【文章內(nèi)容簡介】 腺嘌呤（A） 鳥嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 尿嘧啶（U） 胞嘧啶（C）4．結(jié)構(gòu)DNA一級結(jié)構(gòu)中核苷酸之間唯一的連接方式是3’、5’﹣磷酸二酯鍵，如下圖所示。所以DNA的一級結(jié)構(gòu)是直線形或環(huán)形的結(jié)構(gòu)。DNA的二級結(jié)構(gòu)是由兩條反向平行的多核音酸鏈繞同一中心軸構(gòu)成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（四）脂類脂類是生物體內(nèi)一大類重要的有機化合物，由C、H、O三種元素組成，有的（如卵磷脂）含有N、P等元素，不溶于水，但溶于乙醚、苯、氯仿和石油醚等有機溶劑。1．生物學(xué)功能脂類是構(gòu)成生物膜的重要成分；是動植物的貯能物質(zhì)；在機體表面的脂類有防止機械損傷和水分過度散失的作用；脂類與其他物質(zhì)相結(jié)合，構(gòu)成了細(xì)胞之間的識別物質(zhì)和細(xì)胞免疫的成分；某些脂類具有很強的生物活性。2．種類（l）脂肪 也叫中性脂，一種脂肪分子是由一個甘油分子中的三個羥基分別與三個脂肪酸的末端羥基脫水連成酯鍵形成的。脂肪是動植物細(xì)胞中的貯能物質(zhì)，當(dāng)動物體內(nèi)直接能源過剩時，首先轉(zhuǎn)化成糖元，然后轉(zhuǎn)化成脂肪。在植物體內(nèi)就主要轉(zhuǎn)化成淀粉，有的也能轉(zhuǎn)化成脂肪。（2）類脂 包括磷脂和糖脂，這兩者除了包含醇、脂肪酸外，還包含磷酸、糖類等非脂性成分。含磷酸的脂類衍生物叫做磷酯，含糖的脂類衍生物叫做糖脂。磷脂和糖脂都參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)特別是膜結(jié)構(gòu)的形成，是脂類中的結(jié)構(gòu)大分子。（3）固醇 又叫甾醇，是含有四個碳環(huán)和一個羥基的烴類衍生物，是合成膽汁及某些激素的前體，如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素。有的固醇類化合物在紫外線作用下會變成維生素D。在人和動物體內(nèi)常見的固醇為膽固醇。（五）水和無機鹽1．水水是細(xì)胞的重要成分，一般發(fā)育旺盛的幼小細(xì)胞中含水量較大，生命活力差的細(xì)胞組織中含水量較小，休眠的種子和孢子中含水量一般低于10％。水的作用有：水是代謝物質(zhì)的良好溶劑，水是促進代謝反應(yīng)的物質(zhì)，水參與原生質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成，水有調(diào)節(jié)各種生理作用的功能。2．無機鹽它在體內(nèi)通常以離子狀態(tài)存在，常見的陽離子有K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等；常見的陰離子有Cl－、SO42－、PO43－、HPO42－、H2PO4－、HCO3－等。各種無機鹽離子在體液中的濃度是相對穩(wěn)定的，其主要作用有：維持滲透壓，維持酸堿平衡，特異作用等。第二節(jié) 其他重要化合物【知識概要】一、細(xì)胞內(nèi)能合流通的物質(zhì)——ATP1．ATP的結(jié)構(gòu)ATP（三磷酸腺苷）是各種活細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種高磷酸化合物（水解時釋放的能量在20～92kJ／mol的磷酸化合物）。ATP的分子簡寫成A－P～P～P，A代表由腺嘌呤和核糖組成的腺苷，P代表磷酸基團，～代表高能磷酸鍵。ATP中大量化學(xué)能就貯存在高能磷酸鍵中。ATP結(jié)構(gòu)中的3個磷酸（Pi）可依次移去而生成二磷酸腺苷（ADP）和一磷酸腺苷（AMP），如右圖：2．ATP的作用ATP水解時釋放出的能量，是生物體維持細(xì)胞分裂、根吸收礦質(zhì)元素離子和肌肉收縮等生命活動所需能量的直接來源，是細(xì)胞內(nèi)能量代謝的“流通貨幣”。在動物肌肉或其他興奮性組織中，還有一種高能磷酸化合物即磷酸肌酸，它也是高能磷酸基的貯存者，其中的能量要兌換成“流通貨幣”才能發(fā)揮作用。如圖下圖所示磷酸肌酸與ATP關(guān)系。二、NAD＋和NADP＋NAD＋又叫輔酶Ⅰ，全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸；NADP＋又叫輔酶Ⅱ，全稱煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。它們都是遞氫體，能從底物里取得電子和氫。NAD＋和NADP＋都是以分子中的煙酰胺部分來接受電子的，所以煙酰胺是它們的作用中心。接受電子的過程如下圖所示：這里雖然從底物脫下來的兩個電子都被接受了，但脫下來的兩個氫原子卻只有一個被接受，剩下的一個質(zhì)子H暫時被細(xì)胞的緩沖能力接納下來，留待參與其他反應(yīng)。因此，NAD＋和NADP＋的還原形式被寫作NADH和NADPH。第三章 生命的基本單位——細(xì)胞第一節(jié) 細(xì)胞的形態(tài)和類別【知識概要】一、細(xì)胞的概念及形態(tài)細(xì)胞是由原生質(zhì)小團所組成的基本單位，其中含有一個核（或擬核），四周被膜包圍著。細(xì)胞的大小千差萬別。最大的直徑近10cm，如駝鳥卵；小的需用電子顯微鏡才能看到，如支原體。一般細(xì)胞的直徑都在10～100um之間，觀察需要借助光學(xué)顯微鏡。細(xì)胞的形狀多樣。有球狀、多面體、紡錘體和柱狀體等。由于細(xì)胞內(nèi)在的結(jié)構(gòu)、自身的表面張力以及外部的機械壓力的作用，各種細(xì)胞總是保持其一定的形態(tài)。細(xì)胞的形狀與功能之間有著密切關(guān)系，如運動神經(jīng)元細(xì)胞質(zhì)伸展長達幾米，用以傳導(dǎo)外界刺激產(chǎn)生的興奮。二、原核細(xì)胞原核細(xì)胞外部由質(zhì)膜所包圍，質(zhì)膜之外是堅固的細(xì)胞壁。細(xì)胞壁主要是由一種叫胞壁質(zhì)的蛋白多糖組成。在原核細(xì)胞內(nèi)含有DNA的區(qū)域，沒有核膜包圍，這個區(qū)域為擬核，其中只有一條DNA。原核細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和質(zhì)體等，但含有核糖核蛋白體、間體、粒狀物、類囊體和藍(lán)色體等。原核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)含物有氣泡。多磷酸顆粒、脂肪滴和蛋白粒等。由原核細(xì)胞構(gòu)成的生物稱原核生物，如支原體、細(xì)菌、藍(lán)藻和放線菌等。三、真核細(xì)胞真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核之間有核膜把它們分開，細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器與結(jié)構(gòu)都比原核細(xì)胞復(fù)雜。真核細(xì)胞內(nèi)含有的物質(zhì)，大致可分為四類：①原生質(zhì)，它是細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核所組成的生活物質(zhì)的整體。細(xì)胞質(zhì)包括質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、中心體、線粒體、質(zhì)體等。②后成質(zhì)，由細(xì)胞分化出來具有一定機能的細(xì)胞衍生物，如纖毛、鞭毛等。③異質(zhì)，由原生質(zhì)高度特化的物質(zhì)，如角質(zhì)、木質(zhì)、木柱質(zhì)、纖維素等。④副質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)中的內(nèi)含物，都是新陳代謝的產(chǎn)物，如淀粉粒、糖元粒、油滴、乳液等。四、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的主要區(qū)分見下表真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的主要區(qū)別特性原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?～10um）較大（10～100um）染色體一個細(xì)胞只有一條DNA，與RNA、蛋白質(zhì)不聯(lián)結(jié)在一起一個細(xì)胞有幾條染色體，DNA與RNA、蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)在一起細(xì)胞核無核膜和核仁有核膜和核仁細(xì)胞器核糖體有線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等內(nèi)膜系統(tǒng)簡單復(fù)雜微梁系統(tǒng)無有微管和微絲細(xì)胞分裂二分體、出芽，無有絲分裂具有絲分裂器，能進行有絲分裂轉(zhuǎn)錄與轉(zhuǎn)譯出現(xiàn)在同一時間與地點出現(xiàn)在不同時間與地點（轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，轉(zhuǎn)譯在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)）五、動物細(xì)胞和植物細(xì)胞的區(qū)別植物細(xì)胞的外面有細(xì)胞壁，它由纖維素和果膠質(zhì)構(gòu)成。細(xì)胞壁分為三層：中膠層、初生壁和次生壁。中膠層（胞間層）把相鄰細(xì)胞粘合在一起，初生壁在中膠層的兩側(cè)，所有植物細(xì)胞都具有。次生壁在初生壁里面，又分為外、中、內(nèi)三層，厚而硬，不是所有植物細(xì)胞都有的。在兩個相鄰細(xì)胞之間的壁上，有胞間連絲聯(lián)結(jié)兩個相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)體，使細(xì)胞之間互相流通。此外，植物細(xì)胞的細(xì)胞器中有液泡和葉綠體。動物細(xì)胞表面由質(zhì)膜包著，它控制著細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的運輸。兩個相鄰細(xì)胞之間的質(zhì)膜也可變形，形成聯(lián)結(jié)或橋粒，使兩個相鄰細(xì)胞“焊接”在一起，便于通訊。動物細(xì)胞質(zhì)膜外無細(xì)胞壁，動物細(xì)胞內(nèi)的微管對細(xì)胞的形態(tài)起著支持作用；動物細(xì)胞質(zhì)內(nèi)也無明顯的液泡和葉綠體。在核附近有中心體，細(xì)胞有絲分裂時，中心體能發(fā)出星狀細(xì)絲，分裂時稱為星體。第二節(jié) 真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能【知識概要】一、細(xì)胞膜1．細(xì)胞膜的化學(xué)組成細(xì)胞膜主要由脂類和蛋白質(zhì)組成，其中脂類以磷脂為主，它既有親水的極性部分（一般稱頭部），又有疏水的非極性部分（一般稱尾部）。構(gòu)成膜的蛋白質(zhì)按其在膜中與磷脂相互作用方式及排列部位不同，可以分為外在性蛋白和內(nèi)在性蛋白兩大類，外在性蛋白與膜的內(nèi)外表面相連，內(nèi)在性蛋白嵌在脂質(zhì)的內(nèi)部，有的穿過膜的內(nèi)外表面。2．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)關(guān)于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)有很多假說和模型，其中廣泛被接受的是“液態(tài)鑲嵌模型”。它有兩個主要特點：一是膜的結(jié)構(gòu)不是靜止的，而是具有一定的流動性；二是膜蛋白質(zhì)分布的不對稱性，即有的鑲嵌在脂質(zhì)中，有的附在脂質(zhì)表面。3．細(xì)胞膜的功能細(xì)胞膜的基本功能是：物質(zhì)運輸、細(xì)胞膜受體作用、代謝的調(diào)節(jié)控制、細(xì)胞識別、信息傳遞、保護細(xì)胞等。物質(zhì)運輸方面。細(xì)胞膜對物質(zhì)的通過有高度的選擇性。物質(zhì)出入細(xì)胞的三種方式見下表：自由擴散協(xié)助擴散主動運輸濃度高→低高→低低→高載體不需要需要載體協(xié)助需要載體協(xié)助能量不消耗不消耗消耗類例水、脂溶性物質(zhì)葡萄糖進入紅細(xì)胞無機離子、氨基酸進入細(xì)胞此外，一些大分子物質(zhì)或物質(zhì)團塊，還可以通過內(nèi)吞和外吐的方式進出細(xì)胞。如白細(xì)胞吞噬侵入人體的病菌，屬內(nèi)吞方式；腺細(xì)胞所分泌的酶的過程，屬外吐方式。內(nèi)吞和外吐也需消耗能量。二、細(xì)胞質(zhì)1．基質(zhì)細(xì)胞基質(zhì)呈膠體狀，除含有小分子和離子外，還含有脂類、糖、氨基酸、蛋白質(zhì)、RNA等。在基質(zhì)中存在著幾千種酶，大多數(shù)中間代謝，如糖酵解、氨基酸合成等都在這里進行。在基質(zhì)內(nèi)分散著具一定結(jié)構(gòu)和功能的小“器官”叫細(xì)胞器，如線粒體、質(zhì)體。中心體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、溶酶體以及微管和微絲等。2．線粒體（1）線粒體形狀、大小和數(shù)目線粒體一般呈線狀或顆粒狀，～1um，長2～10um。線粒體數(shù)目因細(xì)胞類型和生理狀況而不同，每個細(xì)胞中線粒體的數(shù)量可以從1到50萬個，在生理活動旺盛的細(xì)胞中，線粒體數(shù)目多；在衰老或休眠的細(xì)胞中線粒體較少。（2）線粒體結(jié)構(gòu)電鏡下觀察線粒體由內(nèi)外兩層膜所包圍。外膜磷脂含量較高，透性較強，有利于線粒體內(nèi)外物質(zhì)交換。內(nèi)膜透性較差，在不同部位向內(nèi)折疊形成嵴。嵴之間的內(nèi)部空隙叫嵴間腔，里面充滿基質(zhì)，基質(zhì)中含有蛋白質(zhì)和少量DNA。內(nèi)外膜之間的間隙叫膜間腔。里面充滿液體。線粒體的內(nèi)外膜上都附有酶系顆粒，在外膜上牢固附著的是檸檬酸循環(huán)所必需的酶系顆粒。檸檬酸循環(huán)所產(chǎn)生的NADPH（還原性H）通過膜進入線粒體，使ADP轉(zhuǎn)變成ATP。在內(nèi)膜內(nèi)側(cè)附著有許多帶柄小顆粒，這種顆粒就是可溶性三磷酸腺苷。（3）線粒體功能線粒體是細(xì)胞呼吸中心。它通過有呼吸作用的多種酶系顆粒，能將細(xì)胞質(zhì)中的糖酵解，產(chǎn)生丙酮酸，再進一步氧化產(chǎn)生能量，并將能量貯藏在ATP高能磷酸鍵中。ATP通過膜上的小孔向外擴散到細(xì)胞質(zhì)中，供細(xì)胞其他生理活動時能量的需要。3．質(zhì)體質(zhì)體是綠色植物細(xì)胞所特有的細(xì)胞器。根據(jù)顏色和功能的不同，成熟的質(zhì)體分白色體、有色體和葉綠體三類。 （1）白色體（也叫無色體） 因所在的組織和功能的不同可分為造粉質(zhì)體、造蛋白質(zhì)體和造油體。（2）有色體 有色體內(nèi)含有葉黃素和胡蘿卜素，呈紅色或橙黃色。它存在于花瓣和果實中，其主要功能是積累淀粉和脂類。（3）葉綠體主要存在于葉肉細(xì)胞和幼莖皮層細(xì)胞內(nèi)，是光合作用的場所。葉綠體由內(nèi)外兩層膜包圍，葉綠體膜能控制代謝物質(zhì)進出葉綠體。膜內(nèi)淡黃色、半流動狀態(tài)的物質(zhì)叫基質(zhì)，主要是可溶性蛋白質(zhì)（酶）和其他代謝物質(zhì)。基質(zhì)中懸浮著濃綠色圓柱狀顆粒叫基粒。每個基粒由兩個以上類囊體重疊而成基粒片層，類囊體由自身閉合的雙層薄膜組成。有些類囊體和基粒中的基粒片層橫向連接，使基粒跟基粒相連，這種類囊體叫做基質(zhì)片層。葉綠體的光合色素主要集中在基粒中，類囊體的內(nèi)膜和外膜上分別附有幾十種與光合作用有關(guān)的酶。光合作用的光反應(yīng)在類囊體薄膜上進行，合成有機物的暗反應(yīng)，在葉綠體基質(zhì)中進行。4．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由單層膜組成，有兩種類型：粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈扁平囊狀，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的外面附有核糖核蛋白體顆粒，是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的主要部位。粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)常與核膜的外膜相連。光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)呈管狀，膜上沒有顆粒，常與有分泌功能的高爾基體相連。光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂類物質(zhì)的合成、糖元等的代謝有關(guān)。高爾基體是由雙層膜、表面光滑的大扁囊和小囊泡構(gòu)成，多數(shù)扁囊和囊泡集合在一起，又叫高爾基復(fù)合體。在植物細(xì)胞內(nèi)，有高爾基體合成的果膠、半纖維和木質(zhì)素等物質(zhì)，這些物質(zhì)參與細(xì)胞壁的形成。在動物細(xì)胞內(nèi)，高爾基體參與蛋白質(zhì)的分泌。在細(xì)胞生物學(xué)中，把核被膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、小泡和液泡等看成是在功能上連續(xù)統(tǒng)一的細(xì)胞內(nèi)膜，被稱為內(nèi)膜系統(tǒng)。5．液泡系液泡系是指由內(nèi)膜所包圍的小泡和液泡，除線粒體和質(zhì)體外，都屬于液泡系。液泡的類型可分為以下幾種：①高爾基液泡，由高爾基體成熟面高爾基地邊緣形成的小泡，其中含有水解酶等。②溶酶體，由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成，其中含有水解酶。③圓球體，為植物細(xì)胞所特有，相當(dāng)于溶酶體，也是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成。④微體，按其中所含的酶來確定它們的性質(zhì)。⑤自噬小體，由一層膜將一小部分細(xì)胞質(zhì)包圍而成，其中被消化的物質(zhì)是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含有的各種組成，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的碎片等。⑥吞噬泡，由質(zhì)膜的內(nèi)陷作用吞噬了營養(yǎng)顆粒而成。⑦胞飲液泡，由質(zhì)膜的內(nèi)陷作用吞噬了一些溶液或營養(yǎng)液而成。⑧糊粉粒，在植物的種子中產(chǎn)生的一種特異的液泡，其中貯有蛋白質(zhì)（多數(shù)是酶），起源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。⑨收縮泡，為原生動物所含有的液泡，具有伸縮性，收縮時可把廢液和過量的水分排出體外。動、植物液泡都是由一層單位膜包圍而成。植物細(xì)胞中的液泡是植物細(xì)胞顯著特征之一。液泡里有細(xì)胞液，細(xì)胞液主要成分是水，另外含有糖類、丹寧、有機酸、植物堿、色素、鹽類等。植物細(xì)胞的液泡既是細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)的貯藏器，也是廢物的排泄器。溶酶體是溶解或消化小體，內(nèi)含各種水解酶，在動植物細(xì)胞中都含有這類細(xì)胞器。細(xì)菌內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)溶酶體。溶酶體的功能有三個方面：正常消化作用、自體吞噬、細(xì)胞自溶作用。微體有兩種類型：過氧化物酶體和乙醛酸循環(huán)體。前者存在于動、植物細(xì)胞內(nèi)，而后者僅存在于植物細(xì)胞內(nèi)。植物細(xì)胞內(nèi)的圓球體和糊粉粒都含有水解酶，具有動物溶酶體同樣的功能。6．核糖核蛋白體核糖體顆粒存在于所有類型的活細(xì)胞內(nèi)，游離在細(xì)胞質(zhì)中或附著在粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，快速增殖的細(xì)胞中含量更多。根據(jù)核糖體的沉降系數(shù)，把不同來源的核糖體分為70S型（具有30S和50S兩個亞單位）和80S型（具有40S和60S兩個亞單位）兩大類。80S分布在真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，而70S則存在于原核細(xì)胞與葉綠體內(nèi)。聚核糖體是蛋白質(zhì)合成的主要場所。7．中心體中心體是動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器。它包括兩部分：中央部分有中心粒，周圍的致密物質(zhì)叫中心球。它存在的位置比較接近細(xì)胞中央，在核的一側(cè)，所以叫中心體。在電鏡下看到，中心粒由27條很短的微管組成，從橫切面看到是由9個三體微管盤繞成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。三