4 、多糖链的高级结构
第三章 生命的基本单位——细胞 教学重点： 1、 细胞器的组成、结构、
功能 2、 细胞周期 3、 细胞分裂 教学难点：
1、 细胞器的功能
教学措施：图示、实例 2、 周期调控
教学措施：诺贝尔奖获得者的研究故事
第三章 生命的基本单位——细胞 细胞的形态、结构与分类 细胞学研究的基础
细胞的形态和数目（？） 细胞的分类
原核细胞：细菌和蓝藻
真核细胞： 植物细胞、动物细胞 细胞的发现离不开显微镜的发明 形态多样、大小各异
真核细胞细胞结构： 细胞膜和细胞壁
细胞膜结构学说： 50多种结构模型
1972年，Singer、Nicolson提出流动镶嵌模型 1975年，Wallach提出晶格镶嵌模型 1977年，Jain、White提出板块镶嵌模型 实验证实细胞膜具有流动性
细胞膜的作用——控制物质的出入（教材：P. 50-55）扩散：简单扩散、协助扩散 渗透：水的扩散
主动运输：需要载体和耗能 内吞作用：吞噬、胞饮
外排作用：分泌作用、排除渣滓
细胞结构
细胞壁（教材：图2-4）：
初生壁：纤维素和其它碳水化合物
次生壁：纤维素和木质素、木拴、角质等，还有树胶、丹宁、矿质、色素、蛋白质、油脂、油等。中胶层：果胶（各种糖的聚合物） 细胞核 细胞核
贮存遗传信息（DNA）
复制、转录遗传信息并指导蛋白质合成 是细胞生命活动的调控中心
核仁的构成：蛋白质（酶）和RNA、DNA 核仁的作用：合成核糖体的大小亚基前体。 细胞结构
遗传信息的传递 中心法则：
DNA RNA 蛋白质
由“中心法则”串联起来的细胞器及其功能 细胞质和细胞器（教材：P. 38-45） 内质网：粗面内质网、滑面内质网
核糖体：蛋白质合成场所，由大、小两个亚基构成23S，5S rRNA 50S 34种肽
70S 16SrRNA 30S 21种肽
28S，7S，3SrRNA 60S 50种肽
80S 18SrRNA
40S 30种肽
高尔基体：蛋白质加工、细胞分泌 溶酶体：
细胞内的消化性细胞器—溶酶体 功能：
体内的清道夫； 为细胞提供营养； 防御肌体感染
未能降解的物质将被排到细胞外。
功能降低后，易形成脂褐质沉积在细胞内。
微体：过氧化物酶体——解毒 线粒体
线粒体模式图 线粒体
线粒体是一个由两层单位膜包围的含有100多种酶类的细胞器，ATP合成酶复合体位于内膜上，电子显微镜下呈直径约为8.5nm的小球。
线粒体是细胞进行生物氧化和能量转换的主要埸所——动力工厂，生物能量合成中心 。
线粒体有自己的一套遗传系统（DNA和核糖体）。
质体：白色体、有色体（叶绿体等） 液泡：植物细胞、蓝藻 细胞骨架 细胞骨架 细胞骨架
组成：微管、微丝、中间纤维
功能：构成纺锤体、具有支持、运动功能并导致细胞质的流动。
植物细胞与动物细胞
植物细胞 动物细胞 细胞壁 中心粒 液泡 思考题
真核与原核细胞的起源与进化关系？
细胞的分裂与调控
细胞周期（cell cycle)（教材：P.86） 分裂间期：细胞生长期：
G1：复制前期，RNA、蛋白质、酶的合成； G0：不再分裂的细胞，跳出了细胞周期。 S：复制期，DNA的复制；
G2：复制后期，为染色体的凝聚、纺锤体的 形成作好物质（RNA、微管蛋白）准备。 分裂期 细胞周期
细胞周期的控制 细胞分裂
无丝分裂：较原始，但研究发现其具有简单、分裂迅速、耗能少、在分裂过程中可继续执行细胞功能的特点，因而具有适应意义。存在于原核生物及高等生物的多种组织器官中：动物上皮组织、疏松结缔组织、肌组织、肝细胞；植物的薄壁组织、表皮、生长点、胚乳细胞等。 有丝分裂
减数分裂：特殊的有丝分裂：
DNA复制一次，细胞连续分裂两次；
减数第一次分裂的前期发生同源染色体的配对——联会
非姊妹染色单体的交叉互换——基因重组 无丝分裂过程
有丝分裂：From one cell to two identical cells 细胞有丝分裂中的特例：
关于核膜消失：甲藻、硅藻核膜不消失 关于染色体的凝缩：
甲藻染色质不凝缩成染色体； 子， 而且其中 2只已经通过自然方式顺利繁殖出隐藻核间期也呈染色体状态。 减数分裂：在性细胞中导致染色体数目减半 细胞分裂增殖 是维持个体细胞数量和功能相对平衡的基础 细胞的分化、发育、衰老与死亡 细胞分化
（二）细胞分化的内涵：
一部分基因关闭，另一部分基因打开、也包括基
因表达强度的改变
分化细胞之间的差异归根到底在于不同蛋白质
的表达
分化过程通常不可逆
分化大量出现在成年阶段以前的发育过程中
细胞分化
（三）细胞分化的意义
个体发育通过细胞分化来实现
（四）细胞分化发育潜能：
全能性：受精卵
多能性：骨髓、脐血中的多能生血干细胞
单能性：单能生血干细胞
细胞的分化
（五）与细胞分化发育潜能相关的实验
高度分化的植物细胞仍具有全能性：
Steward（1958）：胡萝卜根分离出单细胞——完
整植株，首次证明植物体细胞具有全能性；
Guha（1964）：曼佗罗花粉细胞——单倍体植株，
证明性细胞具有全能性；
Takebe（1971）：烟草原生质体——完整植株。
植物全能性的应用：植物组织培养
细胞的分化发育潜能
探索动物细胞分化发育潜能的实验：
脊椎动物的发育过程：
受精卵——囊胚——原肠胚——形态发生
1952年，豹蛙克隆，布里格斯.金用
一九六八，爪蟾克隆：戈登
1981，克隆鼠，瑞士日内瓦大学伊梅尔塞博士：
1997年2月，克隆绵羊多利，英国罗林斯研究
所
细胞的分化发育潜能
1998年2月：英国PPL医疗公司宣布，该公司
克隆出一头牛犊。
1998年7月：日本科学家宣布，他们利用成年
动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。
1998年7月，日、英、美、意等国研究人员培
育出了三代共50多只克隆鼠，这是人类第一次
用克隆动物克隆出克隆动物。
1999年4月，美国马萨诸塞大学的科学家成功
克隆出三只能产生药物的转基因山羊。
1999年5月，美国夏威夷大学的科学家利用成
年体细胞克隆出第一只雄性老鼠。
1999年6月17日：以美藉华人科学家杨向中为
首的研究小组利用一头13岁高龄的母牛耳朵上
取出的细胞克隆出小牛。
2000年1月3日：美国著名华人杨向东，用体
外长期培养后的公牛耳皮细胞成功克隆出6头
牛犊。
2000年1月：美国科学家宣布克隆猴成功，这
只恒河猴被命名泰特拉。
2000年3月，美国密苏里大学的科学家首次培
育出基本不含“排斥基因”的克隆猪，论文发表在
Science上，第一作者为留美中国学者——赖良
学博士。
2000年3月：曾参与克隆小羊多利的英国PPL
公司宣布，他们成功培育出5头克隆猪。
2000年3月，法国国家农艺学研究所科学家成
功克隆出乳汁中含有治疗蛋白的4只转基因兔
后代，这在世界上尚属首次。 2002年1月，中国克隆牛“科科”出世。其细胞核源自一肉牛右耳细胞 第四章 植物的结构、功能和发育 教学重点： 1、 植物各器官与功能相适应的结构特点 2、 植物根吸水的机理 3、 光和作用过程与机理 4、 被子植物双受精 教学难点： 1、 光合作用（光反应中的能量转换、暗反应中的Calvin循环） 教学措施：采用动画展示其过程和机理 2、 双受精（减数分裂产生性细胞、精-卵细胞的识别） 教学措施：采用图片及故事描述方式阐述 ?一、植物在生物圈中的作用 ?
生存环境的缔造者 生态系统中的生产者 原始地球，了无生息 原始地球 空气组成： H+ HS 2O + N2 +NH3 + CO2 + CO + CH4 + H2原始地球开始出现多种生物2? ?
原始的藻类植物开始释放氧气、制造有机物； O2 ---> O 3， 臭氧层出现，对生物有重要的保护作用。 ?二、植物的种类 ?藻类植物 ?地衣 ?菌类植物 ?苔藓植物 ?
蕨类植物 种子植物 种子植物的 结构、功能及发育 生物界的生存法则? ?
生物体的结构与功能相适应 生物个体性状与环境相适应 种子植物的形态 （一）根的结构、功能与发育 （教材：P. 112-118） 1. 根--形态 根的变态metamorphosis 贮藏根 肉质直根 萝卜、胡萝卜 块 根 甘薯、天门冬 气生根 支柱根 榕树 攀援根 常春藤 呼吸根 红树、水松 寄生根 菟丝子 肉质直根 块根 支柱根 攀援根 呼吸根 呼吸根 寄生根
2. 根尖的结构
分生组织进行有丝分裂 产生新细胞
幼根——示丰富的根毛 细胞分化(differentiation)
保护组织
薄壁组织
分生组织 成熟组织 输导组织
机械组织
分泌组织
3. ?根的功能
??吸收：水分、无机盐 ?
输导：运输水分、无机盐 固着：固定植株、防风固沙 贮藏：养分
水及矿物质运输途径?
?
共质体途径 质外体途径
内皮层（凯氏带）调节物质的进入 （教材：P. 115） 根吸收水分的动力?
??
渗透力——根压 毛细管作用 蒸腾拉力
毛细管作用 蒸腾拉力
(二) 茎的结构功能和发育 1.? 茎的结构特点 有节和节间之分
?在节上着生叶和芽(叶芽、花芽）
?
在节上能开花结果 2. 茎尖的结构
3. 幼茎的横切面观 4. 成熟茎解剖 5. 茎的变态 昙花——叶状茎 葡萄的茎卷须 皂荚的茎刺 仙人掌的肉质茎 生姜的根状茎 马铃薯的块茎 荸荠的球茎 鳞茎?
6. ?茎的功能
?支持：厚壁细胞、厚角细胞 ?
输导：木质部导管、韧皮部筛管 产生新的活组织：形成层 贮藏：薄壁细胞
（三）叶的结构与功能 （教材：P. 73-82, 138） 1. 千姿百态的叶 2. 叶的解剖结构 叶肉细胞
?
光合作用（photosynthesis）
光合作用定义：
光合作用是字样生物绿色细胞中发生的极其重要的代谢过程，是将太阳的光能转变为有机分子的化学键能的过程。 叶绿体结构
叶绿素?
?卟啉环+叶醇 ?叶绿素a、b 吸收红、蓝光
?
(1883，Engelmann) 作为天线色素、 反应中心
暗反应?
3. 光合作用（教材：P.75)
光反应：消耗H2O，产生
?
O
2、ATP、NADPH 暗反应：消耗CO2、合成糖 保卫细胞控制气孔的开闭? 气孔关闭?——CO2浓度降低
光呼吸（P. 81-82） C4植物的适应性 （P. 80-81） 4. ?叶的变态 5.?
叶的功能
光合作用：制造有机物，释放氧气 蒸腾作用：促进水的吸收，散热
繁殖器官的
发育、结构与功能 花器的构造
1. 花的形态与传粉方式相适应 花的形态结构与传粉方式相适应 2. 花粉的结构与传粉方式相适应 3. 雌雄生殖细胞的发育 4.双受精过程 花粉的萌发 受精卵——胚 双受精的定义?
双受精(double fertilization)：
被子植物特有的受精过程，其花粉中产生两个精细胞，一个与卵细胞结合形成受精卵并成为二倍体的合子，合子将来发育成为产生新个体的胚；另一个精子与中央细胞极核结合，成为三倍体的受精极核并进一步发育成为胚乳。这是植物有性生殖中最进化的形式。
??
双受精的意义： ?
保证了种的延续
保证了新个体获得双重遗传信息，并使新形成的种子具有与环境相适应的最大的生存活力
6. 种子的形成
7. 果实的发育与由来 8. 各种各样的果实 果实和种子的传播 果实和种子的传播
被子植物生活史?(life cycle)
?
四、植物在人类社会生活中的作用 提供生活资料 提供生产资料
食物、能源、药物、木材、纤维织物、纸张、调节气候、美化生活 生物能源
?
?石油和天然气的消耗速度比它们自然形成的速度要快大约100万倍。 ?全球每年由光合作用产生的生物质为1440亿到11800亿吨。 生物能一直与太阳能、风能以及潮汐能一起作为新能源的代表。
重要的药用植物 植物的药用价值? ?全世界约有40%的药物来源于植物 ?我国使用中草药治疗疾病的历史有上千年。 ?
我国有详细记载的中草药资源有近5000种。 现代生物技术与传统中医药结合，使药用植物的研究与开发迅猛发展并极具前景。 植物药物的种类与用途 ??植物中的天然有机化合物（次生代谢产物） ?植物蛋白质、多肽、酶类药物 ?植物糖类药物 植物脂类药物 天然有机化合物? ?苯丙素类 ?醌类 ?黄酮类 ?鞣质 ?萜类 ?
甾体 生物碱 次生代谢产物 次生代谢产物 次生代谢产物 蛋白、多肽、酶类 植物糖类药物 植物脂类药物? 脂肪和脂肪酸类：亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸? ?
磷脂类：大豆卵磷脂 固醇类：β-谷固醇、豆固醇。 第五章 动物的结构、发育与行为 教学重点、难点 1、 主要系统的进化结构 教学措施：用图片展示各类别结构与功能的对比 2、 免疫系统及机制 教学措施：结合学生自身主动免疫的实例讲解 第一节 组织、器官、系统 一、组织? 定义：由一些形态相同或类似,机能相同的细胞群构成。在组织内有细胞、也有非细胞形态的细胞间质。?
四种基本类型：上皮组织,结缔组织,肌肉组织和神径组织. (一)上皮组织 1、特点: 由密集的细胞和少量细胞间质组成, 胞间具细胞连接（教材P. 55). 2、功能: 保护、吸收、排泄、分泌和呼吸等作 用. 3、类型： （1）被覆上皮——存在机体内外表面,细胞形态为扁平, 立方,柱状等.无脊椎动物上皮组织为单层细胞. （2）腺上皮——分泌细胞为单层立方上皮,内分泌腺和 外分泌腺（教材P. 103）. （3）感觉上皮——细胞特化：嗅觉上皮、味觉上
皮等.
被覆上皮 腺上皮
(二)结缔组织
1、特点：多种细胞和大量间质构成. 2、功能：支持、保护、营养、修复和
物质运输. 3、类型： （1）疏松结缔组织 （2）致密结缔组织 （3）脂肪组织 （4）软骨组织 （5）骨组织 （6）血液淋巴组织 （7）弹性结缔组织 （8）网状结缔组织 疏松结缔组织 软骨组织 骨组织 (?三)肌肉组织 ?特点：由肌细胞组成, 呈纤维状. ?
功能：收缩产生运动 类型：横纹肌、平滑肌、心肌 三种肌肉组织 (1)骨骼肌的肌细胞是长柱形的，肌原纤维有明暗间隔的横纹，骨骼肌附着在骨骼上，收缩时引起躯体四肢的运动。 (2)平滑肌的肌细胞形状像梭子，组成胃、肠等内脏器官，它极易被拉长，收缩时速度较骨骼肌为缓慢。(3)心计的细胞亦有横纹，切且细胞有分支，相互紧密连接成为网状，心肌的特点是即使无外来刺激，它也能自动而有节律的收缩。 横纹肌 平滑肌 (?
四)神经组织 ?
特点：由神经细胞、神经胶质细胞组成 功能： 神经细胞：传输刺激 神经胶质细胞：支持、保护、营养、绝缘 神经细胞
神经胶质细胞
二、器官和系统?
器官———由几种不同类型的组织联合形成，具有一定的形态特征和一定生理机能的结构。如小肠由上皮组织、疏松结缔组织、神经和血管等形成。?
系统———一些在机能上有密切联系的器官联合起来完成一定的生理机能。包括消化系统、循环系统、内分泌系统等等。 生物个体的构成
细胞——组织——器官——系统——个体
纤维细胞到达伤处，增殖和分泌形成肉芽 第二节 动物的系统组成与功能 一、消化系统（教材P：125-136） 二、呼吸系统（教材P：137-148） 三、循环系统（教材P：159-179） 自学 （要点：注意从进化的角度比较不同类群动物各系统的结构与功能差异） 人体的十二大系统 皮肤系统、肌肉系统、骨骼系统、 消化系统、呼吸系统、循环系统、 淋巴系统、免疫系统、排泄系统、 神经系统、生殖系统 、内分泌系统 疾病发生与免疫反应 疾病发生的原因？?
1 、生物性致病因素 (Biological factor) ：各种致病 性微生物和寄生虫。?
2.物理性因素（Physical Factor）： 机械力、温度、辐射、气压改变等。?
3.化学性因素(Chemical Factor)： 药物、强酸强碱、毒物?
4.机体必需物质的缺乏或过多（营养性因素 Nutritional Factor）
疾病发生的原因
??5.遗传性因素(Genetic Factor)：遗传物质改变。 6.先天性因素(Congenital Factor)： 特指能损害胎儿的因素。?
?
7.免疫性因素(Immune Factor) 8.精神、心理、社会因素
（Mental Psychological and Social Factors）
有机体的三重防御体系（?
1）
皮肤和粘膜——非特异性
1. 皮肤表面——汗腺、皮肤腺
2. 粘液类——抗菌酶，胃肠pH，消化酶
有机体的三重防御体系（?
2） 非特异性体内防御体系
1.细胞：吞噬细胞（白细胞，巨噬细胞） 自然杀伤细胞 2.抗菌蛋白：补体系统、干扰素
3.感染应答 ：损伤细胞释放组织胺(histamine) 血凝
吸引吞噬细胞 发烧
(2)吞噬细胞赶赴“现场”
有机体的三重防御体系（3）
免疫应答————特异性免疫
第二节 特异性免疫
一、人体的识别标志
（一）血型：血细胞膜上携带识别标志 1、红细胞血型：ABO血型、Rh血型 2、白细胞血型：人类白细胞抗原 细胞膜
ABO血型系统
?1900，奥地利Landsteiner提出，是最具有临床意义的一个系统。?
?A、B基因对于O基因而言为显性基因。 可组成6个基因型、四种表型。 ABO血型 研究进展
?现已知ABO遗传座 位在第9号染色体的 长臂三区四带
由三个等位基因决 定：?
AB、H、SE
Rh?血型
?
恒河猴（Rhesus monkey）中首次发现； 红细胞表面带有D抗原： Rh阳性，汉族99%，
Rh阴性，汉族1%，仡佬族可达14.8%，蒙古族8.7%.......... 白细胞血型?
?人类白细胞抗原：human leucocyte antigen，HLA 主要组织相容性抗原复合体：major histocompatibility complex?，MHC ?
位于：第6对染色体短臂上 理论上：5万种以上的基因型 人体识别标志
（二）抗原（antigen)
定义：任何能与抗体结合或者能和淋巴细胞表面受体结合并引起免疫反应的物质。
特点：异物性、一定的相对分子量、一定的化学组成与结构
二、免疫系统 免疫细胞
3、免疫细胞： (1)淋巴细胞： T淋巴细胞
B淋巴细胞
NK细胞（natural killer cell) 人体淋巴细胞的总数约 2 x 1012 个。 （2）辅佐细胞：抗原递呈细胞 人体免疫系统
三、免疫反应及其机制 （一）体液免疫：
依靠B淋巴细胞所产生的抗体的免疫为体液免疫。
抗体又叫免疫球蛋白，包括IgG、IgM、IgA、IgE和IgD。
免疫反应及其机制?
抗体的效应：
1、沉淀和凝集抗原，便于吞噬细胞吞噬
2、补体反应：产生破膜复合体，溶解细菌等 3、激活杀伤细胞 B
细胞活化后成为浆细胞 抗体分子结构 抗体的效应 体液免疫过程? 第一次免疫：
B细胞+互补的抗原分子 B细胞活化，长大，迅速分裂 有同样活性的细胞群（浆细胞、记忆细胞）?
第二次免疫：
记忆细胞寿命长，对抗原敏感，第二次遭到入侵时，记忆细胞更快速地分裂产生新的浆细胞，和新的记忆细胞，反应更快、更强，能在抗原入侵尚未为患时发挥作用并消灭之。
四、免疫识别的机制?
诱导说/教导说/定做说?a?a身体内只有一种或数种免疫细胞，不同抗原诱导产生出千变万化的受体来.
?
克隆选择说?a?a身体内储有千千万万种各带不同受体的免疫细胞，每种抗原刺激从中选择活化一种. 克隆选择学说?
各方面证据支持克隆选择说?
实验结果支持克隆选择学说
对免疫球蛋白（抗体）编码基因的分子遗传学研究也支持克隆选择学说。
克隆选择学说