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本思维导图是根据细胞的化学基础以及细胞结构与细胞通讯的笔记整理而来，主要包括：生命的化学基础、细胞结构与细胞通讯。
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细胞
生命的化学基础
分子和原子
生命需要多种元素
元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。 原子是化学变化中最小的粒子。
化合物由元素组成
化学键分为 ：离子键和共价键
水是细胞不可缺少的物质
水的特性：
1. 水是极性分子
2. 水分子间会形成氢键
3. 液态水中的水分子具有内聚力
4. 水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化
5. 冰比水轻
6. 水是极好的溶剂
7. 水能够电离
化学反应使原子重组
组成细胞的生物大分子
碳是组成细胞中各种生物大分子的基础：
1. 细胞合成的几乎所有分子都含碳
2. 碳原子能够形成非常大的各种分子
3. 活的生物体内碳含量仅次于水
4. 含碳化合物统称为有机化合物
细胞利用少数种类小分子合成许多种生物大分子
1. 生物大分子四大类：
1. 蛋白质
2. 核酸
3. 多糖
4. 脂质
2. 多聚体：由相同或相似的小分子组成的长链。 单体：组成多聚体的小分子。
3. 生物体不仅要合成多聚体，还要使多聚体分解。 例：生物摄取的食物是大分子，要将它们分解为单体才能吸收。
糖类
糖类：是一大类化合物，从最简单的糖到很大的多糖。 最常见的单糖：葡萄糖、果糖 双糖：在细胞中由两个单糖脱水作用合成。
多糖：由数百至数千个单糖通过脱水合成而形成的多聚体。
脂质
脂肪是脂质中主要的贮能分子
1. 脂质的特点：主要由碳和氢两种元素以非极性的共价键组成。
2. 脂肪：由甘油和脂肪酸通过脱水合成。
磷脂、腊和类固醇都是脂质
磷脂：细胞膜的重要组分
腊：疏水性比脂肪更强——可保护生物体的表面
类固醇
最常见的类固醇——胆固醇
胆固醇是细胞膜的重要成分，也是动物体内合成其他类固醇的原料。
动物的雌、雄性激素都是类固醇
蛋白质
蛋白质为生命活动所必需
蛋白质：由氨基酸组成的多聚体，是重要的生物分子。
生物体离不开蛋白质
盐浓度的改变，PH的改变都能是许多种蛋白质变性
功能分类
1. 结构蛋白
2. 收缩蛋白
3. 贮藏蛋白
4. 防御蛋白
5. 转运蛋白
6. 信号蛋白
7. 酶
蛋白质仅由20种氨基酸组成
一个氨基酸中的C与另一个氨基酸中的N形成一个新的键C—N，称为肽键。产物是二肽 更多氨基酸以同样方式一个一个地加上去形成的产物就是多肽
氨基酸分两大类：疏水的和亲水的，其决定于其中R基团的性质
蛋白质的结构决定其功能
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
核酸
核酸由核苷酸组成
DNA双螺旋
特点
1. 子主题
2. 子主题
3. 子主题
4. 子主题
5. 子主题
6. 子主题
细胞结构与细胞通讯
细胞的结构
显微镜揭示细胞微观世界
复式显微镜
光学显微镜
电子显微镜
透射电镜
扫描电镜
分级分离技术研究活的样本
细胞分级分离：先将细胞破碎，将其中的各种细胞器分开，从而可以分别研究它们的功能。
分级分离技术的功能：可以制备大量的各种细胞器的制剂，以便仔细研究其功能。
细胞的概貌
细胞的大小
1. 绝大多数细胞体积都很小，体积小，表面积大有利于和外界物质进行交换
2. 支原体是最小的细胞
3. 多细胞生物体积增加不是细胞体积增大，而是细胞数量的增多
细胞的形状
细胞形状与其功能和所处的位置有关。
原核细胞和真核细胞
子主题
真核细胞的结构
细胞核
真核细胞的控制中心
核被膜
1. 两层膜组成
2. 外膜延伸与细胞质中糙面内质网相连，外膜上有许多核糖体颗粒
3. 核被膜内面有由纤维状蛋白组成的核纤层，组成核纤层的蛋白为核纤层蛋白
4. 核孔是核被膜上的小孔
5. 核孔复合体：由30——50种蛋白质组成，并与核纤层紧密结合，组成核孔复合体的蛋白质统称为核孔蛋白 核孔复合体是大分子物质出入细胞核的选择性通道
染色质
1. 常染色质：DNA长链分子展开部分，细丝状，染色较淡 异染色质：DNA长链分子紧缩盘绕，染色较深的团块，常附着在核被膜内面
2. 组成
DNA
蛋白
碱性蛋白（组蛋白）：与DNA相结合，共五种：H1，H2A，H2B，H3，H4
非组蛋白：种类多
少量RNA
3. 核小体
核小体是指组成染色质的基本结构单位
4. 染色体
核仁
核仁是细胞核中球形或椭球形结构
核仁富含蛋白质和RNA分子
核仁是产生核糖体的细胞器
核基质
概念
核基质是指细胞核除去DNA、脂质、组蛋白和非组蛋白后，剩余的由含蛋白质的细纤维组成的不溶的网架结构
核质是指细胞核中的透明物质
功能
核基质不仅可作为骨架维持细胞核的形态，还可以固定许多与细胞核活动有关的装置
内质网和核糖体
内质网
光面内质网
1. 无核糖体
2. 合成脂质，包括脂肪、磷脂和固醇类
3. 合成各种固醇类激素
4. 在肝细胞的糖类代谢和药物解毒中起重要作用
5. 在肌肉细胞中光面内质网膜将钙离子从细胞溶胶中泵入潴泡中
糙面内质网
有核糖体
合成分泌蛋白并产生膜（制造膜的工厂）
核糖体
由rRNA（核糖体RNA）和蛋白质组成的颗粒 是进行蛋白质合成的细胞器，没有膜包被
存在形式
游离态：悬浮于细胞溶胶中
游离态与结合态结构上完全一样，二者作用可相互转换
结合态：连接在内质网膜或核被膜上
高尔基体合成、分拣并将产物运出细胞
除红细胞外，几乎所有的生物细胞中都有这种细胞器
高尔基体是细胞中蛋白质的加工、贮存、分拣和转运中心 内质网的产物在此被加工贮存并送到目的地 高尔基体还具有合成多糖的功能
溶酶体起消化作用
单层膜包被 其中有60种以上的水解酶 溶酶体是由高尔基体的外运侧出芽而形成
1. 消化从外界吞入的颗粒和细胞本身产生的废弃成分
2. 分解细胞中失去功能的细胞结构碎片，使组成物质重新被细胞利用
3. 溶酶体如果发育不全，缺少某一种或几种酶，就可能引起疾病
液泡有多种功能
液泡由单层膜包被 普遍存在于植物细胞中 动物或某些原生生物的细胞也有液泡
液泡中液体称为细胞液，其中溶有无机盐、氨基酸、糖类以及各种色素 细胞液的高浓度使植物细胞经常处于充分膨胀状态 液泡还是植物贮存代谢废物的场所
线粒体和质体等进行能量
线粒体
由双层膜包被 线粒体基质中有环状DNA分子和核糖体，即有一套自己的遗传系统
线粒体是主要的转换能量的细胞器，将糖类等分子中的化学能转变为ATP中的能量
质体
植物细胞的细胞器
白色体：主要存在于分生组织贺不见光的细胞中。白色体可含有淀粉或油脂
有色体
有色体含有各种色素
最主要的有色体——叶绿体
叶绿体的外被是双层膜
进行光合作用的细胞器
叶绿体有环状DNA和核糖体，叶绿体中的一部分蛋白质是自身合成的
微体是与H2O2代谢有关的细胞器
由单层膜包被，其中所含的酶不是水解酶
分类
过氧化物酶体
存在于动物、植物细胞中
过氧化物酶体起解毒作用
乙醛酸循环体
只存在于植物细胞中，脂肪转化为糖的过程就发生在微体中
细胞骨架维持细胞形状并控制其运动
组成细胞骨架的三类蛋白质纤维
微管
微丝（肌动蛋白丝）
中间丝
维持细胞形状并控制细胞运动
细胞活动包括整个细胞位置的移动以及细胞某些部位的有限运动
鞭毛、纤毛、中心粒与运动有关
鞭毛与纤毛
相同点：鞭毛与纤毛都是细胞表面的附属物，都是运动功能 结构相同，基本成分都是维管
不同点：纤毛通常数目较多 鞭毛与纤毛的拍打方式不同
中心粒
中心粒由维管构成的细胞器 存在于大部分真核细胞中，但种子植物和某些原生生物中不存在 中心粒埋藏在中心体（微管组织中心）
中心体与细胞分裂有关
细胞壁包被着植物细胞
细胞壁是区别植物细胞和动物细胞的特点之一 细胞壁保护植物细胞，维持其形状 相邻细胞的细胞壁上有小孔，细胞质通过小孔彼此连通，这种细胞间联结称为胞间连丝，是植物细胞间特有的联结方式
细胞壁的结构
动物细胞有胞外基质和细胞连接
胞外基质（ECM）
ECM的主要成分是细胞所分泌的糖蛋白，主要是胶原
细胞连接
桥粒：在皮肤、子宫颈等处的上皮细胞之间有一种非常牢固的细胞连接，在电镜下呈纽扣状的斑块结构
紧密连接：指两个相邻细胞之间的细胞膜紧密靠拢，两膜之间不留空隙，使胞外的物质不能通过的连接方式
间隙连接：指两细胞之间有很窄的间隙，使两细胞的细胞质相连通的连接方式。又称通讯连接
细胞连接指在相邻细胞之间形成的特定的连接
生物膜——流动镶嵌模型
细胞中含量最多的是内质网膜
生物膜
定义：生物膜是细胞器膜、核膜、质膜的统称
特点：厚度一般不到10nm； 具有选择透过性； 细胞中含量最多的是内质网膜，占细胞总面积的一半
组成
生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，也有糖类
膜脂包括磷脂（甘油磷脂和鞘磷脂、糖脂和胆固醇三类
蛋白质以不同方式镶嵌
质膜表面有少量糖类分子——糖脂和糖蛋白
功能：
1. 为细胞生命活动提供相对稳定的内环境
2. 选择性的物质运输和能量传递
3. 提供细胞识别位点，完成信息跨膜运输
4. 提供多种酶的结合位点，使酶促反应高效有序进行
5. 介导细胞与细胞、细胞与基质间的连接
6. 质膜参与形成具有不同功能的细胞表面特化结构
流动镶嵌模型
膜是流动的
膜的流动性包括膜脂的流动性和膜蛋白的流动性
影响因素
a. 温度 温度降低，膜的流动性减小，使膜固化
b. 胆固醇 胆固醇含量增加，膜流动性减小
c. 脂肪酸链的饱和度 脂肪酸链所含双键越多越不饱和，膜流动性增加
d. 脂肪酸链的链长 长链脂肪酸相变温度高，膜流动性降低
e. 卵磷脂／鞘磷脂 比例高则膜流动性增加，因为鞘磷脂粘度高于卵磷脂
f. 其他因素
膜是镶嵌的
膜蛋白
膜内在蛋白
膜周边蛋白
特点：膜蛋白、脂质和糖类在膜上分布是不对称的
膜蛋白的功能
膜上的糖类为细胞间识别所必需
分类：糖蛋白；一部分以共价键与膜蛋白相结合的糖 糖脂；少部分与膜脂结合的糖
成分：主要有半乳糖、甘露糖以及唾液酸等
功能：细胞识别细胞的关键在于识别细胞表面的糖分子 细胞表面的糖分子及位置的多样性使得寡糖成为细胞与细胞区分的标志
细胞通讯
定义：细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个靶细胞并与相应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程
信号转导途径
信号接受
细胞对信号的响应
主题
