緒論生物界與生物學(xué)競(jìng)賽輔導(dǎo)課件

1緒論：生物界與生物學(xué)

第一頁，共一百四十二頁。1.1生命的特征當(dāng)人們從太空俯瞰我們居住的地球時(shí)都深身地被這顆美麗蔚藍(lán)色的星球所感動(dòng),一種自豪和幸運(yùn)的心情油然而生.這顆默默無聞的星球漂浮在茫茫星際和浩瀚的宇宙之中,顯得是那么渺小和微不足道.但是它和我們迄今已知的所有天體表現(xiàn)得又是如此地不同,呈現(xiàn)出一派昂然生機(jī),山巒原野,江河滄海,眾生蕓蕓,千勢(shì)百態(tài),是什么賦予地球以如此神奇的景觀,答案是生命.第二頁，共一百四十二頁。生命是主要由核酸和蛋白質(zhì)組成的具有不斷自我更新能力的多分子體系的存在形式，是一種過程，是一種現(xiàn)象.

生命的物質(zhì)基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)和核酸;生命運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征是不斷自我更新，是一個(gè)不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的開放系統(tǒng);生命是物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種高級(jí)的特殊存在形式第三頁，共一百四十二頁。新陳代謝

生物體不斷地吸收外界的物質(zhì)，在生物體內(nèi)發(fā)生一系列變化，最后成為代謝最終產(chǎn)物而被排出體外合成作用（anabolism）

從外界攝取物質(zhì)和能量，將它們轉(zhuǎn)化為生命本身的物質(zhì)和貯存在化學(xué)鍵中的化學(xué)能.分解作用（catabolism）

分解生命物質(zhì)，將能量釋放出來，供生命活動(dòng)之用.第四頁，共一百四十二頁。應(yīng)激性

生物體對(duì)外界刺激發(fā)生反應(yīng)的特性,稱應(yīng)激性.

第五頁，共一百四十二頁。穩(wěn)態(tài)生物體內(nèi)部都含有一定的液體,分布在細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外.細(xì)胞外的液體即生物體的內(nèi)環(huán)境.當(dāng)內(nèi)環(huán)境發(fā)生某種變化時(shí),生物體就會(huì)行使一定的調(diào)節(jié)功能,來使這種變化減至最小.第六頁，共一百四十二頁。生長(zhǎng)發(fā)育任何生物體在其一生中都要經(jīng)歷從小到大的生長(zhǎng)過程,這是由于同化作用大于異化作用的結(jié)果.生物體的一生,從生殖細(xì)胞形成、卵受精、受精卵分裂，再經(jīng)過一系列形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的變化，才能形成一個(gè)新的個(gè)體，再經(jīng)性成熟，然后經(jīng)衰老而死亡，這一轉(zhuǎn)變過程叫做發(fā)育。第七頁，共一百四十二頁。遺傳變異和進(jìn)化生物體生殖所產(chǎn)生的后代常與親代相似，這種現(xiàn)象叫遺傳。但是后代與親代之間，后代個(gè)體之間，不會(huì)完全相同，總會(huì)有所差異，這種現(xiàn)象稱變異。

進(jìn)化是群體或物種在連續(xù)的世代中發(fā)生的遺傳改變和相關(guān)的表型變化，也包括在漫長(zhǎng)歷史時(shí)期中生物和環(huán)境的相互作用和它們之間的協(xié)同進(jìn)化。第八頁，共一百四十二頁。適應(yīng)每一種生物都有自己特有的生活環(huán)境，它的結(jié)構(gòu)和功能總是適合于在這種環(huán)境條件下的生存和延續(xù).適應(yīng)的含義：

（1）生物的結(jié)構(gòu)都適應(yīng) 于一定的功能.

（2）生物的結(jié)構(gòu)和功能 適應(yīng)于其在一定環(huán)境條件下的生存和 延續(xù).適應(yīng)是生命所特有的現(xiàn)象。第九頁，共一百四十二頁。1.2分類階元和界的劃分

林奈提出用兩個(gè)拉丁名作為物種的學(xué)名.如家犬的學(xué)名是Canisfamuliaris.Canis是屬名,famuliaris是種名.每一個(gè)物種都由一個(gè)雙名命名的學(xué)名,即二名法.

物種以上的分類階元有屬(genus)、科(family)、目(order)、綱(class)、門(phylum)和界(kingdom).

林奈提出兩界分類系統(tǒng),即動(dòng)物界和植物界;?？藸柼岢鋈绶诸愊到y(tǒng),即增加了原生生物界;惠特克又提出了五界分類系統(tǒng),即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界。第十頁，共一百四十二頁。第十一頁，共一百四十二頁。1.3生物學(xué)常用的研究方法研究步驟:

認(rèn)識(shí)問題——搜集資料——提出假說——檢驗(yàn)假說——評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)——結(jié)果報(bào)道第十二頁，共一百四十二頁。1.4生物學(xué)分科1.按生物類群或研究對(duì)象來分植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)、病毒學(xué)、人類學(xué)、古生物學(xué)、藻類學(xué)、昆蟲學(xué)、魚類學(xué)、鳥類學(xué)等.2.按研究的生命現(xiàn)象或生命過程來分形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、分類學(xué)、胚胎學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、進(jìn)化學(xué)、組織學(xué)、細(xì)胞學(xué)、病理學(xué)、免疫學(xué)等第十三頁，共一百四十二頁。3.按生物結(jié)構(gòu)的層次來分

種群生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、量子生物學(xué)等.4.按與其他學(xué)科的關(guān)系來分

生物物理學(xué)、生物化學(xué)、生物數(shù)學(xué)、生物氣候?qū)W、生物地理學(xué)、仿生學(xué)、放射生物學(xué)等第十四頁，共一百四十二頁。1.5生物學(xué)學(xué)與現(xiàn)代社會(huì)生活的關(guān)系1.農(nóng)業(yè)方面遺傳育種——農(nóng)作物、畜牧業(yè)的優(yōu)良品種（無籽西瓜）人造種子生物殺蟲劑第十五頁，共一百四十二頁。2.醫(yī)藥衛(wèi)生方面新的抗菌素、疫苗免疫學(xué)

提高了異體器官移植的成功率，并發(fā)現(xiàn)了自體免疫疾病的病因基因工程菌與基因療法

胰島素、干擾素、生長(zhǎng)激素、淋巴細(xì)胞活素、血纖維蛋白溶解劑、白蛋白、血因子、單克隆抗體、DNA探針等第十六頁，共一百四十二頁。干擾素

第十七頁，共一百四十二頁。3.輕工業(yè)、食品工業(yè)

酶工程

食品、醫(yī)藥、發(fā)酵、日用化工、輕紡、制革、水產(chǎn)、木材、造紙、能源、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等經(jīng)濟(jì)部門

發(fā)酵工程

釀酒制曲、味精、抗菌素、維生素等第十八頁，共一百四十二頁。2.生命的物質(zhì)基礎(chǔ)遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞者——核酸遺傳信息的表達(dá)者——蛋白質(zhì)生命過程的催化劑——酶生命過程的碳源和能源——糖類生命體的重要構(gòu)件和儲(chǔ)能物質(zhì)——脂類維持生命的重要小分子物質(zhì)——維生素第十九頁，共一百四十二頁。有機(jī)物蛋白質(zhì)(protein)

核酸(nucleicacid)

糖(carbohydrate)

脂類(lipid)

維生素(vitamin)其中蛋白質(zhì)是由氨基酸(aminoacid)構(gòu)成的,核酸是由核苷酸(nucleotide)構(gòu)成因此氨基酸,核苷酸被稱為構(gòu)件分子(buildingblockmolecule)第二十頁，共一百四十二頁。⑴無機(jī)物水（water)無機(jī)鹽(mineral)

第二十一頁，共一百四十二頁。⑵生命過程的碳源和能源——糖類①單糖葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)單糖分類

丙糖戊糖己糖②寡糖

麥芽糖

(maltose):兩分子葡萄糖由糖苷鍵連接，具還原性

蔗糖

(sucrose):由一分子葡萄糖和一分子果糖通過糖苷鍵連接而成，無還原性

乳糖(lactose)第二十二頁，共一百四十二頁。③多糖均一多糖

淀粉糖原纖維素非均一多糖

透明質(zhì)酸軟骨素第二十三頁，共一百四十二頁。幾種多糖淀粉肌糖原纖維素第二十四頁，共一百四十二頁。⑶生命體的重要構(gòu)件和儲(chǔ)能物質(zhì)——脂類①脂肪（三酰甘油)

甘油和脂肪酸結(jié)合而成.室溫下，液態(tài)的稱為油，固態(tài)的稱為脂.②類脂:

磷脂是細(xì)胞膜的主要結(jié)構(gòu)成分,有極性的頭部和兩條疏水的尾部.類固醇:最常見的為膽固醇,是細(xì)胞膜的重要成分,也是動(dòng)物體內(nèi)合成其他類固醇的原料.蠟也是脂類,其疏水性比脂肪更強(qiáng),可以保護(hù)生物體的表面.第二十五頁，共一百四十二頁。固醇第二十六頁，共一百四十二頁。⑷維生素維生素A（視黃醇）維生素D維生素E維生素K（血凝維生素）維生素C（抗壞血酸）維生素B第二十七頁，共一百四十二頁。⑸遺傳信息的表達(dá)者——蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的功能:結(jié)構(gòu)功能防御功能信號(hào)功能調(diào)節(jié)功能運(yùn)輸功能運(yùn)動(dòng)功能其他功能第二十八頁，共一百四十二頁。氨基酸的通式組成蛋白質(zhì)的常見氨基酸有20種，通式如右圖R不同，組成的氨基酸就不同.第二十九頁，共一百四十二頁。必需氨基酸20種氨基酸中有8種不能由人體合成，必須從外界攝取，稱為必需氨基酸8種必需氨基酸為纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、賴氨酸第三十頁，共一百四十二頁。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)肽鍵肽鏈氨基酸排列順序等二級(jí)結(jié)構(gòu)肽鏈的主鏈在空間的走向α螺旋β折疊β轉(zhuǎn)角第三十一頁，共一百四十二頁。三級(jí)結(jié)構(gòu)親水基位于球體表面，疏水基位于球體內(nèi)部球狀蛋白溶于水四級(jí)結(jié)構(gòu)多亞基構(gòu)成的寡聚蛋白結(jié)構(gòu)均一寡聚蛋白:由相同亞基構(gòu)成非均一寡聚蛋白:由不同亞基構(gòu)成第三十二頁，共一百四十二頁。第三十三頁，共一百四十二頁。⑹遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞者——核酸核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)第三十四頁，共一百四十二頁。核酸的分類核酸分為：

脫氧核糖核酸:(DeoxyribonucleicacidDNA)

DNA含G(鳥嘌呤)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、T(胸腺嘧啶)四種堿基和脫氧核糖.核糖核酸(RibonucleicacidRNA):RNA含G(鳥嘌呤)、A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、U(尿嘧啶)四種堿基和核糖.第三十五頁，共一百四十二頁。DNA的堿基組成A+G=C+T、G=C、A=T同種生物的不同組織的堿基組成相同，不同生物的同種組織的堿基組成不同年齡、營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境不影響堿基組成第三十六頁，共一百四十二頁。DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)第三十七頁，共一百四十二頁。一種十分穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)——DNA雙螺旋1953年，Watson

提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)第三十八頁，共一百四十二頁。DNA雙螺旋模型的意義能夠有效地解釋遺傳信息的儲(chǔ)存、傳送和自我復(fù)制提出了遺傳信息的流動(dòng)過程:復(fù)制DNA→

轉(zhuǎn)錄RNA→

翻譯蛋白質(zhì)第三十九頁，共一百四十二頁。3細(xì)胞的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能3.1細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與功能1.細(xì)胞膜和細(xì)胞壁

細(xì)胞膜最重要的特性之一是半透性或選擇性透性,既選擇地允許物質(zhì)通過擴(kuò)散、滲透和自動(dòng)運(yùn)輸?shù)确绞匠鋈爰?xì)胞，從而保證細(xì)胞正常代謝的進(jìn)行。

植物細(xì)胞在細(xì)胞膜之外有細(xì)胞壁，細(xì)胞壁的主要功能是支持和保護(hù)，同時(shí)還能防止細(xì)胞吸水而破裂，保持細(xì)胞正常形態(tài)。第四十頁，共一百四十二頁。第四十一頁，共一百四十二頁。

第四十二頁，共一百四十二頁。2.胞核的基本結(jié)構(gòu)⑴核被膜與核纖層:

核膜位于細(xì)胞核的最外層,是細(xì)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間的界膜.由于膜的特殊位置決定了它的兩方面的功能:一方面核被膜構(gòu)成了核、質(zhì)之間的天然選擇性屏障，它將細(xì)胞分成核與質(zhì)兩大結(jié)構(gòu)與功能區(qū)域，DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄與加工在核內(nèi)進(jìn)行，蛋白質(zhì)翻譯則局限在細(xì)胞質(zhì)中，這樣就避免彼此相互干擾，使細(xì)胞的生命活動(dòng)更加有序井然；另一方面，核膜并不是完全封閉的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間有頻繁的物質(zhì)交換與信息交流，這主要是通過核膜上的核孔復(fù)合體進(jìn)行的。第四十三頁，共一百四十二頁。⑵染色質(zhì)：

染色質(zhì)是細(xì)胞周期細(xì)胞核內(nèi)能被堿性染料染色的物質(zhì)，主要由DNA、組蛋白、非組蛋白及少量RNA組成的線形復(fù)合結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞周期細(xì)胞遺傳物質(zhì)的存在形式。染色體是細(xì)胞在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中由染色質(zhì)聚縮而成的是染色質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)。DNA是生物遺傳信息的一級(jí)載體，一種生物儲(chǔ)存在單倍體染色體組中的總遺傳信息稱該生物的基因組.第四十四頁，共一百四十二頁。

組蛋白是真核生物染色質(zhì)和染色體的基本結(jié)構(gòu)蛋白，是一套堿基蛋白質(zhì)，帶正電荷。組蛋白有5種類型：H1、H2A、H2B、H3和H4。5種組蛋白在功能上分為兩組：一組是核小體組蛋白，包括H2A、H2B、H3和H4；H1屬于另一組組蛋白，它不參與核小體的組建，在構(gòu)成核小體時(shí)起連接作用。核小體是染色質(zhì)和染色體的基本結(jié)構(gòu)單位，由DNA和組蛋白構(gòu)成

非組蛋白是與特異DNA序列結(jié)合的蛋白，所以又稱特異DNA序列結(jié)合蛋白，含有較多的酸性氨基酸。非組蛋白是一類特異的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，參與基因表達(dá)調(diào)控第四十五頁，共一百四十二頁。⑶核仁：核仁的功能有：①rRNA的合成：核仁的主要功能是進(jìn)行rRNA的合成，并且是由專一的RNA聚合酶Ⅰ負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)錄；②rRNA的前體的加工：每個(gè)rRNA基因轉(zhuǎn)錄單位由RNA聚合酶Ⅰ轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生相同的初始轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物rRNA前體，負(fù)責(zé)rRNA的前體加工的酶是RNA酶（RNase）；③參與核糖體大小亞基的裝配：④控制蛋白質(zhì)合成的速度：由于核糖體是蛋白質(zhì)合成的工廠，核糖體裝配的速度直接影響蛋白質(zhì)的合成，所以核仁通過控制核糖體裝配達(dá)到控制蛋白質(zhì)合成。第四十六頁，共一百四十二頁。3細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器⑴內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：

光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(sER)的功能包括：脂質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)；類固醇激素的合成；解毒作用；離子調(diào)節(jié)作用。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rER)的功能包括：參與蛋白質(zhì)的合成；蛋白質(zhì)的運(yùn)輸；蛋白質(zhì)的修飾與加工；新生肽的折疊與組裝。第四十七頁，共一百四十二頁。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第四十八頁，共一百四十二頁。糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第四十九頁，共一百四十二頁。⑵高爾基體高爾基體功能:蛋白質(zhì)修飾與加工（糖基化等）蛋白質(zhì)的分選蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)分泌等形成面成熟面空腔分泌小泡第五十頁，共一百四十二頁。

⑶線粒體——能量轉(zhuǎn)換器：

線粒體是細(xì)胞內(nèi)氧化磷酸化和形成ATP的主要場(chǎng)所。

形態(tài)結(jié)構(gòu)第五十一頁，共一百四十二頁。線粒體的形態(tài)結(jié)構(gòu)外膜嵴基質(zhì)膜間隙內(nèi)膜第五十二頁，共一百四十二頁。線粒體的主要功能:

線粒體是細(xì)胞進(jìn)行氧化呼吸，產(chǎn)生能量的地方，在線粒體中進(jìn)行的代謝途徑主要有:三羧酸循環(huán)氧化磷酸化參與脂肪酸代謝⑷葉綠體--能量轉(zhuǎn)換器葉綠體基本結(jié)構(gòu)

基粒類囊體內(nèi)膜外膜第五十三頁，共一百四十二頁。⑸溶酶體溶酶體（lysome）

是胞質(zhì)中一類包著多種水解酶的小泡.

第五十四頁，共一百四十二頁。溶酶體的功能:溶酶體的標(biāo)志酶是酸性水解酶消化細(xì)胞內(nèi)吞的食物，為細(xì)胞提供營(yíng)養(yǎng)清除衰老的細(xì)胞器防御功能例如：1.兩棲類發(fā)育過程中蝌蚪尾巴的退

2.哺乳動(dòng)物斷奶后乳腺的退化性的變化等第五十五頁，共一百四十二頁。⑹細(xì)胞骨架系統(tǒng)胞質(zhì)骨架微絲微管中間纖維核骨架核纖層

核基質(zhì)第五十六頁，共一百四十二頁。①微絲:微絲是指真核細(xì)胞中由肌動(dòng)蛋白單體組成的骨架纖維.微絲的功能肌肉收縮微絨毛應(yīng)力纖維胞質(zhì)環(huán)流和阿米巴運(yùn)動(dòng)胞質(zhì)分裂環(huán)第五十七頁，共一百四十二頁。②微管:雙管三連管微管蛋白二聚體原纖維微管壁長(zhǎng)管狀微管二連管（菌毛和鞭毛）三連管（中心體和基體）第五十八頁，共一百四十二頁。微管的功能:維持細(xì)胞形態(tài)與胞內(nèi)運(yùn)輸有關(guān)與鞭毛運(yùn)動(dòng)與菌毛運(yùn)動(dòng)有關(guān)與紡錘體和染色體運(yùn)動(dòng)有關(guān)基粒與中心體的結(jié)構(gòu)單位第五十九頁，共一百四十二頁。③中間纖維中間纖維的類型角蛋白纖維波形纖維結(jié)蛋白纖維神經(jīng)元纖維神經(jīng)膠質(zhì)纖維C末端N末端中間纖維第六十頁，共一百四十二頁。④細(xì)胞核骨架:活性基因復(fù)制起點(diǎn)殘留核仁核骨架纖維非活性基因核纖層DNA環(huán)狀結(jié)構(gòu)域第六十一頁，共一百四十二頁。3.2生物膜---流動(dòng)鑲嵌模型第六十二頁，共一百四十二頁。脂質(zhì)雙層鑲嵌蛋白跨膜蛋白膜表面蛋白膜蛋白分布不對(duì)稱第六十三頁，共一百四十二頁。1.脂雙層脂雙層的脂質(zhì)包括：磷脂、膽固醇和糖脂。磷脂是脂雙層的基本成分，在水溶液中，磷脂分子能自發(fā)地迅速形成脂雙層。磷脂分子可以進(jìn)行側(cè)向運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、脂肪酸鏈的擺動(dòng)及翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式。膽固醇：在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中，與磷脂分子一樣多。膽固醇分子也是極性分子，在脂雙層中它的極性頂端（—OH）靠近磷脂的極性端，類膽固醇環(huán)與磷脂親水頂端以下的碳?xì)滏溝嗷プ饔?，可調(diào)節(jié)膜的流動(dòng)性，這對(duì)膜行使其功能是必需的。第六十四頁，共一百四十二頁。第六十五頁，共一百四十二頁。2.膜蛋白

膜蛋白可分為二類:內(nèi)在蛋白和外在蛋白.

內(nèi)在蛋白又稱跨膜蛋白、鑲嵌蛋白，部分或全部鑲嵌在細(xì)胞膜中或內(nèi)外兩側(cè)，以其疏水的部分直接與磷脂的疏水部分非共價(jià)結(jié)合的，它們大多是兩端都是具有極性。

外在蛋白不與磷脂分子的疏水部分直接結(jié)合，它們只是以非共價(jià)結(jié)合在內(nèi)在蛋白的外端上，或結(jié)合在磷脂分子的親水頭上。

第六十六頁，共一百四十二頁。

膜蛋白的功能是多方面的，有些膜蛋白可作為載體而將物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)出細(xì)胞，有些膜蛋白是激素的專一受體，如甲狀腺細(xì)胞上有接受來自腦垂體的促甲狀腺素的受體。膜表面還有各種酶，使專一的化學(xué)能在膜上進(jìn)行。

細(xì)胞的識(shí)別功能也決定與表面的表面抗原，能與特異的抗體結(jié)合，如人細(xì)胞表面有一種蛋白質(zhì)抗原HLA（主要組織相容性復(fù)合體），不同的人有不同的HLA分子，器官移植使，被植入的器官常被排斥，這就是因?yàn)橹踩爰?xì)胞的HLA分子不為受體接受.第六十七頁，共一百四十二頁。3.糖和糖萼

細(xì)胞膜表面的糖，部分以共價(jià)鍵與膜蛋白結(jié)合而成糖蛋白，少部分與脂質(zhì)結(jié)合而成糖脂。它們與細(xì)胞識(shí)別功能有關(guān)。美國(guó)科學(xué)家發(fā)明了一種新方法，能使不同血型的人相互輸血，因各種血型的區(qū)別主要在于糖分子的含量不同，科學(xué)家借助一些酶使血細(xì)胞中的多余糖分子“沖淡”，從而使不同血型的血液對(duì)任何人都能通用（已制造出這種處理樣機(jī)），其經(jīng)濟(jì)效益顯著，每年可使美國(guó)節(jié)省20~30億美元。寡糖鏈和蛋白質(zhì)共同構(gòu)成細(xì)胞表面的一層糖萼或糖被，與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)。第六十八頁，共一百四十二頁。3.3物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)

新陳代謝是細(xì)胞生命活動(dòng)的主要特征,細(xì)胞必須不斷地從周圍環(huán)境,既細(xì)胞外液進(jìn)行物質(zhì)和能量的交換,才能維持細(xì)胞的正常生命活動(dòng).因此,細(xì)胞膜具有選擇性地進(jìn)行物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn),調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)和離子及滲透壓平衡的功能.運(yùn)輸?shù)姆绞接袉渭償U(kuò)散、易化擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、胞吞作用和胞吐作用。第六十九頁，共一百四十二頁。1.單純擴(kuò)散和易化擴(kuò)散物質(zhì)順著濃度梯度由高濃度向低濃度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來自濃度差,因而不需要細(xì)胞提供能量,這種運(yùn)輸相對(duì)于細(xì)胞來說是被動(dòng)的,主要特點(diǎn)是順濃度梯度,不需要消耗ATP,細(xì)胞膜僅起被動(dòng)屏障作用.

(1)單純擴(kuò)散:它不要膜蛋白的幫助,也不消耗能量,而只靠膜兩側(cè)保持一定濃度差,通過通透發(fā)生的物質(zhì)運(yùn)輸.第七十頁，共一百四十二頁。第七十一頁，共一百四十二頁。

(2)、易化擴(kuò)散:是指非脂溶性物質(zhì)或親水性物質(zhì)借助細(xì)胞膜上的膜蛋白的幫助順濃度梯度,不消耗ATP進(jìn)入膜內(nèi)的一種運(yùn)輸方式,膜蛋白起的作用是加快運(yùn)輸.參與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)哪さ鞍追Q為運(yùn)輸?shù)鞍?它們是跨膜蛋白,功能是參與被動(dòng)或主動(dòng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),可分為:①通道蛋白:形成水性通道的蛋白質(zhì),能使大小適宜的分子或帶電荷的溶液通過簡(jiǎn)單的單純擴(kuò)散運(yùn)動(dòng),從膜的一側(cè)到另一側(cè).

②載體蛋白:能與特定的分子,如糖、氨基酸、金屬離子結(jié)合，穿過膜。載體蛋白具有高度特異性，只能與某一種物質(zhì)進(jìn)行暫時(shí)性，可逆的結(jié)合和分離。第七十二頁，共一百四十二頁。第七十三頁，共一百四十二頁。2.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn):①逆濃度梯度運(yùn)輸;②需要能量;③都有載體蛋白.主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)所需的能量來源主要有:①協(xié)同運(yùn)輸中的離子梯度動(dòng)力;②ATP驅(qū)動(dòng)的泵通過水解ATP獲得能量;③光驅(qū)動(dòng)的泵利用光能運(yùn)輸物質(zhì),見于細(xì)菌.第七十四頁，共一百四十二頁。

Na+--K+泵:實(shí)際上是一種Na+--K+ATP酶,是跨膜蛋白.其工作原理是:在膜內(nèi),Na+、Mg2+

與酶結(jié)合，激活了ATP酶的活性，使ATP分解，高能磷酸根與酶結(jié)合，引起酶構(gòu)象發(fā)生變化，于是與Na+結(jié)合的部位轉(zhuǎn)向膜外側(cè)，這種磷酸化的酶對(duì)Na+的親和力低，對(duì)K+的親和力高，因而在膜外側(cè)釋放Na+，而與K+結(jié)合。K+與磷酸化酶結(jié)合后，促使酶磷酸化，磷酸根很快解離，酶的構(gòu)象又恢復(fù)原狀，于是K+的結(jié)合部又轉(zhuǎn)向膜內(nèi)側(cè)，這種去磷酸化的構(gòu)象與Na+的親和力高，與K+的親和力低，使K+在膜內(nèi)被釋放，而又與Na+結(jié)合，每水解一個(gè)ATP，運(yùn)出3個(gè)Na+，運(yùn)進(jìn)2個(gè)K+。第七十五頁，共一百四十二頁。第七十六頁，共一百四十二頁。

Na+--K+泵的作用：①維持細(xì)胞的滲透性，保持細(xì)胞的體積；②維持低Na+

高K+的細(xì)胞內(nèi)環(huán)境；③維持細(xì)胞的靜息電位。第七十七頁，共一百四十二頁。3.胞吞作用與胞吐作用第七十八頁，共一百四十二頁。胞飲作用第七十九頁，共一百四十二頁。第八十頁，共一百四十二頁。3.4細(xì)胞連接在細(xì)胞緊密靠攏的組織如上皮組織中,細(xì)胞膜在相鄰細(xì)胞之間形成特定的連接,稱細(xì)胞連接.

1.橋粒:上皮細(xì)胞,特別是皮膚、子宮頸等處上皮細(xì)胞之間有一種非常牢固的連接，在電鏡下成紐扣狀的斑塊結(jié)構(gòu)，即是橋粒。

小腸相鄰小腸細(xì)胞質(zhì)膜橋粒第八十一頁，共一百四十二頁。2.緊密連接：2個(gè)相鄰細(xì)胞之間的細(xì)胞膜緊密靠攏，兩膜之間不留空隙，使胞外物質(zhì)不能通過，即緊密連接。緊密連接有兩個(gè)作用：①防止物質(zhì)雙向滲漏，②限制了膜蛋白在脂分子層的流動(dòng)，維持細(xì)胞的極性。緊密連接能夠阻止細(xì)胞外液中的物質(zhì)從細(xì)胞層的一側(cè)流向另一側(cè)，這種作用對(duì)膀胱一類器官特別重要，在膀胱中必須嚴(yán)格防止尿液回流到組織。第八十二頁，共一百四十二頁。膀胱相鄰膀胱細(xì)胞質(zhì)膜緊密連接第八十三頁，共一百四十二頁。肝臟相鄰肝細(xì)胞質(zhì)膜通道連接間隙連接第八十四頁，共一百四十二頁。

間隙連接：兩細(xì)胞之間有很窄的間隙，貫穿與間隙之間有一系列通道，使兩細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)相通。除連接外，還可介導(dǎo)細(xì)胞之間電和化學(xué)信號(hào)的傳遞。

胞間連絲：相鄰的植物活細(xì)胞之間穿過細(xì)膩壁的原生質(zhì)通道，即連接兩個(gè)原生質(zhì)體的連接物。是植物細(xì)胞之間物質(zhì)運(yùn)輸和傳遞刺激的重要渠道。胞間連絲的功能有物質(zhì)運(yùn)輸、傳遞刺激、控制分化。第八十五頁，共一百四十二頁。4.細(xì)胞代謝4.1能與細(xì)胞

1.能是作功的本領(lǐng)

能的定義就是作功的本領(lǐng)，作功就是指讓物體移動(dòng)位置。這種移動(dòng)不會(huì)自發(fā)進(jìn)行，例如，在平坦大路上的一塊石頭，不推它就不會(huì)動(dòng)，推動(dòng)它就是作功。生物體內(nèi)作的功種類很多，物質(zhì)的流動(dòng)，肌肉的收縮，生物體各部分乃至整個(gè)生物體的運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞中各式各樣物質(zhì)的合成，都是需要能量的。沒有能，生物就不可能存活。

第八十六頁，共一百四十二頁。能量可以分為動(dòng)能(kineticenergy)和勢(shì)能(potentialenergy)兩種形式。超速飛行的飛機(jī)能將高聳入云的摩天大樓撞毀，就是動(dòng)能在作功。我們的兩腿上下運(yùn)動(dòng)可以使自行車奔馳，鳥的雙翅扇動(dòng)可以飛翔，也都是利用動(dòng)能作功。熱、電和光也都是動(dòng)能。熱是物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的能量，電是電子運(yùn)動(dòng)的能量，光是光子運(yùn)動(dòng)的能量，都是動(dòng)能。第八十七頁，共一百四十二頁。勢(shì)能是物體由于所在位置或本身的排列而具有的能量。古代打仗時(shí)放在城墻上的滾木雷石，水庫中蓄積在大壩后面的水都沒有運(yùn)動(dòng)，但由于其所在位置的高度而具有能量，這種能量就是勢(shì)能，在某些情況下也稱為位能?？嚲o的彈簧、張開的弓都有勢(shì)能。原子中帶負(fù)電荷的電子具有勢(shì)能，因?yàn)樗嬖谟陔娮訉又?，與帶正電荷的原子核有一定距離?；罴?xì)胞中的分子，由于其中原子的排列而具有勢(shì)能。這種勢(shì)能就是活細(xì)胞中作各種功的化學(xué)能(chemicdenergy)。第八十八頁，共一百四十二頁。4·1·3吸能反應(yīng)和放能反應(yīng)

吸能反應(yīng)是指反應(yīng)產(chǎn)物分子中的勢(shì)能比反應(yīng)物分子中的勢(shì)能多。發(fā)生這種反應(yīng)時(shí)，周圍環(huán)境中的能量被吸收，貯藏在產(chǎn)物分子中。所吸收能量的多少等于產(chǎn)物與反應(yīng)物之間勢(shì)能之差.

光合作用是生物界最重要的吸能反應(yīng)。光合作用是植物細(xì)胞利用含能較少的反應(yīng)物(二氧化碳和水合成含能較多的產(chǎn)物(糖)的過程。能量來源是太陽光。第八十九頁，共一百四十二頁。

放能反應(yīng)與吸能反應(yīng)相反，其產(chǎn)物分子中的化學(xué)能少于反應(yīng)物分子中的化學(xué)能，在反應(yīng)過程中向周圍環(huán)境釋放能量。所釋放能量的多少等于反應(yīng)物分子中與產(chǎn)物分子中勢(shì)能之差。我們?nèi)粘Ｉ钪杏龅降哪静牡娜紵褪且粋€(gè)放能反應(yīng)。木材的主要成分是纖維素，一種多糖，是含能量很多的分子。燃燒是一個(gè)氧化過程，空氣中的氧氣把多糖氧化，產(chǎn)生二氧化碳和水。這個(gè)過程和光合作用恰好相反。反應(yīng)過程中反應(yīng)物分子中的勢(shì)能變成光和熱，散發(fā)到周圍環(huán)境中去。第九十頁，共一百四十二頁。

在每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)部都發(fā)生這種類似的作用，稱為細(xì)胞呼吸(cellularrespiration)。細(xì)胞呼吸與燃燒作用都是空氣中的氧將糖氧化，但二者有極為顯著的不同。燃燒作用是在高溫下一步完成的，而細(xì)胞呼吸卻是在常溫下分多步發(fā)生的。燃燒時(shí)釋放的能量全部變成了光和熱，細(xì)胞呼吸雖然也產(chǎn)生熱，但相當(dāng)一部分能量卻貯藏在ATP分子中，供細(xì)胞的各種活動(dòng)所需，ATP是細(xì)胞最容易利用的能源。第九十一頁，共一百四十二頁。每一個(gè)活細(xì)胞中都要發(fā)生千萬種放能反應(yīng)和吸能反應(yīng)，．所有這些反應(yīng)總稱為細(xì)胞代謝。試以螢火蟲為例，螢火蟲要發(fā)光，這是放能反應(yīng)，是反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)楹茌^少的產(chǎn)物分子時(shí)所釋放出來的能量。此外，螢火蟲和所有的動(dòng)物一樣，要覓食、進(jìn)食和消化食物，要逃避捕食者的追逐，要修補(bǔ)身體的損傷，要生長(zhǎng)，要生殖。所有這些都與吸能反應(yīng)有關(guān)，也就是都需要能量。能量的唯一來源就是食物中的糖分子，細(xì)胞呼吸中的放能反應(yīng)將糖分子中的勢(shì)能釋放出來。然后細(xì)胞再利用這些勢(shì)能進(jìn)行吸能反應(yīng)，合成所需要的特定的分子。第九十二頁，共一百四十二頁。4.1.4ATP是細(xì)胞中的能量通貨

ATP發(fā)生水解時(shí)，形成ADP并釋放一個(gè)磷酸根，同時(shí)釋放能量。這些能量在細(xì)胞中就會(huì)被利用，肌肉收縮產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)，生物體內(nèi)的其他一活動(dòng)利用的都是ATP水解時(shí)產(chǎn)生的能量。細(xì)胞如何利用這種能量呢?辦法是將ATP水解這一放能反應(yīng)與另一吸能反應(yīng)耦聯(lián)起來。例如，ATP可將蛋白質(zhì)磷酸化，磷酸化的蛋白質(zhì)就改變了形狀，能夠作功了。作功后的蛋白質(zhì)又失去了磷酸根，恢復(fù)原狀。肌肉細(xì)胞收縮過程中發(fā)生的就是這種變化(圖4．2)。第九十三頁，共一百四十二頁。4.2酶1.酶的概念:酶是生物活體細(xì)胞產(chǎn)生，以蛋白質(zhì)為主要成分，具催化功能的一類生物催化劑.2.酶的作用特點(diǎn):只催化熱力學(xué)允許的反應(yīng);只加快反應(yīng)速度，不改變反應(yīng)平衡點(diǎn);對(duì)正逆反應(yīng)催化作用相同;降低反應(yīng)活化能;第九十四頁，共一百四十二頁。3.酶的催化特點(diǎn):反應(yīng)條件溫和;高效;專一;多樣;受多因素影響.4.酶的作用機(jī)制:酶底物酶-底物復(fù)合物酶+產(chǎn)物第九十五頁，共一百四十二頁。5.酶的生理意義:⑴生物體內(nèi)絕大多數(shù)反應(yīng)都在酶的作用下進(jìn)行;⑵各種反應(yīng)的綜合就是生命.4.3細(xì)胞呼吸1.細(xì)胞呼吸引論

通常我們說人要進(jìn)行呼吸作用，是指從周圍空氣中吸入氧氣，又向其中呼出二氧化碳，是一種氣體交換。細(xì)胞呼吸(cellularrespiration)是指細(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。第九十六頁，共一百四十二頁。

細(xì)胞呼吸與氣體交換是密切相關(guān)的兩個(gè)過程。以人為例，氣體交換發(fā)生在肺中，氧氣進(jìn)入肺再進(jìn)入血流，通過動(dòng)脈和毛細(xì)血管進(jìn)入每個(gè)細(xì)胞。在每一個(gè)細(xì)胞中發(fā)生著細(xì)胞呼吸，將葡萄糖氧化產(chǎn)生二氧化碳。二氧化碳又通過毛細(xì)血管和靜脈進(jìn)入肺中，并被呼出體外。細(xì)胞呼吸必須有氧參加，沒有氧就不能把糖分子氧化成二氧化碳和水，如下列方程式所示：

C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+能量

葡萄糖第九十七頁，共一百四十二頁。任何生物體的每一個(gè)細(xì)胞，無時(shí)無刻都需要源源不斷的能量供應(yīng)，才能維持生命。例如，人體內(nèi)心臟的跳動(dòng)、肺部的呼吸、體溫的保持、食物的消化等等，都需要能量。一般情況下，為維持基本生命活動(dòng)所需的能量約占一個(gè)人每天所進(jìn)膳食中能量的75％。所以，人體的細(xì)胞總是在不停地進(jìn)行呼吸，不管是熟睡時(shí)還是劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)都是如此，都在不停地合成ATP。當(dāng)葡萄糖分子被氧化時(shí)，其中的碳形成了C02：氫形成了水，實(shí)際上就是葡萄糖分子失去了氫而氧分子獲得了氫。第九十八頁，共一百四十二頁。2.糖酵解⑴糖的來源:綠色植物和光合微生物的光合作用和動(dòng)物體內(nèi)糖異生.⑵EMP（糖酵解）途徑:①EMP途徑的概念

酵母等微生物生醇發(fā)酵，丙酮酸由丙酮酸脫羧酶催化，生成乙醛，在乙醇脫氫酶催化下，生成乙醇;動(dòng)物和人體不含丙酮酸脫羧酶，丙酮酸由乳酸脫氫酶催化，生成乳酸。第九十九頁，共一百四十二頁。②EMP（糖酵解）途徑:葡萄糖EATPADP6-磷酸葡萄糖E6-磷酸果糖EATPADP1，6-二磷酸果糖E3-磷酸甘油醛NADNADHPiE1,3-二磷酸甘油酸E磷酸二羥基丙酮EATPADP3-磷酸甘油酸E2-磷酸甘油酸H2OE烯醇式丙酮酸E丙酮酸ATPADP第一百頁，共一百四十二頁。丙酮酸脫羧脫氫生成乙酰CoA第一百零一頁，共一百四十二頁。3.檸檬酸循環(huán)

乙酰CoA←丙酮酸

↘檸檬酸異檸檬酸草酰琥珀酸α-酮戊二酸琥珀酰CoA琥珀酸延胡索酸蘋果酸草酰乙酸定義：在有氧條件下，酵解產(chǎn)物丙酮酸被氧化分解成CO2和H2O,并以ATP形式貯備大量能量的代謝系統(tǒng)。↘↘→↙↙←↖↑↗3ATP↘CO2CO23ATP1ATP2ATP3ATP第一百零二頁，共一百四十二頁。檸檬酸循環(huán)的意義提供能量，一分子葡萄糖經(jīng)EMP和TCAc徹底氧化成H2O、CO2，可生成38個(gè)ATP.為其他物質(zhì)的合成提供C骨架;溝通脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等有機(jī)物代謝.

糖酵解電子傳遞2NADH第一百零三頁，共一百四十二頁。糖代謝紊亂引發(fā)的病癥糖原?。禾窃纸夂铣擅傅那啡币鸬脱前Y：胰島素分泌或應(yīng)用過量高血糖癥及糖尿病血糖的來源和去路間失去動(dòng)態(tài)平衡欠缺G-6-P酶時(shí)表現(xiàn)為肝大，瘦，重低血糖等當(dāng)血糖濃度低于45mg%時(shí)，會(huì)出現(xiàn)驚厥和昏迷，稱“低血糖休克”血糖濃度高于120mg%時(shí)稱為高血糖。血糖含量超過腎糖閾值（160～180mg%）時(shí)，會(huì)出現(xiàn)糖尿第一百零四頁，共一百四十二頁。5.發(fā)酵作用

酵母菌在無氧條件下只能進(jìn)行糖酵解，糖酵解除產(chǎn)生2個(gè)ATP外，還將NAD+還原成NADH。但是細(xì)胞中NAD+的含量有限，酵母菌必須將NADH再氧化為NAD+，才能使糖酵解繼續(xù)進(jìn)行下去。酵母菌利用丙酮酸氧化NADH，這時(shí)丙酮酸轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和乙醇(酒精)。這種過程稱為乙醇發(fā)酵。另一種發(fā)酵作用為乳酸發(fā)酵，這時(shí)發(fā)酵產(chǎn)物不是乙醇而是乳酸。乳酸發(fā)酵中ATP的產(chǎn)量和糖酵解中一樣，所形成的乳酸仍為三碳化合物，和丙酮酸一樣。第一百零五頁，共一百四十二頁。4.4光合作用光合作用綠色植物和光合細(xì)菌攝取太陽光，使二氧化碳固定成為有機(jī)物.光合作用是一切生命得以生存的基礎(chǔ).第一百零六頁，共一百四十二頁。1.光反應(yīng)

光合色素吸收、傳遞光能，并將光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，形成ATP的過程.原初反應(yīng)電子傳遞光合磷酸化第一百零七頁，共一百四十二頁。2.暗反應(yīng)

利用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP，使CO2還原并合成糖，分為三步:(1)

CO2的固定(2)

還原反應(yīng)(3)

二磷酸核酮糖的再生第一百零八頁，共一百四十二頁。光合作用的暗反應(yīng)磷酸甘油酸中間物葡萄糖等CO2二磷酸核酮糖磷酸甘油醛第一百零九頁，共一百四十二頁。5細(xì)胞的分裂和分化

細(xì)胞分裂是生命的重要特征，細(xì)胞通過分裂進(jìn)行增殖，對(duì)單細(xì)胞生物來說，則是繁衍種族的生命現(xiàn)象。而多細(xì)胞生物則依賴它來完成個(gè)體發(fā)育。細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化、組織與器官和系統(tǒng)形成的基礎(chǔ)。第一百一十頁，共一百四十二頁。5.1細(xì)胞分裂和細(xì)胞周期細(xì)胞周期是指親代細(xì)胞分裂完成到子代細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的一個(gè)完整細(xì)胞世代.細(xì)胞周期與個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞分化、生長(zhǎng)、再生、創(chuàng)傷修復(fù)、細(xì)胞衰老、腫瘤發(fā)生和治療等均有密切關(guān)系。完整的細(xì)胞周期包括有絲分裂期和分裂間期兩個(gè)階段。

分裂間期又包括：G1期—DNA合成前期，S期——DNA合成期，G2期—DNA合成后期，G0期—臨時(shí)離開細(xì)胞周期不再分裂的細(xì)胞，在某些條件下，可重新進(jìn)行分裂。第一百一十一頁，共一百四十二頁。第一百一十二頁，共一百四十二頁。細(xì)胞周期的研究，對(duì)醫(yī)學(xué)有重要作用，為腫瘤化療提供理論基礎(chǔ)。例如對(duì)白血病的治療取得明顯效果，化療的中心問題是如何消滅癌的G0期細(xì)胞，因?yàn)镚0期細(xì)胞對(duì)藥物殺傷最不敏感，往往成為復(fù)發(fā)的根源。在臨床上常用先給周期非特異性藥物大量殺傷癌細(xì)胞，從而誘發(fā)大量的G0期細(xì)胞進(jìn)入周期，然后再用周期特異性藥物，經(jīng)多次進(jìn)行以達(dá)到最大程度地殺傷癌細(xì)胞。過去急性白血病人一般生存幾十天到一年，現(xiàn)通過治療達(dá)到20年緩解者已不乏其人。當(dāng)然白血病最好的治療方法是移植造血干細(xì)胞。第一百一十三頁，共一百四十二頁。5.1.1有絲分裂(M期)

有絲分裂又稱核分裂或間接分裂,是在細(xì)胞周期的分裂期(M期)進(jìn)行的分裂活動(dòng).在這個(gè)時(shí)期,通過紡錘絲的形成和運(yùn)動(dòng),把在S期已經(jīng)復(fù)制好的DNA平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞,使每個(gè)子細(xì)胞都得到一組與母細(xì)胞相同的遺傳物質(zhì).第一百一十四頁，共一百四十二頁。1.前期第一百一十五頁，共一百四十二頁。2.前中期第一百一十六頁，共一百四十二頁。3.中期第一百一十七頁，共一百四十二頁。4.后期第一百一十八頁，共一百四十二頁。第一百一十九頁，共一百四十二頁。5.1.4染色體

1.染色體的一般形態(tài)在細(xì)胞周期分裂前期,染色質(zhì)凝縮成長(zhǎng)短、形態(tài)不同的染色體。染色體復(fù)制后，含有縱向并列的2條染色體，稱姐妹染色單體，只有在著絲粒的地方聯(lián)在一起。第一百二十頁，共一百四十二頁。著絲粒處表現(xiàn)為一個(gè)縊痕，根據(jù)著絲粒在染色體上的位置不同，可將染色體分成4種形態(tài)：①著絲粒位于染色體中央，兩臂等長(zhǎng)，稱等臂染色體；②著絲粒位于染色體靠近中央的部分，有一個(gè)稍長(zhǎng)和一個(gè)稍短的臂，稱近中著絲粒染色體；③著絲粒位于染色體一端的附近，兩臂長(zhǎng)度差異顯著，稱近端著絲粒染色體；④著絲粒位于染色體的末端，稱端著絲粒染色體。第一百二十一頁，共一百四十二頁。2.性染色體和常染色體

性染色體是決定性別的染色體。人有23對(duì)染色體，其中22對(duì)男女都一樣，稱為常染色體，另一對(duì)男女不同，稱性染色體。女性的一對(duì)性染色體，形態(tài)相同，可用X代表；男性的一對(duì)性染色體中，有一條和女性的性染色體一樣，是X染色體，另一條不同，稱Y染色體。XX是女性，YY是男性。第一百二十二頁，共一百四十二頁。3.染色體數(shù)目(略)4.染色體組型(略)5.染色體帶型:用吉母薩染料染色,染色體上出現(xiàn)的橫帶,稱G帶.將染色體用熱堿溶液處理,再用吉母薩染料染色,染色體上就出現(xiàn)另一套橫帶,稱R帶.G帶和R帶不重疊,顯示G帶的方法不能顯示R帶,反之亦然.吉母薩染色顯示的G帶富含A-T核苷酸的片段,熱堿溶液處理后,吉母薩染色顯示富含G-C序列的R帶第一百二十三頁，共一百四十二頁。第一百二十四頁，共一百四十二頁。第一百二十五頁，共一百四十二頁。5.2細(xì)胞分化多細(xì)胞生物是由多種類型的分化細(xì)胞組成的,發(fā)育的過程同時(shí)也是不斷進(jìn)行細(xì)胞分化的過程,生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,它的分化細(xì)胞的種類就越多.基因組測(cè)序表明人類共有3~4萬個(gè)蛋白編碼基因,組成人體的細(xì)胞類型為250余種.細(xì)胞分化現(xiàn)象最主要的是發(fā)生在發(fā)育過程中,細(xì)胞分化是發(fā)育實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ).第一百二十六頁，共一百四十二頁。

多細(xì)胞生物細(xì)胞分化的實(shí)現(xiàn)有3個(gè)重要的條件:①攜帶有豐富的遺傳信息以及它們具有復(fù)雜的表達(dá)調(diào)控機(jī)制是細(xì)胞分化建立的前題;②細(xì)胞間的復(fù)雜信號(hào)系統(tǒng)的存在及由此引導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用是多細(xì)胞生物細(xì)胞分化得以實(shí)施的重要條件;③細(xì)胞間質(zhì)是細(xì)胞分化的依托并為之提供了必要的微環(huán)境.第一百二十七頁，共一百四十二頁。5.2.1管家基因與組織特異性基因分子生物學(xué)研究表明,細(xì)胞分化是通過嚴(yán)格、精密調(diào)控遺傳信息的發(fā)達(dá)來實(shí)現(xiàn)的,而基因組是這一信息的重要的載體.基因組中的基因可分為2類:①一類是管家基因,是維持細(xì)胞所必需的,在各類分化細(xì)胞中普遍處于活動(dòng)狀態(tài)的基因,如編碼組蛋白基因、②編碼核糖體蛋白基因、線粒體蛋白基因等。另一類是組織特異性基因：這類基因與各類細(xì)胞的特殊性有直接的關(guān)系，是在各種組織中進(jìn)行不同的選擇性表達(dá)的基因，如肌肉細(xì)胞的肌動(dòng)蛋白基因和肌球蛋白基因、紅細(xì)胞的血紅蛋白基因等。第一百二十八頁，共一百四十二頁。5.2.2基因調(diào)控的作用基因調(diào)控有兩方面的作用:1、維持細(xì)胞的生理功能：包括新陳代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖等，基因調(diào)控就是保證這些功能正常進(jìn)行，主要是管家基因的作用。2、導(dǎo)致細(xì)胞分化：不同分化細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上都是不同的，但是所含的遺傳物質(zhì)又是相同的。形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上的差異基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，主要是組織特異性基因經(jīng)調(diào)控后差異表達(dá)的結(jié)果。基因差異表達(dá)可以在多層次水平上受到調(diào)控，包括染色體活化、DNA序列重組、基因的轉(zhuǎn)錄、mRNA的加工與翻譯，以及肽鏈的修飾、加工等環(huán)節(jié)。第一百二十九頁，共一百四十二頁。5.2.3影響細(xì)胞分化的因素信號(hào)分子可分為二類:一類為激素信號(hào)分子:研究證明兩棲動(dòng)物變態(tài)誘導(dǎo)的關(guān)鍵成分是甲狀腺素,它由甲狀腺分泌.兩棲動(dòng)物的變態(tài)是一個(gè)十分復(fù)雜的形態(tài)和生理改造和再生的過程,它不僅涉及多種不同類型細(xì)胞的分化(肌肉、神經(jīng)、皮膚等)，包括多種器官結(jié)構(gòu)的發(fā)育（肺、肢體）或退變（如尾），還發(fā)生著代謝類型的深刻改造（如血紅蛋白與氧結(jié)合能力的提高，代謝廢物由氨轉(zhuǎn)為尿素）。昆蟲變態(tài)過程受2種激素的調(diào)控，即20-羥基蛻皮激素和保齡激素，前者促進(jìn)幼蟲變態(tài)，而后者抑制變態(tài)。第一百三十頁，共一百四十二頁。另一類信號(hào)分子稱旁泌素，又稱細(xì)胞生長(zhǎng)分化因子，由誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生，并通過擴(kuò)散的方式到達(dá)鄰近的靶細(xì)胞只作用于周圍細(xì)胞。旁泌素可歸納為5大家族，即纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子家族：Hedgehog家族，Wnt家族，TGT-β超家族，和Juxtacrine信號(hào)。其中纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子家族中有9個(gè)成員，在發(fā)育中有著重要和廣泛的功能。例如，F(xiàn)GF-2與循環(huán)系統(tǒng)的發(fā)生有密切關(guān)系；fgf3基因的失效會(huì)導(dǎo)致小鼠體節(jié)形成的混亂和不正常的椎骨發(fā)育；fgf4基因的缺損會(huì)使小鼠因早期胚胎內(nèi)層細(xì)胞生長(zhǎng)而終止發(fā)育；FGF8在中腦的發(fā)育中發(fā)揮重要作用；FGF3的受體突變使軟骨細(xì)胞分裂受阻，造成人類骨骼發(fā)育的異常，如致死性侏儒癥狀。第一百三十一頁，共一百四十二頁。5.2.4干細(xì)胞與細(xì)胞全能性

細(xì)胞全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化,能發(fā)育成完整機(jī)體的潛能或特性.

干細(xì)胞是具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細(xì)胞群體，即這些細(xì)胞可以通過細(xì)胞分裂維持自我細(xì)