，多細(xì)胞生物以細(xì)胞分裂的方式產(chǎn)生新的細(xì)胞。45# 原核細(xì)胞 遺傳的信息量小，遺傳信息載體僅由一個(gè)環(huán)狀DNA構(gòu)成46原核細(xì)胞以二分分裂增殖47# Cell Division48# Amitosis 無絲分裂無絲分裂的過程比較簡單，一般是細(xì)胞核先延長，從核的中部內(nèi)凹進(jìn)，縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核；接著，整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。染色體復(fù)制時(shí)，細(xì)胞就長大。復(fù)制完成，細(xì)胞也長大了一倍時(shí)，質(zhì)膜就向內(nèi)陷

17、，把細(xì)胞一分為二。49# Mitosis有絲分裂染色體的形成染色體排列在紡錘體染色單體分開核膜重新形成胞質(zhì)分裂50一、細(xì)胞增殖周期的概念 細(xì)胞周期（cell cycle）：指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次有絲分裂結(jié)束開始，到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)連續(xù)過程。51）52細(xì)胞周期不同時(shí)期的主要事件：細(xì)胞周期不同時(shí)期的主要事件： G1G1期期：與：與DNADNA合成啟動(dòng)相關(guān)，開始合成細(xì)胞生合成啟動(dòng)相關(guān)，開始合成細(xì)胞生長所需要的多種蛋白質(zhì)、長所需要的多種蛋白質(zhì)、RNARNA、碳水化合物、脂、碳水化合物、脂等，同時(shí)染色質(zhì)去凝縮。等，同時(shí)染色質(zhì)去凝縮。 S S期期：DNADNA復(fù)制復(fù)制 G2G2期期： DN

18、ADNA復(fù)制完成，在復(fù)制完成，在G2G2期合成一定數(shù)量的期合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)和RNARNA分子。分子。 M M期期：細(xì)胞分裂期：細(xì)胞分裂期 有絲分裂有絲分裂細(xì)胞核及染色體分裂細(xì)胞核及染色體分裂 胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂細(xì)胞質(zhì)分裂細(xì)胞質(zhì)分裂53G1期與細(xì)胞周期的長短密切相關(guān)()16162 21818人骨髓細(xì)胞人骨髓細(xì)胞15152 22424人胃上皮細(xì)胞人胃上皮細(xì)胞151533334848人直腸上皮細(xì)胞人直腸上皮細(xì)胞16169 92525人結(jié)腸上皮細(xì)胞人結(jié)腸上皮細(xì)胞T TS ST TG2G2T TM MT TG1G1T TC C細(xì)胞類型細(xì)胞類型細(xì)胞周期的時(shí)間細(xì)胞周期的時(shí)間主要由哪個(gè)時(shí)期決定呢？主

19、要由哪個(gè)時(shí)期決定呢？54 Anti-cancer effects via cell cycle regulation Cell cycle and checkpoints Later G1 phase S phase Later G2 phase M phaseCell cycle regulation55 限制點(diǎn)（R點(diǎn)）：G1早期與G1晚期之間及G1期末對(duì)壞境因素的敏感點(diǎn)。 繼續(xù)增殖細(xì)胞： 永不增殖細(xì)胞： 暫不增殖細(xì)胞（0期細(xì)胞）：56激酶復(fù)合體激酶復(fù)合體脊椎動(dòng)物脊椎動(dòng)物CyclinCDKG1-CDKCyclin C、D、E、Cln1-3CDK2、4、5 5、6S-CDKCyclinACDK

20、2M-CDKCyclinA、BCDK1(CDC2)、10、11n* *包括包括D1-3D1-3，各亞型各亞型cyclin Dcyclin D在不同細(xì)胞中的表達(dá)量不同，但具在不同細(xì)胞中的表達(dá)量不同，但具有相同的功效。有相同的功效。 細(xì)胞周期蛋白和與之結(jié)合的細(xì)胞周期蛋白和與之結(jié)合的CDK類型類型 CDK已知已知9種，可根據(jù)作種，可根據(jù)作用的時(shí)期不同分為用的時(shí)期不同分為G1、G1/S、S期期CDK，及，及M期期CDK。57 2001年美國人Leland Hartwell、英國人Paul Nurse、Timothy Hunt因?qū)?xì)胞周期調(diào)控機(jī)理的研究而榮獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 58M期洋蔥高倍鏡下照片洋

21、蔥高倍鏡下照片5960前、中、后、末期 1.前期(prophase) 染色質(zhì)凝集成染色體 核膨大，染色質(zhì)逐漸螺旋化形成染色體。每一染色體由兩條染色單體并列在一起，中間被著絲粒相連61622.中期（metaphase）染色體排列在赤道面處，著絲點(diǎn)位于同一平面上，是觀察染色體形態(tài)，數(shù)目最佳時(shí)期。紡錘體完全形成，并移向細(xì)胞中央赤道板。633.后期（anaphase）著絲點(diǎn)縱裂，每條染色體的兩條姐妹染色單體分開。 分開的染色單體因具有一個(gè)獨(dú)立的著絲點(diǎn)所以稱為子代細(xì)胞染色體，含一分子DNA。在微管的作用下，兩組染色體分別向兩極移動(dòng)。移向兩極的兩組染色體數(shù)目，形態(tài)完全相同。644.末期(telophase

22、）染色體解聚,形成染色質(zhì)；核膜、核仁再次出現(xiàn)，紡錘體消失，各自形成一個(gè)新細(xì)胞核。655.胞質(zhì)分裂（cytokinesis） 通過形成特殊的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)（contractile ring）完成。微絲滑動(dòng)收縮環(huán)直徑逐漸變小，細(xì)胞膜內(nèi)陷形成分裂溝，細(xì)胞一分為二，結(jié)束有絲分裂全過程。66分裂溝分裂溝67植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂細(xì)胞內(nèi)形成新的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁而將細(xì)胞分開細(xì)胞內(nèi)形成新的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁而將細(xì)胞分開68（一）染色體的一般形態(tài)（一）染色體的一般形態(tài) 染色體；著絲粒；主縊痕；端粒。染色體染色體69核小體和染色質(zhì)核小體和染色質(zhì)7071減數(shù)分裂 減數(shù)分裂是形成生殖細(xì)胞過程中特殊的一種分裂方式：

23、是配子發(fā)生過程中產(chǎn)生精子和卵子的一種特殊的有絲分裂。72# Meiosis 減數(shù)分裂1 1 概念和意義概念和意義 概念：概念：細(xì)胞進(jìn)行一次細(xì)胞進(jìn)行一次 DNA DNA 復(fù)制，隨后進(jìn)行兩次分裂，復(fù)制，隨后進(jìn)行兩次分裂，染色體數(shù)目減半的一種特殊的有絲分裂。染色體數(shù)目減半的一種特殊的有絲分裂。 體細(xì)胞體細(xì)胞( (雙倍體雙倍體2n)2n)生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞( (單倍體單倍體n)n) 意義：意義： 生物進(jìn)行有性生殖的基礎(chǔ)生物進(jìn)行有性生殖的基礎(chǔ) 確保世代間遺傳的穩(wěn)定性確保世代間遺傳的穩(wěn)定性 增加變異機(jī)會(huì)，生物進(jìn)化與多樣性的基礎(chǔ)增加變異機(jī)會(huì)，生物進(jìn)化與多樣性的基礎(chǔ)73第一次減數(shù)分裂階段：第一次減數(shù)分裂階段：D

24、NADNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次。 第二次減數(shù)分裂階段：第二次減數(shù)分裂階段：DNADNA不復(fù)制不復(fù)制, ,細(xì)胞再分裂一次細(xì)胞再分裂一次。7475細(xì)線期（leptotene stage）：a：染色體呈細(xì)線狀，相互交織呈網(wǎng)狀，染色質(zhì)絲開始凝縮。b：DNA復(fù)制已完成，每條染色體已形成雙線（每條染色體由兩條染色單體構(gòu)成），但光鏡下仍呈單線狀。c：細(xì)胞核和核仁增大。76偶線期（zygotene stage）同源染色體發(fā)生配對(duì)相互靠攏，相配成對(duì)的過程稱聯(lián)會(huì)（synapsis）。在聯(lián)會(huì)的過程中，配對(duì)的同源染色體之間形成了一種蛋白質(zhì)的復(fù)合物，稱為聯(lián)會(huì)復(fù)合體。 聯(lián)會(huì)的結(jié)果，每對(duì)染色體形成一個(gè)二價(jià)體。77粗線期（pachytone stage）A.染色體進(jìn)一步螺旋化，變粗變短。B.每條染色體由兩條染色單體構(gòu)成，一個(gè)二價(jià)體由4條染色單體構(gòu)成，叫四分體。7879雙線期（dipleotene stage）A.染色體進(jìn)一步螺旋化而縮短；B.聯(lián)會(huì)復(fù)