动物细胞和植物细胞的区别？

植物细胞有细胞壁，叶绿体，液泡，动物细胞有中心体，微体，低等植物也有中心体

线粒体，绿色植物有叶绿体

动物细胞没有叶绿体、液泡和细胞壁植物细胞中只有成熟的细胞有中央大液泡，比如根尖分生区细胞就没有大液泡

动物细胞没有细胞壁

最主要的区别是细胞壁的有无植物细胞不一定有叶绿体（如根细胞就无）和液泡（如根尖分生区细胞就无），但一定有细胞壁植物细胞不一定没有中心体（如低等植物细胞就有）糖类 ：分类常见种类及化学式分布主要功能单糖五碳糖核糖（C5H10O5）、脱氧核糖（C5H10O4）动植物核酸的组成成分六碳糖葡萄糖（C6H12O6）主要能源物质果糖（C6H12O6）植物可转化为葡萄糖半乳糖（C6H12O6）动物二糖蔗糖（C12H22O11）：1分子葡萄糖和1分子果糖脱水缩合而成。植物水解形成单糖后被利用麦芽糖（C12H22O11）：：2分子葡萄糖脱水缩合而成。乳糖（C12H22O11）：：1分子葡萄糖和1分子半乳糖脱水缩合而成。动物多糖淀粉[Cm(H2O)n]：由多个葡萄糖脱水缩合形成植物植物储能物质纤维素[Cm(H2O)n]：由多个葡萄糖脱水缩合形成细胞壁成分肝糖原和肌糖原[Cm(H2O)n]：由多个葡萄糖脱水缩合形成。动物储能物质核酸：生物体内的核酸可分为两类，一类是脱氧核糖核酸(DNA)，一类是核糖核酸(RNA)。现已证实核酸是遗传的物质基础，除DNA病毒自行携带遗传信息外，所有真核细胞、原核细胞和DNA病毒都以DNA作为遗传信息的载体。真核细胞DNA主要存在于细胞核内，98%以上与蛋白质结合，构成染色体的主要成分。原核细胞无明确的核结构，其DNA集中于细胞内某些特定部位，但不与蛋白质结合。动植物细胞的线粒体和植物细胞的叶绿体也含少量DNA。RNA主要存在于细胞质 (约占RNA总量的90%)， 核内约10%，是核仁的主要成分，核液及染色质中含量甚少。 核酸的组成 核酸是由许多核苷酸单体所组成的多聚体。每个核苷酸单体又由一分子核苷和一分子磷酸组成，核苷含一分子含氮碱(嘌呤或嘧啶)和一分子戊糖，核酸经水解即产生下述成分。 嘌呤碱和嘧啶碱 嘌呤碱有两种，腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)。嘧啶碱主要有三种，胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)。 戊糖 核酸中的戊糖可分为两类，RNA分子中为核糖;DNA分子中为脱氧核糖(D-核糖)，后者第二位碳原子缺少一个氧原子。 核苷 为一分子含氮碱(嘌呤碱或嘧啶碱)和一分子戊糖(核糖或脱氧核糖)缩合的产物。戊糖的第一位碳原子(C—1′) 与嘧啶碱的第1位N原子(N—1)或嘌呤碱的第9位N原子(N—9) 之间形成核苷键。例如脱氧胸苷和腺苷。其他像脱氧腺苷、胞苷和脱氧胞苷、鸟苷和脱氧鸟苷，尿苷等亦以上述方式生成。 核苷酸 核苷酸为核苷与磷酸缩合而生成的磷酸酯。根据所含核糖的不同，称为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸(图1)。核糖有三个自由羟基(2′，3′，5′位)，故可形成三种核苷酸，简称为2′-核苷酸，3′-核苷酸和5′-核苷酸。脱氧核糖有3′，5′两个自由羟基，因此仅有3′-脱氧核苷酸、5′-脱氧核苷酸两种。核苷酸是构成核糖核酸和脱氧核糖核酸的单体，其种类、名称、组成及其所构成的核酸见表1。 表1 组成RNA和DNA的核苷酸种类和名称图1 核苷酸的结构式各种核苷酸中只含一分子磷酸者，称为一磷酸核苷，例如腺嘌呤一磷酸核苷(AMP)又称一磷酸腺苷。如果含二个或三个磷酸分子，则分别称为二磷酸腺苷(ADP)和三磷酸腺苷 (ATP)，后者末端的磷酸根易于水解断裂并释放能量，一般称之为高能磷酸键。ATP脱磷酸后形成ADP，ADP在细胞呼吸过程中磷酸化又可生成ATP。其他像三磷酸鸟苷(GTP)、三磷酸胞苷(CTP)和三磷酸尿苷(UTP)，同样都是细胞代谢和能量转运过程中不可缺少的物质。在细胞内还陆续发现一些环状的腺苷酸和鸟苷酸，它们是由ATP和GTP分别在腺苷酸环化酶和鸟苷酸环化酶的作用下，失去二分子磷酸而生成的3′，5′-磷酸核苷(图2)。环磷酸腺苷(cAMP)是许多激素在细胞内发挥作用的共同介质，为激素(第一信使)作用的“第二信使”。激素作用于细胞膜上的特异性受体，激活腺苷酸环化酶，在腺苷酸环化酶的作用下，ATP生成cAMP，使蛋白激酶活化，再在蛋白激酶的作用下影响某些酶的活化或生成，实现对物质代谢的调节，从而产生相应的生理功能。cGMP也是细胞内调节代谢的重要物质。依赖它们之间的极其细微的平衡关系，来维持和控制细胞的正常生长。各种核苷酸在物质代谢中的作用见表2。 图2 环磷酸腺苷的形成表2 各种核苷酸在物质代谢中的作用名 称作 用AMP是辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ、辅酶A、黄素嘌呤二核苷酸 (FAD)的组分，对生物氧化，物质代谢有重 要作用UTP CTP GTP ATP糖原合成的能源 磷脂生物合成的能源 蛋白质和腺嘌呤生物合成的能源 参与糖类、脂类、蛋白质、核酸等物质代谢过程， 为肌肉收缩、神经传导提供直接能源3′—5′cAMP 3′—5′cGMP激素作用的第二信使，抑制细胞分裂 促进细胞分裂二磷酸腺苷、三磷酸腺苷(或其他种二或三磷酸核苷)以及环化核苷酸均为自由存在于细胞内参与物质代谢的重要物质，但不是组成DNA和RNA的直接成分。 核酸的结构 已知核酸是由许多单核苷酸组成的多聚体。相邻的核苷酸分子之间，前一分子的戊糖C—3′与后一分子戊糖的C—5′以磷酸二酯键相连，所以核酸又称多核苷酸(图3)核酸分为脱氧核糖核酸与核糖核酸两类。DNA分子中的戊糖为脱氧核糖，RNA分子中的戊糖为核糖。DNA分子含腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)四种碱基，RNA分子中含腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(U)。核酸分子的存在方式，除少数例外，一般DNA分子呈双链，RNA分子呈单链。 图3 RNA多核苷酸的结构DNA多核苷酸除了在戊糖环的第2′位上缺少一个氧原子外，其余均与RNA多核苷酸相似DNA的一级结构 是指多核苷酸链中核苷酸的排列顺序。由于核酸中核苷酸彼此之间的差别在于所含碱基的不同，故DNA的一级结构即指分子中的碱基的排列顺序。描写核酸的一级结构时，以5′磷酸末端写于左侧，3′端写于右侧，中间部分为各核苷酸残基。 DNA是复杂的生物高分子，也是目前所知分子量最大的一类化合物，一分子DNA可含几千到几千万个核苷酸对，根据这些核苷酸的数量、种类以及不同的排列顺序构成DNA分子的一级结构。 DNA的二级结构 华生(Watson)和克里克(Crick)(1953) 根据X射线衍射的数据提出了DNA的双螺旋结构模型。①DNA分子是由两条并列的多核苷酸链，围绕一个共同的轴盘绕而成的右手双螺旋结构。螺旋直径为2nm。螺旋盘绕形成一个深沟和一个浅沟(图4)。两条多核苷酸链走向相反，一条链从上到下为5′—3′端，另一条链为从下向上5′—3′端，构成反向平行排列的双螺旋。③两条多核苷酸链上相应的碱基借氢键互相连结成互补碱基对即A与T或T与A，C与G或G与C之间互补(图5)。A—T或T—A之间有两个氢键，C—G或G—C之间有三个氢键，互补的碱基对在一个平面上与假想的中心轴垂直。④碱基对之间的能量为12.6—29.3kJ/mol(3—7kcal/mol)，由于氢键多，故可维持双螺旋结构。碱基对与碱基对之间的距离为0.34nm，每一螺旋含10个碱基对，每螺距为3.4nm。另外相邻碱基对之间还有范氏引力的作用，也可稳定其空间结构。上述为活体及溶液中常见的DNA形式，通称B型。当湿度低于75%时，B型DNA可转变为A型，其碱基对不垂直于双螺旋的中心轴，倾斜约20度，螺距降为2.8nm，每一螺旋含11个碱基对。B型与A型的水合程度不同，是DNA分子在天然条件下的两种基本形式。此外还发现有C型双螺旋，与B型相似但螺距为3.3nm，每一螺旋9个碱基对。 图4 DNA的双螺旋结构晚近有人报告，用人工合成的脱氧六核苷酸dCGCGCG晶体和定向的聚d(GC)· d(GC)进行X射线衍射分析，发现这些晶体的结构为左旋的，称为Z—DNA，每螺旋含12个核苷酸，螺距为 4.46nm，直径为1.8nm，呈细长而伸展状态。碱基对比较靠近双螺旋的外侧，表面只有浅沟而无深沟。并认为具 (CG)n结构的DNA溶液从低盐浓度到高盐浓度时，右手螺旋DNA (R—DNA)会转变为左手螺旋DNA(L—DNA)，两者一般处于动态平衡。此外，L—DNA与R—DNA的明显不同，还有： Z—DNA分子中磷原子走向为锯齿形因而称之为Z—DNA，其鸟嘌呤以顺式出现，脱氧核糖的C—3′外露。而R—DNA分子中的鸟嘌呤以反式出现，脱氧核糖的C—2′外露。左手螺旋DNA的生理功能还不清楚，据认为可能与基因调控有关。 DNA的三级结构 DNA分子在双螺旋结构的基础上，还可进一步形成环状或环状DNA超螺旋结构，即扭成麻花状。大肠杆菌的DNA呈环状，脊椎动物和无脊椎动物的线粒体DNA也呈环状，但在自然状态下扭成麻花形，若破坏双链中的一股则松为环状，用酶或机械力量破坏DNA双链，扭曲的分子则变为两端游离的直链。真核生物细胞核中的DNA具有一种特殊的超螺旋结构，即DNA双螺旋分子有规律地缠绕于组蛋白八聚体上形成核小体，核小体是染色质的基本结构单位(见“染色体”条)。 RNA的结构 RNA的分子结构与DNA不同，绝大多数天然RNA分子都以单链形式存在。但RNA多核苷酸链的某些部位能够折叠，在折叠区中碱基的位置靠近，也可通过氢键形成互补对，从而使单链RNA局部呈发夹形，并可进一步盘绕成小的双螺旋区。其中不能形成互补对的区域仍为单链，呈环状凸起。例如80年代初用X射线衍射技术研究tRNA分子结构，证明其空间结构为三叶草形，有4个环和一个柄，并进一步折迭成倒L形的三级结构(图6)(见“转移核糖核酸”条)。 图5 核苷酸中的互补碱基对图6 tRNA的三叶草结构示意图核酸的变性作用 在某些条件的作用下，DNA的双螺旋或RNA的发夹结构因氢键断裂而松散，变为无规则的线团状，这种螺旋的转化作用称为核酸的变性。引起核酸变性的条件可称为变性因子，如加热，改变pH和某些有机溶剂都可引起核酸变性。变性后的DNA或RNA理化性质及生物学性质均发生改变。变性可使其紫外光的吸收能力增加，在波长260nm处的吸光度上升，这种现象称增色效应; 变性使DNA旋光性显著下降; 因DNA变性双链松散而粘度明显降低。变性可使其生物学功能减小或消失。使DNA变性的温度称为“变性温度”或“融点”。DNA分子中所含的C—G，A—T碱基对数目不同、融点也不同。C—G比A—T多一个氢键，分开它们所需的温度也较高。温度下降至融点下25℃时，逐渐冷却含变性DNA的溶液，分开的单链DNA可恢复为原来的双螺旋结构，此现象称为复性。DNA分子变性的可逆性在分子生物学的研究中十分重要。可利用DNA的复性进行不同DNA分子间的杂交和DNA与RNA分子间的杂交以探讨基因的功能等多方面的问题。 核酸的生物学功能 DNA是遗传的物质基础。自然界生物的种类繁多，性状千差万别，即使同种生物不同个体也有很大差异。这都是它们所含的DNA种类不同所致。已知DNA是由四种不同核苷酸所组成的生物大分子。每分子可含几千对至几千万对核苷酸，假设以100对核苷酸来计算，一个DNA分子中的碱基就可能有4100种不同的排列方式。DNA分子越大，其不同的排列方式越多。控制各种性状的遗传信息(基因)即蕴藏在各种碱基排列顺序之中。三个碱基组成一个密码，决定一种氨基酸，特定的密码顺序决定蛋白质合成的类型。一个基因即指含特定碱基顺序的DNA片段。作为遗传信息的载体，DNA具有两个重要功能，一个是自主复制，一个是作为合成RNA的模板，指导蛋白质的合成。 由生物合成的DNA分子，其核苷酸的种类、顺序与原有的DNA完全相同，因而称为复制。复制过程是在一系列酶的作用下，氢键断裂，DNA双链被打开。再以每条单链为模板，根据碱基互补的原则，各自吸收周围环境中的核苷酸形成互补链，并随即盘绕成稳定的双螺旋结构，这样由一个DNA分子复制为两个子代DNA分子，各分子含一条旧链和一条新链， 所以这种复制方式又称为半保留复制，通过细胞分裂，DNA分子平均分配于两个子细胞。每个细胞都含有全套的遗传信息。 以DNA的特定片段为模板合成RNA的过程称为转录。即以该片段DNA的碱基顺序按碱基互补原则形成RNA互补链，其中以U代T。转录的RNA有三种：一种是信使RNA(m RNA)，一种是核糖体RNA (rRNA)，一种是转移或转运RNA(tRNA)。它们都是参与蛋白质生物合成过程的重要成分。 mRNA在细胞中的作用是依据DNA的遗传信息来指导细胞各种蛋白质的生物合成，因此称为信使RNA。mRNA分子的大小不等，更新迅速，mRNA分子中每三个相邻的核苷酸为一组，决定一种氨基酸在多肽链中的位置，称为三联体密码。一般一个mRNA分子可分为三个部分，中间为蛋白质编码区 (翻译区)，链的两端为不编码区 (非翻译区)。5′端不编码区有蛋白质合成的起始密码。3′端有蛋白质合成的终止符号，3′末端有多聚腺苷酸 (polyA)，其功能可能与 mRNA的转运与稳定有关。rRNA是细胞中含量最多的一种RNA，是构成核糖体的主要成分，占核糖体总重量的65%。真核细胞核糖体RNA有四种类型即核糖体小亚基中的18SrRNA，和大亚基中的28SrRNA，5.8SrRNA和5SrRNA。核糖体与m RNA形成一个转译复合体，提供蛋白质合成的场所。tRNA是细胞中分子量最小的RNA分子，散在细胞质中，又称可溶性RNA (sRNA)。tRNA依靠氨酰基tRNA合成酶的作用，识别特定的氨基酸，并与之结合，按mRNA的密码顺序转运氨基酸至特定部位，在核糖体大亚基中，以其反密码环上的反密码与mRNA上的遗传密码互补。在遗传密码的转译过程中氨基酸依次连成多肽链 (见 “细胞内蛋白质的合成”条)。 DNA是遗传信息的载体，生物在个体发育过程中，通过转录DNA分子的特定片段(基因)，指导蛋白质的生物合成，从而表达其特定的遗传性状。DNA结构的异常可导致某些性状的异常，甚至产生遗传性疾病。病毒是DNA或RNA的核蛋白体，致病病毒侵入宿主细胞后病毒的核酸能够利用宿主细胞中的条件迅速繁殖，扰乱细胞的正常代谢活动，如细胞恶化有可能发展为肿瘤。近十余年来随分子生物学技术的进展，开辟了一个新兴的研究领域，即用人工的方法改组DNA，定向改变遗传性的基因工程。其原理是从生物细胞中提取DNA，用人工酶切(或人工合成DNA片段)筛选目的基因，进行体外DNA重组，再通过一定的方式引入受体细胞，使之在受体细胞中繁殖、表达其遗传特性。基因工程对于定向培育微生物、动植物新品种和在医学上生产生物制品进行基因治疗等均有重要意义。