細(xì)胞的基本功能課件

細(xì)胞的基本功能ppt課件匯報人：文小庫2024-01-22REPORTING目錄細(xì)胞概述與結(jié)構(gòu)物質(zhì)運輸與跨膜轉(zhuǎn)運能量轉(zhuǎn)換與利用遺傳信息傳遞與表達(dá)調(diào)控細(xì)胞生長、分裂與增殖調(diào)控細(xì)胞自噬、凋亡與壞死現(xiàn)象解析細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑和受體介導(dǎo)作用細(xì)胞間相互作用和通訊方式探討PART01細(xì)胞概述與結(jié)構(gòu)REPORTINGWENKUDESIGN細(xì)胞是生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。根據(jù)細(xì)胞內(nèi)有無核膜包裹的細(xì)胞核，可分為原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類。真核細(xì)胞又可分為植物細(xì)胞、動物細(xì)胞和真菌細(xì)胞等。細(xì)胞定義及分類包括各種細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，是細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所。細(xì)胞質(zhì)控制細(xì)胞的遺傳和代謝，是細(xì)胞的“控制中心”。細(xì)胞核具有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間信息交流等功能。細(xì)胞膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成細(xì)胞的“動力工廠”，負(fù)責(zé)細(xì)胞內(nèi)能量的產(chǎn)生和供應(yīng)。線粒體葉綠體核糖體植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器，負(fù)責(zé)光合作用的進(jìn)行。蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”，負(fù)責(zé)蛋白質(zhì)的合成和加工。030201細(xì)胞器功能簡介高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體中心體細(xì)胞器功能簡介01020304參與蛋白質(zhì)的加工、分類和運輸。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工的重要場所。含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。PART02物質(zhì)運輸與跨膜轉(zhuǎn)運REPORTINGWENKUDESIGN脂溶性物質(zhì)順濃度差進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運，不需要能量。簡單擴(kuò)散非脂溶性物質(zhì)或帶電離子順濃度差和電位差進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運，需要膜蛋白的介導(dǎo)，不需要能量。易化擴(kuò)散被動運輸方式原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度差和（或）電位差進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運，如鈉泵活動。繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運某些物質(zhì)逆濃度差進(jìn)行的跨膜轉(zhuǎn)運并不是直接利用代謝產(chǎn)生的能量，而是利用原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運所形成的某些離子的濃度梯度進(jìn)行的，如小腸上皮細(xì)胞和腎小管上皮細(xì)胞對葡萄糖和氨基酸的重吸收。主動運輸方式胞質(zhì)內(nèi)的大分子物質(zhì)以分泌囊泡的形式排出細(xì)胞的過程。細(xì)胞外的大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊進(jìn)入細(xì)胞的過程。膜泡運輸途徑入胞出胞PART03能量轉(zhuǎn)換與利用REPORTINGWENKUDESIGNATP合成與分解過程在細(xì)胞質(zhì)、線粒體和葉綠體中，通過底物水平磷酸化和氧化磷酸化兩種途徑合成ATP。底物水平磷酸化是指物質(zhì)在脫氫或脫水過程中產(chǎn)生高能代謝物，并直接將高能代謝物中能量轉(zhuǎn)移到ADP生成ATP的過程。氧化磷酸化則發(fā)生在真核細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜或原核生物的細(xì)胞質(zhì)中，是物質(zhì)在體內(nèi)氧化時釋放的能量通過呼吸鏈供給ADP與無機(jī)磷酸合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)。ATP合成ATP作為細(xì)胞內(nèi)放能與吸能反應(yīng)的主要中間媒介物，在各種生命活動及代謝過程中直接或間接起供能作用。ATP水解時釋放出能量較多，是生物體內(nèi)最直接的能量來源。ATP分解呼吸鏈由一系列的遞氫反應(yīng)和遞電子反應(yīng)按一定的順序排列所組成的連續(xù)反應(yīng)體系，將代謝物脫下的成對氫原子交給氧生成水，同時有ATP生成的過程。實際上呼吸鏈的作用代表著線粒體最基本的功能，呼吸鏈中的遞氫體和遞電子體就是能傳遞氫原子或電子的載體，由于氫原子可以看作是由質(zhì)子和核外電子組成的，所以遞氫體也是遞電子體，遞氫體和遞電子體的本質(zhì)是酶、輔酶、輔因子或小分子有機(jī)物。氧化磷酸化發(fā)生在真核細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜或原核生物的細(xì)胞質(zhì)中的過程，是物質(zhì)在體內(nèi)氧化時釋放的能量通過呼吸鏈供給ADP與無機(jī)磷酸合成ATP的偶聯(lián)反應(yīng)。主要特點是底物脫氫或失電子的同時伴有ATP的生成。呼吸鏈和氧化磷酸化途徑光合作用中能量轉(zhuǎn)換機(jī)制光能吸收與傳遞：光合色素吸收光能后，將其傳遞給特殊狀態(tài)的葉綠素a，即反應(yīng)中心色素分子。光能轉(zhuǎn)換為電能：特殊狀態(tài)的葉綠素a被激活失去電子成為強(qiáng)氧化劑，使水分子氧化成氧分子和氫離子。葉綠素a失去電子帶正電荷，從原初電子供體得到電子補(bǔ)充而恢復(fù)中性。原初電子供體被氧化成帶正電荷的氧化態(tài)，共軛雙鍵構(gòu)成完整的電子傳輸鏈進(jìn)行第二次傳遞，氧化態(tài)的電子供體經(jīng)過一系列的傳遞過程，最后傳給NADP+，使其還原成NADPH。失去的電子經(jīng)過一系列傳遞，最后傳給反應(yīng)中心色素分子。電能轉(zhuǎn)換為活躍的化學(xué)能：NADP+接受經(jīng)傳遞到葉綠體類囊體膜上的電子而被還原成NADPH。帶正電荷的氧化態(tài)電子供體(P680+)從原初電子供體處獲得補(bǔ)充，帶負(fù)電荷的電子從P680經(jīng)由至少兩個光系統(tǒng)Ⅱ組分傳遞到質(zhì)體醌(PQ)。活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的化學(xué)能：從NADPH的形成開始，光合碳循環(huán)進(jìn)入碳固定階段。這一階段從CO2的固定開始到糖類的形成為止，包括CO2的固定、C3途徑、C4途徑和景天酸代謝途徑。PART04遺傳信息傳遞與表達(dá)調(diào)控REPORTINGWENKUDESIGN

DNA復(fù)制過程及特點DNA復(fù)制的定義和意義DNA復(fù)制是指DNA雙鏈在細(xì)胞分裂間期階段進(jìn)行以一個初始DNA分子產(chǎn)生兩個相同的DNA復(fù)制品的生物過程。DNA復(fù)制的過程包括起始、延伸和終止三個階段，涉及解旋、堿基配對、鏈的延伸等步驟。DNA復(fù)制的特點半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制、高保真性、需要引物等。03RNA轉(zhuǎn)錄的調(diào)控機(jī)制包括轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控、表觀遺傳修飾的調(diào)控、RNA聚合酶的調(diào)控等。01RNA轉(zhuǎn)錄的定義和意義RNA轉(zhuǎn)錄是指以DNA為模板合成RNA的過程，是基因表達(dá)的第一步。02RNA轉(zhuǎn)錄的過程包括起始、延伸和終止三個階段，涉及RNA聚合酶的結(jié)合、啟動子的識別、轉(zhuǎn)錄的延伸和終止等步驟。RNA轉(zhuǎn)錄過程及調(diào)控機(jī)制123蛋白質(zhì)翻譯后修飾是指在蛋白質(zhì)合成后，對其進(jìn)行化學(xué)修飾的過程，對于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能具有重要影響。蛋白質(zhì)翻譯后修飾的定義和意義包括磷酸化、糖基化、乙酰化、甲基化等多種類型。蛋白質(zhì)翻譯后修飾的類型蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的定位對于其功能發(fā)揮具有重要作用，包括細(xì)胞膜定位、細(xì)胞質(zhì)定位、細(xì)胞核定位等。蛋白質(zhì)的定位蛋白質(zhì)翻譯后修飾和定位PART05細(xì)胞生長、分裂與增殖調(diào)控REPORTINGWENKUDESIGN分裂期細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞的過程，包括前期、中期、后期和末期。間期細(xì)胞生長和DNA復(fù)制的主要階段，包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期）。檢查點確保細(xì)胞周期正常進(jìn)行的監(jiān)控機(jī)制，如DNA損傷檢查點、紡錘體組裝檢查點等。細(xì)胞周期各時相特點有絲分裂過程描述染色體凝集、紡錘體形成，核膜破裂。染色體排列在赤道板上，紡錘體牽引染色體向兩極移動。姐妹染色單體分離，分別移向兩極。子染色體到達(dá)兩極，核膜重建，細(xì)胞分裂為兩個子細(xì)胞。前期中期后期末期第一次減數(shù)分裂DNA復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，形成四個子細(xì)胞，染色體數(shù)目減半。前期Ⅰ細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期，同源染色體聯(lián)會形成四分體。中期Ⅰ四分體排列在赤道板上。減數(shù)分裂過程描述同源染色體分離，非同源染色體自由組合。后期Ⅰ細(xì)胞分裂為兩個子細(xì)胞，染色體數(shù)目減半。末期ⅠDNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)合成。間期減數(shù)分裂過程描述前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ減數(shù)分裂過程描述與有絲分裂前期相似。姐妹染色單體分離，分別移向兩極。染色體排列在赤道板上。子染色體到達(dá)兩極，核膜重建，細(xì)胞分裂為四個子細(xì)胞，完成減數(shù)分裂過程。PART06細(xì)胞自噬、凋亡與壞死現(xiàn)象解析REPORTINGWENKUDESIGN細(xì)胞通過溶酶體或液泡降解自身受損、變性的蛋白質(zhì)或細(xì)胞器，以維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。自噬現(xiàn)象清除受損細(xì)胞器維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定促進(jìn)細(xì)胞生存通過自噬作用，細(xì)胞能夠清除受損、變性的細(xì)胞器，避免對細(xì)胞造成進(jìn)一步的傷害。自噬作用有助于維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，保證細(xì)胞正常生理功能的發(fā)揮。在營養(yǎng)缺乏等惡劣環(huán)境下，細(xì)胞通過自噬作用降解非必需物質(zhì)，為細(xì)胞生存提供能量和物質(zhì)支持。自噬現(xiàn)象及其生理意義細(xì)胞在基因調(diào)控下主動、有序地死亡的過程，涉及一系列基因的激活、表達(dá)以及調(diào)控。凋亡現(xiàn)象通過凋亡作用，機(jī)體能夠清除多余或異常的細(xì)胞，如發(fā)育過程中產(chǎn)生的多余細(xì)胞或受損的細(xì)胞。清除多余或異常細(xì)胞凋亡作用有助于維持組織器官的穩(wěn)態(tài)，保證器官的正常發(fā)育和功能的發(fā)揮。維持組織器官穩(wěn)態(tài)凋亡細(xì)胞能夠被免疫系統(tǒng)識別并清除，從而參與機(jī)體的免疫應(yīng)答過程。參與免疫應(yīng)答凋亡現(xiàn)象及其生理意義壞死現(xiàn)象及其病理意義壞死現(xiàn)象在病理狀態(tài)下，細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷而發(fā)生的被動死亡過程，表現(xiàn)為細(xì)胞腫脹、破裂、溶解等。細(xì)胞損傷的標(biāo)志壞死是細(xì)胞受到嚴(yán)重?fù)p傷的標(biāo)志，表明細(xì)胞已經(jīng)失去了正常的生理功能。組織器官功能障礙壞死細(xì)胞的堆積會導(dǎo)致組織器官的功能障礙，如心肌壞死導(dǎo)致心力衰竭。引發(fā)炎癥反應(yīng)壞死細(xì)胞及其內(nèi)容物會引發(fā)機(jī)體的炎癥反應(yīng)，進(jìn)一步加重組織損傷。PART07細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑和受體介導(dǎo)作用REPORTINGWENKUDESIGNG蛋白偶聯(lián)受體信號傳導(dǎo)途徑01通過G蛋白將細(xì)胞外信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)，引發(fā)一系列生理反應(yīng)。酶聯(lián)受體信號傳導(dǎo)途徑02通過酶聯(lián)受體將細(xì)胞外信號轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)信號，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和基因表達(dá)。離子通道受體信號傳導(dǎo)途徑03通過離子通道受體感受細(xì)胞外信號，改變細(xì)胞膜離子通透性，從而影響細(xì)胞生理功能。信號傳導(dǎo)途徑類型胞質(zhì)溶膠介導(dǎo)的內(nèi)吞作用胞質(zhì)溶膠中的蛋白質(zhì)與配體-受體復(fù)合物結(jié)合，形成內(nèi)吞泡進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。巨胞飲作用細(xì)胞膜在局部區(qū)域凹陷形成大口徑的吞噬泡，將液體或顆粒物質(zhì)吞入細(xì)胞內(nèi)。網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞作用網(wǎng)格蛋白在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)形成有被小窩，將配體-受體復(fù)合物包裹進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。受體介導(dǎo)內(nèi)吞作用機(jī)制信號傳導(dǎo)異常導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控如癌癥中，原癌基因或抑癌基因突變導(dǎo)致信號傳導(dǎo)異常，使細(xì)胞增殖失控。信號傳導(dǎo)異常導(dǎo)致細(xì)胞凋亡受阻如自身免疫性疾病中，凋亡信號傳導(dǎo)受阻導(dǎo)致自身免疫細(xì)胞過度活化。信號傳導(dǎo)異常導(dǎo)致細(xì)胞代謝異常如糖尿病中，胰島素信號傳導(dǎo)異常導(dǎo)致葡萄糖代謝障礙。信號傳導(dǎo)異常與疾病關(guān)系PART08細(xì)胞間相互作用和通訊方式探討REPORTINGWENKUDESIGN通過相鄰細(xì)胞間的間隙連接通道，實現(xiàn)離子和小分子物質(zhì)的直接交換，如心肌細(xì)胞間的電信號傳遞。間隙連接通訊細(xì)胞通過膜結(jié)合信號分子與相鄰細(xì)胞的受體結(jié)合，傳遞信息，如生長因子、激素等。膜結(jié)合信號分子通訊細(xì)胞通過粘附分子與相鄰細(xì)胞或細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)合，形成細(xì)胞間連接，參與組織結(jié)構(gòu)的維持和細(xì)胞信號傳遞。細(xì)胞間粘附分子通訊直接接觸式通訊方式舉例細(xì)胞通過分泌化學(xué)信號物質(zhì)，如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子等，作用于靶細(xì)胞上的受體，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通訊。分泌化學(xué)信號通訊細(xì)胞分泌的信號物質(zhì)不直接進(jìn)入血液或淋巴液，而是作用于鄰近細(xì)胞或其自身，如自分泌和旁分泌生長因子。旁分泌通訊神經(jīng)元之間通過突觸結(jié)構(gòu)實現(xiàn)化學(xué)信號的傳遞，包括電信