第1章细胞概述2
2 第一章.植物细胞生理
膜一定是由亲水性物质和脂类物质组成
（ 二 ） 生 物 膜 的 成 分
膜蛋白（外在蛋白与内在蛋白）
脂类（磷脂、糖脂和硫脂等） 糖以残基存在，形成糖蛋白和糖脂 无机离子 水：束缚水
1. 膜脂
构成膜的脂类主要是磷脂，磷脂既有亲脂性的两条 “尾巴”（脂肪酸侧链或碳氢链），又有一个亲水性的 “头部”，所以磷脂是双亲媒性化合物。
单、双子叶植物中
所有高等植物中
主要在双子叶植物中 所有高等植物中 所有高等植物中
（二）结构特点
典型的高等植物细胞壁是胞间层、初生壁、 次生壁所组成。
胞间层（中层）：位于相邻细胞的细胞壁之间。主要成 分是果胶质，使相邻的细胞彼此粘连。
初生壁：是在细胞生长过程中所形成的细胞壁，位于胞 间层与质膜之间。主要成分是纤维素和果胶质。 次生壁（有的细胞具有）：有些细胞停止生长后，在初 生壁内侧继续发育增厚的细胞壁层，它的产生是细胞分 化的明显标记。纤维素含量高，果胶质极少，基质成分 是半纤维素，也不含有糖蛋白，因此比初生壁坚韧，次 生壁中还常添加了大量的木质素，增强了次生壁的硬度。
Photomorphogenic light
Temperature Wind C2O Pathogens
Ethylene
O2 Soil microorganisms Parasites Soil quality Water status
影 响 植 物 生 长 发 育 的 外 界 信 号
Toxic minerals and other Mineral alleopathic chemicals nutrients
（二）细胞的全能性
指每个生活细胞都包含着产生一个完整机体 的全套基因，在适宜的条件下能形成一个新的 个体的潜在能力。 细胞全能性是细胞分化和组织培养技术的理 论基础，组织培养的成功则是细胞全能性的体 现。
高中生物 第一单元 第一章 细胞的概述 第二节 细胞的形态和功能教案 中图版必修1-中图版高中必修1
第二节细胞的形态和功能目标导航 1.结合实验和实例，说出细胞的多样性。
2.结合实例，简述细胞形态与功能的统一性。
一、细胞的形状和大小(阅读P7－8)1．形状(1)单细胞生物一般是单个细胞独立生活，具有自己特有的形状。
草履虫形如鞋底，衣藻呈卵形且带有长鞭毛。
(2)多细胞生物中，常见的细胞形状有圆形、椭圆形、方形、扁形、棱形、多角形等，也有的呈不规则形状。
2．大小(1)有机体的各种细胞的大小差别很大，如鸵鸟卵细胞直径可达5cm，而支原体只有0.1～0.3μm。
(2)一般说来，动植物细胞的体积大于微生物细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。
(3)卵细胞是一类特殊的细胞，它含有许多供胚胎发育的营养物质——卵黄，从而使体积大了许多倍。
二、细胞的形态与功能的统一(阅读P8)细胞是有机体最基本的结构和功能单位，其重要特征之一是形态和功能的统一，分化程度较高的细胞尤为明显。
三、细胞的观察工具——显微镜(阅读P8－9)1．光学显微镜(1)主要组成：聚光器、物镜和目镜。
(2)光源：可见光。
(3)分辨率：最高只能达到0.2μm，放大倍数最高为1_000倍左右，可以进行细胞的显微结构观察。
2．电子显微镜(即电镜)(1)原理：根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜。
(2)结构：由镜筒、真空系统和电源三部分组成。
(3)放大倍数：最高可达几百万倍，可以看到细胞的亚显微结构，甚至分子领域。
判断正误：(1)单个细胞可以独立生活。
( )(2)细胞都非常微小，用肉眼无法看到。
( )(3)动植物细胞的体积一般比微生物细胞小。
( )(4)细胞的形态和功能一般是相统一的。
( )(5)显微镜主要由聚光器、物镜和目镜组成。
( )(6)光学显微镜放大倍数最高可达几百万倍。
( )(7)电子显微镜比光学显微镜放大倍数高。
( )答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×(7)√一、细胞的多样性和统一性1．细胞的形态与功能密切关系举例2.生物体(细胞)的形态、结构与其功能相适应是生物学的基本观点有什么样的形态结构就会有与其相适应的功能，细胞的形态结构不同，执行的功能也不同，细胞功能以一定的物质和结构作基础，细胞结构决定细胞功能，二者是相统一的。
高一上册生物知识点第一章
高一上册生物知识点第一章细胞是生命的基本单位生物学作为一门探索生命的科学，研究的核心是生物体的构成和功能。
而生物体的基本组成单位就是细胞。
细胞的发现与研究，伴随着科学的不断进步，为人们揭开了生命的奥秘。
一、细胞的发现细胞学的创始人可以追溯到17世纪的英国科学家罗伯特·胡克。
他通过显微镜观察植物组织发现了细胞这个微小的构成单位。
而德国科学家施莱登则在动物组织中也观察到了类似的结构，为细胞理论提供了有力的证据。
二、细胞的基本构造细胞是一个复杂的有机体，主要由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外部边界，具有选择性透过性；细胞质是包裹在细胞膜内的物质，其中包含了各种细胞器；细胞核则可以被视为细胞的控制中心，包含了遗传信息。
三、细胞的生物学功能细胞具有多种生物学功能，例如物质的进出、新陈代谢、生长分裂等。
其中，物质的进出是维持细胞生命活动的基础，通过细胞膜的选择性透过性来实现。
细胞内外的物质交换，包括氧气、营养物质的摄取和废物的排泄，都直接依赖于细胞膜。
细胞的新陈代谢是指细胞内发生的一系列化学反应，包括能量的产生和物质的合成。
其中，三磷酸腺苷（ATP）是细胞内能量的主要储存和释放形式，同时细胞通过各种酶的参与合成蛋白质、核酸和其他重要的有机分子。
细胞的生长分裂是细胞生命周期中最为重要的事件之一。
在生长阶段，细胞通过摄取营养物质和依靠新陈代谢合成新的细胞质实现细胞的增大。
而在分裂阶段，细胞的遗传物质在细胞核中复制，并通过细胞分裂的过程将遗传物质平均分配到两个新细胞中。
四、细胞的多样性尽管细胞是生物体的基本构成单位，但不同生物体的细胞具有很大的多样性。
早在19世纪，科学家就发现了植物细胞和动物细胞之间的差异。
后来，随着技术的进步，人们还发现了原核细胞和真核细胞的区别。
原核细胞是早期生命的细胞形式，其主要特征是没有包裹细胞内物质的细胞核。
事实上，人类体内的细菌就是原核细胞的例子。
相比之下，真核细胞有明确的细胞核，并由多种细胞器组成，例如线粒体、高尔基体和内质网等。
细胞生物学思考题(含答案)
1.思考题第一章细胞概述1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的，你对此有何感想?答：胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀，并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。
列文虎克是为了保证售出的布匹质量，用显微镜检查布匹是否发霉。
正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心，以及对事业的责任感才导致细胞的发现。
2. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?答：核酶的发现。
所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。
3. 举例说明细胞的形态与功能相适应。
答：细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构，有利于O2和CO2的交换; 高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的，这种不同与它们各自的功能相适应。
卵细胞之所以既大又圆，是因为卵细胞受精之后，要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质，这样，卵细胞除了带有一套完整的基因组外，还有很多预先合成的mRNA和蛋白质，所以体积就大; 而圆形的表面是便于与精细胞结合。
精细胞的形态是既细又长，这也是与它的功能相适应的。
精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组，所以它显得很轻装; 至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶，尖尖的头部，是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞。
4. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?答：出现了特化的内膜系统，这样，体积增大了，表面积也大大增加，并使细胞内部结构区室化，一些重要分子的浓度并没有被稀释。
5. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的，这种氢键赋予水分子哪些独特的性质，对于生活细胞有什么重要性?答：首先，氢键能够吸收较多的热能，将氢键打断需要较高的温度，所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。
第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性，这样使水具有较高的表面密度。
第三，水分子间的氢键可以提高水的沸点，这样使它不易从细胞中挥发掉。
细胞生物学填空复习题
第一章:细胞概述一、填空题：4誉为19世纪自然科学的三大发现：能量守恒定律，细胞学说，达尔文进化论6前发现最小最简单的原核细胞是：支原体7去细胞壁的植物、微生物细胞称作：原生质体9核生物与真生物最主要的差别是：前者具有：定形的核后者只有：拟核10由于发现了：核酶（ribozyme）有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。
11无论是真核细胞还是原核细胞，都具有以下共性：1、都有DNA 2、都有核糖体3、都是分裂法增殖4、都有细胞质膜21构成细胞最基本的要素是：1、基因组2、细胞质膜和完整的代谢系统。
23细胞是生命活动的基本单位，最早于1665 年被英国学者胡克发现。
细胞是由质膜包围着一团原生质所组成。
核膜与质膜之间的部分叫细胞质。
动物细胞和植物细胞在表面结构上主要差别是：植物细胞有细胞壁（动物细胞没有细胞壁）第二章：细胞生物学的研究方法1透射电子显微镜由镜筒、真空系统、电力系统三部分构成5物质在紫外光照射下发出的荧光可分为自发荧光和诱发荧光两种。
其中诱发荧光需要将被照射的物质进行染色。
6用紫外光为光源照射物体比用可见光的分辨率要高，这是因为紫外光波长比可见光波长短7通过突变或克隆化形成的细胞叫细胞珠11倒置显微镜与普通显微镜的不同在于其物镜和照明系统的位置颠倒12若用紫外光为光源，光学显微镜的最大分分辨率为0.1um ，透射电子显微镜的最大分别率为0.1nm ，扫描电镜的分辨率为3nm 。
13显微镜的分辨本领是指能够分辨出相邻两个点的能力，用最小分辨距离来表示16细胞培养的突出特点是：可在离体条件下观察和研究生命活动的规律。
19用细胞培养法来研究生命活动规律的局限性是体外环境下不能与体内的条件完全相同。
20 超薄切片染色常采用柠檬酸铅和醋酸双氧铀双染色法21免疫细胞化学技术是用来定位细胞中的抗原物质22电子显微镜使用的是电磁透镜，而光学显微镜使用的是玻璃透镜。
23电子染色是用重金属来增强电子的散射能力。
第一章植物细胞基本知识
叶绿体 有色体 白色体
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细胞器
植物学精品课程素、胡萝卜素 存在器官：某些植物的某些器官, 胡萝卜----根； 红辣椒----果实； 南瓜---花
位于植物幼嫩器官的表面层，一般为一层，也有二层 或多层。主要由表皮细胞构成（也包括一些其它细胞）， 除气孔外，其余部分无细胞间隙 。
② 周 皮 ：是取代表皮的次生保护组织，由木栓形成层形成。
木 栓 层：呈砖形，栓质厚壁，死细胞。
周 皮
木栓形成层：活细胞，薄壁。 栓 内 层：活细胞，薄壁。
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植物细胞的组织与功能
B、导管分子
伸长的细胞，厚壁，成 熟时为死细胞；
次生壁具各种式样的木 质化增厚（环状、螺纹、梯 纹网纹、孔纹），穿孔（一 个或数个），具穿孔的端壁 称为穿孔板。
许多导管分子纵向地连 接成细胞行列，通过穿孔直 接沟通。
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管胞与导管分子的比较
管 胞 导管分子
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植物细胞的组织与功能
①木质部（复合组织）
由管胞、导管分子、木纤维、木薄壁细胞等组成。
A、管胞
伸长的细胞、厚壁（成熟时为死细胞）；
次生壁是各种式样的木质化增厚（环纹、 螺纹、梯纹、网纹、孔纹）；
末端尖锐，在器官中上、下二细胞连接时 其端部紧密地重叠，水分通过壁上的纹孔相通 。
所有微管植物都具有管胞，大多数蕨类和裸子植物只有管胞。
B、纤
维
细胞细长，二端尖细成梭状，壁木质化程度不一致 （不木质化到
强烈木质化纹孔少，呈缝隙状） 分 布：广泛分布于成熟植物体各部分。
细胞生物学课后习题答案
细胞生物学第一章细胞概述1 举例说明细胞的形态与功能相适应。
细胞形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构，有利于O 2 和CO 2 的交换。
高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的。
2 真核细胞的体积一般都是原核细胞的1000 倍，真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题？真核细胞为了解决细胞内重要分子的浓度问题，出现了特化的内膜系统，使一些反应局限于特定的膜结合的细胞器，这样，一些重要反应的分子浓度并没有被稀释。
3 组成蛋白质的基本构件只是20 种氨基酸，为什么蛋白质却具有如此广泛的功能？根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构，因此蛋白质仅仅是一类分子的总称。
换句话说，蛋白质之所以有如此广泛的作用，是因为蛋白质具有各种不同的结构，特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域，而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其他分子进行相互作用，这就是蛋白质结构决定功能放入特异性。
正是由于蛋白质具有如此广泛特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性。
4 为什么解决生命科学的问题不能不仅靠分子生物学而要靠细胞生物学？第二章细胞生物学研究方法第三章细胞质膜和跨膜运输1 有人说红细胞是研究膜细胞结构的最好材料，你能说说理由吗？①首先是红细胞数量大，取材容易（体内的血库），极少有其他类型的细胞污染。
②其次，成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器，细胞质膜是它唯一的膜结构，所以在分离后不存在其他膜污染问题。
2 十二烷基磺酸钠（SDS）和TritonX-100 都是去垢剂，哪一种可用于分离分离有生物功能的膜蛋白？SDS 是离子型的去垢剂，不仅可使细胞膜崩溃，并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离，而且还破坏膜蛋白内部的非共价键，使蛋白质变性，故不宜用于分离膜蛋白。
TritonX-100 是非离子型的去垢剂，它可以使膜脂溶解，又不会使蛋白质变性。
故用于分离膜蛋白。
高中生物必修一第二章知识点汇总
三、分泌蛋白的合成和运输：
核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的 蛋白质）→ 高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→ 细胞外 四、生物膜系统的组成：包括细胞膜和核膜及两膜之间细胞器膜等。
维持细胞内环境性对稳定
生物膜系统的功能
许多重要化学反应的位点 把各种细胞器分开，提高生命活动效率
真核 细胞
一般有多种 细胞器
原核 生物
蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳 酸菌、大肠杆菌、肺炎双球 菌）、放线菌、支原体等 如动物(草履虫、变形虫)、植 物、真菌（酵母菌、霉菌、粘 菌）
真核 生物
由真核细胞构成的生物
生态系统：生物群落与它的与无机环境相互作用而形成的统一整体。
eg:龟生活的水生生态系统 二. 世界上 最小的细胞是支原体；最大的细胞是鸵鸟蛋的蛋黄。
三、细胞学说的建立： 1、1665 英国人胡克用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍)观察 了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cell（小室)
第二节 细胞膜——系统的边界
一、细胞膜的成分：主要是脂质（约50％）和蛋白质（约40％），
还有少量糖类 （约2％--10％）。脂质中磷脂最丰富，功能
越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。 细胞膜的基本支架：磷脂双分子层 二、细胞膜的功能： ①、将细胞与外界环境分隔开 ； ②、控制物质进出细胞 ； ③、进行细胞间的信息交流 ；
这个词来对细胞命名。观察的是死细胞（细胞壁）。
2、1680 荷兰人列文虎克，首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、 鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等。 3、德国人施莱登（1838）和施旺（1839）提出了“细胞学说（Cell Theory)”： 一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的基本单位。它揭示 了生物体结构的统一性。 五. 细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细 胞和真核细胞
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透射电子显微镜
23
扫描电镜
24
冰 冻 蚀 刻 技 术
25
扫描隧道显微镜
扫描隧道显微术 在生命科学 中的应用
◆DNA结构研究； DNA结构研究 结构研究； 胶原、 ◆胶原、纤维和蛋白 质结构研究； 质结构研究； ◆细胞膜表面结构的 研究。 研究。
26
扫描 隧道 电镜 下的 DNA双 DNA双 螺旋
6
有机化合物:细胞内有四类有机小分子 有机化合物 细胞内有四类有机小分子: 细胞内有四类有机小分子
◆Sugars 葡萄糖、半乳糖是多糖结构单元， 葡萄糖、半乳糖是多糖结构单元，在动物细胞 内主要是糖原 在植物细胞内主要是淀粉 糖原， 淀粉。 内主要是糖原，在植物细胞内主要是淀粉。 ◆Fatty Acids 脂肪酸是脂的主要成分，是细胞膜的组分。 脂肪酸是脂的主要成分，是细胞膜的组分。 ◆Nucleotides 核苷酸是组成核酸的基本单位。 核苷酸是组成核酸的基本单位。 ◆Amino Acids 细胞内主要有20种氨基酸 种氨基酸， 细胞内主要有 种氨基酸，它们的差别主要是 R侧链不同，决定了氨基酸的化学性质。 侧链不同，决定了氨基酸的化学性质。 侧链不同
10
核酸的结构组成
11
糖原、 糖原、淀粉和纤维素的结构
12
蛋白质三维结构图
13
多糖与糖蛋白
◆参与细胞粘着，细胞信息的传递，细胞代 参与细胞粘着，细胞信息的传递， 谢的调控，发育和分化，机体的防御， 谢的调控，发育和分化，机体的防御，以及作 为机体内外表面的保护及润滑剂。 为机体内外表面的保护及润滑剂。 ◆参与细胞识别 是细胞识别机理的必要组分。 参与细胞识别:是细胞识别机理的必要组分 是细胞识别机理的必要组分。 几乎所有动物细胞表面都有少量糖, 几乎所有动物细胞表面都有少量糖 它的作用 好比是细胞联络的文字或语言。 好比是细胞联络的文字或语言。 ◆糖基化对蛋白质合成后的加工和运输的影 响也是很大的。 响也是很大的。
27
细 胞 融 合 和 单 克 隆 抗 体
28
细胞组分的多级分离
29
转基因技术
30
模 式 生 物
31
5
无机离子的功能有: 无机离子的功能有 维持细胞内外液的pH和渗透压 和渗透压, ◆ 维持细胞内外液的 和渗透压 以保 持细胞的正常生理活动; 持细胞的正常生理活动 ◆ 同蛋白质或脂类结合 组成具有特定 同蛋白质或脂类结合, 功能的结合蛋白，参与细胞的生命活动； 功能的结合蛋白，参与细胞的生命活动； 作为酶反应的辅助因子。 ◆ 作为酶反应的辅助因子。
18
几种光镜的原理和应用
1.荧光显微镜 1.荧光显微镜
利用紫外线照射物体,使之发出荧光; 利用紫外线照射物体,使之发出荧光;主要应用于 化学物质的定位. 化学物质的定位.
2.相差显微镜 2.相差显微镜
用衍射和干涉使相位差变为振幅差;用于观察无色 用衍射和干涉使相位差变为振幅差; 透明物体中的细节
19
4
无机元素： 无机元素：
◆大分子的结构成分∶主要是C、H、O、N、P、 大分子的结构成分∶主要是 、 、 、 、 、 S 等
◆各种酶反应所需的主要离子：包括Ca2+、 各种酶反应所需的主要离子：包括 Cu2+、Mg2+、K+、Na+、 Cl-等 ◆各种酶活性所需的基础微量元素：包括 各种酶活性所需的基础微量元素： Co2+、Cu2+、Fe3+ 、Mn2+ 、Zn2+等 ◆某些生物特殊需要的微量元素：如I、 某些生物特殊需要的微量元素： 、 Cs、Br等 、 等
Molecular Basis of Cells
1
1.3 细胞的分子基础
细菌和哺乳动物细胞的化学组成百分比 物质 细菌 哺乳动物 水 70 70 1.无机物 无机物 无机盐 1 1
2.小分子有机物 （氨基酸、核苷酸、单糖、代谢物） 小分子有机物
蛋白质 磷脂 3.大分子有机物 多糖 大分子有机物 RNA DNA
3 15 2 2 6 1
3 18 3 2 1.1 0.25
2
生物小分子
水 ◆细胞中的水以两种形式存在: 细胞中的水以两种形式存在 游离水（溶剂）和结合水（氢键） 游离水（溶剂）和结合水（氢键） ◆水在细胞内的功能： 水在细胞内的功能： 参与生化反应、 参与生化反应、反应溶剂
3
水 的 两 种 存 在 形 式
15
真核细胞、 真核细胞、原核细胞和病毒
16
细胞生物学研究方法
显微成像技术 细胞培养技术 生化分离技术 分子生物学技术 模式生物
17
显微成像技术
荧光显微镜 相差显微镜 透射电镜(TEM) 透射电镜 扫描电镜(SEM) 扫描电镜 扫描隧道电镜(STM) 扫描隧道电镜 冰冻蚀刻技术(freeze-etching) 冰冻蚀刻技术
荧光显微镜
细胞骨架
神经丘
20
微分相差显微镜
单层培养人卵巢癌细胞系
21
电镜的工作原理
r=0.61λ/NA r为分辨率 λ是照明光源的波长 为分辨率; 是照明光源的波长;NA 为分辨率 是照明光源的波长 为数值孔径。 为数值孔径。
光镜 照明系统 成像方式 聚光系统 被观察样品 分辨率 可见光 直接成像 光学透镜 无需处理 显微结构 电镜 电子束 荧光屏 电磁透镜 喷金 超微结构
14Protein来自细胞内蛋白质的某些功能
功能 结构材料 运动 营养储存 基因调控 免疫作用 电子转移 举例 胶原、 胶原、角蛋白 肌动蛋白、 肌动蛋白、肌球蛋白 酪蛋白、 酪蛋白、铁蛋白 Lac操纵子 Lac操纵子 抗体 细胞色素 功能 举例 胰岛素、 激素 胰岛素、 物质运输 Na+-K+泵 信号转导 乙酰胆碱受体 渗透压调节 血清白蛋白 毒素 白喉和霍乱毒素 氧化还原酶、 酶 氧化还原酶、 连接酶等
7
甾醇激素的作用
8
ATP储存并转移能量 储存并转移能量
9
1.3.2 生物大分子
◆细胞内有三种类型生物大分子 细胞内有三种类型生物大分子: 细胞内有三种类型生物大分子 Nucleic Acids、Proteins、Polysaccharides。 、 、 。 细胞内大约有3000种大分子。生物大分子的功 种大分子。 细胞内大约有 种大分子 能由构成它们的亚单位的种类和排列顺序决定。 能由构成它们的亚单位的种类和排列顺序决定。 亚单位的种类和排列顺序决定